单线态和三线态

1、单线态和三线态1 光谱分析光谱分析 原子光谱原子光谱 原子吸收原子吸收 原子发射原子发射 原子原子荧光荧光 分子分子光谱光谱 分子分子吸收吸收 紫外紫外- -可见光谱可见光谱 分子发光分子发光 单线态和三线态2 第二章第二章 分子发光分析分子发光分析 分子分子吸收能量吸收能量 激发为激发态激发为激发态释放出能量释放出能量基态基态 电能电能化学能化学能光能光能 称为称为“发光发光” 光的形式释放光的形式释放 荧光荧光磷光磷光 分子发光分子发光 光致发光光致发光 化学发光化学发光 辐射跃迁辐射跃迁非辐射跃迁非辐射跃迁 以热的形式释放以热的形式释放 单线态和三线态3 分子荧光分析法分子荧光分析法 一

2、、基本原理一、基本原理 （一）荧光和磷光的产生（一）荧光和磷光的产生 从分子结构理论来讨论从分子结构理论来讨论 分子中电子分子中电子 的能量状态的能量状态 电子所处的能级电子所处的能级 振动能级振动能级 转动能级转动能级 电子的多重态电子的多重态 J=2S+1 S：为各电子自旋量子为各电子自旋量子 数的代数和数的代数和 S=0, J=1 单重态单重态S表示表示 （所有电子都是自旋配对的）（所有电子都是自旋配对的） S=1, J=3三重态三重态 T表示表示 大多数基态分子都处于单重态大多数基态分子都处于单重态 电子在跃迁过程中伴随着电子在跃迁过程中伴随着 自旋方向的变化（自旋平行）自旋方向的变化

3、（自旋平行） 单线态和三线态4 基态单重态S 激发态单重态S 激发态三重态T 激发单重态激发单重态S与激发三重态与激发三重态T的不同点：的不同点： S是抗磁分子，是抗磁分子，T是顺磁分子是顺磁分子 tS = 10-8s, tT = 10-41s；(发光速度很慢) 基态单重态到激发单重态的激发为允许跃迁，基态单重态到激发单重态的激发为允许跃迁， 基态单重态到激发三重态的激发为禁阻跃迁；基态单重态到激发三重态的激发为禁阻跃迁； 激发三重态的能量较激发单重态的能量低激发三重态的能量较激发单重态的能量低 单线态和三线态5 其中其中S0、S1和和S2分别表示分子的基态、第一和第二电子激发的单重态分别表示

4、分子的基态、第一和第二电子激发的单重态 T1和和T2则分别表示分子的第一和第二电子激发的三重态。则分别表示分子的第一和第二电子激发的三重态。 V=0、1、2、3、表示基态和激发态的振动能级。表示基态和激发态的振动能级。 2分子内的光物理过程 单线态和三线态6 S0 S1 S2 T1 吸光1吸光2 振动弛豫振动弛豫: 在同一电子能级在同一电子能级 中，电子由高振中，电子由高振 动能级转至低振动能级转至低振 动能级，而将多动能级，而将多 余的能量以余的能量以热热 的的 形式发出。形式发出。发生发生 振动弛豫的时振动弛豫的时 间为间为10-12s数量数量 级。级。 非辐射能量传递过程；非辐射能量传递

5、过程； 单线态和三线态7 S0 S1 S2 T1 吸光1吸光2 内转移内转移: 当当两个电子能级两个电子能级非常靠近以至其振动能级有非常靠近以至其振动能级有重重 叠叠时，时， 常发生电子由高能级以常发生电子由高能级以无辐射跃迁方式无辐射跃迁方式转移至低能级。转移至低能级。 （S1 转移转移 S2） 单线态和三线态8 S0 S1 S2 T1 吸光1吸光2 荧光3 系间窜跃系间窜跃: 指指不同多重态间不同多重态间 的的无辐射跃迁无辐射跃迁， 例如例如S1T1就是一就是一 种系间窜跃。种系间窜跃。 通常，发生系间通常，发生系间 窜跃时，电子由窜跃时，电子由S1 的较低振动能级转的较低振动能级转 移至

