分子发光荧光磷光及化学发光精选PPT.ppt

《分子发光荧光磷光及化学发光精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分子发光荧光磷光及化学发光精选PPT.ppt（105页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于分子发光荧光磷光及化学发光1 1第1页，讲稿共105张，创作于星期一3.3.光分析方法光分析方法光分析法光分析法原子吸收法原子吸收法红外法红外法原子发射法原子发射法核磁法核磁法荧光磷光化学发光荧光磷光化学发光紫外可见法紫外可见法分子光谱分子光谱原子光谱原子光谱2 2第2页，讲稿共105张，创作于星期一第六章第六章 分子发光分子发光荧光、荧光、磷光及化学发光磷光及化学发光Chapter SixFluorescence Phosphorescence and Chemiluminescence3 3第3页，讲稿共105张，创作于星期一分子发光分子发光 荧光、磷光及化学发光荧光、磷光及化学发光

2、Fluorescence Phosphorescence and chemiluminescence6.1 6.1 分子发光的基本原理分子发光的基本原理分子发光的基本原理分子发光的基本原理6.2 6.2 分子荧光和磷光的影响因素分子荧光和磷光的影响因素分子荧光和磷光的影响因素分子荧光和磷光的影响因素6.3 6.3 荧光（磷光）分光光度计荧光（磷光）分光光度计荧光（磷光）分光光度计荧光（磷光）分光光度计6.6.荧光分析法的应用荧光分析法的应用荧光分析法的应用荧光分析法的应用6.6.化学发光分析法化学发光分析法化学发光分析法化学发光分析法4 4第4页，讲稿共105张，创作于星期一第一次记录荧光现象

3、的是第一次记录荧光现象的是第一次记录荧光现象的是第一次记录荧光现象的是1616世纪世纪世纪世纪西班牙的内科医生和植物学家西班牙的内科医生和植物学家西班牙的内科医生和植物学家西班牙的内科医生和植物学家N.MonardesN.Monardes，15751575年他提到在含有一种称为年他提到在含有一种称为年他提到在含有一种称为年他提到在含有一种称为“Lignum“Lignum Nephriticum”Nephriticum”的木头切片的水溶液中，呈现了极为可爱的的木头切片的水溶液中，呈现了极为可爱的的木头切片的水溶液中，呈现了极为可爱的的木头切片的水溶液中，呈现了极为可爱的天蓝色。天蓝色。天蓝色。天

4、蓝色。直到直到直到直到18521852年，年，年，年，StokesStokes在考察奎宁和叶绿素的荧光时，用分光光在考察奎宁和叶绿素的荧光时，用分光光在考察奎宁和叶绿素的荧光时，用分光光在考察奎宁和叶绿素的荧光时，用分光光度计观察到其荧光的波长比入射光的波长稍微长些，才判断这度计观察到其荧光的波长比入射光的波长稍微长些，才判断这度计观察到其荧光的波长比入射光的波长稍微长些，才判断这度计观察到其荧光的波长比入射光的波长稍微长些，才判断这种现象是这些物质在吸收光能后重新发射不同波长的光，而不种现象是这些物质在吸收光能后重新发射不同波长的光，而不种现象是这些物质在吸收光能后重新发射不同波长的光，而不

5、种现象是这些物质在吸收光能后重新发射不同波长的光，而不是由光的漫射作用所引起的，从而导入了是由光的漫射作用所引起的，从而导入了是由光的漫射作用所引起的，从而导入了是由光的漫射作用所引起的，从而导入了荧光是光发射荧光是光发射荧光是光发射荧光是光发射的概念，的概念，的概念，的概念，他还由发荧光的矿石他还由发荧光的矿石他还由发荧光的矿石他还由发荧光的矿石“萤石萤石萤石萤石”推演而提出推演而提出推演而提出推演而提出“荧光荧光荧光荧光”这一术语。这一术语。这一术语。这一术语。18671867年，年，年，年，GoppelsroderGoppelsroder进行了历史上首次的荧光分析工作，应进行了历史上首次

6、的荧光分析工作，应进行了历史上首次的荧光分析工作，应进行了历史上首次的荧光分析工作，应用铝用铝用铝用铝桑色素配合物的荧光进行铝的测定。桑色素配合物的荧光进行铝的测定。桑色素配合物的荧光进行铝的测定。桑色素配合物的荧光进行铝的测定。1919世纪以前，荧光的观察是靠肉眼进行的，直到世纪以前，荧光的观察是靠肉眼进行的，直到世纪以前，荧光的观察是靠肉眼进行的，直到世纪以前，荧光的观察是靠肉眼进行的，直到19281928年，才由年，才由年，才由年，才由JetteJette和和和和WestWest提出了提出了提出了提出了第一台荧光计第一台荧光计第一台荧光计第一台荧光计。6.1 6.1 6.1 6.1 分子

