第05章分子發(fā)光分析

1、第五章第五章 分子發(fā)光分析分子發(fā)光分析(molecular luminescence analysis) 化化 學學 發(fā)發(fā) 光光 分分 析析 法法熒熒 光光 分分 析析 法法磷磷 光光 分分 析析 分子發(fā)光：處于基態(tài)的分子吸收能量分子發(fā)光：處于基態(tài)的分子吸收能量(電、熱、電、熱、化學和光能等化學和光能等)被激發(fā)至激發(fā)態(tài)，然后從不穩(wěn)定的激被激發(fā)至激發(fā)態(tài)，然后從不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)返回至基態(tài)并發(fā)射出光子，此種現(xiàn)象稱為發(fā)光。發(fā)態(tài)返回至基態(tài)并發(fā)射出光子，此種現(xiàn)象稱為發(fā)光。發(fā)光分析發(fā)光分析 包括熒光、磷光、化學發(fā)光、生物發(fā)光等。包括熒光、磷光、化學發(fā)光、生物發(fā)光等。 物質(zhì)吸收光能后所產(chǎn)生的光輻射稱之為熒光和磷

2、光。物質(zhì)吸收光能后所產(chǎn)生的光輻射稱之為熒光和磷光。一、概述一、概述 分子熒光分子熒光分析法是根據(jù)物質(zhì)的分子熒光光譜進行分析法是根據(jù)物質(zhì)的分子熒光光譜進行定性，以熒光強度進行定量的一種分析方法。定性，以熒光強度進行定量的一種分析方法。第一節(jié)第一節(jié) 熒光分析法熒光分析法熒光分析的特點：熒光分析的特點： 靈敏度高靈敏度高：視不同物質(zhì)，檢測下限在：視不同物質(zhì)，檢測下限在0.1 0.001 g/ml之間。可見比之間。可見比uv-vis的靈敏度高得多。的靈敏度高得多。 選擇性好選擇性好：可同時用激發(fā)光譜和熒光發(fā)射光譜定性。：可同時用激發(fā)光譜和熒光發(fā)射光譜定性。 結(jié)構(gòu)信息量多結(jié)構(gòu)信息量多：包括物質(zhì)激發(fā)光譜、

3、發(fā)射光譜、光：包括物質(zhì)激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、光強、熒光量子效率、熒光壽命等。強、熒光量子效率、熒光壽命等。 應用不廣泛：應用不廣泛：主要是因為能發(fā)熒光的物質(zhì)不具普遍主要是因為能發(fā)熒光的物質(zhì)不具普遍性、增強熒光的方法有限、外界環(huán)境對熒光量子效率性、增強熒光的方法有限、外界環(huán)境對熒光量子效率影響大、干擾測量的因素較多影響大、干擾測量的因素較多。二、基本原理二、基本原理 (一一) 分子熒光的產(chǎn)生分子熒光的產(chǎn)生處于分子基態(tài)單重態(tài)中的電子對，其自旋方向相處于分子基態(tài)單重態(tài)中的電子對，其自旋方向相反，當其中一個電子被反，當其中一個電子被激發(fā)時，通常躍遷至第一激發(fā)激發(fā)時，通常躍遷至第一激發(fā)態(tài)單重態(tài)軌道上，也可

4、能躍遷至能級更高的單重態(tài)上。態(tài)單重態(tài)軌道上，也可能躍遷至能級更高的單重態(tài)上。這種躍遷是符合光譜選律的，如果躍遷至第一激發(fā)三這種躍遷是符合光譜選律的，如果躍遷至第一激發(fā)三重態(tài)軌道上，則屬于禁阻躍遷。單重態(tài)與三重態(tài)的區(qū)重態(tài)軌道上，則屬于禁阻躍遷。單重態(tài)與三重態(tài)的區(qū)別在于電子自旋方向不同，激發(fā)三重態(tài)具有較低能級。別在于電子自旋方向不同，激發(fā)三重態(tài)具有較低能級。 在單重激發(fā)態(tài)中，兩個電子平行自旋，單重態(tài)分子具在單重激發(fā)態(tài)中，兩個電子平行自旋，單重態(tài)分子具有抗磁性，其激發(fā)態(tài)的平均壽命大約為有抗磁性，其激發(fā)態(tài)的平均壽命大約為10-8s; 而三重態(tài)而三重態(tài)分子具有順磁性，其激發(fā)態(tài)的平均壽命為分子具有順磁性，

5、其激發(fā)態(tài)的平均壽命為10-4 1s以上以上(通常用通常用s和和t分別表示單重態(tài)和三重態(tài)分別表示單重態(tài)和三重態(tài))?；鶓B(tài)：電子自旋配對，基態(tài)：電子自旋配對，多重度多重度=2s+1=1，為單，為單重態(tài)，以重態(tài)，以s0表示。表示。激發(fā)單重態(tài)：分子吸收能激發(fā)單重態(tài)：分子吸收能量，電子自旋仍然配對，量，電子自旋仍然配對，為單重態(tài)，稱為激發(fā)單為單重態(tài)，稱為激發(fā)單重態(tài)，以重態(tài)，以s1，s2表示表示激發(fā)三重態(tài)：分子吸收能激發(fā)三重態(tài)：分子吸收能量，電子自旋不再配對，量，電子自旋不再配對，為三重態(tài)，稱為激發(fā)三為三重態(tài)，稱為激發(fā)三重態(tài)，以重態(tài)，以t1，t2.表示。表示。三重態(tài)能級低于單重態(tài)三重態(tài)能級低于單重態(tài)(hun

6、d規(guī)則規(guī)則)圖圖5.1 5.1 分子內(nèi)的光物理過程分子內(nèi)的光物理過程 處于激發(fā)態(tài)的電子，通常以輻射躍遷方式或無輻射處于激發(fā)態(tài)的電子，通常以輻射躍遷方式或無輻射躍遷方式再回到基態(tài)。輻射躍遷主要涉及到熒光、延遲躍遷方式再回到基態(tài)。輻射躍遷主要涉及到熒光、延遲熒光或磷光的發(fā)射；無輻射躍遷則是指以熱的形式輻射熒光或磷光的發(fā)射；無輻射躍遷則是指以熱的形式輻射其多余的能量，包括振動弛豫其多余的能量，包括振動弛豫( vr)、內(nèi)部轉(zhuǎn)移、內(nèi)部轉(zhuǎn)移(ir)、系、系間竄躍間竄躍(ix)及外部轉(zhuǎn)移及外部轉(zhuǎn)移(ec)等，各種躍遷方式發(fā)生的可等，各種躍遷方式發(fā)生的可能性及程度，與熒光物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)及激發(fā)時的物理和能性及程