6、移至T1的较高振动的较高振动 能级处。能级处。 单线态和三线态9 辐射能量传递过程辐射能量传递过程 荧光发射荧光发射: 电子由电子由第一激发单重态的最低振动能级第一激发单重态的最低振动能级基态基态 S0 S1 S2 T1 吸光1吸光2 荧光3 荧光荧光 得到最大波长为得到最大波长为3 3的荧光的荧光 由图可见，发射荧光的能量由图可见，发射荧光的能量 比分子吸收的能量小比分子吸收的能量小 3 3 2 1 单线态和三线态10 磷光发射磷光发射: 电子由基态单重态激发至第一电子由基态单重态激发至第一 激发三重态的几率很小，因为这激发三重态的几率很小，因为这 是禁阻跃迁。是禁阻跃迁。 但是，由第一激发

7、单重态的最但是，由第一激发单重态的最 低振动能级，有可能以系间窜跃低振动能级，有可能以系间窜跃 方式转至第一激发三重态，再经方式转至第一激发三重态，再经 过振动驰豫，转至其最低振动能过振动驰豫，转至其最低振动能 级，由此激发态跃回至基态时，级，由此激发态跃回至基态时， 便发射磷光，便发射磷光， 这个跃迁过程（这个跃迁过程（T1S0）也是自也是自 旋禁阻的，其发光速率较慢，约旋禁阻的，其发光速率较慢，约 为为10-4-10s。因此，这种跃迁所发因此，这种跃迁所发 射的光，射的光，在光照停止后，仍可持在光照停止后，仍可持 续一段时间续一段时间。 S0 S1 S2 T1 吸光1吸光2 荧光3 磷光

8、磷光磷光 单线态和三线态11 外转移外转移 指激发分子与溶剂分子或其它溶质分子指激发分子与溶剂分子或其它溶质分子 的相互作用及能量转移，使荧光或磷光强的相互作用及能量转移，使荧光或磷光强 度减弱甚至消失。这一现象称为度减弱甚至消失。这一现象称为“熄灭熄灭”或或“猝灭猝灭”。 荧光与磷光的根本区别：荧光与磷光的根本区别： 磷光磷光是由是由激发三重态激发三重态最低振动能层至基态最低振动能层至基态 荧光荧光是由激发是由激发单重态单重态最低振动能层至基态最低振动能层至基态 区别区别 单线态和三线态12 (二二 )荧光的激发光谱和发射光谱荧光的激发光谱和发射光谱 激发光谱激发光谱:(ex) 以不同波长的

9、入射光激发荧光物质以不同波长的入射光激发荧光物质,在荧在荧 光最强的波长处测量荧光强度光最强的波长处测量荧光强度 即以激发光波长为横坐标即以激发光波长为横坐标,以荧光强度为以荧光强度为 纵坐标绘制纵坐标绘制曲线即可得到激发光谱曲线曲线即可得到激发光谱曲线。 发射光谱：发射光谱：(em) 固定激发光波长（最大）固定激发光波长（最大） 然后测定不同的波长时所发射的荧光强度然后测定不同的波长时所发射的荧光强度 即可绘制荧光发射光谱曲线即可绘制荧光发射光谱曲线 单线态和三线态13 在荧光的产生过程中，由于存在各种形在荧光的产生过程中，由于存在各种形 式的无辐射跃迁，损失能量，所以它们的式的无辐射跃迁，

10、损失能量，所以它们的 最大发射波长都向长波方向移动，以磷光最大发射波长都向长波方向移动，以磷光 波长的移动最多，而且它的强度也相对较波长的移动最多，而且它的强度也相对较 弱。弱。 单线态和三线态14 单线态和三线态15 激发光谱与发射光谱的关系 a. Stokes位移位移 激发光谱与发射光谱之间的波长差值。发射光谱的波长比激发光谱与发射光谱之间的波长差值。发射光谱的波长比 激发光谱的长，振动弛豫消耗了能量。激发光谱的长，振动弛豫消耗了能量。 b. 发射光谱的形状与激发波长无关发射光谱的形状与激发波长无关 电子跃迁到不同激发态能级，吸收不同波长的能量电子跃迁到不同激发态能级，吸收不同波长的能量(