7、发光的基本原理分子发光的基本原理分子发光的基本原理分子发光的基本原理5 5第5页，讲稿共105张，创作于星期一 分子光谱的产生分子光谱的产生1分子的能级分子的能级2 21 10 00 01 12 2,0 0,1 1,2 21 1 1 1J J J J0 0 0 02 2 2 23 3 3 3J J J J0 0 0 02 2 2 23 3 3 31 1 1 1J J J J0 0 0 02 2 2 23 3 3 31 1 1 1J J J J0 0 0 02 2 2 23 3 3 31 1 1 1分子紫外吸收光谱分子紫外吸收光谱分分子子可可见见吸吸收收光光谱谱分子红外吸收光谱分子红外吸收光谱分

8、子光谱：分子光谱：连续光谱连续光谱 带光谱带光谱远红外光谱远红外光谱中红外光谱中红外光谱紫外紫外-可见光谱可见光谱6 6第6页，讲稿共105张，创作于星期一.单重态与三重态单重态与三重态单重态与三重态单重态与三重态受激有机分子的电子激发态可以归纳为两种状态：受激有机分子的电子激发态可以归纳为两种状态：基态基态激发态单重态激发态单重态激发态三重态激发态三重态激发态平均寿命激发态平均寿命 10-8sec激发态平均寿命激发态平均寿命10-41 secS0S0S0S1T18 8第8页，讲稿共105张，创作于星期一9 9第9页，讲稿共105张，创作于星期一分子的活化与去活化分子的活化与去活化S S0 0

9、S S1 1T T1 1S S2 2紫紫外外可可见见吸吸收收光光谱谱外转移外转移紫紫外外可可见见共共振振荧荧光光光光谱谱内转移内转移荧光荧光系间系间窜跃窜跃磷磷光光反系间反系间窜跃窜跃迟迟滞滞荧荧光光振动弛豫振动弛豫.无辐射跃迁的类型无辐射跃迁的类型振动弛豫振动弛豫:Vr 10-12sec外外 转转 移移:无辐射跃迁回到无辐射跃迁回到基态基态内内 转转 移移:S2S1能级之间能级之间有重叠有重叠系间窜跃系间窜跃:S2T1能级之能级之间有重叠间有重叠反系间窜跃反系间窜跃:由外部获取由外部获取能量后能量后 T1 S2.辐射跃迁的类型辐射跃迁的类型共振荧光：共振荧光：10-12 sec荧荧 光：光：

10、10-8 sec磷磷 光：光：110-4 sec迟滞荧光迟滞荧光:10210-4 sec1010第10页，讲稿共105张，创作于星期一振动弛豫振动弛豫 当分子吸收光辐射后可能从基态的最低当分子吸收光辐射后可能从基态的最低振动能层跃迁到激发态的较高的振动能振动能层跃迁到激发态的较高的振动能层上去然而，在液相或压力足够高的层上去然而，在液相或压力足够高的气相中分子间碰撞的几率很大，激发态气相中分子间碰撞的几率很大，激发态分子可能将过剩的振动能量以热的形式分子可能将过剩的振动能量以热的形式传递给周围的分子，而自身从高振动能传递给周围的分子，而自身从高振动能层失活到该电子能级的最低振动能层上，层失活到

11、该电子能级的最低振动能层上，这一过程称为振动弛豫发生振动弛豫这一过程称为振动弛豫发生振动弛豫的时间为的时间为1010-12-12s s数量级数量级1111第11页，讲稿共105张，创作于星期一内转换内转换 内转换指的是相同多重度等能态间的一内转换指的是相同多重度等能态间的一种无辐射跃迁过程当两个电子能级的种无辐射跃迁过程当两个电子能级的振动能层间有重叠时，则可能发生电子振动能层间有重叠时，则可能发生电子由高能层以无辐射跃迁方式跃迁到低能由高能层以无辐射跃迁方式跃迁到低能层的电子的激发态内转换过程在层的电子的激发态内转换过程在10-1310-11s时间内发生，它通常要比由高时间内发生，它通常要比

12、由高激发态直接发射光子的速度快得多激发态直接发射光子的速度快得多 1212第12页，讲稿共105张，创作于星期一外转换外转换 激激发发分分子子通通过过与与溶溶剂剂或或其其他他溶溶质质间间的的相相互互作作用用和和能能量量转转换换而而使使荧荧光光或或磷磷光光强强度度减减弱弱甚甚至至消消失失的的过过程程称称外外转转换换这这一一现现象象称称为为“熄灭熄灭”或或“猝灭猝灭”自自较较低低的的激激发发单单重重态态及及较较低低的的三三重重态态的的非非辐辐射射跃跃迁迁可可包包含含外外转转换换，也也可可包包含含内内转转换换1313第13页，讲稿共105张，创作于星期一系间跨跃系间跨跃系间跨跃系间跨跃系系系系间间间

