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分子发光分析法某些物质的分子吸收一定能量后，电子从基态跃迁到激发态，以光辐射的形式从激发态回到基态，这种现象称为分子发光，在此基础上建立起来的分析方法为分子发光分析法。
化学发光（Chemiluminescence）又称为冷光（ColdLight），它是在没有任何光、热或电场等激发的情况下，由化学反应而产生的光辐射。
化学发光分析（ChemiluminescenceAnalysis）就是利用化学反应所产生的发光现象进行分析的方法。
高灵敏度的痕量分析方法。
化学发光具有以下几个特点：1.极高的灵敏度：荧光虫素（LH2）（luciferin）、荧光素酶（luciferase）和磷酸三腺苷（ATP）的化学反应可测定2×10-17mol/L的ATP，可检测出一个细菌中的的ATP含量。
2.具有较好的选择性：由于可以利用的化学发光反应较少，而且化学发光的光谱是由受激分子或原子决定的，一般来说也是由化学反应决定的。
很少有不同的化学反应产生出同一种发光物质的情况，因此化学发光分析具有较好的选择性。
3．仪器装置比较简单：不需要复杂的分光和光强度测量装置，一般只需要干涉滤光片和光电倍增管即可进行光强度的测量。
4.分析速度快：一次分析在1min之内就可完成，适宜自动连续测定。
5.定量线性范围宽：化学发光反应的发光强度和反应物的浓度在几个数量级的范围内成良好的线性关系。
基本原理化学发光是基于化学反应所提供足够的能量，使其中一种产物的分子的电子被激发成激发态分子，当其返回基态时发射一定波长的光，称为化学发光，表示如下A+B→C﹡+DC﹡→C+hυ化学发光包括吸收化学能和发光两个过程。
为此，它应具备下述条件：1化学发光反应必须能提供足够的化学能，以引起电子激发。
2要有有利的化学反应历程，以使所产生的化学能用于不断地产生激发态分子。
3激发态分子能以辐射跃迁的方式返回基态，而不是以热的形式消耗能量。
化学发光反应的化学发光效率ΦCl，取决于生成激发态产物分子的化学激发效率Φr利激发态分子的发光效率Φf这两个因素。
第八章分子发光分析法基本要求：了解荧光的产生和影响荧光强度的因素，掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点，重点：荧光光谱法的定量关系、应用特点。
难点：荧光的产生和影响荧光强度的因素。
参考学时：3学时作业参考答案1.简述荧光法产生的基本原理。
具有什么样结构的物质最容易发荧光答：物质受电磁辐射激发后，被激发的分子从第一电子激发单重态的最低振动能级回到基态而发射荧光，基于测量化合物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。
芳香族化合物、带有平面刚性结构的化合物、带稠环结构的化合物容易发荧光。
2.解释下列名词：单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内转换、外转换、失活、系间窜跃、荧光量子产率、激发光谱、荧光光谱答：单重态：电子自旋都配对的分子的电子状态称为单重态。
三重态：有两个电子自旋不配对而同方向的状态。
荧光：受光激发的分子从第一激发单重态(S1)的最低振动能级回到基态(S0)所发出的辐射；振动弛豫：由于分子间的碰撞，振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级失活至较低振动能级，多余的振动能以热的形式失去的过程。
内转换：在相同激发多重态的两个电子能级间，电子由高能级以无辐射跃迁方式进到较低能级的分子内过程。
外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质间的相互作用和能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。