11、如能级如能级 图图 2 , 1)，产生不同吸收带，但均回到第一激发单重态的最，产生不同吸收带，但均回到第一激发单重态的最 低振动能级再跃迁回到基态，产生波长一定的荧光低振动能级再跃迁回到基态，产生波长一定的荧光 c. 镜像规则镜像规则 通常荧光发射光谱与它的吸收光谱（与激发光谱形状一通常荧光发射光谱与它的吸收光谱（与激发光谱形状一 样）成镜像对称关系。样）成镜像对称关系。 单线态和三线态16 （三）（三）荧光的影响因素 分子产生荧光必须具备两个条件：分子产生荧光必须具备两个条件： 分子必须具有与所照射的辐射频分子必须具有与所照射的辐射频 率率(紫外紫外-可见光）相适应的结构（共可见光）相适应的

12、结构（共 轭双键）轭双键），才能吸收激发光；，才能吸收激发光； 吸收了与其本身特征频率相同的吸收了与其本身特征频率相同的 能量之后，必须具有一定的荧光量能量之后，必须具有一定的荧光量 子产率。子产率。 单线态和三线态17 1.荧光效率荧光效率 它表示物质它表示物质发射荧光的能力发射荧光的能力，通常用下，通常用下 式表示式表示 f 发荧光的分子数 激发分子的总数 荧光效率越高；荧光效率越高；物质物质发射荧光发射荧光越强越强 f f fi K KK kf为荧光发射过程的速率常数（为荧光发射过程的速率常数（与化学结构有关）与化学结构有关） ki为其它有关过程的速率常数的总和（为其它有关过程的速率常数

13、的总和（化学环境）化学环境） 凡使凡使kf 值升高而使值升高而使ki值降低的因素，都可增强荧光。值降低的因素，都可增强荧光。 单线态和三线态18 2. 荧光与有机化合物结构的关系荧光与有机化合物结构的关系 （1）跃迁类型）跃迁类型 实验证明，对于大多数荧光物质，首先经历实验证明，对于大多数荧光物质，首先经历 激发，然后经过振动弛豫或其他无辐射跃激发，然后经过振动弛豫或其他无辐射跃 迁，再发生迁，再发生 跃迁而得到荧光。跃迁而得到荧光。 （2）共轭效应）共轭效应 实验证明，容易实现实验证明，容易实现 激发激发 的芳香族化合物的芳香族化合物 容易发生荧光，增加体系的共轭度荧光效率一般容易发生荧光，

14、增加体系的共轭度荧光效率一般 也将增大，主要是由于增大荧光物质的摩尔吸光也将增大，主要是由于增大荧光物质的摩尔吸光 系数，有利于产生更多的激发态分子系数，有利于产生更多的激发态分子 单线态和三线态19 (3) (3) 刚性平面结构刚性平面结构 实验发现，多数具有刚性平面结构的实验发现，多数具有刚性平面结构的 有机分子具有强烈的荧光。有机分子具有强烈的荧光。 因为这种结构可以减少分子的振动，因为这种结构可以减少分子的振动， 使分子与溶剂或其它溶质分子的相互作用使分子与溶剂或其它溶质分子的相互作用 减少，也就减少了碰减少，也就减少了碰 撞去活的可能性。撞去活的可能性。 单线态和三线态20 （4）取

15、代基效应）取代基效应 芳环上芳环上 取代基取代基 给电子基团，荧光增强给电子基团，荧光增强（-OH、-OR、-CN、-NH2） 产生了产生了p- 共轭作用，增强了共轭作用，增强了 电子共轭程度，使最低电子共轭程度，使最低 激发单重态与基态之间的跃迁几率增大。激发单重态与基态之间的跃迁几率增大。 吸电子基团吸电子基团减弱甚至会减弱甚至会猝猝灭荧光灭荧光 如如-COOH、-NO、-C O、卤素卤素 卤素取代基随原子序数的增加而荧光降低卤素取代基随原子序数的增加而荧光降低 在重原子中，能级之间的交叉现象比在重原子中，能级之间的交叉现象比 较严重，因此容易发较严重，因此容易发 生自旋轨道的相互作用，增

