[emuch第8章__分子發(fā)光分析法

1、第第8章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法8.1 8.1 概論概論8.1.1 8.1.1 分子發(fā)光的類型分子發(fā)光的類型按激發(fā)的模式分類：分子吸收光能被激發(fā)，所產(chǎn)生的發(fā)光為光致發(fā)光，如分子熒光和磷光。分子由化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)能或由生物體（經(jīng)由體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)）釋放出來的能量所激發(fā)，其發(fā)光分別稱為化學(xué)發(fā)光或生物發(fā)光。 以分子發(fā)光作為檢測(cè)手段的分析方法稱為分子發(fā)光分析法，本章所介紹的包括熒光分析法、磷光分析法和化學(xué)發(fā)光熒光分析法、磷光分析法和化學(xué)發(fā)光分析法分析法。 8.1.2 分子發(fā)光分析法的特點(diǎn)分子發(fā)光分析法的特點(diǎn)靈敏度高。較吸收光度法一般要高2 3個(gè)數(shù)量級(jí)。選擇性比較高。物質(zhì)對(duì)光的吸收具有普遍性，但吸光

2、后并非都有發(fā)光現(xiàn)象。即便都有發(fā)光現(xiàn)象，但在吸收波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)方面不盡相同，這樣就有可能通過調(diào)節(jié)激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)來達(dá)到選擇性測(cè)定的目的。樣品量小，操作簡(jiǎn)便，工作曲線的動(dòng)態(tài)線性范圍寬。發(fā)光檢測(cè)的高靈敏度，以及發(fā)光光譜、發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光壽命等各種發(fā)光特性對(duì)所研究體系的局部環(huán)境因素的敏感性，因此，發(fā)光分析法在光學(xué)分子傳感器以及在生物醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和環(huán)境科學(xué)等方面的應(yīng)用更顯示了它的優(yōu)越性。 8.2 8.2 分子熒光與磷光光譜分析法分子熒光與磷光光譜分析法8.1.1 8.1.1 分子發(fā)光的類型分子發(fā)光的類型按激發(fā)的模式分類：分子吸收光能被激發(fā)，所產(chǎn)生的發(fā)光為光致發(fā)光，如分子熒光和磷光。分子由化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)能或

3、由生物體（經(jīng)由體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)）釋放出來的能量所激發(fā)，其發(fā)光分別稱為化學(xué)發(fā)光或生物發(fā)光。 以分子發(fā)光作為檢測(cè)手段的分析方法稱為分子發(fā)光分析法，本章所介紹的包括熒光分析法、磷光分析法和化學(xué)發(fā)光熒光分析法、磷光分析法和化學(xué)發(fā)光分析法分析法。 8.2.1 8.2.1 基本原理基本原理1. 1. 分子能級(jí)與躍遷分子能級(jí)與躍遷 分子能級(jí)比原子能級(jí)復(fù)雜； 在每個(gè)電子能級(jí)上，都存在振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)； 基態(tài)(S0)激發(fā)態(tài)(S1、S2、激發(fā)態(tài)振動(dòng)能級(jí))：吸收特定頻率的輻射；量子化；躍遷一次到位； 激發(fā)態(tài)基態(tài)：多種途徑和方式(見能級(jí)圖)；速度最快、激發(fā)態(tài)壽命最短的途徑占優(yōu)勢(shì)； 第一、第二、電子激發(fā)單重態(tài) S1 、S2

4、 ； 第一、第二、電子激發(fā)三重態(tài) T1 、 T2 ；8.2 分子熒光與磷光光譜分析法分子熒光與磷光光譜分析法2.2.電子激發(fā)態(tài)的多重度電子激發(fā)態(tài)的多重度 電子激發(fā)態(tài)的多重度：M=2S+1 S為電子自旋量子數(shù)的代數(shù)和(0或1)； 平行自旋比成對(duì)自旋穩(wěn)定(洪特規(guī)則)，三重態(tài)能級(jí)比相應(yīng)單重態(tài)能級(jí)低； 大多數(shù)有機(jī)分子的基態(tài)處于單重態(tài)； S0T1 禁阻躍遷；通過其他途徑進(jìn)入(見能級(jí)圖)；進(jìn)入的幾率??； 3.3.激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)基態(tài)的能量傳遞途徑基態(tài)的能量傳遞途徑 電子處于激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定狀態(tài)，返回基態(tài)時(shí)，通過輻射電子處于激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定狀態(tài)，返回基態(tài)時(shí)，通過輻射躍遷躍遷(發(fā)光發(fā)光)和無(wú)輻射躍遷等方式失去能量；和