13、间跨跨跨跨越越越越指指指指的的的的是是是是不不不不同同同同多多多多重重重重度度度度状状状状态态态态间间间间的的的的一一一一种种种种无无无无辐辐辐辐射射射射跃跃跃跃迁迁迁迁过过过过程程程程它它它它涉涉涉涉及及及及受受受受激激激激电电电电子子子子自自自自旋旋旋旋状状状状态态态态的的的的改改改改变变变变如如如如S S1 1到到到到T T1 1，使使使使原原原原来来来来两两两两个个个个自自自自旋旋旋旋配配配配对对对对的的的的电电电电子子子子不不不不再再再再配配配配对对对对这这这这种种种种跃跃跃跃迁迁迁迁是是是是禁禁禁禁阻阻阻阻的的的的，但但但但如如如如果果果果两两两两个个个个电电电电子子子子能能能能态

14、态态态的的的的振振振振动动动动能能能能层层层层有有有有较较较较大大大大的的的的重重重重叠叠叠叠时时时时，如如如如图图图图中中中中激激激激发发发发单单单单重重重重态态态态S S1 1的的最最低低振振动动能能层层与与激激发发三三重重态态T1 1的的的的较较较较高高高高振振振振动动动动能能能能层层层层重重重重叠叠叠叠，则则则则可可可可能能能能通通通通过过过过自自自自旋旋旋旋轨轨轨轨道道道道耦耦耦耦合合合合等等等等作作作作用用用用使使使使S S1态转入态转入态转入态转入 T T1 1态的某一振动能层态的某一振动能层 1414第14页，讲稿共105张，创作于星期一荧光、磷光发射荧光、磷光发射从单重态到三

15、重态的分子系间跨越跃迁发生从单重态到三重态的分子系间跨越跃迁发生后，接着发生快速的振动弛后，接着发生快速的振动弛 豫而到达三重豫而到达三重态的最低振动能层上，当没有其他过程同它态的最低振动能层上，当没有其他过程同它竞争时，在竞争时，在10-410s左右时间内左右时间内 跃迁回基跃迁回基态而发生磷光由此可见，荧光与磷光的根态而发生磷光由此可见，荧光与磷光的根本区别是：本区别是：荧光荧光是由第一电子激发单重态最是由第一电子激发单重态最低振动低振动 能层至基态各振动能层的跃迁产生能层至基态各振动能层的跃迁产生的，而的，而磷光磷光是由第一电子激发三重态的最低是由第一电子激发三重态的最低振动能层至基态各

16、振动能层间跃迁产生的振动能层至基态各振动能层间跃迁产生的 1515第15页，讲稿共105张，创作于星期一1717第17页，讲稿共105张，创作于星期一1.1.分子荧光与磷光的产生分子荧光与磷光的产生（1 1）单重态与三重态单重态与三重态（2 2 2 2）分子的活化与去活化分子的活化与去活化分子的活化与去活化分子的活化与去活化（3 3）分子发光的类型分子发光的类型按激发的模式分类：按激发的模式分类：按分子激发态的类型分类：按分子激发态的类型分类：光致发光光致发光化学发光化学发光/生物发光生物发光热致发光热致发光场致发光场致发光摩擦发光摩擦发光 分子发光分子发光分子发光分子发光荧光荧光磷光磷光瞬时

17、荧光瞬时荧光迟滞荧光迟滞荧光按光子能量分类：按光子能量分类：斯托克斯荧光斯托克斯荧光(Stokes)(Stokes)：exex emem共振荧光共振荧光(Resonance)(Resonance)：exex=emem 荧光荧光 1818第18页，讲稿共105张，创作于星期一2.2.分子荧光分子荧光(磷光磷光)光谱光谱(1)荧光荧光(磷光磷光)激发光谱与发射光谱激发光谱与发射光谱荧光荧光(磷光磷光)均为光致发光，在光辐射的作用下，荧光物质发射出均为光致发光，在光辐射的作用下，荧光物质发射出不同波长的荧光。不同波长的荧光。a.激发光谱激发光谱固定固定 em=620nm(Max)ex=290nm(M

18、ax)固定发射波长固定发射波长扫描激发波长扫描激发波长荧光激发光谱荧光激发光谱与紫外与紫外-可见吸可见吸收光谱类似收光谱类似1919第19页，讲稿共105张，创作于星期一 ex=290nm(MAX)固定固定 em=620nm(Max)固定固定 ex=290nm(Max)em=620nm(MAX)b.发射光谱发射光谱(荧光光谱荧光光谱)固定激发波长固定激发波长 扫描发射波长扫描发射波长c.激发光谱与发射光激发光谱与发射光谱的镜像关系谱的镜像关系S S0 04 43 32 21 1S S1 14 43 32 21 1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：分子的激发光谱可能含有