失活：激发态分子不稳定，他要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态，这就是激发态分子的失活。
系间窜跃：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的无辐射跃迁过程。
荧光量子产率：表示物质分子发射荧光的能力。
荧光量子产率＝发射荧光的分子数/激发态的分子数＝发射的光子数/吸收的光子数激发光谱：在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度，将荧光强度对激发光波长作图，即得到激发光谱，实际为荧光物质的吸收光谱。
荧光光谱：如果将激发光的波长固定在最大激发波长处，测量不同荧光波长处荧光的强度，将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱（或称发射光谱）。
仪器分析习题作业第一章绪论需要特殊的仪器设备；仪器分精心整理析需要特殊的仪器设备；（3）化学分析只（4）化学分析灵精心整理敏度低、选择性差，但测量准确度高，适合于常量组分分析；超痕量组精心整理分的分析。
2、共同点：都是进行组分测量分精心整理析是利用仪器设备进行组分分析的一种技术手段。
1-7采用仪器分析进行定量分析为神魔要进行校正？精心整理因为仪器分析直接测量的是物质的各种物理信号而不是其浓及样品基体等对测量的影响，精心整理必须首先建立特定测量条件下信号与浓度或质量数之间的关各部件的主要作用为光源：提精心整理供能量使待测组分产生吸收包括激发到高能态；精心整理精心整理精心整理信号。
精心整理信号处理精心整理精心整理精心整理精心整理2-2：单色器组成？作用是？光分解为平行光；精心整理单色元件：将复合光色散为单色光（即将光按波长排列）2-7光栅宽度5.0mm，每毫米刻线数720条，该光栅第一级光谱分辨率多少？精心整理因为对于一级光谱（n=1）而言，光栅的分辨率为：离为：dλ=精心整理==0.28cm-13-6（注意内标与内标法的概念区别）精心整理解：在进行内标法定量分析时，在待样品中加入或基体中消除试样的组成、形态及测量精心整理条件如光源的变化等对测量结果的影响，提高分析结果的稳液体试样都在引入ICP 光源精心整理前必须转化为气态或气溶胶状态。
因此试样引入ICP 光源的第8 章分子发光分析法8-1解释下列名词精心整理（1）单重态：体系中两个电子以不同的自旋方向处于相同或中，从较高振动能级到较低振精心整理动能级的非辐射跃迁过程。
（5）荧光猝灭：某种给定荧光精心整理（6）荧光量子产率：荧光体所发射的荧光的光子数与所吸收精心整理精心整理精心整理精心整理精心整理8-2磷光与荧光在发射特性上差别与原因？前都将通过振动驰豫、内转化精心整理等非辐射驰豫过程回到第一电子激发单重态的最低振动能级导致荧光减弱，但却使磷光增精心整理强。
仪器分析基本原理1、简述仪器分析的一般流程。
一个完整的仪器分析流程应包括取样、样品的预处理(溶样、分别、提纯和制备)、仪器测定、数据处理、结果表达、供应分析报告、对结果进行探讨和说明等过程。
2、比较标准加入法与标准曲线法的优缺点。
标准曲线法的优点是大批量样品测定特别便利。
缺点是：对个别样品测定仍需配制标准系列，手续比较麻烦，特殊是遇到组成困难的样品测定，标准样的组成难以与其相近，基体效应差别较大，测定的精确度欠佳。
标准加入法的优点是可最大限度地消退基体干扰，对成分困难的少量样品测定和低含量成分分析，精确度较高；缺点是不能消退背景汲取，对批量样品测定手续太繁，不宜采纳。
3、简述汲取光谱与放射光谱之间的差异。
放射光谱：给样品以能量，比如原子放射光谱，原子外层电子由基态到激发态，处于激发态电子不稳定，会以光辐射的形式是放出能量，而回到基态或较低的能级。
得到线状光谱。
汲取光谱：用确定波长的光照耀样品，样品会汲取一部分光，照耀前后就有光强度的变更，记录这种变更得到的是汲取光谱，如分子、原子汲取光谱。
区分：放射光谱是指样品本身产生的光谱被检测器接收。
比如ICP，样品本身被激发，然后回到基态，放射出特征光谱。