5、無(wú)輻射躍遷等方式失去能量；傳遞途徑傳遞途徑輻射躍遷熒光延遲熒光磷光內(nèi)轉(zhuǎn)移外轉(zhuǎn)移系間跨越振動(dòng)弛預(yù)無(wú)輻射躍遷 激發(fā)態(tài)停留時(shí)間短、返回速度快的途徑，發(fā)生的幾率大，發(fā)光強(qiáng)度相對(duì)大；熒光熒光：10-710 -9 s,第一激發(fā)單重態(tài)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)基態(tài)；磷光磷光：10-410s；第一激發(fā)三重態(tài)三重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)基態(tài)；S2S1S0T1吸吸收收發(fā)發(fā)射射熒熒光光發(fā)發(fā)射射磷磷光光系間跨越內(nèi)轉(zhuǎn)換振動(dòng)弛豫能量l l 2l l 1l l 3 外轉(zhuǎn)換l l 2T2內(nèi)轉(zhuǎn)換振動(dòng)弛豫非輻射能量傳遞過程非輻射能量傳遞過程 振動(dòng)弛豫振動(dòng)弛豫：同一電子能級(jí)內(nèi)以熱能量交換形式由高振動(dòng)能級(jí)至低相鄰振動(dòng)能級(jí)間的躍遷。發(fā)生振動(dòng)弛豫的時(shí)

6、間10 -12 s。 內(nèi)轉(zhuǎn)換內(nèi)轉(zhuǎn)換：同多重度電子能級(jí)中,等能級(jí)間的無(wú)輻射能級(jí)交換。 通過內(nèi)轉(zhuǎn)換和振動(dòng)弛豫，高激發(fā)單重態(tài)的電子躍回第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)。 外轉(zhuǎn)換外轉(zhuǎn)換：激發(fā)分子與溶劑或其他分子之間產(chǎn)生相互作用而轉(zhuǎn)移能量的非輻射躍遷； 外轉(zhuǎn)換使熒光或磷光減弱或“猝滅”。系間跨越系間跨越：不同多重態(tài),有重疊的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的非輻射躍遷。 改變電子自旋，禁阻躍遷，通過自旋軌道耦合進(jìn)行。輻射能量傳遞過程輻射能量傳遞過程 熒光發(fā)射熒光發(fā)射：電子由第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)基態(tài)（ 多為 S1 S0躍遷），發(fā)射波長(zhǎng)為 l 2的熒光； 10-710 -9 s 。 由圖可見，發(fā)射熒光的能量比分子吸收的能量小

7、，波長(zhǎng)長(zhǎng)； l 2 l 2 l 1 ； 磷光發(fā)射磷光發(fā)射：電子由第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)基態(tài)（ T1 S0躍遷）； 電子由S0進(jìn)入T1的可能過程：（ S0 T1禁阻躍遷） S0 激發(fā)振動(dòng)弛豫內(nèi)轉(zhuǎn)移系間跨越振動(dòng)弛豫 T1 發(fā)光速度很慢： 10-4100 s 。 光照停止后，可持續(xù)一段時(shí)間。熒光、磷光的壽命和量子產(chǎn)率熒光、磷光的壽命和量子產(chǎn)率熒光壽命熒光壽命：熒光分子處于S1激發(fā)態(tài)的平均壽命，可用下式表示： f = 1 /（kf + K） 磷光壽命（ p）指的是磷光分子處于T1激發(fā)態(tài)的平均壽命，可由類似的公式表示。 熒光量子產(chǎn)率熒光量子產(chǎn)率：熒光物質(zhì)吸光后所發(fā)射的熒光的光子數(shù)與所吸收的激發(fā)光的

