《仪器分析教程》教学课件-第6章-分子荧光分析法

2025/12/22仪器分析教程

第6章分子荧光分析法6.1荧光分析法的基本原理MolecularFluorescenceAnalysis（MFA）6.1.1荧光光谱的产生6.1.2荧光效率与荧光强度2025/12/22 绪论荧光：当某些物质分子被光照射时，会吸收某些波长的光，然后再发射出波长更长的光，当照射光发射光也随之消失，这种光致发射光叫做荧光。荧光分析法：利用荧光物质分子所发射的荧光的特性和强度来对其进行定性和定量分析的方法。

2025/12/226.1荧光分析法的基本原理6.1.1荧光光谱的产生分子荧光光谱能级2025/12/226.1荧光分析法的基本原理从上图可以看出：(1)荧光光谱的形状和激发光波长无关，这是因为荧光的产生是由第一电子激发态的最低振动能级开始的，而和荧光物质分子原来被激发至哪一个能级无关；(2)由于吸收光谱反映的是第一电子激发态的能级分布情况；而荧光光谱反映的是基态能级的分布情况，基态中能级的分布和第一电子激发态中的能级分布是相似的，据此可推断荧光光谱的形状与吸收光谱应相似。2025/12/226.1荧光分析法的基本原理

硫酸喹啉的荧光光谱和吸收光谱

荧光光谱的形状和吸收光谱的形状十分相似，且互为镜像，如：

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化合物的结构与荧光

（1）跃迁类型：→*的荧光效率高，系间跨越过程的速率常数小，有利于荧光的产生；

(2）共轭效应：提高共轭度有利于增加荧光效率并产生红移；芳环数越多，荧光数越强。

例如：8–羟基喹啉和桑色素都是重要的荧光物质。

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6.1.2荧光效率与荧光强度

1.分子产生荧光必须具备的条件（1）分子必须有产生电子吸收光谱的特征结构；（2）分子必须有较高的荧光效率。

荧光效率也称为荧光量子产率，它表示所发出荧光的光子数和所吸收激发光的光子数的比值。荧光效率越大，表示分子产生荧光的能力越强，通常0＜

φ

＜

1

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6.1.2荧光效率与荧光强度（1）荧光强度与溶液浓度的关系溶液的荧光强度F与该溶液吸光度的强度Ia以及荧光物质的效率ф成正比：当入射光强度I0和b一定时：即荧光强度F与溶液浓度c成正比，这是荧光分析定量的基本依据。

2.荧光强度2025/12/22

6.1.2荧光效率与荧光强度（2）影响荧光强度的因素①溶剂的影响

荧光峰的波长随溶剂的介电常数增大而增大，强度随溶剂极性的增大而增强。②溶液黏度的影响一般情况下，荧光强度随着介质粘度的升高而增强。③温度的影响一般情况下，当温度升高时，绝大多数荧光物质的荧光效率降低，荧光强度减小。

2.荧光强度2025/12/22

6.1.2荧光效率与荧光强度（2）影响荧光强度的因素④溶液pH的影响溶液。对酸碱化合物，溶液pH的影响较大，需要严格控制；

⑤荧光的猝灭

荧光物质分子与溶剂分子或其他溶质分子的相互作用，引起荧光强度降低。

2.荧光强度2025/12/22仪器分析教程6.2荧光分析法的基本装置6.2.1激发光源6.2.2单色器6.2.3样品池6.2.4检测器2025/12/22

6.2荧光分析法的基本装置

荧光分析法所使用的仪器叫荧光计。荧光计又分为光电荧光光度计和荧光分光光度计。荧光计通常由激发光源、单色器、样品池、检测器和放大显示系统等部分组成。2025/12/226.2荧光分析法的基本装置

荧光分光光度计2025/12/22

6.2荧光分析法的基本装置

6.2.1激发光源

通常采用发射强度高的汞弧灯、氢灯或氙弧灯。

高压汞弧灯：365，398，436，546，579，690和734nm线状光谱线；

低压汞弧灯：254nm（强辐射），365，398，436，546，579，690和734nm线状光谱线；

氙弧灯：220～700nm强烈的连续辐射谱线。

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6.2荧光分析法的基本装置

6.2.2单色器

荧光计：滤光片单色器。

荧光分光光度计：光栅或棱镜。

两个单色器：一个激发光单色器，其作用是获得单色性好的激发光，以激发样品产生荧光；一个发射光单色器，其作用在于分出某一波长的荧光，以减少于扰。2025/12/22

6.2荧光分析法的基本装置

6.2.3样品池

石英玻璃制成。

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6.2荧光分析法的基本装置

6.2.4检测器

光电管或光电倍增管。

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6.2荧光分析法的基本装置

荧光分光光度计结构示意图2025/12/22仪器分析教程6.3荧光分析法及其应用6.3.1定量分析方法6.3.2应用2025/12/226.3.1定量分析方法

（1）校正曲线法

配制一系列标准浓度试样测定荧光强度，绘制校正曲线，再在相同条件下测量未知试样的荧光强度，在校正曲线上求出浓度。

（2）标准对照法

在线性范围内，测定标样和试样的荧光强度，二者相比较来求得试样浓度。6.3荧光分析法及其应用2025/12/226.3.2应用

6.3.2.1

无机化合物的分析

利用有机试剂生成络合物，可测定近70种元素。

（1）直接荧光法

（2）间接荧光法

（3）

荧光猝灭法（4）催化荧光法6.3荧光分析法及其应用2025/12/226.3.2应用

6.3.2.1

有机化合物的分析

利用有机试剂生成络合物，可测定近70种元素。