7、度，與熒光物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)及激發(fā)時的物理和化學環(huán)境等因素有關(guān)。化學環(huán)境等因素有關(guān)。（二）（二） 去活化過程去活化過程(deactivation) 處于激發(fā)態(tài)分子不穩(wěn)定，通過輻射或非輻射躍遷等去處于激發(fā)態(tài)分子不穩(wěn)定，通過輻射或非輻射躍遷等去活化過程返回至基態(tài)。這些過程包括：活化過程返回至基態(tài)。這些過程包括：1)振動弛豫振動弛豫(vibrational relaxation, vr) 在液相或壓力足夠高的氣相中，處于激發(fā)態(tài)的在液相或壓力足夠高的氣相中，處于激發(fā)態(tài)的分子因碰撞將能量以熱的形式傳遞給周圍的分子，從分子因碰撞將能量以熱的形式傳遞給周圍的分子，從而從高振動能層失活至低振動能層的過程，稱為振動

8、而從高振動能層失活至低振動能層的過程，稱為振動弛豫。弛豫。2)內(nèi)轉(zhuǎn)化內(nèi)轉(zhuǎn)化( internal conversion，ic ) 對于具有相同多重度的分子，若較高電子能級的低對于具有相同多重度的分子，若較高電子能級的低振動能層與較低電子能級的高振動能層相重疊時，則振動能層與較低電子能級的高振動能層相重疊時，則電子可在重疊的能層之間通過振動耦合產(chǎn)生無輻射躍電子可在重疊的能層之間通過振動耦合產(chǎn)生無輻射躍遷，如遷，如s2-s1；t2-t1。3)熒光發(fā)射熒光發(fā)射 處于第一激發(fā)單重態(tài)中的電子躍處于第一激發(fā)單重態(tài)中的電子躍 遷至基態(tài)各振動遷至基態(tài)各振動能級時，將得到最大波長為能級時，將得到最大波長為3的熒光

9、。注意：基態(tài)中的熒光。注意：基態(tài)中也有振動馳豫躍遷。很明顯，也有振動馳豫躍遷。很明顯，3的波長較激發(fā)波長的波長較激發(fā)波長1或或2都長，而且不論電子開始被激發(fā)至什么高能級，都長，而且不論電子開始被激發(fā)至什么高能級，最終將只發(fā)射出波長為最終將只發(fā)射出波長為3的熒光。熒光的產(chǎn)生在的熒光。熒光的產(chǎn)生在10-7-10-9s內(nèi)完成。內(nèi)完成。4)系間竄躍系間竄躍指不同多重態(tài)間的無輻射躍遷，例如指不同多重態(tài)間的無輻射躍遷，例如s1t1就是就是一種系間竄躍。通常，發(fā)生系間竄躍時，電子由一種系間竄躍。通常，發(fā)生系間竄躍時，電子由s1的的較低振動能級轉(zhuǎn)移至較低振動能級轉(zhuǎn)移至t1的較高振動能級處。有時，通的較高振動能

10、級處。有時，通過熱激發(fā)，有可能發(fā)生過熱激發(fā)，有可能發(fā)生t1s1，然后由，然后由s1發(fā)生熒光。發(fā)生熒光。這是產(chǎn)生延遲熒光的機理。這是產(chǎn)生延遲熒光的機理。5)外轉(zhuǎn)換外轉(zhuǎn)換(external conversion，ec)受激分子與溶劑或其它溶質(zhì)分子相互作用發(fā)生能受激分子與溶劑或其它溶質(zhì)分子相互作用發(fā)生能量轉(zhuǎn)換而使熒光或磷光強度減弱甚至消失的過程，也量轉(zhuǎn)換而使熒光或磷光強度減弱甚至消失的過程，也稱稱“熄滅熄滅”或或“猝滅猝滅”。（三（三 ）熒光效率及其影響因素）熒光效率及其影響因素 熒光量子產(chǎn)率也叫熒光效率或量子效率，它表示熒光量子產(chǎn)率也叫熒光效率或量子效率，它表示物質(zhì)發(fā)射熒光的能力，通常用下式表示物

11、質(zhì)發(fā)射熒光的能力，通常用下式表示iffkkk數(shù)激發(fā)發(fā)態(tài)分子總發(fā)熒光的分子數(shù)熒光效率或或 = 發(fā)射熒光量子數(shù)發(fā)射熒光量子數(shù) / 吸收熒光量子數(shù)吸收熒光量子數(shù) 在產(chǎn)生熒光的過程中，涉及到許多輻射和無輻射在產(chǎn)生熒光的過程中，涉及到許多輻射和無輻射躍遷過程，如熒光發(fā)射、內(nèi)轉(zhuǎn)移、系間竄躍和外轉(zhuǎn)移躍遷過程，如熒光發(fā)射、內(nèi)轉(zhuǎn)移、系間竄躍和外轉(zhuǎn)移等。很明顯，熒光的量子產(chǎn)率，將與上述每一個過程等。很明顯，熒光的量子產(chǎn)率，將與上述每一個過程的速率常數(shù)有關(guān)。的速率常數(shù)有關(guān)。若用數(shù)學式來表達這些關(guān)系，得到若用數(shù)學式來表達這些關(guān)系，得到 = kf /(kf+ ki) 式中式中: kf為熒光發(fā)射過程的速率常數(shù)，為熒光發(fā)射

12、過程的速率常數(shù)， ki為其為其它有關(guān)過程的速率常數(shù)的總和。它有關(guān)過程的速率常數(shù)的總和。凡是能使凡是能使kf 值升高而使其它值升高而使其它ki值降低的因素，值降低的因素，都可增強熒光。都可增強熒光。實際上，對于高熒光分子，例如熒光素，其量實際上，對于高熒光分子，例如熒光素，其量子產(chǎn)率在某些情況下接近子產(chǎn)率在某些情況下接近1，說明，說明 ki很小，可以忽很小，可以忽略不計。一般來說，略不計。一般來說，kf主要取決于化學結(jié)構(gòu)，而主要取決于化學結(jié)構(gòu)，而 ki則主要取決于化學環(huán)境，同時也與化學結(jié)構(gòu)有關(guān)。則主要取決于化學環(huán)境，同時也與化學結(jié)構(gòu)有關(guān)。磷光的量子產(chǎn)率與此類似。磷光的量子產(chǎn)率與此類似。 分子產(chǎn)生