8、光子數(shù)之比值。由于激發(fā)態(tài)分子的衰變過程包含輻射躍遷和非輻射躍遷，故熒光量子產(chǎn)率可表示為 f = kf / (kf + K) 磷光的量子產(chǎn)率（p）定義為：PPSTPjKKK8.2.1.2 8.2.1.2 熒光、磷光與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系熒光、磷光與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系1.1.分子產(chǎn)生熒光必須具備的條件分子產(chǎn)生熒光必須具備的條件（1）具有合適的結(jié)構(gòu)；（2）具有一定的熒光量子產(chǎn)率。 熒光量子產(chǎn)率（）：吸收的光量子數(shù)發(fā)射的光量子數(shù) 熒光量子產(chǎn)率與激發(fā)態(tài)能量釋放各過程的速率常數(shù)有關(guān)，如外轉(zhuǎn)換過程速度快，不出現(xiàn)熒光發(fā)射；2.2.化合物的結(jié)構(gòu)與熒光化合物的結(jié)構(gòu)與熒光（1）躍遷類型：* 的熒光效率高，系間跨越過程的速率常

9、數(shù)小，有利于熒光的產(chǎn)生；（2）共軛效應(yīng)：提高共軛度有利于增加熒光效率并產(chǎn)生紅移（3）剛性平面結(jié)構(gòu)：可降低分子振動(dòng)，減少與溶劑的相互作用，故具有很強(qiáng)的熒光。如熒光素和酚酞有相似結(jié)構(gòu)，熒光素有很強(qiáng)的熒光，酚酞卻沒有。（4）取代基效應(yīng)：芳環(huán)上有供電基，使熒光增強(qiáng)。8.2.1.3 8.2.1.3 影響分子發(fā)光的環(huán)境因素影響分子發(fā)光的環(huán)境因素1.1.溶劑的影響溶劑的影響 除一般溶劑效應(yīng)外，溶劑的極性、氫鍵、配位鍵的形成都將使化合物的熒光發(fā)生變化；2.2.溫度的影響溫度的影響 熒光強(qiáng)度對(duì)溫度變化敏感，溫度增加，外轉(zhuǎn)換去活的幾率增加。3. 溶液溶液pH 對(duì)酸堿化合物，溶液pH的影響較大，需要嚴(yán)格控制；8.2

10、.1.4 8.2.1.4 熒光、磷光的猝滅熒光、磷光的猝滅1.1.猝滅猝滅 發(fā)光分子與溶劑或溶質(zhì)分子之間所發(fā)生的導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度下降的物理或化學(xué)作用過程。 與發(fā)光分子相互作用而引起發(fā)光強(qiáng)度下降的物質(zhì)，稱為猝滅劑。 2.2.動(dòng)態(tài)猝滅與靜態(tài)猝滅動(dòng)態(tài)猝滅與靜態(tài)猝滅 猝滅劑與發(fā)光物質(zhì)的激發(fā)態(tài)分子之間的相互作用引起動(dòng)態(tài)猝滅；猝滅劑與發(fā)光物質(zhì)的基態(tài)分子之間的相互作用引起靜態(tài)猝滅。 8.2.1.5 8.2.1.5 激發(fā)光譜和發(fā)射光譜激發(fā)光譜和發(fā)射光譜 熒光(磷光)：光致發(fā)光，照射光波長(zhǎng)如何選擇？1.1.熒光熒光( (磷光磷光) )的激發(fā)光譜曲線的激發(fā)光譜曲線 固定測(cè)量波長(zhǎng)(選最大發(fā)射波長(zhǎng)),化合物發(fā)射的熒光(磷

