《15第8章(5-6节)(精品).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《15第8章(5-6节)(精品).ppt（34页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1575年，西班牙医生年，西班牙医生N.Monardes发现。发现。1852年，年，Sir George Stokes对荧光产生的机对荧光产生的机理作了解释，并提出了理作了解释，并提出了“荧光荧光”。1867年，首次用于分析测定。年，首次用于分析测定。1928年，年，Jette和和West提出第一台光电荧光计。提出第一台光电荧光计。1952年，商品荧光分光光度计出现。年，商品荧光分光光度计出现。8.7 分子荧光与分子磷光分子荧光与分子磷光分析法分析法18.7.1 发光机理发光机理(Jablonski Diagram)荧光寿命荧光寿命:109107 s磷光寿命磷光寿命:10410 s分子吸光与发
2、光示意图分子吸光与发光示意图2吸收光谱吸收光谱发射光谱发射光谱蒽的蒽的激发光谱（吸收光谱）激发光谱（吸收光谱）和和发射光谱（荧光光谱）发射光谱（荧光光谱）激发光谱激发光谱:Excitation Spectrum,激发波长激发波长:ex发射光谱发射光谱 Emission Spectrum,发射波长发射波长:em3荧光光谱的特点荧光光谱的特点StokesStokes位移：分子荧光的发射峰相对于吸收位移：分子荧光的发射峰相对于吸收峰位移到较长的波长峰位移到较长的波长.荧光发射光谱的形状与激发波长的选择无关荧光发射光谱的形状与激发波长的选择无关.镜像规则：荧光发射光谱和它的吸收光谱呈镜像规则：荧光发射
3、光谱和它的吸收光谱呈镜像对称关系镜像对称关系.58.7.2 定量分析的基础定量分析的基础 荧光强度荧光强度(F)与物质浓度与物质浓度(c)的关系的关系在在稀溶液稀溶液中：中：F2.3Kb cI02.3KAI0 荧光物质的荧光效率荧光物质的荧光效率(量子产率量子产率)：荧光物质的吸光系数荧光物质的吸光系数 b液层厚度液层厚度 I0入射光强度入射光强度 K检测效率（由仪器决定）检测效率（由仪器决定）当当b，I0一定时：一定时：FKc6Fc一般当一般当b c 0.05 时时,F 与与c呈线性关系呈线性关系高浓度高浓度时，荧光物质发生时，荧光物质发生自熄灭自熄灭和和自吸收自吸收现象，现象，使使F与与c
4、不呈线性关系不呈线性关系Fc78.7.3 荧光与分子结构的关系荧光与分子结构的关系1.1.共轭效应共轭效应 *跃迁跃迁 芳香族化合物、五元杂环上取代苯基芳香族化合物、五元杂环上取代苯基.共轭体系越大共轭体系越大,越易产生荧光越易产生荧光,荧光效率也增大荧光效率也增大.(CH=CH)3=0.68(CH=CH)2=0.2882.刚性结构和共平面效应刚性结构和共平面效应酚酞酚酞(无荧光无荧光)8羟基喹啉羟基喹啉(弱荧光弱荧光)红色荧光红色荧光CO-OOCOO-COCOO-ONO-NOMgNO荧光黄荧光黄9联二苯联二苯 =0.2芴芴 =1.03,4-苯并芘苯并芘(强荧光物质强荧光物质)CH2103.取
5、代基的作用取代基的作用 给电子基增强荧光给电子基增强荧光：OH,OR,NH2,NHR,NR2,CN吸电子基减弱荧光：吸电子基减弱荧光：COOH,C=O,NO2,NN,Cl,Br,I 与与 体系作用小的取代基影响不明显体系作用小的取代基影响不明显：SO3R,NH3,SH,F,R。COOHNO2I无荧光无荧光NH2OH比比荧光强荧光强50倍倍11 取代基之间若发生氢键，增强分子平面性和刚取代基之间若发生氢键，增强分子平面性和刚性会加强荧光性会加强荧光:碱性碱性有荧光有荧光COOHOH无无荧光荧光OHCOOH水杨酸水杨酸中性、碱性中性、碱性均有荧光均有荧光OHOHCO128.7.4 影响荧光强度的主