13、熒光必須具備兩個條件：分子產(chǎn)生熒光必須具備兩個條件： 分子必須具有與所照射的輻射頻率相適應的分子必須具有與所照射的輻射頻率相適應的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), 才能吸收激發(fā)光；才能吸收激發(fā)光； 吸收了與其本身特征頻率相同的能量之后，吸收了與其本身特征頻率相同的能量之后，必須具有必須具有 一定的熒光量子產(chǎn)率。一定的熒光量子產(chǎn)率。三三 熒光與有機化合物的結(jié)構(gòu)熒光與有機化合物的結(jié)構(gòu)(1)躍遷類型躍遷類型 對于大多數(shù)熒光物質(zhì)，首先經(jīng)歷對于大多數(shù)熒光物質(zhì)，首先經(jīng)歷 ，然后經(jīng)，然后經(jīng)過振動弛豫或其他無輻射躍遷，再發(fā)生過振動弛豫或其他無輻射躍遷，再發(fā)生 躍遷而躍遷而得到熒光。得到熒光。 躍遷常能發(fā)出較強的熒光躍遷常能發(fā)出較強

14、的熒光(較大的量較大的量子產(chǎn)率子產(chǎn)率)。這是由于。這是由于 躍遷具有較大的摩爾吸光系躍遷具有較大的摩爾吸光系數(shù)數(shù)(一般比一般比n 大大100-1000倍倍)。 其次，其次， 躍遷的壽命約為躍遷的壽命約為10-710-9s，比，比n 躍遷的壽命躍遷的壽命10-510-7s要短。在各種躍遷過程的競爭要短。在各種躍遷過程的競爭中，它是有利于發(fā)射熒光的。此外，在中，它是有利于發(fā)射熒光的。此外，在躍遷過躍遷過程中，通過系間竄躍至三重態(tài)的速率常數(shù)也較小程中，通過系間竄躍至三重態(tài)的速率常數(shù)也較小(s1t1能級差較大能級差較大)，這也有利于熒光的發(fā)射。，這也有利于熒光的發(fā)射?？傊?，總之， 躍遷是產(chǎn)生熒光的主要

15、躍遷類型。躍遷是產(chǎn)生熒光的主要躍遷類型。(2)共軛效應共軛效應 容易實現(xiàn)容易實現(xiàn) 激發(fā)激發(fā) 的芳香族化合物容易發(fā)生熒的芳香族化合物容易發(fā)生熒光，能發(fā)生熒光的脂肪族和脂環(huán)族化合物極少光，能發(fā)生熒光的脂肪族和脂環(huán)族化合物極少(僅少數(shù)僅少數(shù)高度共軛體系化合物除外高度共軛體系化合物除外)。此外，。此外，增加體系的共軛度，增加體系的共軛度，熒光效率一般也將增大。熒光效率一般也將增大。例如：例如：在多烯結(jié)構(gòu)中，在多烯結(jié)構(gòu)中，ph(ch=ch)3 ph和和ph(ch=ch)2 ph在在苯中的熒光效率分別為苯中的熒光效率分別為0.68和和0.28。共軛效應使熒光增強的原因共軛效應使熒光增強的原因 ：增大熒光物

16、質(zhì)的摩爾吸：增大熒光物質(zhì)的摩爾吸收系數(shù)收系數(shù),有利于產(chǎn)生更多的激發(fā)態(tài)分子有利于產(chǎn)生更多的激發(fā)態(tài)分子,從而有利用熒從而有利用熒光的發(fā)生。光的發(fā)生。 (3)剛性平面結(jié)構(gòu)剛性平面結(jié)構(gòu)多數(shù)具有剛性平面結(jié)構(gòu)的有機分子具有強烈的多數(shù)具有剛性平面結(jié)構(gòu)的有機分子具有強烈的熒光熒光。因為這種結(jié)構(gòu)可以減少分子的振動，使分子。因為這種結(jié)構(gòu)可以減少分子的振動，使分子與溶劑或其它溶質(zhì)分子的相互作用減少，也就減少與溶劑或其它溶質(zhì)分子的相互作用減少，也就減少了碰撞去活的可能性。了碰撞去活的可能性。(4)取代基效應取代基效應芳香族化合物芳香族化合物苯環(huán)上的不同取代基對該化合物苯環(huán)上的不同取代基對該化合物的熒光強度和熒光光譜有

17、很大的影響。的熒光強度和熒光光譜有很大的影響。給電子基團，給電子基團，如如-oh、-or、-cn、-nh2 、 -nr2等等，使熒光增，使熒光增強。因為產(chǎn)生了強。因為產(chǎn)生了p- 共軛作用，增強了共軛作用，增強了 電子共軛程電子共軛程度，使最低激發(fā)單重態(tài)與基態(tài)之間的躍遷幾率增大。度，使最低激發(fā)單重態(tài)與基態(tài)之間的躍遷幾率增大。吸電子基團，如吸電子基團，如-cooh、-no、-c o、鹵素、鹵素等，會減弱甚至會猝滅熒光。等，會減弱甚至會猝滅熒光。（5）重原子效應）重原子效應 鹵素取代基隨原子序數(shù)的增加而熒光降低。鹵素取代基隨原子序數(shù)的增加而熒光降低。這可能是由所謂這可能是由所謂“重原子效應重原子效應

18、”使系間竄躍速率增使系間竄躍速率增加所致。在重原子中，能級之間的交叉現(xiàn)象比較嚴加所致。在重原子中，能級之間的交叉現(xiàn)象比較嚴重，因此容易發(fā)生自旋軌道的相互作用，增加了由重，因此容易發(fā)生自旋軌道的相互作用，增加了由單重態(tài)轉(zhuǎn)化為三重態(tài)的概率。單重態(tài)轉(zhuǎn)化為三重態(tài)的概率。 取代基的空間障礙取代基的空間障礙對熒光也有影響。對熒光也有影響。 立體異構(gòu)現(xiàn)象對熒光強度有顯立體異構(gòu)現(xiàn)象對熒光強度有顯著的影響。著的影響。四四 、金屬螯合物的熒光、金屬螯合物的熒光除過渡元素的順磁性原子會發(fā)生線狀熒光光譜外，除過渡元素的順磁性原子會發(fā)生線狀熒光光譜外，大多數(shù)無機鹽類金屬離子，在溶液中只能發(fā)生無輻射大多數(shù)無機鹽類金屬離子

