第九章分子荧光光谱法Molecular-fluorescence-spectroscopy
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分子荧光光谱法分子荧光光谱法是一种非常有用的分析技术,它可用于测定溶液中分子结构、组成、组分和吸收特性,以及提供关于反应机理的许多信息。
它被广泛应用于化学研究、生物研究、环境研究和制药技术等多个领域。
荧光光谱反应的本质是,一些物质能够从激发态吸收来自外部光源的一定能量,并从激发态到低能量的稳定态跃迁,从而释放出某种光,而这些释放出来的光就是荧光光谱。
基本原理在分子荧光光谱中,激发态是将能量投射到分子上,使其进入一种不稳定的、能量较高的激发态,然后分子会自动以一定的速率从这种高能态向低能态跃迁,跃迁过程中会释放出一定能量的荧光光谱。
具体而言,当激发态的分子能量超过一定的最低能量时,它将进入具有较低能量的稳定态,从而释放出光子。
通常说,这些释放出的光子的频率与激发态的能量有关。
应用分子荧光光谱法可以用于识别、测定和分离不同物质,它可以用于研究有机物、无机物、金属离子和药物,也可用于检测有毒物质。
分子荧光光谱法还可以用于研究分子间相互作用、分子构型变化和反应机理等问题,可以用来研究复杂有机化合物中的加合反应,也可以用来研究金属离子与有机物之间的相互作用。
优缺点分子荧光光谱法具有灵敏度高、分析结果准确、操作简单、检测范围广等优点,可用于大量的物质的有效分析。
此外,它还具有自动控制设备、能测出大量小浓度物质等优点。
然而,分子荧光光谱法也有一些缺点,比如它只能测量没有涂料、沉淀物和色素的物质,而且只有在激发态跃迁释放出荧光时,它才能完成光谱测量。
结论分子荧光光谱法是一种广泛应用的分析技术,它具有敏锐的测量特性,可以快速、准确地测量多种物质,因此被广泛应用于诸多研究领域。
不仅如此,它的测量过程还简单易行,使它可以成为一个非常有用的分析工具。
分子荧光光谱法又称分子发光光谱法或荧光分光光度法,即通常所谓的荧光分析法。
法。
该法是一种利用某一波长的光线照射试样,该法是一种利用某一波长的光线照射试样,该法是一种利用某一波长的光线照射试样,使试样吸收这一辐射,使试样吸收这一辐射,使试样吸收这一辐射,然后在发然后在发射出波长相同或波长较长的光线的化学分析方法。
如果这种再发射约在 s 内发生,则称为荧光;若能在生,则称为荧光;若能在 s 或更长的时间后发生,则称磷光。
分子荧光光谱法就是利用这种再发射的荧光的特性和强度来对荧光物质进行定性和定量分析的。
荧光分析法的突出优点是灵敏度高,其测定下限比一般分光光度法低二至四数量级。
级。
选择性也比分光光度法好,选择性也比分光光度法好,选择性也比分光光度法好,但其应用不如分光光度广泛,但其应用不如分光光度广泛,但其应用不如分光光度广泛,因为只有有限数量因为只有有限数量的化合物才能产生荧光。
的化合物才能产生荧光。
一、基本原理一、基本原理(一)(一) 荧光光谱的产生荧光光谱的产生荧光物质分子吸收了特定频率辐射后,荧光物质分子吸收了特定频率辐射后,由基态跃迁至第一电子激发态由基态跃迁至第一电子激发态由基态跃迁至第一电子激发态(或更(或更高激发态)高激发态)的任一振动能级,的任一振动能级,的任一振动能级,在溶液中这种激发态分子与溶剂分子发生碰撞,在溶液中这种激发态分子与溶剂分子发生碰撞,在溶液中这种激发态分子与溶剂分子发生碰撞,以以热的形式损失部分能量后,而回到第一电子激发态的最低振动能级(无辐射跃迁)。
然后再以辐射形式去活化跃迁到电子基态的任一振动能级,然后再以辐射形式去活化跃迁到电子基态的任一振动能级,便产生荧光。
便产生荧光。
由于无辐射跃迁的几率大,因此分子荧光波长常常比激发光长。
因此分子荧光波长常常比激发光长。
激发光源的波长通常是激发光源的波长通常是在紫外区,在紫外区,荧光也可能在紫外区,荧光也可能在紫外区,荧光也可能在紫外区,但更多是在可见区。