19、几个激发带，但发射光谱只含一个发射带；即使分子被激发到高分子的激发光谱可能含有几个激发带，但发射光谱只含一个发射带；即使分子被激发到高于于S1的电子态，由于经过极快的内转换和振动弛豫降到的电子态，由于经过极快的内转换和振动弛豫降到S1电子态的最低振动、转动电子态的最低振动、转动能级，然后以辐射形式释放能量回到基态。能级，然后以辐射形式释放能量回到基态。1 1 4 41 1 3 31 1 2 21 11 11 1 1 11 1 2 21 1 3 31 1 4 42020第20页，讲稿共105张，创作于星期一d.d.磷光光谱磷光光谱与发射光谱相同条件下的磷光光谱与发射光谱相同条件下的磷光光谱激发光

20、谱激发光谱发射光谱发射光谱2121第21页，讲稿共105张，创作于星期一2222第22页，讲稿共105张，创作于星期一2323第23页，讲稿共105张，创作于星期一（2 2）三维荧光光谱）三维荧光光谱I F f f(ex、em)蒽的激发光谱蒽的激发光谱固定发射波长、扫描激发波长固定发射波长、扫描激发波长2424第24页，讲稿共105张，创作于星期一I F f f(ex、em)蒽的发射光谱蒽的发射光谱固定激发波长、扫描发射波长固定激发波长、扫描发射波长2525第25页，讲稿共105张，创作于星期一蒽的三维等高线光谱图蒽的三维等高线光谱图 2626第26页，讲稿共105张，创作于星期一蒽的三维等荧

21、光强度光谱蒽的三维等荧光强度光谱2727第27页，讲稿共105张，创作于星期一VB1和和VB2的三维荧光光谱的三维荧光光谱2828第28页，讲稿共105张，创作于星期一3.分子荧光分子荧光(磷光磷光)强度与荧光物质浓度的关系强度与荧光物质浓度的关系（1）荧光强度）荧光强度(磷光磷光)与浓度的关系与浓度的关系光吸收定律（光吸收定律（Lambert Beer Law）相应的吸光分数为：相应的吸光分数为：荧光强度（荧光强度（IF）与相应的吸光分数成正比：）与相应的吸光分数成正比：按照级数展开式：按照级数展开式：3030第30页，讲稿共105张，创作于星期一对于稀溶液，当对于稀溶液，当 bc0.05（

22、磷光磷光 bc10001000F F F F (s)(s)2.62.62.52.51.41.40.230.230.0140.0140.0020.0023 3（6）溶剂效应）溶剂效应蓝移蓝移:E n*E n*红移红移:E*E*在极性溶剂中：在极性溶剂中：无溶剂化作用无溶剂化作用有溶剂化作用有溶剂化作用3939第39页，讲稿共105张，创作于星期一 金属螯合物的荧光金属螯合物的荧光金属螯合物的荧光金属螯合物的荧光（1）螯合物中配位体的发光螯合物中配位体的发光（2）螯合物中金属离子的发光螯合物中金属离子的发光8-羟基喹啉羟基喹啉弱荧光弱荧光8-羟基喹啉羟基喹啉-Zn螯合物螯合物黄绿色强荧光黄绿色强荧

23、光2,2-二羟基偶氮苯二羟基偶氮苯无荧光无荧光2,2-二羟基偶氮苯二羟基偶氮苯-Al螯合物螯合物强荧光强荧光T1系间窜跃系间窜跃S0S1d*、f*d*d f*f 荧光荧光分子内能量转移分子内能量转移4040第40页，讲稿共105张，创作于星期一荧光的熄灭荧光的熄灭荧光的熄灭荧光的熄灭（1）碰撞熄灭碰撞熄灭荧荧 光光 熄熄 灭灭：荧光分子与溶剂分子或其它溶质分子相互作用引起荧光：荧光分子与溶剂分子或其它溶质分子相互作用引起荧光强度降低或消失的现象。强度降低或消失的现象。荧光熄灭剂荧光熄灭剂：这些溶剂分子或其它溶质分子称为荧光熄灭剂。：这些溶剂分子或其它溶质分子称为荧光熄灭剂。相对速率相对速率 1