19、，在溶液中只能發(fā)生無輻射躍遷，因而不產(chǎn)生熒光躍遷，因而不產(chǎn)生熒光。但是，在某些情況下，金屬。但是，在某些情況下，金屬螯合物卻能產(chǎn)生很強的熒光，并可用于痕量金屬元素螯合物卻能產(chǎn)生很強的熒光，并可用于痕量金屬元素分析。分析。(1)螯合物中配位體的發(fā)光螯合物中配位體的發(fā)光不少有機化合物雖然具有共軛雙鍵，但由于不少有機化合物雖然具有共軛雙鍵，但由于不是剛性結(jié)構(gòu)，分子處于非同一平面，因而不發(fā)不是剛性結(jié)構(gòu)，分子處于非同一平面，因而不發(fā)生熒光。生熒光。若這些化合物和金屬離子形成螯合物，若這些化合物和金屬離子形成螯合物，隨著分子的剛性增強，平面結(jié)構(gòu)的增大，常會發(fā)隨著分子的剛性增強，平面結(jié)構(gòu)的增大，常會發(fā)生熒光

20、生熒光。如如8-羥基喹啉本身有很弱的熒光，但其金屬螯合羥基喹啉本身有很弱的熒光，但其金屬螯合物具有很強的熒光。物具有很強的熒光。(2)螯合物中金屬離子的特征熒光螯合物中金屬離子的特征熒光這類發(fā)光過程通常是螯合物首先通過配位體的這類發(fā)光過程通常是螯合物首先通過配位體的躍遷激發(fā)，接著配位體把能量轉(zhuǎn)給金屬離子，躍遷激發(fā)，接著配位體把能量轉(zhuǎn)給金屬離子，導致導致dd*躍遷和躍遷和ff*躍遷，最終發(fā)射的是躍遷，最終發(fā)射的是dd*躍躍遷和遷和ff*躍遷光譜。躍遷光譜。五五 影響熒光強度的因素影響熒光強度的因素 溶劑對熒光強度的影響溶劑對熒光強度的影響 增大溶劑的極性，增大溶劑的極性， 躍遷的能量減小，而導致

21、熒躍遷的能量減小，而導致熒光增強，熒光峰紅移。光增強，熒光峰紅移。但也有但也有相反的情況相反的情況，例如，苯，例如，苯胺、萘磺酸類化合物在戊醇、丁醇、丙醇、乙醇和甲胺、萘磺酸類化合物在戊醇、丁醇、丙醇、乙醇和甲醇中，隨著醇的極性增大，熒光強度減小，熒光峰藍醇中，隨著醇的極性增大，熒光強度減小，熒光峰藍移。因此熒光光譜的位置和強度與溶劑極性之間的關(guān)移。因此熒光光譜的位置和強度與溶劑極性之間的關(guān)系，應根據(jù)熒光物質(zhì)與溶劑的不同而異。系，應根據(jù)熒光物質(zhì)與溶劑的不同而異。如果溶劑和熒光物質(zhì)形成了化合物，或溶劑使熒如果溶劑和熒光物質(zhì)形成了化合物，或溶劑使熒光物質(zhì)的狀態(tài)改變，則熒光峰位和強度都會發(fā)生較大光物

22、質(zhì)的狀態(tài)改變，則熒光峰位和強度都會發(fā)生較大的變化。的變化。 溫度對熒光強度的影響溫度對熒光強度的影響溫度上升使熒光強度下降。其中一個原因是分子溫度上升使熒光強度下降。其中一個原因是分子的內(nèi)部能量轉(zhuǎn)化作用。當激發(fā)分子接受額外熱能時，的內(nèi)部能量轉(zhuǎn)化作用。當激發(fā)分子接受額外熱能時，有可能使激發(fā)能轉(zhuǎn)換為基態(tài)的振動能量，隨后迅速振有可能使激發(fā)能轉(zhuǎn)換為基態(tài)的振動能量，隨后迅速振動弛豫而喪失振動能量。另一個原因是碰撞頻率增加，動弛豫而喪失振動能量。另一個原因是碰撞頻率增加，使外轉(zhuǎn)換的去活幾率增加。使外轉(zhuǎn)換的去活幾率增加。 溶液溶液ph值對熒光強度的影響值對熒光強度的影響帶有酸性或堿性官能團的大多數(shù)芳香族化合

23、物的帶有酸性或堿性官能團的大多數(shù)芳香族化合物的熒光與溶液的熒光與溶液的ph有關(guān)。有關(guān)。具有酸性或堿性基團的有機物質(zhì)，在不同具有酸性或堿性基團的有機物質(zhì)，在不同ph值時，值時，其結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu) 可能發(fā)生變化，因而熒光強度將發(fā)生改變；對可能發(fā)生變化，因而熒光強度將發(fā)生改變；對無機熒光物質(zhì)，因無機熒光物質(zhì)，因ph值會影響其穩(wěn)定性，因而也可使值會影響其穩(wěn)定性，因而也可使其熒光強度發(fā)生改變。其熒光強度發(fā)生改變。 順磁性物質(zhì)的存在順磁性物質(zhì)的存在,使激發(fā)單重態(tài)的體系間竄越速率使激發(fā)單重態(tài)的體系間竄越速率增大增大,因而會使熒光效率降低因而會使熒光效率降低。六、溶液熒光猝滅六、溶液熒光猝滅熒光物質(zhì)分子與溶劑分子或

24、其它溶質(zhì)分子的相互熒光物質(zhì)分子與溶劑分子或其它溶質(zhì)分子的相互作用引起熒光強度降低的現(xiàn)象稱為作用引起熒光強度降低的現(xiàn)象稱為熒光猝滅熒光猝滅。能引起。能引起熒光強度降低的物質(zhì)稱為猝滅劑。熒光強度降低的物質(zhì)稱為猝滅劑。導致熒光猝滅的主要類型：導致熒光猝滅的主要類型： 碰撞猝滅碰撞猝滅碰撞猝滅碰撞猝滅是指處于激發(fā)單重態(tài)的熒光分子與猝滅是指處于激發(fā)單重態(tài)的熒光分子與猝滅劑分子相碰撞，使激發(fā)單重態(tài)的熒光分子以無輻射躍劑分子相碰撞，使激發(fā)單重態(tài)的熒光分子以無輻射躍遷的方式回到基態(tài)，產(chǎn)生猝滅作用。遷的方式回到基態(tài)，產(chǎn)生猝滅作用。 靜態(tài)猝滅靜態(tài)猝滅(組成化合物的猝滅組成化合物的猝滅)由于部分熒光物質(zhì)分子與猝滅劑