11、光)強(qiáng)度與照射光波長(zhǎng)的關(guān)系曲線 （圖中曲線I ） 。 激發(fā)光譜曲線的最高處，處于激發(fā)態(tài)的分子最多，熒光強(qiáng)度最大；2.2.熒光光譜熒光光譜( (或磷光光譜或磷光光譜) ) 固定激發(fā)光波長(zhǎng)(選最大激發(fā)波長(zhǎng)), 化合物發(fā)射的熒光(或磷光強(qiáng)度)與發(fā)射光波長(zhǎng)關(guān)系曲線(圖中曲線II或III)。200260320380440500560620熒光激發(fā)光譜熒光激發(fā)光譜熒光發(fā)射光譜熒光發(fā)射光譜磷光光譜磷光光譜室溫下菲的乙醇溶液熒（磷）光光譜室溫下菲的乙醇溶液熒（磷）光光譜3.3.激發(fā)光譜與發(fā)射光譜的關(guān)系激發(fā)光譜與發(fā)射光譜的關(guān)系 a.Stokesa.Stokes位移位移 激發(fā)光譜與發(fā)射光譜之間的波長(zhǎng)差值。發(fā)射光譜

12、的波長(zhǎng)比激發(fā)光譜的長(zhǎng)，振動(dòng)弛豫消耗了能量。 b. .發(fā)射光譜的形狀與激發(fā)波長(zhǎng)無(wú)關(guān)發(fā)射光譜的形狀與激發(fā)波長(zhǎng)無(wú)關(guān) 電子躍遷到不同激發(fā)態(tài)能級(jí)，吸收不同波長(zhǎng)的能量(如能級(jí)圖l 2 ,l 1)，產(chǎn)生不同吸收帶，但均回到第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)再躍遷回到基態(tài)，產(chǎn)生波長(zhǎng)一定的熒光(如l 2 )。 c. . 鏡像規(guī)則鏡像規(guī)則 通常熒光發(fā)射光譜與它的吸收光譜（與激發(fā)光譜形狀一樣）成鏡像對(duì)稱關(guān)系。 鏡像規(guī)則的解釋鏡像規(guī)則的解釋 基態(tài)上的各振動(dòng)能級(jí)分布與第一激發(fā)態(tài)上的各振動(dòng)能級(jí)分布類似； 基態(tài)上的零振動(dòng)能級(jí)與第一激發(fā)態(tài)的二振動(dòng)能級(jí)之間的躍遷幾率最大，相反躍遷也然。 200250300350400450500熒光

13、激發(fā)光譜熒光激發(fā)光譜熒光發(fā)射光譜熒光發(fā)射光譜nm蒽的激發(fā)光譜和熒光光譜蒽的激發(fā)光譜和熒光光譜8.2.1.6 8.2.1.6 熒光熒光( (磷光磷光) )強(qiáng)度與溶液濃度的關(guān)系強(qiáng)度與溶液濃度的關(guān)系 溶液的熒光強(qiáng)度(If )與溶液吸收的光強(qiáng)度(Ia ) 及熒光量子產(chǎn)率(f）有如下關(guān)系 If = f Ia 由Lambert-beer定律及吸收光強(qiáng)度的概念，可推導(dǎo)出，當(dāng)bc 0.05時(shí)，有： If = 2.303 f I0 bc 與熒光類似，溶液的磷光強(qiáng)度(IP)與低濃度下磷光物質(zhì)濃度之間的關(guān)系可表示如下： IP= 2.303ST P I0bc 隨著溶液濃度的進(jìn)一步增大，將會(huì)出現(xiàn)發(fā)光強(qiáng)隨著溶液濃度的進(jìn)一