24、K1 M*K2 M*Q与分子的直径、粘度、与分子的直径、粘度、温度等因素有关。温度等因素有关。（2）能量转移熄灭能量转移熄灭再吸收过程：再吸收过程：共振能量转移：共振能量转移：分子内能量转移：分子内能量转移：hv激发激发发射发射熄灭熄灭4141第41页，讲稿共105张，创作于星期一（3）氧的熄灭作用氧的熄灭作用氧分子是荧光、磷光的熄灭剂氧分子是荧光、磷光的熄灭剂（4）自熄灭与自吸收自熄灭与自吸收当荧光物质的浓度当荧光物质的浓度大于大于1g/L时，常发生荧光的时，常发生荧光的自熄灭自熄灭(浓度熄灭浓度熄灭)自吸收：自吸收：没有除氧，溶液中没有除氧，溶液中难以观察到磷光难以观察到磷光由于由于 F

25、5s5s。还有一种慢发光，化学发光强度在一段。还有一种慢发光，化学发光强度在一段时间基本保持不变，然后再较快的上升或下降。时间基本保持不变，然后再较快的上升或下降。7575第75页，讲稿共105张，创作于星期一化学发光的动力学曲线化学发光的动力学曲线7676第76页，讲稿共105张，创作于星期一设某分析物与过量试剂作用而发光，则设某分析物与过量试剂作用而发光，则此时的化学发光强度与分析物浓度有如此时的化学发光强度与分析物浓度有如下关系下关系 式中，式中，ICL(t)为在时刻为在时刻t的化学发光强度，以每的化学发光强度，以每秒产生的光量子数表示，秒产生的光量子数表示，为化学发光效率，为化学发光效

26、率，-dc/dt为分析物参加反应的速度，即每秒参加为分析物参加反应的速度，即每秒参加反应的分子数。反应的分子数。(2)7777第77页，讲稿共105张，创作于星期一为了提高测量的灵敏度，也可采用测量为了提高测量的灵敏度，也可采用测量峰面积峰面积，即在一定时间间隔内对化学发，即在一定时间间隔内对化学发光强度进行积分，得到发光强度的积分光强度进行积分，得到发光强度的积分值：值：(3)7878第78页，讲稿共105张，创作于星期一此时，此时，t1和和t2若为反应过程中的某一段时若为反应过程中的某一段时间间隔，则积分值只是部分化学发光强间间隔，则积分值只是部分化学发光强度的积分值。如果度的积分值。如果

27、t1取零，取零，t2取反应结束取反应结束所需时间，得到的就是整个反应产生的所需时间，得到的就是整个反应产生的总发光强度总发光强度。它相当于化学发光动力学。它相当于化学发光动力学曲线下的整个峰面积，它与分析物浓度曲线下的整个峰面积，它与分析物浓度存在线性关系。这种分析方法实质上是存在线性关系。这种分析方法实质上是一种平衡法，特别适于一种平衡法，特别适于慢的化学发光慢的化学发光。7979第79页，讲稿共105张，创作于星期一当然，化学发光反应对指定的测定最好当然，化学发光反应对指定的测定最好是专属的（如酶法化学发光），这样就是专属的（如酶法化学发光），这样就勿需实行光学分辨或化学方法排除干扰勿需实

28、行光学分辨或化学方法排除干扰许多化学发光的强度与分析物质的浓度许多化学发光的强度与分析物质的浓度在在几个数量级几个数量级之内呈良好的线性关系之内呈良好的线性关系 8080第80页，讲稿共105张，创作于星期一化学发光反应的类型化学发光反应的类型（1 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化学发光是被测物作为反应物直接参加化学发直接化学发光是被测物作为反应物直接参加化学发直接化学发光是被测物作为反应物直接参加化学发直接化学发光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，此初始激发态光反应，生成电子激发态产物分子，此初始激发态光反应，生成电子激发态产物分子

29、，此初始激发态光反应，生成电子激发态产物分子，此初始激发态能辐射光子。表示如下：能辐射光子。表示如下：能辐射光子。表示如下：能辐射光子。表示如下：A+B A+B C*+D C*C*+D C*C+C+hvhv式中式中A或或B是被测物，通过反应生成电子激发态产物是被测物，通过反应生成电子激发态产物C*。当当C*跃回激态时，辐射出光子。跃回激态时，辐射出光子。8181第81页，讲稿共105张，创作于星期一间间接接化化学学发发光光是是被被测测物物A或或B通通过过化化学学反反应应后后生生成成初初始始激激发发态态C*，C*不不直直接接发发光光，而而是是将将其其能能量量转转移移给给F，使使F处处于于激激发发

30、态态，当当F*跃跃回回基态时，产生发光如下式表示：基态时，产生发光如下式表示：A+B C*+D C*+F F*+E F*F+hv式式中中C*为为能能量量给给予予体体，而而F为为能能量量接接受受体体。例例如如，用用罗罗丹丹明明B没没食食子子酸酸的的乙乙醇醇溶溶液液测测定定大大气气中中的的O3，其其化化学学发发光光反反应应就就属属这这一一类类型。型。8282第82页，讲稿共105张，创作于星期一没食子酸没食子酸+O3 A*+O2A*+罗丹明罗丹明B 罗丹明罗丹明B*+B罗丹明罗丹明B*罗丹明罗丹明B+hv没没食食子子酸酸被被O3氧氧化化时时吸吸收收反反应应所所产产生生的的化化学学能能，形形成成受受