25、分子生成非熒光由于部分熒光物質(zhì)分子與猝滅劑分子生成非熒光的配合物而產(chǎn)生的。此過程往往還會引起溶液吸收光的配合物而產(chǎn)生的。此過程往往還會引起溶液吸收光譜的改變。譜的改變。 轉(zhuǎn)入三重態(tài)的猝滅轉(zhuǎn)入三重態(tài)的猝滅分子由于系間的跨越躍遷，由單重態(tài)躍遷到三重分子由于系間的跨越躍遷，由單重態(tài)躍遷到三重態(tài)。轉(zhuǎn)入三重態(tài)的分子在常溫下不發(fā)光，它們在與其態(tài)。轉(zhuǎn)入三重態(tài)的分子在常溫下不發(fā)光，它們在與其它分子的碰撞中消耗能量而使熒光猝滅。它分子的碰撞中消耗能量而使熒光猝滅。溶液中的溶解氧對有機化合物的熒光產(chǎn)生猝滅效溶液中的溶解氧對有機化合物的熒光產(chǎn)生猝滅效應是由于三重態(tài)基態(tài)的氧分子和單重激發(fā)態(tài)的熒光物應是由于三重態(tài)基態(tài)的

26、氧分子和單重激發(fā)態(tài)的熒光物質(zhì)分子碰撞，形成了單重激發(fā)態(tài)的氧分子和三重態(tài)的質(zhì)分子碰撞，形成了單重激發(fā)態(tài)的氧分子和三重態(tài)的熒光物質(zhì)分子，使熒光猝滅。熒光物質(zhì)分子，使熒光猝滅。 發(fā)生電子轉(zhuǎn)移反應的猝滅發(fā)生電子轉(zhuǎn)移反應的猝滅某些猝滅劑分子與熒光物質(zhì)分子相互作用時，發(fā)某些猝滅劑分子與熒光物質(zhì)分子相互作用時，發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移反應，因而引起熒光猝滅。生了電子轉(zhuǎn)移反應，因而引起熒光猝滅。 熒光物質(zhì)的自猝滅熒光物質(zhì)的自猝滅在濃度較高的熒光物質(zhì)溶液中，單重激發(fā)態(tài)的分在濃度較高的熒光物質(zhì)溶液中，單重激發(fā)態(tài)的分子在發(fā)生熒光之前和未激發(fā)的熒光物質(zhì)分子碰撞而引子在發(fā)生熒光之前和未激發(fā)的熒光物質(zhì)分子碰撞而引起的自猝滅。有些熒

27、光物質(zhì)分子在溶液濃度較高時會起的自猝滅。有些熒光物質(zhì)分子在溶液濃度較高時會形成二聚體或多聚體，使它們的吸收光譜發(fā)生變化，形成二聚體或多聚體，使它們的吸收光譜發(fā)生變化，也引起溶液熒光強度的降低或消失。也引起溶液熒光強度的降低或消失。七七 膠束增敏熒光膠束增敏熒光 是濃度在臨界濃度以上的表面活性劑，如十二是濃度在臨界濃度以上的表面活性劑，如十二烷基硫酸鈉的化合物能增穩(wěn)、增敏、增溶的作用。烷基硫酸鈉的化合物能增穩(wěn)、增敏、增溶的作用。(三三)溶液的熒光強度溶液的熒光強度1. 熒光強度與溶液濃度的關(guān)系熒光強度與溶液濃度的關(guān)系 熒光強度熒光強度if正比于吸收的光量正比于吸收的光量ia與熒光量子產(chǎn)與熒光量子

28、產(chǎn)率率 。 if = ia 式中式中 為熒光量子效率，又根據(jù)為熒光量子效率，又根據(jù)beer定律定律 ia = i0 - it = i0(1- e -a)i0和和it分別是入射光強度和透射光強度。代入上分別是入射光強度和透射光強度。代入上式得式得 if = i0(1- 10 -a) = i0(1- e -2.3a)整理得：整理得： if =2.3 i0 bc當入射光強度當入射光強度i0 和和i i一定時，上式為：一定時，上式為：if = k c 即熒光強度與熒光物質(zhì)的濃度成正比，但這種線即熒光強度與熒光物質(zhì)的濃度成正比，但這種線性關(guān)系只有在極稀的溶液中，當性關(guān)系只有在極稀的溶液中，當a 0.05

29、0.05時才成立。時才成立。對于較濃溶液，由于猝滅現(xiàn)象和自吸收等原因，使熒對于較濃溶液，由于猝滅現(xiàn)象和自吸收等原因，使熒光強度和濃度不呈線性關(guān)系。光強度和濃度不呈線性關(guān)系。 任何熒任何熒( (磷磷) )光都具有兩種特征光譜：激發(fā)光譜與光都具有兩種特征光譜：激發(fā)光譜與發(fā)射光譜。它們是熒發(fā)射光譜。它們是熒( (磷磷) )光定性分析的基礎(chǔ)。光定性分析的基礎(chǔ)。1)1)激發(fā)光譜激發(fā)光譜改變激發(fā)波長，測量在最強熒改變激發(fā)波長，測量在最強熒( (磷磷) )光發(fā)射波長處光發(fā)射波長處的強度變化，以激發(fā)波長對熒光強度作圖可得到激發(fā)的強度變化，以激發(fā)波長對熒光強度作圖可得到激發(fā)光譜。光譜。激發(fā)光譜形狀與吸收光譜形狀

30、完全相似，經(jīng)校正激發(fā)光譜形狀與吸收光譜形狀完全相似，經(jīng)校正后二者完全相同！這是因為分子吸收光能的過程就是后二者完全相同！這是因為分子吸收光能的過程就是分子的激發(fā)過程。分子的激發(fā)過程。( (四四) )熒光熒光激發(fā)光譜與發(fā)射光譜激發(fā)光譜與發(fā)射光譜激發(fā)光譜可用于鑒別熒光物質(zhì)；在定量時，用于激發(fā)光譜可用于鑒別熒光物質(zhì)；在定量時，用于選擇最適宜的激發(fā)波長。選擇最適宜的激發(fā)波長。 2)發(fā)射光譜發(fā)射光譜發(fā)射光譜即熒光光譜。一定波長和強度的激發(fā)波發(fā)射光譜即熒光光譜。一定波長和強度的激發(fā)波長輻照熒光物質(zhì)，產(chǎn)生不同波長和強度的熒光，以熒長輻照熒光物質(zhì)，產(chǎn)生不同波長和強度的熒光，以熒光強度對其波長作圖可得熒光發(fā)射光

31、譜。光強度對其波長作圖可得熒光發(fā)射光譜。由于不同物質(zhì)具有不同的特征發(fā)射峰，因而使用由于不同物質(zhì)具有不同的特征發(fā)射峰，因而使用熒光發(fā)射光譜可用于鑒別熒光物質(zhì)。熒光發(fā)射光譜可用于鑒別熒光物質(zhì)。 圖圖5.2 5.2 熒光發(fā)射光譜熒光發(fā)射光譜3)3)激發(fā)光譜與發(fā)射光譜的關(guān)系激發(fā)光譜與發(fā)射光譜的關(guān)系a a 波長比較波長比較與激發(fā)與激發(fā)( (或吸收或吸收) )波長相比，熒光發(fā)射波長更長，波長相比，熒光發(fā)射波長更長，即產(chǎn)生所謂即產(chǎn)生所謂stokesstokes位移。位移。( (振動弛豫失活所致振動弛豫失活所致) )b b 形狀比較形狀比較熒光光譜形狀與激發(fā)波長無關(guān)。盡管分子受激可熒光光譜形狀與激發(fā)波長無關(guān)。

