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熒光分析法簡述 化學(xué)四班蘇世煙03081124 在我的的在分析課本中提到分子光譜法有吸光光度法熒光法拉曼光譜法 那么什么是熒光分析法呢 某些物質(zhì)經(jīng)紫外線照射后 能立即放出能量較低 亦即波長較長 的光 當(dāng)照射停止后 如化合物的發(fā)射在10 9秒鐘內(nèi)停止 則稱熒光 超過此限度即稱為磷光 熒光的波長與被照射物質(zhì)有關(guān) 以紫外線作激發(fā)光源 所發(fā)射的熒光常在可見光區(qū) 測量熒光強度以確定物質(zhì)含量的方法叫做熒光分析法 所使用的儀器叫熒光計 一 原理 設(shè)IF為熒光強度 I0入射紫外線強度 It為透過溶液后紫外線強度 Ia為溶液吸收紫外線 C為溶液中被測物質(zhì)的濃度 l為溶液層的厚度 被溶液吸收的紫外線強度為 Ia I0 It 據(jù)朗伯 比爾定律代入上式得 經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo) 當(dāng)濃度很小時 熒光強度IF與物質(zhì)吸收紫外線的強度成正比 當(dāng)紫外線的強度一定 溶液的厚度一定 對同一物質(zhì)而言2 3KI0 l為常數(shù) 以A表示 故 IF AC 這說明濃度與熒光強度成正比 這就是熒光定量分析的理論基礎(chǔ) 所以只要測出樣品溶液的熒光強度和標準溶液的熒光強度 就可按正比關(guān)系計算樣品溶液的濃度 CX為樣品溶液濃度CS為標準溶液濃度IFX為樣品溶液熒光強度 IFS為標準溶液熒光強度 二 熒光計 熒光分析中有兩種光線 紫外線和熒光 故 在比色計中光源 比色杯和光電源三者排列成一條直線在熒光計中三者需排成三角形 通常呈直角三角形 如下圖所示 兩種裝置的不同 1 比色計中光源是普通的鎢絲燈熒光計中的光源則必須是產(chǎn)生紫外線的汞燈 常用的是高壓汞燈 它發(fā)射的是線狀光譜 能透過汞燈玻璃套管的主要射線波長是365鈉米 兩種裝置的不同 2 比色計中只有一種光源 只需要一個濾光板熒光計中有兩種輻射 三個濾光板 濾光板1用于過濾紫外線 除去其中可見光濾光板2用于過濾熒光 以去除其他顏色的雜光 濾光板3可濾去熒光中夾雜的紫外線 三 熒光分析的操作 1 標準曲線法先配制一第列濃度由大到小的標準管C1 C2 C3 C1為濃度最大的標準管作為起始濃度 置熒光計透光率為100 調(diào)節(jié)光柵使檢流計指零 然后再測一系列濃度較低的標準管的透光率 以濃度對透光率作標準曲線 標準曲線的另一作法是以空白溶液為起始濃度 置熒光計透光率于10或20處 調(diào)節(jié)光柵使檢流計指零 然后再測一系列濃度較高的標準管的透光率 作出標準曲線 2 比較法先配一標準溶液 其濃度應(yīng)略大于樣品溶液 濃度越接近 誤差越小以此標準溶液為準 調(diào)節(jié)透光率在20 60之間的某一數(shù)值上然后測定樣品溶液及空白溶液的透光率 由下式求得 C標準透光率為60C樣品的透光率為X空白溶液的透光率為Y 四 熒光分析的注意事項 1 熒光的減退熒光物質(zhì)經(jīng)紫外線長時間照射及空氣的氧化作用 會使熒光逐漸減退 2 試劑的濃度有些試劑能吸收紫外線 有顏色的試劑還有吸收熒光的作用 因此分析時所加試劑的量不可太多 3 pH的影響大多數(shù)熒光反應(yīng)都受溶液酸堿度的影響 故熒光分析需在適合的酸堿度溶液中進行 最適當(dāng)?shù)乃釅A度必須由實驗來確定 所用酸的種類也影響熒光的強度 例如 奎寧在硫酸溶液中的熒光較在鹽酸中的要強些 4 溶劑許多有機物及金屬的有機絡(luò)合物 在乙醇溶液中的熒光比在水溶液中強 乙醇 甘油 丙酮 氯仿及苯都是常用的溶劑 熒光分析所用的有機試劑 在有機溶劑中大多有熒光 應(yīng)設(shè)法避免 一般避免的辦法是稀釋 或加入一部分水 5 鹽類的影響能與試劑發(fā)生反應(yīng)的其他金屬鹽類都應(yīng)事先除去 堿金屬與銨鹽雖不參與反應(yīng) 但量太大亦有妨礙 強氧化劑 還原劑及絡(luò)合劑均不應(yīng)存在于溶液中 6 熒光強度達到最高點所需要的時間不同有的反應(yīng)加入試劑后熒光強度立即達到最高峰 有的反應(yīng)需要經(jīng)過15 30分鐘才能達到最高峰7 有機溶劑中常有產(chǎn)生熒光的雜質(zhì) 可用蒸餾法提純 橡皮塞 軟木塞及濾紙中也常有能溶于溶劑的一些帶熒光的物質(zhì) 六 總結(jié) 熒光分析法靈敏度高 儀器設(shè)備相對簡單 休積小 操作較簡便反應(yīng)時間也較快 20世紀90年代曾有兩位瑞士化學(xué)家提出一個叫 TAS的概念 什么是u TAS TAS就是把整個實驗室的功能 包括采樣 稀釋 加試劑 反應(yīng) 分離 檢測等集成到盡可能小的操作平臺上 TAS的進樣量只有納升級 10 6L 甚至皮升級 10 12L 當(dāng)然這就要求檢測反應(yīng)有高的靈敏度 而熒光法是目前公認的最靈敏的檢測方法之一 它正適應(yīng)分析設(shè)備微型化 集成化 與便攜化的發(fā)展趨勢 但是它也有一些先天的不足限制了它的應(yīng)用 那就是只有少數(shù)化合物能發(fā)射熒