31、激激中中间间体体A*，而而A*又又迅迅速速将将能能量量转转给给罗罗丹丹明明B，并并使使罗罗丹丹明明B分分子子激激发发，处处于于激激发发态态的的罗罗丹丹明明B分分子子回回到到基基态态时时，发发射射光光子子，该该光光辐辐射射的的最最大大发发射波长为射波长为584nm。8383第83页，讲稿共105张，创作于星期一气相化学发光气相化学发光主要有主要有O3、NO、S的化学发光反应，可用的化学发光反应，可用于监测空气中的于监测空气中的O3、NO、NO2、H2S、SO2和和CO等。等。NO与与O3的气相化学发光反应有较高的化的气相化学发光反应有较高的化学发光效率，其反应机理为学发光效率，其反应机理为NO+

32、O3 NO2*+O2 NO2*NO2+hv（2）气相化学发光和液相化学发光气相化学发光和液相化学发光8484第84页，讲稿共105张，创作于星期一这个反应的发射光谱范围为这个反应的发射光谱范围为666875nm，灵敏度可达，灵敏度可达1ng/ml。也可同时测定大。也可同时测定大气中气中NO2的含量，将的含量，将NO2还原为还原为NO，测，测定二者的总量，再减去定二者的总量，再减去NO的量。的量。液相化学发光的几种体系：液相化学发光的几种体系：鲁米诺、光泽精、过氧化草酸酯鲁米诺、光泽精、过氧化草酸酯8585第85页，讲稿共105张，创作于星期一（3）异相化学发光和生物化学发光）异相化学发光和生物

33、化学发光异相化学发光异相化学发光 如在含有罗丹明如在含有罗丹明B和没和没食子酸的硅胶上，食子酸的硅胶上，O3与没食子酸反应生与没食子酸反应生成高能中间体成高能中间体A*，然后将能量转移给罗，然后将能量转移给罗丹明丹明B接受体而发光。接受体而发光。该反应用于气球探测器或气相卫星上，该反应用于气球探测器或气相卫星上，以便测定大气或同温层的以便测定大气或同温层的O3含量。含量。8686第86页，讲稿共105张，创作于星期一生物化学发光生物化学发光 荧荧火火虫虫素素与与三三磷磷酸酸腺腺苷苷（ATP）反反应应，在在萤萤火火虫虫素素酶酶（E）与与Mg2+存存在在时时生生成成萤萤火火虫虫素素与与一一磷磷酸酸

34、腺腺苷苷（AMP）的的复复合合物物和和焦焦磷磷酸酸镁镁，然然后后复复合合物物与与氧氧发发生生化化学发光反应，学发光反应，CLCL接近于接近于1。该该体体系系可可测测定定210-17molL-1的的ATP，这这相相当当于于一一个个细细菌菌的的ATP含含量量，灵灵敏敏度度很高，选择性很好。很高，选择性很好。8787第87页，讲稿共105张，创作于星期一鲁米诺化学发光反应的机理鲁米诺化学发光反应的机理在常用的化学发光分析的发光物质中，鲁在常用的化学发光分析的发光物质中，鲁米诺的应用最广泛。深入的研究已经给出米诺的应用最广泛。深入的研究已经给出鲁米诺化学发光反应机理的初步模式。它鲁米诺化学发光反应机理

35、的初步模式。它产生化学发光反应的产生化学发光反应的CE为为0.010.05。8888第88页，讲稿共105张，创作于星期一鲁米诺氧化发光原理鲁米诺氧化发光原理 hv hv(max=425nmmax=425nm）3-氨基苯二甲酰环肼8989第89页，讲稿共105张，创作于星期一鲁米诺（鲁米诺（3-氨基苯二甲酰环肼）氨基苯二甲酰环肼）在碱性溶在碱性溶液中可被一些氧化剂氧化，产生最大发射液中可被一些氧化剂氧化，产生最大发射波长为波长为425nm的化学发光。发光过程有两的化学发光。发光过程有两种方式，即单电子氧化和双电子氧化，单种方式，即单电子氧化和双电子氧化，单电子氧化得到中间体鲁米诺游离基；双电电