放射光谱一般没有光源，假如有光源那也是作为波长确认之用。
在测定时该光源也确定处于关闭状态。
汲取光谱是光源放射的光谱被样品汲取了一部分，剩下的那部分光谱被检测器接收。
比如原子汲取光谱，空心阴极灯发出的光谱被样品汲取了一部分，检测器则接收剩余的那部分。
汲取光谱都有光源，测定时间源始终工作，并且光源、样品、检测器在始终线（中间反射镜不算）。
紫外-可见分析技术1、简述影响紫外可见汲取光谱的因素。
（1）温度：在室温范围内，温度对汲取光谱的影响不大。
在低温时，汲取强度有所增大；在高温时，谱带变宽，谱带精细结构消逝。
（2）溶剂：由于紫外光谱的测定大多数在溶液中进行，而溶剂的不同将会使汲取带的位置与汲取曲线的形态有较大的影响。
第八章分子发光分析法了解荧光的产生和影响荧光强度的因素，掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点, 荧光光谱法的定量关系、应用特点。
荧光的产生和影响荧光强度的因素。
3学时作业参考答案1.简述荧光法产生的基本原理。
具有什么样结构的物质最容易发荧光？答：物质受电磁辐射激发 后，被激发的分了从第一电了激发单重态的最低振动能级回到 基态而发射荧光，基于测量化合 物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。
芳香族化合物、带有平面刚性结构的化合物、 带稠环结构的化合物容易发荧光。
2.解释下列名词：单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内转换、外转换、失活、系间窜跃、荧光量 子产率、激发光谱、荧光光谱答：单重态：电了自旋都配对的分了的电了状态称为单重态。
三重态：有两个电子自旋不配对而同方向的状态。
荧光：受光激发的分了从第一激发单重态（Si ）的最低振动能级回到基态（S 。
）所发出的 辐射；振动弛豫：由于分了间的碰撞，振动激发态分了由同一电了能级屮的较高振动能级 失活至较 低振动能级，多余的振动能以热的形式失去的过程。
内转换：在相同激发多重态的两个电子能级间，电子由高能级以无辐射跃迁方式 进 到较 低能级的分了内过程。
外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质间的相互作用和能量转换而使荧光或磷光强度减弱 甚至消失的过程。
失活：激发态分了不稳定，他要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态，这就是激发态分 了的失活。
系间窜跃：激发态分了的电了自旋发生倒转而使分了的多重态发生变化的无辐射跃 迁过 程。
荧光量子产率：表示物质分了发射荧光的能力。
荧光量子产率二发射荧光的分了数/激发态的分了数二发射的光了数/吸收的光子数激发光谱：在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度，将荧光强度对 激发光波长作图，即得到激发光谱，实际为荧光物质的吸收光谱。
基本要求: 重点：难点：参考学时:荧光光谱：如果将激发光的波长固定在最大激发波长处，测量不同荧光波长处荧光的强度，将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱（或称发射光谱）。
《仪器分析》课后习题答案参考第一章电位分析法1～4 略5.（1）pMg x=5.4（2）3.65×10-6– 4.98×10-66. -17%7. 4.27×10-4%8.（1）=5.4×10-4lg=-2.31=5.0×10-3（2） Cl- =1.0×10-2 mol/L9. pH x ==5.74R入=1011Ω10. Cx=8.03×10-4 mol/L第二章电重量分析和库仑分析法1. 1.64 V2. -1.342，0.2383. 1.08 V，0.4V，7333 s4. Co先析出，阴极电位应维持在-0.313 – -0.795V之间阴极电位应维持在-0.455 – -0.795V之间5 Bi：0.283-0.190V（vs.SHE）；-0.005 - -0.098（vs. Ag/AgCl）Cu：0.310-0.159V（vs.SHE）；0.022 - -0.129（vs. Ag/AgCl）Ag：0.739-0.444V（vs.SHE）；0.451 – 0.156（vs. Ag/AgCl）控制阴极电位大于0.310V（vs.SHE），可以使Ag分离，Cu2+和BiO+不能分离。