32、盡管分子受激可到達不同能級的激發(fā)態(tài)，但由于去活化到達不同能級的激發(fā)態(tài)，但由于去活化( (內(nèi)轉(zhuǎn)換和振動內(nèi)轉(zhuǎn)換和振動弛豫弛豫) )到第一電子激發(fā)態(tài)的速率或幾率很大，好像是分到第一電子激發(fā)態(tài)的速率或幾率很大，好像是分子受激只到達第一激發(fā)態(tài)一樣。子受激只到達第一激發(fā)態(tài)一樣。換句話說，不管激發(fā)波長如何，電子都是從第一換句話說，不管激發(fā)波長如何，電子都是從第一電子激發(fā)態(tài)的最低振動能層躍遷到基態(tài)的各個振動能電子激發(fā)態(tài)的最低振動能層躍遷到基態(tài)的各個振動能層。層。c c 鏡像對稱鏡像對稱通常熒光光譜與吸收光譜呈鏡像對稱關(guān)系。通常熒光光譜與吸收光譜呈鏡像對稱關(guān)系。圖5.3 熒光光譜與吸收光譜關(guān)系圖 由于激發(fā)態(tài)和基

33、態(tài)的振動能層分布具有相似性，由于激發(fā)態(tài)和基態(tài)的振動能層分布具有相似性，因而呈鏡像對稱。因而呈鏡像對稱。解釋解釋2：位能曲線位能曲線(frank-condon原理原理)由于電子吸收躍遷速率極快由于電子吸收躍遷速率極快(10-15s)，此時核的相，此時核的相對位置可視為不變對位置可視為不變(核較重核較重)。當兩個能層間吸收躍遷。當兩個能層間吸收躍遷的幾率越大，其相反躍遷的幾率也越大，即產(chǎn)生的光的幾率越大，其相反躍遷的幾率也越大，即產(chǎn)生的光譜呈鏡像對稱。譜呈鏡像對稱。三、熒光儀器三、熒光儀器(光源與檢測器處于相互垂直的位置光源與檢測器處于相互垂直的位置)第一單色器第一單色器或濾光片或濾光片記錄儀第二

34、單色器第二單色器或濾光片或濾光片熒光熒光光源光源激發(fā)激發(fā)樣品池樣品池1)1)光源：光源： 氙燈、高壓汞燈、激光；氙燈、高壓汞燈、激光；2)2)樣品池：石英樣品池：石英( (低熒光材料低熒光材料) )；3)3)兩個單色器：選擇激發(fā)光單色器兩個單色器：選擇激發(fā)光單色器, ,分離熒光單色器；分離熒光單色器；4)4)檢測器：光電倍增管。檢測器：光電倍增管。圖圖5.6 5.6 熒光分析儀器示意圖熒光分析儀器示意圖四四 熒光分析法的應用熒光分析法的應用熒光測定必須在極稀的溶液中才可用于定量測定。熒光測定必須在極稀的溶液中才可用于定量測定。 標準曲線法測定熒光物質(zhì)的含量標準曲線法測定熒光物質(zhì)的含量四四 熒光

35、分析法的應用熒光分析法的應用(一一)無機化合物的分析無機化合物的分析 大多數(shù)無機離子與溶劑之間的相互作用很強大多數(shù)無機離子與溶劑之間的相互作用很強,其激其激發(fā)態(tài)多以非輻射躍遷方式返回基態(tài)發(fā)態(tài)多以非輻射躍遷方式返回基態(tài),發(fā)熒光者甚少。然發(fā)熒光者甚少。然而很多無機離子可以與一些有機化合物形成有熒光的而很多無機離子可以與一些有機化合物形成有熒光的絡(luò)合物絡(luò)合物,利用這一性質(zhì)可對其進行熒光測定。能夠同金利用這一性質(zhì)可對其進行熒光測定。能夠同金屬離子形成熒光絡(luò)合物的有機試劑絕大多數(shù)是芳香族屬離子形成熒光絡(luò)合物的有機試劑絕大多數(shù)是芳香族化合物化合物,通常含有兩個或兩個以上的官能團通常含有兩個或兩個以上的官能

36、團,能與金屬離能與金屬離子形成五元環(huán)或六元環(huán)的螯合物。由于螯合物的生成子形成五元環(huán)或六元環(huán)的螯合物。由于螯合物的生成,分子的剛性平面結(jié)構(gòu)增大分子的剛性平面結(jié)構(gòu)增大,使原來不發(fā)熒光或熒光較弱使原來不發(fā)熒光或熒光較弱的化合物轉(zhuǎn)變?yōu)閺姛晒饣衔?。的化合物轉(zhuǎn)變?yōu)閺姛晒饣衔铩?二二)有機化合物的分析有機化合物的分析脂肪族有機化合物的分子結(jié)構(gòu)較為簡單脂肪族有機化合物的分子結(jié)構(gòu)較為簡單,本身能發(fā)本身能發(fā)生熒光的很少生熒光的很少,一般需要與某些試劑反應后才能進行熒一般需要與某些試劑反應后才能進行熒光分析光分析,如丙三醇與苯胺在濃硫酸介質(zhì)中反應生成發(fā)射如丙三醇與苯胺在濃硫酸介質(zhì)中反應生成發(fā)射藍色熒光的喹啉，據(jù)

37、此可以測定藍色熒光的喹啉，據(jù)此可以測定0.12gml 的丙的丙三醇。三醇。 芳香族化合物因具有共軛的不飽和體系芳香族化合物因具有共軛的不飽和體系,多數(shù)能發(fā)多數(shù)能發(fā)生熒光生熒光,可直接用熒光法測定。可直接用熒光法測定。一、概述一、概述 磷光分析法是以分子磷光光譜來鑒別有機化合物磷光分析法是以分子磷光光譜來鑒別有機化合物和進行定量分析的一種方法。和進行定量分析的一種方法。 磷光分析法在藥物分析磷光分析法在藥物分析, ,臨床分析等領(lǐng)域的應用日臨床分析等領(lǐng)域的應用日益發(fā)展。益發(fā)展。第二節(jié)第二節(jié) 磷光分析磷光分析1. 磷光的特點：磷光的特點： 磷光波長比熒光的長磷光波長比熒光的長(t1s1)； 磷光壽命