16、加了由单重态转化为三重态的速生自旋轨道的相互作用，增加了由单重态转化为三重态的速 率率 单线态和三线态21 3. 金属螯合物的荧光金属螯合物的荧光 大多数无机盐类金属离子，在溶液中只能大多数无机盐类金属离子，在溶液中只能 发生无辐射跃迁，因而不产生荧光。发生无辐射跃迁，因而不产生荧光。 不少有机化合物虽然具有共轭双键，但由不少有机化合物虽然具有共轭双键，但由 于不是刚性结构，分子处于非同一平面，于不是刚性结构，分子处于非同一平面， 因而不发生荧光。因而不发生荧光。 但是，但是，若这些化合物和金属离子形成螯若这些化合物和金属离子形成螯 合物，随着分子的刚性增强，平面结构的合物，随着分子的刚性增强

17、，平面结构的 增大，常会发生荧光增大，常会发生荧光 单线态和三线态22 单线态和三线态23 同一种荧光物质溶于不同溶剂，其荧光光谱的位置和强度同一种荧光物质溶于不同溶剂，其荧光光谱的位置和强度 可能有明显不同。可能有明显不同。 4 4溶剂效应溶剂效应 一般情况下，随着溶剂的极性的增加，荧光物质的一般情况下，随着溶剂的极性的增加，荧光物质的* 跃迁几率增加，荧光强度将增强，荧光波长也发生红移。跃迁几率增加，荧光强度将增强，荧光波长也发生红移。 5 5 温度的影响温度的影响 一般说来，大多数荧光物质的溶液随着温度的降低，一般说来，大多数荧光物质的溶液随着温度的降低， 荧光效率和荧光强度将增加荧光效

18、率和荧光强度将增加 如荧光素的乙醇溶液在如荧光素的乙醇溶液在0以下每降低以下每降低10 ， 荧光效率增加荧光效率增加3%，冷至，冷至-80时，荧光效率为时，荧光效率为100%。 单线态和三线态24 （四）溶液的荧光（或磷光）强度（四）溶液的荧光（或磷光）强度 1. 荧光强度与溶液浓度的关系荧光强度与溶液浓度的关系 荧光强度荧光强度If正比于吸收的光量正比于吸收的光量Ia与荧光量与荧光量 子产率子产率 。 If = Ia 式中式中 为荧光量子效率，又根据为荧光量子效率，又根据Beer定律定律 A=-lg I/ I0 I= I0 .10- A Ia = I0 - I = I0(1- 10 -A)

19、I0和和I分别是入射光强度和透射光强度。代入上式得分别是入射光强度和透射光强度。代入上式得 If = I0(1- 10 -kb c) 单线态和三线态25 整理得：整理得： If =2.3 I0 kbc 当入射光强度当入射光强度I0 和和b一定时，上式为：一定时，上式为： If = K c 即荧光强度与荧光物质的浓度成之正比，即荧光强度与荧光物质的浓度成之正比， 但这种线性关系只有在极稀的溶液中，但这种线性关系只有在极稀的溶液中， 当当 kbkbc 0.050.05时才成立。时才成立。 对于较浓溶液，由于猝灭现象和自吸收等原因，使荧光强度对于较浓溶液，由于猝灭现象和自吸收等原因，使荧光强度 和浓

20、度不呈线性关系。和浓度不呈线性关系。 单线态和三线态26 2 、影响荧光强度的环境因素、影响荧光强度的环境因素 因素因素 溶剂溶剂 一般溶剂效应一般溶剂效应 折射率和介电常数的影响折射率和介电常数的影响 特殊溶剂效应特殊溶剂效应 荧光体和溶剂分子间的荧光体和溶剂分子间的 特殊化学作用特殊化学作用如氢键的生成如氢键的生成 同一种荧光物质在不同的溶剂中的荧光光谱不同同一种荧光物质在不同的溶剂中的荧光光谱不同 温度温度 温度上升使荧光强度下降温度上升使荧光强度下降 内部能量转化作用增大内部能量转化作用增大 碰撞频率增加碰撞频率增加，使外转换的几率增加，使外转换的几率增加 酸度酸度 化合物所处状态不同