14、步增大，將會(huì)出現(xiàn)發(fā)光強(qiáng)度不僅不隨溶液濃度線性增大、甚至出現(xiàn)隨濃度的度不僅不隨溶液濃度線性增大、甚至出現(xiàn)隨濃度的增大而下降的濃度效應(yīng)。增大而下降的濃度效應(yīng)。 發(fā)光的再吸發(fā)光的再吸：化合物的熒光發(fā)射光譜的短波長(zhǎng)端與其吸收光譜的長(zhǎng)波長(zhǎng)端重疊，產(chǎn)生自吸收；如蒽化合物。內(nèi)濾光作用內(nèi)濾光作用：溶液中含有能吸收激發(fā)光或熒光物質(zhì)發(fā)射的熒光，如色胺酸中的重鉻酸鉀；8.2.2 8.2.2 熒光、磷光分析儀器熒光、磷光分析儀器8.2.2.1 8.2.2.1 熒光分析儀器熒光分析儀器 測(cè)量熒光的儀器主要由測(cè)量熒光的儀器主要由四個(gè)部分四個(gè)部分組成：激發(fā)光源、樣品組成：激發(fā)光源、樣品池、雙單色器系統(tǒng)、檢測(cè)器。池、雙單色器

15、系統(tǒng)、檢測(cè)器。 特殊點(diǎn)特殊點(diǎn)：有兩個(gè)單色器，光源與檢測(cè)器通常成直角。 基本流程如圖：基本流程如圖：?jiǎn)紊鲉紊鳎哼x擇激發(fā)光波長(zhǎng)的第一單色器和選擇發(fā)射光(測(cè)量)波長(zhǎng)的第二單色器；光源光源：燈和高壓汞燈，染料激光器(可見與紫外區(qū))檢測(cè)器檢測(cè)器：光電倍增管。儀儀器器光光路路圖圖儀器框圖儀器框圖該型儀器可進(jìn)行熒光、磷光和發(fā)光分析；8.2.2.2 8.2.2.2 磷光分析儀器磷光分析儀器 熒光計(jì)上配上磷光測(cè)量附件即可對(duì)磷光進(jìn)行測(cè)量。在有熒光發(fā)射的同時(shí)測(cè)量磷光。 測(cè)量方法：測(cè)量方法：（1 1）通常借助于熒光和磷）通常借助于熒光和磷光壽命的差別，采用磷光光壽命的差別，采用磷光鏡的裝置將熒光隔開。鏡的裝置將熒

16、光隔開。（2 2）采用脈沖光源和可控）采用脈沖光源和可控檢測(cè)及時(shí)間分辨技術(shù)。檢測(cè)及時(shí)間分辨技術(shù)。 室溫測(cè)量時(shí)，不需要室溫測(cè)量時(shí)，不需要杜瓦瓶。杜瓦瓶。8.2.3 8.2.3 熒光的常規(guī)測(cè)定方法熒光的常規(guī)測(cè)定方法1. 1. 直接測(cè)定法直接測(cè)定法 要求被分析物本身具有熒光。 通常采用相對(duì)測(cè)量方法，如工作曲線法。 每次測(cè)繪工作曲線最好用同一種穩(wěn)定的熒光物質(zhì)校準(zhǔn)儀器的讀數(shù)。2. 2. 間接測(cè)定法間接測(cè)定法 被分析物本身不發(fā)熒光，或者因熒光量子產(chǎn)率太低而無(wú)法進(jìn)行直接測(cè)定，便只能采用間接測(cè)定的辦法。 如：光衍生法、熒光猝滅法、敏化熒光法等8.2.4 8.2.4 磷光測(cè)定的方法磷光測(cè)定的方法1. 1. 低溫

17、磷光分析低溫磷光分析 由于三重態(tài)壽命較長(zhǎng)，為減小非輻射失活過程的影響，通常應(yīng)在低溫條件下測(cè)量磷光。 液氮是最常用的冷卻劑，因而要求所使用的溶劑在液氮溫度下應(yīng)具有足夠的黏度并能形成明凈的剛性玻璃體，且對(duì)分析物具有良好的溶解特性，在所研究的光譜區(qū)內(nèi)沒有很強(qiáng)的吸收和發(fā)射，并容易制備和提純。 8.2.4 8.2.4 磷光測(cè)定的方法磷光測(cè)定的方法2. 2. 室溫磷光分析室溫磷光分析 固態(tài)基質(zhì)表面室溫磷光分析：固態(tài)基質(zhì)表面室溫磷光分析：分析物通過物理吸附或某種化學(xué)作用力被束縛在固體基質(zhì)表面，增大了剛性，減小了碰撞失活的概率，在嚴(yán)格干燥試樣的情況下限制了氧的猝滅作用，顯示室溫磷光。 膠束穩(wěn)定的室溫磷光分析：

