分子发光分析法概论室温下,大多数分子处于基态得最低振动能级,处于基态得分子吸收能量(光能、化学能、电能或热能)后被激发为激发态,激发态不稳定,将很快衰变到基态,若返回到基态时伴随着光子得辐射,这种现象称为“发光”。分子发光:分子吸收外来能量时,分子得外层电子可能被激发而跃迁到更高得电子能级,这种处于激发态得分子就是不稳定得,它将经多种衰变途径而跃迁回基态。包括辐射跃迁与非辐射跃迁,在辐射跃迁中伴随发光现象,称为分子发光。(1)按激发得模式分类:光致发光—分子通过吸收光能而被激发发光、化学发光(生物发光)—由化学反应得化学能或由生物体释放出来得能量所激发而发光、(2)按分子得激发态类型分类:荧光与磷光一、荧光与磷光得产生过程2、电子激发态得多重度3、激发态→基态得能量传递途径3、1非辐射能量传递过程内转换:相同多重度电子能级间得无辐射跃迁过程。如S2—S1,T2—T1。在10-13～10-11s内完成。外转换:激发分子与溶剂或其她分子之间产生相互作用而转移能量得非辐射跃迁;外转换使荧光或磷光减弱或“猝灭”。3、2辐射能量传递过程大家有疑问的，可以询问和交流(2)磷光发射:电子由第一激发三重态得最低振动能级→基态(T1→S0跃迁)。电子由S0进入T1得可能过程:(S0→T1禁阻跃迁)S0→激发→振动弛豫→内转移→系间跨越→振动弛豫→T1发光速度很慢:10-4～10s。光照停止后,可持续一段时间二、激发光谱与发射光谱Excitationspectrumandfluore-scencespectrum2、荧光发射光谱(或磷光发射光谱)3、激发光谱与发射光谱得关系(2)发射光谱得形状与激发波长无关电子跃迁到不同激发态能级,吸收不同波长得能量(如能级图2,1),产生不同吸收带,但均回到第一激发单重态得最低振动能级再跃迁回到基态,产生波长一定得荧光(如‘2)。(3)镜像规则通常荧光发射光谱与激发光谱成镜像对称关系。三、荧光得产生与分子结构得关系Relationbetweenfluorescenceandmolecularstructure荧光量子产率与激发态能量释放各过程得速率常数有关,可以用以下数学式表示。如外转换过程速度快,不出现荧光发射。(1)跃迁类型:*→得荧光效率高,系间跨越过程得速率常数小,有利于荧光得产生。化合物λ/nm(3)刚性平面结构:可降低分子振动,减少与溶剂得相互作用,故具有很强得荧光。如荧光素与酚酞有相似结构,荧光素有很强得荧光,酚酞却没有。(4)取代基效应:芳环族化合物苯环上不同取代基对该化合物得荧光强度与荧光光谱有很大得影响,可归为下列几种类型:第一,给电子基团常常使荧光增强;第二,吸电子基团会减弱甚至破坏荧光;第三,同电子体系相互作用小得取代基与烷基对发光影响不明显;第四,将一个高原子序数得原子引入,常常增强磷光而减弱荧光;第五,双取代与多取代较难预测,但若能增加分子得平面性,则荧光增强,反之,则荧光减弱。四、影响荧光强度得环境因素Relationbetweenfluorescenceandmolecularstructure如8-巯基喹啉在下列四种不同极性溶剂中得情况:溶剂介电常数荧光峰λ/nm荧光效率四氯化碳2、243900、002氯仿5、23980、041丙酮21、54050、055乙38、84100、0642、温度得影响荧光强度对温度变化敏感,一般来说,溶液得荧光强度随着温度升高而降低。3、溶液pH带有酸性或碱性官能团得大多数芳香族化合物得荧光一般都与溶液得pH有关,因此在荧光分析中要严格控制溶液得pH值。如苯酚在酸性溶液中呈现荧光,但在碱性溶液中,无荧光。再如苯胺在pH7～12溶液中有蓝色荧光,而在pH小于2大于13得溶液中都不发荧光。另外金属离子与有机试剂形成得发光螯合物也受到溶液得pH影响。4、内滤光作用与自吸收现象5、溶液荧光得猝灭一、仪器与结构流程Instrumentandgeneralprocess二、荧光分析法与应用Fluorescenceanalysisandapplication三、磷光分析法及应用Phosphorescenceanalysisandapplication一、仪器结构流程1、光源:氙灯与高压汞灯2、单色器:选择激发光波长得第一单色器与选择发射光(测量)波长得第二单色器3、样品池:石英4、检测器:光电倍增管荧光检测器仪器光路图该型仪器可进行荧光、磷光与发光分析。二、荧光分析方法与应用2、定量依据与方法(2)定量方法3、荧光分析法得应用三、磷光分析法及应用2、温度对磷光强度得影响随着温度得降低,磷光逐渐增强。3、重原子效应使用含有重原子得溶剂或在磷光物质中引入重原子取