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荧光分析法简述 化学四班苏世烟03081124 在我的的在分析课本中提到分子光谱法有吸光光度法荧光法拉曼光谱法 那么什么是荧光分析法呢 某些物质经紫外线照射后 能立即放出能量较低 亦即波长较长 的光 当照射停止后 如化合物的发射在10 9秒钟内停止 则称荧光 超过此限度即称为磷光 荧光的波长与被照射物质有关 以紫外线作激发光源 所发射的荧光常在可见光区 测量荧光强度以确定物质含量的方法叫做荧光分析法 所使用的仪器叫荧光计 一 原理 设IF为荧光强度 I0入射紫外线强度 It为透过溶液后紫外线强度 Ia为溶液吸收紫外线 C为溶液中被测物质的浓度 l为溶液层的厚度 被溶液吸收的紫外线强度为 Ia I0 It 据朗伯 比尔定律代入上式得 经数学推导 当浓度很小时 荧光强度IF与物质吸收紫外线的强度成正比 当紫外线的强度一定 溶液的厚度一定 对同一物质而言2 3KI0 l为常数 以A表示 故 IF AC 这说明浓度与荧光强度成正比 这就是荧光定量分析的理论基础 所以只要测出样品溶液的荧光强度和标准溶液的荧光强度 就可按正比关系计算样品溶液的浓度 CX为样品溶液浓度CS为标准溶液浓度IFX为样品溶液荧光强度 IFS为标准溶液荧光强度 二 荧光计 荧光分析中有两种光线 紫外线和荧光 故 在比色计中光源 比色杯和光电源三者排列成一条直线在荧光计中三者需排成三角形 通常呈直角三角形 如下图所示 两种装置的不同 1 比色计中光源是普通的钨丝灯荧光计中的光源则必须是产生紫外线的汞灯 常用的是高压汞灯 它发射的是线状光谱 能透过汞灯玻璃套管的主要射线波长是365钠米 两种装置的不同 2 比色计中只有一种光源 只需要一个滤光板荧光计中有两种辐射 三个滤光板 滤光板1用于过滤紫外线 除去其中可见光滤光板2用于过滤荧光 以去除其他颜色的杂光 滤光板3可滤去荧光中夹杂的紫外线 三 荧光分析的操作 1 标准曲线法先配制一第列浓度由大到小的标准管C1 C2 C3 C1为浓度最大的标准管作为起始浓度 置荧光计透光率为100 调节光栅使检流计指零 然后再测一系列浓度较低的标准管的透光率 以浓度对透光率作标准曲线 标准曲线的另一作法是以空白溶液为起始浓度 置荧光计透光率于10或20处 调节光栅使检流计指零 然后再测一系列浓度较高的标准管的透光率 作出标准曲线 2 比较法先配一标准溶液 其浓度应略大于样品溶液 浓度越接近 误差越小以此标准溶液为准 调节透光率在20 60之间的某一数值上然后测定样品溶液及空白溶液的透光率 由下式求得 C标准透光率为60C样品的透光率为X空白溶液的透光率为Y 四 荧光分析的注意事项 1 荧光的减退荧光物质经紫外线长时间照射及空气的氧化作用 会使荧光逐渐减退 2 试剂的浓度有些试剂能吸收紫外线 有颜色的试剂还有吸收荧光的作用 因此分析时所加试剂的量不可太多 3 pH的影响大多数荧光反应都受溶液酸碱度的影响 故荧光分析需在适合的酸碱度溶液中进行 最适当的酸碱度必须由实验来确定 所用酸的种类也影响荧光的强度 例如 奎宁在硫酸溶液中的荧光较在盐酸中的要强些 4 溶剂许多有机物及金属的有机络合物 在乙醇溶液中的荧光比在水溶液中强 乙醇 甘油 丙酮 氯仿及苯都是常用的溶剂 荧光分析所用的有机试剂 在有机溶剂中大多有荧光 应设法避免 一般避免的办法是稀释 或加入一部分水 5 盐类的影响能与试剂发生反应的其他金属盐类都应事先除去 碱金属与铵盐虽不参与反应 但量太大亦有妨碍 强氧化剂 还原剂及络合剂均不应存在于溶液中 6 荧光强度达到最高点所需要的时间不同有的反应加入试剂后荧光强度立即达到最高峰 有的反应需要经过15 30分钟才能达到最高峰7 有机溶剂中常有产生荧光的杂质 可用蒸馏法提纯 橡皮塞 软木塞及滤纸中也常有能溶于溶剂的一些带荧光的物质 六 总结 荧光分析法灵敏度高 仪器设备相对简单 休积小 操作较简便反应时间也较快 20世纪90年代曾有两位瑞士化学家提出一个叫 TAS的概念 什么是u TAS TAS就是把整个实验室的功能 包括采样 稀释 加试剂 反应 分离 检测等集成到尽可能小的操作平台上 TAS的进样量只有纳升级 10 6L 甚至皮升级 10 12L 当然这就要求检测反应有高的灵敏度 而荧光法是目前公认的最灵敏的检测方法之一 它正适应分析设备微型化 集成化 与便携化的发展趋势 但是它也有一些先天的不足限制了它的应用 那就是只有少数化合物能发射荧