6、要因素影响荧光强度的主要因素1.浓度浓度：稀溶液，：稀溶液，Fc (bc0.05)2.光源光源：FI0 ，应强度大，稳定。应强度大，稳定。3.温度温度：T 低，低，增加。增加。荧光素钠的乙醇溶液荧光素钠的乙醇溶液,T0时时,每降每降低低10,增加增加3%,-80 时时=100%.4.酸度酸度：有荧光有荧光无荧光无荧光OHO138.7.5 荧光光度计及荧光测定方法荧光光度计及荧光测定方法I0ItF氙灯氙灯(或高压汞灯）或高压汞灯）（200-800 nm)光电倍增管光电倍增管荧光光度计示意图荧光光度计示意图14荧光仪部件荧光仪部件激发光源激发光源:能够在紫外能够在紫外-可见光区连续发光，可见光区连
7、续发光，常用常用氙灯氙灯、高压汞灯高压汞灯或或激光光源激光光源.样品池样品池:石英池石英池,四壁透明四壁透明.单色器单色器:两个两个光栅单色器光栅单色器,分置于样品池前后分置于样品池前后.检测器检测器:光电池或光电池或光电倍增管光电倍增管,与激发光与激发光成直角的成直角的 方向方向检测荧光检测荧光.15荧光光度计光路图荧光光度计光路图电源电源光度计光度计记录仪记录仪光电倍增管光电倍增管试样液池试样液池光源光源光栅光栅光栅光栅反射镜反射镜反射镜反射镜激发单色器激发单色器发射单色器发射单色器16测定方法测定方法标准曲线法标准曲线法1.确定确定 ex和和 em(激发光谱和发射光谱激发光谱和发射光谱)
8、；2.确定适宜的确定适宜的条件条件:试剂浓度试剂浓度、pH、T、t 等；等；3.以标准溶液做以标准溶液做工作曲线工作曲线；4.测未知样测未知样的荧光强度的荧光强度(F),根据工作曲线根据工作曲线计算荧光物质的浓度计算荧光物质的浓度.178.7.6 荧光分析法的特点和应用荧光分析法的特点和应用 灵敏度高：灵敏度高：测定下限测定下限0.10.001 g/mL,比分光光度法高比分光光度法高24个数量级。个数量级。（在黑背景下检测；光源的强度大）（在黑背景下检测；光源的强度大）选择性高：选择性高：适当选择激发光的波长和荧光测定的波适当选择激发光的波长和荧光测定的波长；长；应用荧光寿命的差别应用荧光寿命
9、的差别 时间分辨技术。时间分辨技术。18 荧光测定的选择性荧光测定的选择性蒽的激发和发射光谱蒽的激发和发射光谱菲菲和和蒽蒽的荧光光谱的荧光光谱（激发波长（激发波长 265 nm)蒽蒽菲菲菲在菲在360 nm以上无吸收，用以上无吸收，用365 nm激发光时，菲无荧光，可以激发光时，菲无荧光，可以在在400 nm测定蒽的荧光。测定蒽的荧光。在在265 nm,蒽和菲均有吸收，以蒽和菲均有吸收，以此波长的光激发，在此波长的光激发，在350 nm只只有菲有荧光，故可测定菲。有菲有荧光，故可测定菲。19MFS与与UV/Vis 法法比较：比较：原理原理UV/Vis 吸收吸收MFS 发射发射测定方法测定方法I
10、0ItF灵敏度灵敏度,选择性选择性10-510-6molL-110-710-9 molL-1I0F20 荧光光度法的应用荧光光度法的应用生物化学分析，生理医学研究，临床检测生物化学分析，生理医学研究，临床检测.直接测定能产生荧光的物质直接测定能产生荧光的物质.带苯环的氨基酸：色氨酸、酪氨酸、苯基丙氨酸带苯环的氨基酸：色氨酸、酪氨酸、苯基丙氨酸.测定能与荧光试剂反应生成荧光化合物的物质测定能与荧光试剂反应生成荧光化合物的物质.荧光生色团标记蛋白质，研究蛋白质的结构；荧光生色团标记蛋白质，研究蛋白质的结构；致癌物同核酸结合常引起显著的荧光；致癌物同核酸结合常引起显著的荧光；无机离子（无机离子（Mg