18、膠束穩(wěn)定的室溫磷光分析：磷光體進(jìn)入表面活性劑的膠束溶液中，微環(huán)境和定向約束力發(fā)生變化，減小內(nèi)轉(zhuǎn)化和碰撞能量損失等非輻射失活過程概率，明顯增大三重態(tài)的穩(wěn)定性，使磷光強(qiáng)度顯著增大。 敏化室溫磷光分析敏化室溫磷光分析8.2.5 8.2.5 熒光、磷光分析法的應(yīng)用熒光、磷光分析法的應(yīng)用 熒光特性對(duì)于微環(huán)境的敏感性，熒光分析法已廣泛作為熒光特性對(duì)于微環(huán)境的敏感性，熒光分析法已廣泛作為一種表征技術(shù)，用于表征所研究體系的物理、化學(xué)性質(zhì)及其一種表征技術(shù)，用于表征所研究體系的物理、化學(xué)性質(zhì)及其變化情況。變化情況。 目前，可以采用有機(jī)試劑以進(jìn)行熒光分析的元素已近目前，可以采用有機(jī)試劑以進(jìn)行熒光分析的元素已近70種

19、。種。 磷光具有磷光具有Stokes位移大的優(yōu)點(diǎn)，室溫磷光分析法得到位移大的優(yōu)點(diǎn)，室溫磷光分析法得到不斷的發(fā)展，已成為一種與熒光分析法相互補(bǔ)充的重要分析不斷的發(fā)展，已成為一種與熒光分析法相互補(bǔ)充的重要分析技術(shù)，在生物醫(yī)學(xué)、藥物分析、臨床檢驗(yàn)、農(nóng)藥和植物生長(zhǎng)技術(shù)，在生物醫(yī)學(xué)、藥物分析、臨床檢驗(yàn)、農(nóng)藥和植物生長(zhǎng)激素的分析以及環(huán)境中多環(huán)芳烴的檢測(cè)等方面得到了日益廣激素的分析以及環(huán)境中多環(huán)芳烴的檢測(cè)等方面得到了日益廣泛的應(yīng)用。泛的應(yīng)用。 8.3 8.3 化學(xué)發(fā)光分析法化學(xué)發(fā)光分析法8.3.1 8.3.1 概論概論 化學(xué)發(fā)光是由化學(xué)反應(yīng)提供的能量激發(fā)物質(zhì)所產(chǎn)生的光輻射。生物發(fā)光是指產(chǎn)生于生物體系中的化學(xué)

20、發(fā)光?；谶@類發(fā)光現(xiàn)象的分析方法，稱為化學(xué)發(fā)光（或生物發(fā)光）分析法。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：(1). 靈敏度很高。(2). 儀器設(shè)備簡(jiǎn)單，無(wú)須光源和單色器，因而也消除了散射光和雜散光的干擾；(3). 線性范圍寬；(4). 分析速度快。 局限：局限：目前可供應(yīng)用的發(fā)光體系尚有限，發(fā)光機(jī)理有待進(jìn)一步研究，方法的選擇性有待進(jìn)一步提高。 8.3.2 8.3.2 基本原理基本原理 在化學(xué)反應(yīng)過程中，某些化合物接受能量而被激發(fā)，從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)，發(fā)射出一定波長(zhǎng)的光。 A +B = C + D* D* D + h （1）能夠發(fā)光的化合物大多為有機(jī)化合物，芳香族化合物；能夠發(fā)光的化合物大多為有機(jī)化合物，芳香族化合物；