6 ，7 , ,89.10. t= 4472s11 6.1×10-4 mol/Lpt阴极产生OH-，改变pH使副反应发生，故pt阴极应用玻璃砂芯套管隔离第三章 伏安法和极谱分析法1～3 略4. 当pH=7时，当pH=5时，5. （1） 线性回归方程: y =6.0733x + 0.3652（2）0.536 mmol/L6. M C x 41023.2-⨯=7. 22.7 μA8. 0.0879. 1.75 ×10-3mol/L10. -0.626 V11. 5.9×10-3第四章气相色谱法1～14 略15. 8.5%，20.6%，60.9%16. 2.15%，3.09%，2.75%，6.18%，85.84%17. （1）4.5, （2）48mL,（3）5.4min,（4）103,（5）1866,（6）1.07nm18. （1）8.6，（2）1.4419. （1）n有效(A) = 636.59n有效(B) = 676(2) 2 m20.（1）0.45 ，（2）7111121.（1）4，（2）4，（3）,22. （1）3236,2898,2820,3261,（2）3054（3）0.33m第五章高效液相色谱法1～16 略17. 26.24%，27.26%18. 1600，6.7，7.3，1.1，0.8，7 m19. 0.63,2.38,2.65,4.034021,3099，2818,3394，595,1535，1486,217820. 5.1%21. 0.47%第六章原子发射光谱仪1～8 略9. 2.57 eV10. 0.573%。
第八章分子发光分析法基本要求：了解荧光的产生和影响荧光强度的因素，掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点，重点：荧光光谱法的定量关系、应用特点。
难点：荧光的产生和影响荧光强度的因素。
参考学时：3学时作业参考答案1.简述荧光法产生的基本原理。
具有什么样结构的物质最容易发荧光答：物质受电磁辐射激发后，被激发的分子从第一电子激发单重态的最低振动能级回到基态而发射荧光，基于测量化合物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。
芳香族化合物、带有平面刚性结构的化合物、带稠环结构的化合物容易发荧光。
2.解释下列名词：单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内转换、外转换、失活、系间窜跃、荧光量子产率、激发光谱、荧光光谱答：单重态：电子自旋都配对的分子的电子状态称为单重态。
三重态：有两个电子自旋不配对而同方向的状态。
荧光：受光激发的分子从第一激发单重态(S1)的最低振动能级回到基态(S0)所发出的辐射；振动弛豫：由于分子间的碰撞，振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级失活至较低振动能级，多余的振动能以热的形式失去的过程。
内转换：在相同激发多重态的两个电子能级间，电子由高能级以无辐射跃迁方式进到较低能级的分子内过程。
外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质间的相互作用和能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。
失活：激发态分子不稳定，他要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态，这就是激发态分子的失活。