11、2+、Al3+、Zn2+、Be+等）可同试剂形成荧等）可同试剂形成荧光络合物。光络合物。荧光熄灭法测定猝灭剂荧光熄灭法测定猝灭剂 Ni2+对对Al-PAN络合物有荧光猝灭作用，可络合物有荧光猝灭作用，可测测Ni2+（610-5 610-3 gmL-1）21NOHHOOHN=NHOSO3Na8羟基喹啉羟基喹啉(Al,Be等等)茜素紫酱茜素紫酱R(Al,F-等等)用于测定无机离子的有机试剂用于测定无机离子的有机试剂C COOHH安息香安息香(B,Zn,Ge,Si等等)黄酮醇黄酮醇(Zr,Sn等等)OOHO22举例举例 痕量痕量3,4-苯并芘的测定苯并芘的测定:苯并芘苯并芘萃取（环己酮或石油醚）萃取
12、（环己酮或石油醚）浓缩浓缩层析层析以以H2SO4 溶解苯并芘溶解苯并芘荧光分析荧光分析荧光测定：荧光测定：ex=520 nm em=545 nm23 8.7.7 磷光分析法磷光分析法v 获得较强磷光应采取的措施获得较强磷光应采取的措施：1.低温低温，禁阻跃迁禁阻跃迁,几率小几率小;系间窜跃系间窜跃,寿命长寿命长.S1 T1 S0无辐射无辐射辐射辐射v 磷光分析仪器磷光分析仪器液槽：液槽：石英液槽放入盛液氮的石英杜瓦瓶石英液槽放入盛液氮的石英杜瓦瓶.斩波片：斩波片：在激发光单色器与液槽之间以及在发射光在激发光单色器与液槽之间以及在发射光 单色器与液槽之间各装一个斩波片单色器与液槽之间各装一个斩波
13、片.v 应用应用：主要用于有机分析主要用于有机分析,与荧光法互补与荧光法互补.室室温温 2.固体磷光，吸附在滤纸或纤维素上固体磷光，吸附在滤纸或纤维素上.3.加表面活性剂加表面活性剂,形成胶束缔合物形成胶束缔合物,增强刚性增强刚性.4.重原子效应重原子效应(Ag+,Pb2+,Tl+盐类盐类),利于系间跨越利于系间跨越.24室温磷光室温磷光 -固体样品固体样品低温磷光低温磷光 -液体样品液体样品样品管样品管镀银镀银未镀银未镀银Io液氮低温磷光的样品装置低温磷光的样品装置25转筒式磷光镜（转筒式磷光镜（a a）和转盘式磷光镜和转盘式磷光镜（b b）26 第第4 4章章 1.平平衡衡常常数数:各各级
14、级形形成成常常数数Ki、不不稳稳定定常常数数K不不、酸酸的的质质子子化化常常数数K H、累累积积形形成成常常数数 i；分分布布系系数数。络络合合反反应应的的副副反反应应系系数数（Y、M、MY）与与条条件常数（件常数（K ）的计算。的计算。2.络络合合滴滴定定基基本本原原理理：金金属属指指示示剂剂的的作作用用原原理理;滴滴定定曲曲线线，终终点点误误差差，误误差差公公式式，可可以以准准确确滴滴定定的的条条件件（lgcK 6）；单单一一离离子子滴滴定定时时最最高高酸酸度度与与最低酸度的限制及酸度控制。最低酸度的限制及酸度控制。273.混混合合离离子子的的选选择择性性滴滴定定:可可控控制制酸酸度度分分
15、步步滴滴定定的的条条件件(lgcK6),适适宜宜酸酸度度;络络合合掩掩蔽蔽及及解解蔽蔽的的应应用用;氧氧化化还还原原掩掩蔽蔽法法及及沉沉淀淀掩掩蔽蔽法法的的应应用用示示例例。会设计分析方案。会设计分析方案。4.络合滴定的方式和应用络合滴定的方式和应用:直直接接滴滴定定、返返滴滴定定、析析出出法法、置置换换滴滴定定、间间接接滴滴定法定法应用示例应用示例；EDTA标标准准溶溶液液的的配配制制和和标标定定，水水质质对对测测定定结结果果的影响。的影响。28 第第5 5章章反应完全程度反应完全程度:不同类型的反应对不同类型的反应对 要求不同要求不同2.影响反应速度的因素影响反应速度的因素:浓度、温度、催