38、比磷光壽命比熒光的長熒光的長(磷光為禁阻躍遷產(chǎn)生，速率常數(shù)小磷光為禁阻躍遷產(chǎn)生，速率常數(shù)小)； 磷光壽命和強度對重原子和氧敏感磷光壽命和強度對重原子和氧敏感(自旋軌道耦自旋軌道耦合，使合，使kisc增加增加)。二、二、 基本原理基本原理(一一) 磷光的產(chǎn)生和磷光強度磷光的產(chǎn)生和磷光強度 1.磷光是處于激發(fā)三重態(tài)的分子躍遷返回基態(tài)時所產(chǎn)生磷光是處于激發(fā)三重態(tài)的分子躍遷返回基態(tài)時所產(chǎn)生的輻射。的輻射。2.磷光強度磷光強度: ip=2.3 pi0kbc 式中式中ip為磷光強度，為磷光強度， p為為磷光效率，磷光效率， i 為激發(fā)光的強為激發(fā)光的強度，度，k為磷光物質(zhì)的摩爾吸收系數(shù)為磷光物質(zhì)的摩爾吸收

39、系數(shù) ， b為試樣池的光程，為試樣池的光程，c 為磷光物質(zhì)的濃度。為磷光物質(zhì)的濃度。 在一定的條件下，在一定的條件下， p、ip 、k、b 均為常數(shù)，因此均為常數(shù)，因此上式可寫成：上式可寫成： ip=kc(二二) 溫度對磷光強度的影響溫度對磷光強度的影響1. 隨著溫度降低隨著溫度降低,分子熱運動速率減慢分子熱運動速率減慢,磷光逐漸增強。磷光逐漸增強。2. 低溫磷光低溫磷光(液氮液氮) 由于磷光壽命長，由于磷光壽命長，t1的非輻射躍遷的非輻射躍遷(內(nèi)轉(zhuǎn)換內(nèi)轉(zhuǎn)換)幾率增幾率增加，碰撞失活加，碰撞失活(振動弛豫振動弛豫)的幾率、光化學反應幾率都的幾率、光化學反應幾率都增加，從而降低磷光強度。因此有必

40、要在低溫下測量增加，從而降低磷光強度。因此有必要在低溫下測量磷光。同時要求溶劑：磷光。同時要求溶劑： 易提純且在分析波長區(qū)無強易提純且在分析波長區(qū)無強吸收和發(fā)射；吸收和發(fā)射； 低溫下形成具有足夠粘度的透明的剛低溫下形成具有足夠粘度的透明的剛性玻璃體。性玻璃體。常用的溶劑：常用的溶劑： epa乙醇乙醇+異戊烷異戊烷+二乙醚二乙醚(2+2+5) iepach3i+epa(1+10)。(三三)重原子效應重原子效應 使用含有重原子的溶劑使用含有重原子的溶劑(碘乙烷、溴乙烷碘乙烷、溴乙烷)或在磷或在磷光物質(zhì)中引入重原子取代基光物質(zhì)中引入重原子取代基,都可以提高磷光物質(zhì)的磷都可以提高磷光物質(zhì)的磷光強度光強

41、度,這種效應稱為重原子效應。前者稱為外部重原這種效應稱為重原子效應。前者稱為外部重原子效應子效應,后者稱為內(nèi)部重原子效應。后者稱為內(nèi)部重原子效應。機理機理:重原子的高核電荷使得磷光分子的電子能級重原子的高核電荷使得磷光分子的電子能級交錯交錯,容易引起或增強磷光分子的自旋軌道偶合作用容易引起或增強磷光分子的自旋軌道偶合作用,從從而使而使s1t1的體系間竄躍概率增大的體系間竄躍概率增大,有利于增大磷光效有利于增大磷光效率。率。(四四) 室溫磷光室溫磷光 低溫磷光需低溫實驗裝置且受到溶劑選擇的限制，低溫磷光需低溫實驗裝置且受到溶劑選擇的限制，1974年后發(fā)展了室溫磷光年后發(fā)展了室溫磷光(rtp)。

42、1)固體基質(zhì)：在室溫下以固體基質(zhì)固體基質(zhì)：在室溫下以固體基質(zhì)(如纖維素等如纖維素等)吸吸附磷光體，可增加分子剛性、減少三重態(tài)猝滅等非輻附磷光體，可增加分子剛性、減少三重態(tài)猝滅等非輻射躍遷，從而提高磷光量子效率。射躍遷，從而提高磷光量子效率。 2)膠束增穩(wěn)：利用表面活性劑在臨界濃度形成具膠束增穩(wěn)：利用表面活性劑在臨界濃度形成具多相性的膠束，改變磷光體的微環(huán)境、增加定向約束多相性的膠束，改變磷光體的微環(huán)境、增加定向約束力，從而減小內(nèi)轉(zhuǎn)換和碰撞等去活化的幾率，提高三力，從而減小內(nèi)轉(zhuǎn)換和碰撞等去活化的幾率，提高三重態(tài)的穩(wěn)定性。重態(tài)的穩(wěn)定性。 利用膠束增穩(wěn)、重原子效應和溶液除氧是該法的利用膠束增穩(wěn)、重原

43、子效應和溶液除氧是該法的三要素。三要素。(五五) 敏化磷光：其過程可以簡單表示為：敏化磷光：其過程可以簡單表示為：( (六六) )磷光發(fā)射磷光發(fā)射 從單重態(tài)到三重態(tài)分子間發(fā)生系間跨躍躍遷后，從單重態(tài)到三重態(tài)分子間發(fā)生系間跨躍躍遷后，再經(jīng)振動弛豫回到三重態(tài)最低振動能層，最后，在再經(jīng)振動弛豫回到三重態(tài)最低振動能層，最后，在1010-4-4-10s-10s內(nèi)躍遷到基態(tài)的各振動能層所產(chǎn)生的輻射。內(nèi)躍遷到基態(tài)的各振動能層所產(chǎn)生的輻射。0 0s s光光發(fā)發(fā)射射（低低振振動動能能層層）1 1t t振振動動弛弛豫豫（高高振振動動能能層層）1 1t t系系間間跨跨躍躍1 1s s磷磷01t1t1ssbaaah