21、化合物所处状态不同 电子构型上有所不同电子构型上有所不同 荧光强度和荧光光谱不同荧光强度和荧光光谱不同 单线态和三线态27 单线态和三线态28 3、荧光猝灭、荧光猝灭 定义：荧光物质分子与溶剂分子或其它溶质分子定义：荧光物质分子与溶剂分子或其它溶质分子 的相互作用引起荧光强度降低的现象的相互作用引起荧光强度降低的现象 类型类型 碰撞猝灭碰撞猝灭 激发单重态的荧光分子与猝灭剂分子相碰撞激发单重态的荧光分子与猝灭剂分子相碰撞 荧光分子以无辐射跃迁的方式回到基态荧光分子以无辐射跃迁的方式回到基态 静态猝灭静态猝灭 荧光物质分子与猝灭剂分子生成非荧光荧光物质分子与猝灭剂分子生成非荧光 的络合物的络合物

22、 转入三重态的猝灭转入三重态的猝灭 发生电子转移反应的猝灭发生电子转移反应的猝灭猝灭剂与荧光物质猝灭剂与荧光物质 荧光物质的自猝灭荧光物质的自猝灭 浓度较高单重激发态的分子在发生荧光之前和未浓度较高单重激发态的分子在发生荧光之前和未 激发的荧光物质分子碰撞而引起的自猝灭激发的荧光物质分子碰撞而引起的自猝灭 溶解氧溶解氧与与荧光物质荧光物质 单线态和三线态29 光源光源 氙灯和高压汞灯氙灯和高压汞灯 激发单色器激发单色器 光栅光栅 扫描激发光谱，选择激发波长扫描激发光谱，选择激发波长 样品池样品池 I0 I If 发射单色器发射单色器 扫描发扫描发射射光谱光谱 消除其它光线的干扰消除其它光线的干

23、扰 获得所需的荧光获得所需的荧光 检测器检测器显示器显示器 与分光光度计的差别与分光光度计的差别 两个单色器两个单色器 两个单色器互成直角两个单色器互成直角 光电倍增管光电倍增管 二、荧光分析仪二、荧光分析仪 单线态和三线态30 三、分子荧光分析法及其应用三、分子荧光分析法及其应用 1. 荧光分析方法的特点荧光分析方法的特点 （1）灵敏度高）灵敏度高 （2）选择性强）选择性强 （3）试样量少和方法简单）试样量少和方法简单 （4）提供比较多的物理参数）提供比较多的物理参数 2、荧光、荧光定量定量分析的分析的方法方法 方法方法 标准曲线法标准曲线法 荧光强度与荧光物质浓度成正比的关系荧光强度与荧光

24、物质浓度成正比的关系 比较法比较法 同样条件下，测定试样溶液和一标准溶液同样条件下，测定试样溶液和一标准溶液 的荧光强度，直接通过比例计算的荧光强度，直接通过比例计算 单线态和三线态31 3 3、荧光分析法的应用、荧光分析法的应用 方法方法 直接荧光法直接荧光法 被测物本身有荧光被测物本身有荧光 被测物与试剂反应后被测物与试剂反应后 F F与物质的与物质的 浓度成正比浓度成正比 荧光猝灭法荧光猝灭法 被测物使荧光熄灭被测物使荧光熄灭 由荧光强度降低的强度来测定被由荧光强度降低的强度来测定被 测物的含量测物的含量 间接荧光法间接荧光法 某些阴离子夺取金属络合物中金属某些阴离子夺取金属络合物中金属

25、 离子，而释放出能发荧光的配位体离子，而释放出能发荧光的配位体 催化荧光法催化荧光法 反应速度慢，荧光微弱，难测定反应速度慢，荧光微弱，难测定 金属离子将加速反应进行金属离子将加速反应进行 单线态和三线态32 磷光分析法磷光分析法 1如何获得较强的磷光 增加试样的刚性增加试样的刚性: 低温冷冻低温冷冻 固体磷光法：固体磷光法：吸附于固相载体（滤纸）吸附于固相载体（滤纸） 分子缔合物的形成：分子缔合物的形成：加入表面活性剂等加入表面活性剂等 重原子效应：重原子效应：加入含重原子的物质，如银盐等加入含重原子的物质，如银盐等 敏化磷光：敏化磷光：通过能量转移产生磷光通过能量转移产生磷光 磷光发射：电