系间窜跃：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的无辐射跃迁过程。
荧光量子产率：表示物质分子发射荧光的能力。
荧光量子产率＝发射荧光的分子数/激发态的分子数＝发射的光子数/吸收的光子数激发光谱：在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度，将荧光强度对激发光波长作图，即得到激发光谱，实际为荧光物质的吸收光谱。
荧光光谱：如果将激发光的波长固定在最大激发波长处，测量不同荧光波长处荧光的强度，将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱（或称发射光谱）。
3.溶液中，溶剂的极性、pH值及温度是如何影响荧光强度的。
答：溶剂的影响：随着溶剂极性增加，荧光物质的n—π*跃迁能量增大，π—π*跃迁的能量降低，从而导致荧光强度增加，荧光波长红移。
溶剂若能和荧光物质形成氢键或使荧光物质的电离状态改变，会使荧光强度、荧光波长改变。
含重原子的溶剂（碘乙烷、四溴化碳）能使荧光减弱。
溶剂纯度对荧光强度的影响也很大。
当溶剂中含卤素或重金属原子时，荧光强度降低。
pH值的影响：pH值对荧光强度的影响是可逆的，含酸、碱性取代基的芳香化合物的荧光一般都与pH值有关，一些荧光物质在酸性或碱性溶液中会发生水解。
而不会离解的荧光物质在任何pH值均产生荧光。
温度的影响：温度降低会增加荧光强度，因为降低了碰撞与非辐射失活的概率。
4.荧光物质浓度高时，为什么会发生荧光强度偏离F=’I0εbc光系式的情况答：由Lambert-Beer定律可知，F=K’I0（1－e－εbc），将此式中的指数项展开，当εbc<、I0一定时，荧光强度F＝Kc，所以低浓度时，溶液的荧光强度与荧光物质浓度呈线性关系。
当c变得足够大使得吸光度.超过时，F将偏向浓度轴。
原因很多。
首先是数学上的近似带来的误差，其次是入射光被强烈地吸收，造成溶液内部的入射光强锐减。
当溶液浓度增加时，发光物质分子间碰撞还会产生自猝灭。
当荧光化合物的发射波长与吸收峰重叠时，液体内部激发态分子所发射的荧光在通过外部溶液时被同类分子吸收，因而浓度增加同时会导致自吸收增强。
5.试述为什么π-π*型跃迁的荧光要比π*-n型荧光易发生而且强度大。
答：π-π*型跃迁产生的荧光要比π*-n型荧光强度大而且易发生，是由于π-π*跃迁属于电子自旋允许的跃迁，具有较大的ε，它一般比属于禁阻跃迁的n-π*跃迁ε大100-1000倍，其次π-π*跃迁的寿命约10-7-10-9s，比n-π*跃迁的寿命10-5－10-7要短，因而在与各种失活过程竞争中，π-π*跃迁更有利，此外，在π-π*跃迁过程中，因S1与T1能级差较大，通过系间窜跃至三重态的速率常数也较小，这也有利于荧光发射。
6.荧光激发光谱与发射光谱之间有什么关系答：激发光谱与发射光谱大致呈“镜像对称”。
发射光谱的形状与基态中振动能级的分布状况有关，而激发光谱的形状则反映了第一电子激发单重态中振动能级的分布。
基态和第一电子激发单重态中的振动能级分布情况类似，所以激发光谱与发射光谱大致呈镜像对称。
7.用什么方法可以提高荧光分析法的灵敏度答：增大光源辐射强度I0（增加激发和发射光栅的宽度），放大荧光信号（增加光电倍增管PMT的电压）。
8．试比较紫外-可见分光光度计与荧光光度计的异同点。
不同点：第一是光源不同。
荧光光度计光源为高压汞蒸气灯和高压氙弧灯，紫外-可见分光光度计用的光源是钨灯、碘钨灯、氢灯等；第二是吸收池不同。
在荧光分光光度计中的荧光池是四面透明；透过荧光池的激发光方向与被测物发射的荧光是相互垂直的；而在紫外-可见分光光度计中，比色皿是两面透明；入射光与检测器是在同一直线上。
相同点：都是由光源、单色器、吸收池、检测器四大主要部分组成。
9．与过渡金属离子相比，非过渡金属离子的荧光螯合物要多，这是为什么答：金属离子与有机配位体所形成的配合物的发光能力，与金属离子以及有机配位体结构特性有很大关系。