21、（2）化學(xué)發(fā)光反應(yīng)多為氧化還原反應(yīng)，激發(fā)能與反應(yīng)能相當(dāng)）化學(xué)發(fā)光反應(yīng)多為氧化還原反應(yīng)，激發(fā)能與反應(yīng)能相當(dāng) E=170300 kJ/mol；位于可見光區(qū)；位于可見光區(qū)；（3）發(fā)光持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行；發(fā)光持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行； 化學(xué)發(fā)光反應(yīng)存在于生物體(螢火蟲、海洋發(fā)光生物)中，稱生物發(fā)光(bioluminescence)?；瘜W(xué)發(fā)光效率化學(xué)發(fā)光效率化學(xué)效率：化學(xué)效率：emcecl參加反應(yīng)的分子數(shù)發(fā)射光子的分子數(shù)參加反應(yīng)分子數(shù)參加反應(yīng)分子數(shù)激發(fā)態(tài)分子數(shù)激發(fā)態(tài)分子數(shù) ce 發(fā)光效率：發(fā)光效率：激發(fā)態(tài)分子數(shù)激發(fā)態(tài)分子數(shù)產(chǎn)生光子數(shù)產(chǎn)生光子數(shù) em 時(shí)刻t 的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度(單位時(shí)間發(fā)射的光量子

22、數(shù))： tctIddclcl dc/dt 分析物參加反應(yīng)的速率；3.3.化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度與化學(xué)發(fā)光分析的依據(jù)化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度與化學(xué)發(fā)光分析的依據(jù) 在化學(xué)發(fā)光分析中，被分析物相對(duì)于發(fā)光試劑小得多，對(duì)于一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)： cttcttIAttcl0cl0cldddd dc/dt =Kc； K 為反應(yīng)速率常數(shù)。定性依據(jù)：定性依據(jù)：（1）在一定條件下，峰值光強(qiáng)度與被測(cè)物濃度成線性；（2）在一定條件下，曲線下面積為發(fā)光總強(qiáng)度(S)，其與被測(cè)物濃度成線性：8.3.3 8.3.3 化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的類型化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的類型8.3.3.1 8.3.3.1 氣相化學(xué)發(fā)光反應(yīng)氣相化學(xué)發(fā)光反應(yīng)a. 一氧化氮與一氧化氮與O3的發(fā)光反

23、應(yīng)的發(fā)光反應(yīng) NO + O3 NO2* NO2* NO2 + h 發(fā)射的光譜范圍：600875nm，靈敏度1ng/cm-3；b.氧原子與氧原子與SO2、NO、CO的發(fā)光反應(yīng)的發(fā)光反應(yīng) O3 O2 + O （1000 C石英管中進(jìn)行） SO2 + O + O SO2* + O2 SO2 * SO2* + h 最大發(fā)射波長(zhǎng)：200nm；靈敏度1ng/cm-3； O3 O2 + O （1000 C石英管中進(jìn)行石英管中進(jìn)行） NO + O NO2* NO2 * NO2 + h 發(fā)射光譜范圍：發(fā)射光譜范圍：4001400nm；靈敏度靈敏度1ng/cm-3；氧原子與氧原子與CO的發(fā)光反應(yīng)：的發(fā)光反應(yīng)： C

24、O + O CO2* CO2 * CO2 + h 發(fā)射光譜范圍：發(fā)射光譜范圍：300500nm；靈敏度靈敏度1ng/cm-3； 氧原子與氧原子與NO的發(fā)光反應(yīng)：的發(fā)光反應(yīng)：c. 乙烯與乙烯與O3的發(fā)光反應(yīng)的發(fā)光反應(yīng) 乙烯與乙烯與O3反應(yīng)，生成激發(fā)態(tài)乙醛：反應(yīng)，生成激發(fā)態(tài)乙醛： CH2O* CH2O + h 最大發(fā)射波長(zhǎng)：最大發(fā)射波長(zhǎng)：435nm；對(duì)對(duì)O3的特效反應(yīng)；線性響應(yīng)的特效反應(yīng)；線性響應(yīng)范圍范圍1 ng/cm-3 1 g/cm-3；d.火焰中的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)火焰中的化學(xué)發(fā)光反應(yīng) 在富氫火焰中，也存在著很強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)；在富氫火焰中，也存在著很強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)；a. 一氧化氮一氧化氮 NO + H HNO* HN