36、子氧化得到中间体鲁米诺游离基；双电子氧化得到中间体叠氮醌，而最后子氧化得到中间体叠氮醌，而最后发光体发光体是是3-氨基邻苯二甲酸根阴离子氨基邻苯二甲酸根阴离子。在碱性溶液中，在碱性溶液中，I2与鲁米诺的化学发光反与鲁米诺的化学发光反应属于双电子氧化过程，该化学发光体系应属于双电子氧化过程，该化学发光体系可检测碘的浓度低达可检测碘的浓度低达5 10-10molL-1。9090第90页，讲稿共105张，创作于星期一液相化学发光的测量仪器液相化学发光的测量仪器大多数化学发光和生物发光测量仪器称为光大多数化学发光和生物发光测量仪器称为光度计，因为这类仪器只有光电检测，没有单度计，因为这类仪器只有光电检

37、测，没有单色器提供光色散。也有人称这类仪器为发光色器提供光色散。也有人称这类仪器为发光光度计。商品名称则更为多种多样。光度计。商品名称则更为多种多样。液相化学发光的一个重要优点是液相化学发光的一个重要优点是仪器比较简仪器比较简单，一般仅有进样系统和检测系统组成单，一般仅有进样系统和检测系统组成。9292第92页，讲稿共105张，创作于星期一（1）进样系统进样系统进样系统包括化学发光反应池、试样注射器、聚光进样系统包括化学发光反应池、试样注射器、聚光进样系统包括化学发光反应池、试样注射器、聚光进样系统包括化学发光反应池、试样注射器、聚光和控温装置等。保证试样能在反应池内均匀混合，和控温装置等。保

38、证试样能在反应池内均匀混合，和控温装置等。保证试样能在反应池内均匀混合，和控温装置等。保证试样能在反应池内均匀混合，产生的光辐射供检测系统检测。进样分产生的光辐射供检测系统检测。进样分产生的光辐射供检测系统检测。进样分产生的光辐射供检测系统检测。进样分静态注射静态注射静态注射静态注射和和和和流动注射流动注射流动注射流动注射两种方式。两种方式。试样反应池试样反应池试样反应池试样反应池反应池的材料可根据不同要求选择玻璃、石英或塑反应池的材料可根据不同要求选择玻璃、石英或塑反应池的材料可根据不同要求选择玻璃、石英或塑反应池的材料可根据不同要求选择玻璃、石英或塑料等，池的形状要与光电管的有效接受面积相

39、匹配。料等，池的形状要与光电管的有效接受面积相匹配。料等，池的形状要与光电管的有效接受面积相匹配。料等，池的形状要与光电管的有效接受面积相匹配。若为流动分析则形状、大小都有严格要求。若为流动分析则形状、大小都有严格要求。若为流动分析则形状、大小都有严格要求。若为流动分析则形状、大小都有严格要求。9494第94页，讲稿共105张，创作于星期一进样器进样器在静态注射进样方式中，进样器通常为微在静态注射进样方式中，进样器通常为微量吸量管或各种形式的注射器，容积从微量吸量管或各种形式的注射器，容积从微升到毫升不等。若为流动注射进样方式，升到毫升不等。若为流动注射进样方式，用泵代替注射器或加有注射阀。用

40、泵代替注射器或加有注射阀。9595第95页，讲稿共105张，创作于星期一聚光装置聚光装置为了提高检测效率，通常在试样池的后为了提高检测效率，通常在试样池的后方装一聚光装置。这种装置可以是凹面方装一聚光装置。这种装置可以是凹面镜，简单的也可用一平面镜，也可直接镜，简单的也可用一平面镜，也可直接在池子外面半圆圈周上镀一个镜面，使在池子外面半圆圈周上镀一个镜面，使化学反应的光辐射能有效地到达光电管化学反应的光辐射能有效地到达光电管接受面。好的聚光装置可使进入检测器接受面。好的聚光装置可使进入检测器的光达的光达50%。9696第96页，讲稿共105张，创作于星期一进样方式进样方式在静态注射进样方式中，

41、可以是反应物在静态注射进样方式中，可以是反应物混合后最后注入分析物，也可以是分析混合后最后注入分析物，也可以是分析物与介质混合后再注入反应物。应根据物与介质混合后再注入反应物。应根据分析要求和反应体系特点，选择最佳进分析要求和反应体系特点，选择最佳进样程序。静态进样的优点在于反应条件样程序。静态进样的优点在于反应条件容易选择且使用方便，仪器价格也较低容易选择且使用方便，仪器价格也较低廉。廉。9797第97页，讲稿共105张，创作于星期一（2）检测系统检测系统检测系统包括光电转换、信号放大、信检测系统包括光电转换、信号放大、信号处理和数据显示等部分。光信号转换号处理和数据显示等部分。光信号转换为