26、子由第一激发三重态的最低振动能级磷光发射：电子由第一激发三重态的最低振动能级 基态，基态， T1 S0跃迁；跃迁； 电子由电子由S0进入进入T1的可能过程：（的可能过程：（ S0 T1禁阻跃迁）禁阻跃迁） 单线态和三线态33 荧光计上配上磷光测量附件即可对磷光进行测量。荧光计上配上磷光测量附件即可对磷光进行测量。 在有荧光发射的同时测量磷光在有荧光发射的同时测量磷光 磷光分析仪器 应用 单线态和三线态34 化学发光分析法化学发光分析法 一、基本原理一、基本原理 A +B C + D* D* D + h 某些化合物接受能量而被激发，从激发态返回基态时，某些化合物接受能量而被激发，从激发态返回基态

27、时， 发射出一定波长的光发射出一定波长的光 （1）能够发光的化合物大多为有机化合物，芳香族化合物）能够发光的化合物大多为有机化合物，芳香族化合物 （2）发光反应多为氧化还原反应，激发能与反应能相当）发光反应多为氧化还原反应，激发能与反应能相当 E=170300 kJ/mol；位于可见光区位于可见光区 （3）发光持续时间较长，反应持续进行）发光持续时间较长，反应持续进行 发光反应如果存在于生物体发光反应如果存在于生物体(萤火虫萤火虫)中，称生物发光中，称生物发光 单线态和三线态35 化学发光效率化学发光效率 emcecl 参加反应的分子数参加反应的分子数 发射光子的分子数发射光子的分子数 化学效

28、率：化学效率： 参加反应分子数参加反应分子数 激发态分子数激发态分子数 ce 发光效率：发光效率： 激发态分子数激发态分子数 产生光子数产生光子数 em 化学反应所决定化学反应所决定 化学反应和环境因素化学反应和环境因素 化学发光强度化学发光强度( (单位时间发射的光量子数单位时间发射的光量子数) )： t c tI d d clcl dc/dt是分析物参加反应的速率是分析物参加反应的速率 单线态和三线态36 若化学发光反应是若化学发光反应是一级动力学反应则一级动力学反应则 ct t c ttIA tt cl 0 cl 0 cl d d d d 即发光总强度即发光总强度与被测物浓度成线性：与被

29、测物浓度成线性： 二、化学发光反应类型二、化学发光反应类型 1. 直接化学发光和间接化学发光直接化学发光和间接化学发光 直接发光直接发光 是被测物作为反应物直接参加化学发光反应是被测物作为反应物直接参加化学发光反应 ，生成电子激发态产物分子，此初始激发态能辐射光子，生成电子激发态产物分子，此初始激发态能辐射光子 A + B C* + D C* C + h 单线态和三线态37 间接发光间接发光是被测物A或B，通过化学反应生成初始激发态产 物C* ， C* 不直接发光，而是将其能量转移给F，使F跃迁 回基态，产生发光。 A + B C* + D C*+F F* + E F* F + h 2. 气相

30、化学发光和液相化学发光气相化学发光和液相化学发光 （1）气相化学发光）气相化学发光 化学发光反应在气相中进行化学发光反应在气相中进行 主要有主要有O3、NO、S的化学发光反应，可用于监测空气中的的化学发光反应，可用于监测空气中的 O3、NO、SO2、H2S、CO、NO2等等 NO + O3 NO2* NO2* NO2 + h 单线态和三线态38 （2）液相化学发光）液相化学发光 化学发光反应在液相中进行化学发光反应在液相中进行 应用最多的发光试剂：鲁米诺（应用最多的发光试剂：鲁米诺（3-氨基苯二甲酰肼）；氨基苯二甲酰肼）； 鲁米诺在碱性溶液中与双氧水的反应过程：鲁米诺在碱性溶液中与双氧水的反应

31、过程： 鲁米诺鲁米诺- H2O2发光反应反应速度慢，可检测低至发光反应反应速度慢，可检测低至 10-9 mol/L 的的H2O2； 单线态和三线态39 生物发光 生物发光是化学发光中的一类，特指在生物体内通过 化学反应产生的发光现象，主要由酶来催化产生的。 多种细菌、昆虫、鱼类等均能发光 单线态和三线态40 荧光灯：当高压加在灯管两端后，灯管内少数电子高速撞荧光灯：当高压加在灯管两端后，灯管内少数电子高速撞 击电极后产生二次电子发射，开始放电，管内的水银受电击电极后产生二次电子发射，开始放电，管内的水银受电 子撞击后，激发辐射出子撞击后，激发辐射出253.7nm的紫外光，产生的紫外光的紫外光，