44、發(fā)射磷光發(fā)射磷光能量轉(zhuǎn)移能量轉(zhuǎn)移系間跨躍系間跨躍受體受體分析物分析物 三三 磷光儀器磷光儀器 在熒光儀樣在熒光儀樣品池上增加磷光品池上增加磷光配件：低溫杜瓦配件：低溫杜瓦瓶和斬光片。如瓶和斬光片。如右圖所示。右圖所示。 斬 光 片 的斬 光 片 的作用是利用其分作用是利用其分子受激所產(chǎn)生的子受激所產(chǎn)生的熒光與磷光的壽熒光與磷光的壽命不同獲取磷光命不同獲取磷光輻射。輻射。轉(zhuǎn)筒式轉(zhuǎn)筒式轉(zhuǎn)盤式轉(zhuǎn)盤式圖圖5.7 5.7 磷光分析儀器示意圖磷光分析儀器示意圖第三節(jié)第三節(jié) 化學發(fā)光分析法化學發(fā)光分析法一、概述一、概述 某些物質(zhì)在進行化學反應時，由于吸收了反應某些物質(zhì)在進行化學反應時，由于吸收了反應時產(chǎn)生的

45、化學能，而使反應產(chǎn)物分子激發(fā)至激發(fā)態(tài)，時產(chǎn)生的化學能，而使反應產(chǎn)物分子激發(fā)至激發(fā)態(tài)，受激分子由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時，便發(fā)出一定波長的光。受激分子由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時，便發(fā)出一定波長的光。這種吸收化學能使分子發(fā)光的過程稱為化學發(fā)光。利這種吸收化學能使分子發(fā)光的過程稱為化學發(fā)光。利用化學發(fā)光反應而建立起來的分析方法稱為化學發(fā)光用化學發(fā)光反應而建立起來的分析方法稱為化學發(fā)光分析法?；瘜W發(fā)光也發(fā)生于生命體系，這種發(fā)光稱為分析法。化學發(fā)光也發(fā)生于生命體系，這種發(fā)光稱為生物發(fā)光。生物發(fā)光。二、化學發(fā)光分析的基本原理二、化學發(fā)光分析的基本原理 化學發(fā)光是吸收化學反應過程產(chǎn)生的化學能，而化學發(fā)光是吸收化學反應過程產(chǎn)

46、生的化學能，而使反應產(chǎn)物分子激發(fā)所發(fā)射的光。任何一個化學發(fā)光使反應產(chǎn)物分子激發(fā)所發(fā)射的光。任何一個化學發(fā)光反應都應包括化學激發(fā)和發(fā)光兩個步驟，必須滿足如反應都應包括化學激發(fā)和發(fā)光兩個步驟，必須滿足如下條件：下條件：(1)化學反應必須提供足夠的激發(fā)能，激發(fā)能主要來源化學反應必須提供足夠的激發(fā)能，激發(fā)能主要來源于反應焓。于反應焓。(2)要有有利的化學反應歷程，使化學反應的能量至少要有有利的化學反應歷程，使化學反應的能量至少能被一種物質(zhì)所接受并生成激發(fā)態(tài)。能被一種物質(zhì)所接受并生成激發(fā)態(tài)。(3)激發(fā)態(tài)能釋放光子或能夠轉(zhuǎn)移它的能量給另一個分激發(fā)態(tài)能釋放光子或能夠轉(zhuǎn)移它的能量給另一個分子，而使該分子激發(fā)，

47、然后以輻射光子的形式回到子，而使該分子激發(fā)，然后以輻射光子的形式回到 基態(tài)?；鶓B(tài)。(二二)化學發(fā)光效率和發(fā)光強度化學發(fā)光效率和發(fā)光強度化學發(fā)光反應效率化學發(fā)光反應效率 clcl，又稱化學發(fā)光的總量子，又稱化學發(fā)光的總量子產(chǎn)率。它決定于生成激發(fā)態(tài)產(chǎn)物分子的化學激發(fā)效率產(chǎn)率。它決定于生成激發(fā)態(tài)產(chǎn)物分子的化學激發(fā)效率 cece和激發(fā)和激發(fā)態(tài)分子的發(fā)射效率態(tài)分子的發(fā)射效率 em。定義為：。定義為： cl =發(fā)射光子的分子數(shù)發(fā)射光子的分子數(shù) / 參加反應的分子數(shù)參加反應的分子數(shù) = ce em化學反應的發(fā)光效率、光輻射的能量大小以及光化學反應的發(fā)光效率、光輻射的能量大小以及光譜范圍，完全由參加反應物質(zhì)的

48、化學反應所決定。每譜范圍，完全由參加反應物質(zhì)的化學反應所決定。每個化學發(fā)光反應都有其特征的化學發(fā)光光譜及不同的個化學發(fā)光反應都有其特征的化學發(fā)光光譜及不同的化學發(fā)光效率?；瘜W發(fā)光效率?；瘜W發(fā)光反應的發(fā)光強度化學發(fā)光反應的發(fā)光強度icl以單位時間內(nèi)發(fā)射的以單位時間內(nèi)發(fā)射的光子數(shù)表示。它與化學發(fā)光反應的速率有關(guān)，而反應光子數(shù)表示。它與化學發(fā)光反應的速率有關(guān)，而反應速率又與反應分子濃度有關(guān)。即速率又與反應分子濃度有關(guān)。即icl (t)= cl dc/dt=kc式中式中 i iclcl(t)(t)表示表示t t時刻的化學發(fā)光強度，是與分析物時刻的化學發(fā)光強度，是與分析物有關(guān)的化學發(fā)光效率有關(guān)的化學發(fā)光

49、效率dc/dtdc/dt是分析物參加反應的速率。是分析物參加反應的速率。（三）化學發(fā)光反應類型（三）化學發(fā)光反應類型1. 1. 直接化學發(fā)光和間接化學發(fā)光直接化學發(fā)光和間接化學發(fā)光直接發(fā)光直接發(fā)光是被測物作為反應物直接參加化學發(fā)光是被測物作為反應物直接參加化學發(fā)光反應，生成電子激發(fā)態(tài)產(chǎn)物分子，此初始激發(fā)態(tài)能輻反應，生成電子激發(fā)態(tài)產(chǎn)物分子，此初始激發(fā)態(tài)能輻射光子。射光子。a + b c* + dc* c + h 式中式中a a或或b b是被測物，通過反應生成電子激發(fā)態(tài)產(chǎn)物是被測物，通過反應生成電子激發(fā)態(tài)產(chǎn)物c* ，當當c* 躍遷回基態(tài)時，輻射光子。躍遷回基態(tài)時，輻射光子。間接發(fā)光間接發(fā)光是被測物是被測物a a或或b b，通過化學反應生成初始，通過化學反應生成初始激發(fā)態(tài)產(chǎn)物激發(fā)態(tài)產(chǎn)物c* ， c* 不直接發(fā)光，而是將其能量轉(zhuǎn)移不直接發(fā)光，而是將其能量轉(zhuǎn)