42、电信号由光电倍增管来完成。对于某为电信号由光电倍增管来完成。对于某一特殊用途的仪器，仅要求检测器的光一特殊用途的仪器，仅要求检测器的光谱响应最大值与指定应用体系的化学发谱响应最大值与指定应用体系的化学发光光谱峰值相同或相近即可；对通用仪光光谱峰值相同或相近即可；对通用仪器，则管子光阴极的光谱响应范围越宽器，则管子光阴极的光谱响应范围越宽越好，以适应各种不同的发光体系。越好，以适应各种不同的发光体系。9898第98页，讲稿共105张，创作于星期一影响液相化学发光强度的主要因素影响液相化学发光强度的主要因素（1）溶液酸度）溶液酸度不同的化学发光体系要求在不同的不同的化学发光体系要求在不同的pH值下

43、值下进行才能获得最大的发光强度。试液的酸进行才能获得最大的发光强度。试液的酸度会影响发光活性物质的有效浓度，对化度会影响发光活性物质的有效浓度，对化学光强度直接产生影响，所以反应液及试学光强度直接产生影响，所以反应液及试液的酸度对化学发光强度影响很大。每个液的酸度对化学发光强度影响很大。每个发光体系的发光体系的最佳酸度最佳酸度都应该通过都应该通过实验确定实验确定并严格进行控制。并严格进行控制。9999第99页，讲稿共105张，创作于星期一（2）试液的注入速度）试液的注入速度在固定其他条件的情况下，一般来说，试在固定其他条件的情况下，一般来说，试液注入的速度越大，体系发光强度的线性液注入的速度越

44、大，体系发光强度的线性变化也越大。所以，对静态注射式液相化变化也越大。所以，对静态注射式液相化学发光仪来说，学发光仪来说，开启试液活塞的速度应尽开启试液活塞的速度应尽量快且每次要均匀量快且每次要均匀一致。这样，可使分析一致。这样，可使分析结果既有高的灵敏性又有好的重现性。结果既有高的灵敏性又有好的重现性。100100第100页，讲稿共105张，创作于星期一（3）干扰物质的存在）干扰物质的存在在痕量分析中，有微量的干扰物质存在便在痕量分析中，有微量的干扰物质存在便会引起污染而导致试验失败。所以，所用会引起污染而导致试验失败。所以，所用的仪器必须清洁，试剂纯度要高，蒸馏水的仪器必须清洁，试剂纯度要

45、高，蒸馏水的本底值应尽量低且应进行的本底值应尽量低且应进行空白试验空白试验，实，实验室的环境应严格进行控制。验室的环境应严格进行控制。101101第101页，讲稿共105张，创作于星期一新技术在化学发光分析中的应用新技术在化学发光分析中的应用近年来，新技术在化学发光分析中的应用近年来，新技术在化学发光分析中的应用有很大发展，新的测试方法和新仪器不断有很大发展，新的测试方法和新仪器不断出现。出现。色谱与化学发光技术的结合色谱与化学发光技术的结合，可以，可以实现试样的多组分测定。化学发光用作色实现试样的多组分测定。化学发光用作色谱柱后检测器，经色谱分离后再进行测定。谱柱后检测器，经色谱分离后再进行

46、测定。102102第102页，讲稿共105张，创作于星期一酶反应与化学发光技术的结合，可提供酶反应与化学发光技术的结合，可提供选择性和灵敏性都很好的测定方法。选择性和灵敏性都很好的测定方法。微微机在化学发光仪器中的应用，涉及到数机在化学发光仪器中的应用，涉及到数据采集、条件优化、光谱贮存和自动控据采集、条件优化、光谱贮存和自动控制等多方面。采用微机控制的二极管阵制等多方面。采用微机控制的二极管阵列化学发光光谱仪能够得到化学发光反列化学发光光谱仪能够得到化学发光反应时的光谱，适应于一秒内或更短时间应时的光谱，适应于一秒内或更短时间就结束的快化学发光反应的光谱测定。就结束的快化学发光反应的光谱测定

47、。化学发光光谱的获得，对化学发光理论化学发光光谱的获得，对化学发光理论的发展具有重要的意义。的发展具有重要的意义。103103第103页，讲稿共105张，创作于星期一在在新新技技术术的的应应用用上上，还还应应提提到到的的是是无无机机偶偶合合反反应应与与化化学学发发光光反反应应的的偶偶合合。这这种种偶偶合合可可以以使使一一些些不不能能直直接接用用化化学学发发光光法法测测定定的的元元素素和和无无机机物物能能用用化化学学发发光光法法间间接接测测定定。这这类类方方法法通通常常称称为为无无机机偶偶合合反反应应化化学学发发光光法法，它它极极大大地地扩扩展展了了化化学学发发光光法法的的应应用用范范围，具有不可估量的发展前景。围，具有不可估量的发展前景。104104第104页，讲稿共105张，创作于星期一感感谢谢大大家家观观看看09.04.202309.04.2023第105页，讲稿共105张，创作于星期一