金属离子可分为三类：第一类是离子的外电层具有与惰性气体相同的结构，为抗磁性的离子，它与含有芳基的有机配位体形成配合物时多数会发生较强的荧光，因为这类离子与有机配位体配合时，会使原来有机配位体的单线最低电子激发态S1为n，π1*能层转变为π，π1*能层，并使原来的非刚性平面结构转变为刚性的平面结构，使原来不发荧光（或弱荧光）的有机配位体转变为发强荧光者。
此类配合物的荧光强度随金属离子的原子量增加而减弱，吸收蜂和发射峰也相应向长波长方向移动，这一类配合物系由配位体L吸光和发光，故称L—L*发光。
第二类金属离子亦具有惰性气体的外层电子结构和具有抗磁性，然而其次外电子层为含有未充满电子的f层。
这类金属离子会产生f—f*吸光跃迁，亦会产生f*—f发光跃迁，但都较微弱，可是当它们和有机配位体生成二元配合物之后，由于f*能层多在配位体最低单线态的S1的π，π1*能层下方，因此被激发的有机配位体的能量可能转移给金属离子m而产生金属离子激发态m*（即m—m*跃迁），然后由激发态金属离子m*返回基态离子m而产生m*—m发光。
第三类金属离子为过渡金属离子，它们与有机配位体所生成的配合物，大多数不发生荧光和磷光，其原因尚不清楚，目前有两种说法：一是认为它们是顺磁性物质，可能产生可逆的电荷转移作用而导致荧光猝灭，二是认为顺磁性和过渡金属的重原子效应引起电子自旋-轨函耦合作用，使激发态分子由单线态转入三线态，而后通过内转换去活化，在少数情况下，亦发现过渡金属离子会发光。
10．试述化学发光分析的基本原理。
它与荧光法有什么异同点答：在某些化学反应中，某种反应产物或共存物分子由于吸收了反应产生的化学能，由基态跃迁至较高电子激发态中各个不同的振动能级，然后经过振动弛豫或内转换到达第一电子激发态的最低振动能级，由此以辐射的形式放出能量跃回到基态。
在个别的情况下，它可以通过系间穿跃到达亚稳的三重态，然后再回到基态的各个振动能级，并产生磷光辐射，这两种光都是化学发光。
物质的化学发光光谱与该物质的荧光光谱（个别的情况下与磷光光谱）是十分相似的，只是荧光和磷光是以光来激发，而化学发光则是靠化学能来激发的。
11．化学发光反应需要满足的条件是什么A．化学反应要提供足够的能量，而这一化学能又能被反应分子所吸收，形成一种激发态的产物。
至少要有一种物质能够接受化学反应能量，形成激发态。
化学发光反应的△G 通常在40~70 kcal/mol。
B．在反应条件下，激发态分子或原子，能够以电磁辐射的形式释放出光子，回到基态；或者它能够转移能量到另一个分子上而使此分子被激发；这一分子回到基态时，释放出光子。
满足上述条件的通常是氧化还原反应！12．什么是化学发光效率化学发光效率愈大，化学发光的强度愈大，这个说法是否正确化学发光效率ΦCL表示一个化学发光反应中的发光能力，它也等于产生激发态的化学效率Φr（激发态的分子数/反应分子数）与激发态分子的发射效率（发射光子数/激发态的分子数）的乘积。
化学发光效率越大，化学发光的强度就越大，这个说法是错误的。
发光强度与发光试剂的发光效率、发光时间以及发光试剂的浓度有关。
不能单纯说化学发光效率越大，化学发光的强度就越大。
13.化学发光分析有些什么特点与短处化学发光分析法具有以下特点：①极高的灵敏度（2×10-11mol/L）；②化学发光具有较好的选择性（不同的化学反应很难产生出同一种发光物质）；③仪器装置比较简单，不需要复杂的分光和光强度测量装置（干涉滤光片，光电倍增管）；④分析速度快，一次分析在1min之内就可完成，适宜进行自动连续测定。
⑤定量线性范围宽，化学发光反应的发光强度和反应物的浓度在几个数量级的范围内成良好的线性关系。
⑥化学发光反应多为氧化还原反应，激发能与反应能相当（△E=170~300kJ/mol），位于可见光区；⑦发光持续时间较长，反应持续进行。
化学发光的短处：①化学发光反应发出的光通常都很微弱。
②化学反应一般速度较快，发光信号会瞬间消失。
所以样品与试剂能否快速、充分、均匀混合成为影响分析结果精密度的主要因素。