16、化剂、诱导浓度、温度、催化剂、诱导反应反应3.滴定曲线滴定曲线:与与 有关有关,与浓度无关与浓度无关4.指示剂指示剂:氧还、自身、专用氧还、自身、专用5.各种方法的特点、应用条件、测定事例各种方法的特点、应用条件、测定事例6.计算计算:等物质的量规则等物质的量规则(基本单元基本单元),换算因数法换算因数法1.条件电位条件电位:离子强度、沉淀、络合、酸度的影响离子强度、沉淀、络合、酸度的影响 反应平衡常数反应平衡常数:29 第第6 6、7 7章章1.掌掌握握莫莫尔尔法法、佛佛尔尔哈哈德德法法、法法扬扬司司法法中中所所用用的的指示剂、方法特点、应用条件。指示剂、方法特点、应用条件。2.掌掌握握溶溶
17、解解度度与与溶溶度度积积、条条件件溶溶度度积积的的换换算算关关系系;4.了了解解重重量量法法的的特特点点,沉沉淀淀重重量量法法的的分分析析过过程程及及对沉淀形、称量形的要求；对沉淀形、称量形的要求；5.一一般般了了解解沉沉淀淀的的形形成成过过程程和和影影响响沉沉淀淀纯纯度度的的因因素；素；6.掌握晶形沉淀的条件和称量形的获得。掌握晶形沉淀的条件和称量形的获得。301.分子对光的吸收分子对光的吸收吸收曲线。吸收曲线。2.掌握光吸收基本定律掌握光吸收基本定律朗伯朗伯-比尔定律：比尔定律：A=lgI0/I=lgT=Kbc，摩摩尔尔吸吸光光系系数数，比比吸吸光光系系数数。式式中各参数的物理意义，定量计
18、算。中各参数的物理意义，定量计算。3.方方法法和和仪仪器器：基基本本部部件件，分分光光光光度度计计的的类类型型，测测量量误误差差(准确度准确度),灵敏度灵敏度(、S、）。4.显显色色反反应应及及条条件件的的确确定定:显显色色剂剂用用量量、酸酸度度、时时间间、温温度度、干扰及消除。干扰及消除。5.应应用用:单单一一组组分分测测定定示示例例、多多组组分分测测定定、光光度度滴滴定定、络络合合物组成的测定、物组成的测定、酸碱离解常数的测定酸碱离解常数的测定。6.紫紫外外-可可见见光光度度法法在在定定性性分分析析中中的的应应用用:了了解解能能级级跃跃迁迁的的基基本本类类型型,共共轭轭烯烯烃烃键键数数与与
19、能能量量的的关关系系,溶溶剂剂极极性性对对吸吸收收光谱的影响光谱的影响.7.分子荧光与分子磷光的产生及特点分子荧光与分子磷光的产生及特点,仪器比较仪器比较.第第8 8章章311.沉淀分离类型沉淀分离类型,提高选择性的方法提高选择性的方法2.溶剂萃取分离溶剂萃取分离:KD、D、E 的定义与计算的定义与计算3.离子交换分离：离子交换分离：树脂的种类和性质、应树脂的种类和性质、应用。用。4.色谱法：柱、纸、薄层色谱的定性定量色谱法：柱、纸、薄层色谱的定性定量应用，应用，比移值比移值。第第9 9章章32中文系程玉缀教授于中文系程玉缀教授于96年年1月所作考月所作考场歌场歌 燕园学子，人中龙凤；身经百战，从从容容。燕园学子，人中龙凤；身经百战，从从容容。笔走龙蛇，文思泉涌；寥寥数题，笑谈之中。笔走龙蛇，文思泉涌；寥寥数题，笑谈之中。遵守考纪，严肃校风；因小失大，徒然无功。遵守考纪，严肃校风；因小失大，徒然无功。临场赋诗，肺腑相送：瓜田李下，请君自重！临场赋诗，肺腑相送：瓜田李下，请君自重！春华秋实，来自劳动；有限人生，无上光荣！春华秋实，来自劳动；有限人生，无上光荣！3334