32、产生的紫外光 激发涂在管内壁上的荧光粉而产生可见光。激发涂在管内壁上的荧光粉而产生可见光。 （可见光的（可见光的 颜色将依据所选用的荧光粉的不同而不同）颜色将依据所选用的荧光粉的不同而不同） 单线态和三线态41 荧光棒中的化学物质主要由三种物质组成：过氧化物、荧光棒中的化学物质主要由三种物质组成：过氧化物、 酯类化合物和荧光染料。简单地说，荧光棒发光的原理酯类化合物和荧光染料。简单地说，荧光棒发光的原理 就是过氧化物和酯类化合物发生反应，将反应后的能量就是过氧化物和酯类化合物发生反应，将反应后的能量 传递给荧光染料，再由染料发出荧光。目前市场上常见传递给荧光染料，再由染料发出荧光。目前市场上常

33、见 的荧光棒中通常放置了一个玻璃管夹层，夹层内外隔离的荧光棒中通常放置了一个玻璃管夹层，夹层内外隔离 了过氧化物和酯类化合物，经过揉搓，两种化合物反应了过氧化物和酯类化合物，经过揉搓，两种化合物反应 使得荧光染料发光。使得荧光染料发光。 单线态和三线态42 三、化学发光的测量仪器三、化学发光的测量仪器 仪器主要包括：仪器主要包括： 样品室、光检测器、放大器和信号输出装置等部件样品室、光检测器、放大器和信号输出装置等部件 单线态和三线态43 荧光法测定维生素荧光法测定维生素B2片剂中核黄素含量片剂中核黄素含量 一、实验目的：一、实验目的： 1 1学习和掌握荧光光度分析方法学习和掌握荧光光度分析方

34、法 2 2了解荧光分光光度计的结构及使用方法了解荧光分光光度计的结构及使用方法 二、实验原理：二、实验原理： 维生素维生素B2结构式结构式 维生素维生素B2，又叫核黄素，又叫核黄素， 橘黄色橘黄色,无臭的针状晶体无臭的针状晶体 易溶于水而不溶于易溶于水而不溶于 乙醚等有机溶剂乙醚等有机溶剂 在中性或酸性溶液中稳定在中性或酸性溶液中稳定 光照易分解，对热稳定光照易分解，对热稳定 单线态和三线态44 维生素维生素B2水溶液在水溶液在430-440nm蓝光或紫外光照射下蓝光或紫外光照射下 会发生绿色荧光，荧光峰在会发生绿色荧光，荧光峰在535nm,在在pH=6-7溶液溶液 中荧光强度最大，在中荧光强

35、度最大，在pH=11的碱溶液中荧光消失，的碱溶液中荧光消失， 所以可以用荧光光谱法测定维生素所以可以用荧光光谱法测定维生素2的含量的含量 三、实验用品：三、实验用品： 1 1仪器：仪器： 荧光分光光度计，移液管，容量瓶，棕色试剂瓶，荧光分光光度计，移液管，容量瓶，棕色试剂瓶， 比色管，烧杯，离心机，离心管比色管，烧杯，离心机，离心管 2 2药品：药品： 核黄素（生化试剂），冰醋酸（核黄素（生化试剂），冰醋酸（ARAR）, ,盐酸（盐酸（ARAR） 氢氧化钠，市售维生素氢氧化钠，市售维生素B2B2片剂片剂 单线态和三线态45 四、实验步骤：四、实验步骤： 1 1、试剂溶液的配制、试剂溶液的配制 1 1）5 5醋酸溶液醋酸溶液 取取5 5份冰醋酸与份冰醋酸与9595份体积蒸馏水混合份体积蒸馏水混合 2 2）10.010.0mgmgL L-1 -1VB VB2 2标准溶液：标准溶液：准确称取准确称取10.010.0mgVBmgVB2 2 将其溶解于少量的将其溶解于少量的5%5%HAcHAc中，转移至中，转移至1 1L L容量瓶中用容量瓶中用5%5%HAcHAc 稀释至刻度，该溶液应装于棕色试剂瓶中，置阴凉处保存稀释至刻度，该溶液应装于棕色试剂瓶中，置阴凉处保存 3