理论教育 光谱法及其优点的分析介绍

光谱法及其优点的分析介绍

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:光谱法是基于物质与辐射能的作用测量物质内部发生量子化的能级之间因跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法。原子发射光谱法具有以下优点:①同时检出多元素的能力强,可同时检测一个样品中的多种元素。此式就是原子吸收光谱法进行定量分析的理论基础。

光谱法及其优点的分析介绍

光谱法是基于物质与辐射能的作用测量物质内部发生量子化的能级之间因跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法。

光谱法能够根据有机磷农药中的某些官能团或水解、还原产物与特殊的显色剂在特定的环境下发生氧化、磺酸化、脂化、络合等化学反应,产生特定波长的颜色反应来进行定性或定量的测定。也可以根据有机磷农药含氢基团在近红外光谱区的吸收来进行测定。如近红外光谱对有机磷农药毒死蜱的C-H键的一级倍频吸收区在1600~1800nm(5555~6250cm-1),伸缩振动和弯曲振动的合频吸收带主要在2000~2400nm(4166~5000cm-1)。

光谱法可分为原子光谱法和分子光谱法。原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的,它的表现形式为线光谱。属于这类分析方法的有原子发射光谱(AES)法、原子吸收光谱(AAS)法、原子荧光光谱(AFS)法以及X射线荧光光谱(XFS)法等。

1.原子光谱法

(1)原子发射光谱法

原子发射光谱法,是依据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下,发射特征的电磁辐射,而进行元素的定性与定量分析的方法,是光谱学各个分支中最为古老的一种。一般认为原子发射光谱是1860年德国学者基尔霍夫(Kirchhoff G.R.)和本生(Bunsen R.W.)首先发现的,他们利用分光镜研究盐和盐溶液在火焰中加热时所产生的特征光辐射,从而发现了Rb和Cs两个元素。其实在更早的时候,1826年泰尔博(Talbot)就说明某些波长的光线是表征某些元素的特征。从此以后,原子发射光谱就为人们所重视。原子发射光谱分析,一般有光谱的获得和光谱的分析两大过程,具体可分为:①试样的处理,根据进样方式的不同进行处理,做成粉末或溶液等,有些时候还要进行必要的分离或富集;②样品的激发,在激发源上进行,激发源把样品蒸发、分解原子化和激发;③光谱的获得和记录,从光谱仪中获得光谱并进行记录;④光谱的检测,用检测仪器进行光谱的定性、半定量、定量分析。

原子发射光谱法具有以下优点:①同时检出多元素的能力强,可同时检测一个样品中的多种元素。一个样品一经激发,样品中各元素都各自发射出其特征谱线,可以进行分别检测而同时测定多种元素。②分析速度快,样品多数不需经过化学处理就可分析,且固体、液体试样均可直接分析,同时还可多元素同时测定,若用光电直读光谱仪,则可在几分钟内同时做几十个元素的定量测定。③选择性好,由于光谱的特征性强,所以对于一些化学性质极相似的元素的分析具有特别重要的意义。如铌和钽、锆和铪,十几种稀土元素的分析用其他方法都很困难,而对于原子发射光谱法来说则是毫无困难。④检出限低,用电感耦合等离子体(ICP)新光源,检出限可低至ng·mL数量级。⑤用ICP光源时,准确度高,标准曲线的线性范围宽,可达4~6个数量级。可同时测定高、中、低含量的不同元素。因此ICP-AES已广泛应用于各个领域之中。⑥样品消耗少,适于整批样品的多组分测定,尤其是定性分析更显示出独特的优势。但是也存在一定的问题:①在经典分析中,影响谱线强度的因素较多,尤其是试样组分的影响较为显著,所以对标准参比的组分要求较高。②含量(浓度)较大时,准确度较差。③只能用于元素分析,不能进行结构、形态的测定。④大多数非金属元素难以得到灵敏的光谱线。

(2)原子吸收光谱法

原子吸收光谱法是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射,使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。由于各种原子中电子的能级不同,将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光,这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长,由此可作为元素定性的依据,而吸收辐射的强度可作为定量的依据。AAS现已成为无机元素定量分析方法中应用最广泛的一种分析方法。

原子吸收光谱法具有检出限低(火焰法可达μg/cm-3级)、准确度高(火焰法相对误差小于1%)、选择性好(即干扰少)、分析速度快、应用范围广(火焰法可分析30多种/70多种元素,石墨炉法可分析70多种元素,氢化物发生法可分析11种元素)等优点。

在温度吸收光程、进样方式等实验条件固定时,样品产生的待测元素相基态原子对作为锐线光源的该元素的空心阴极灯所辐射的单色光产生吸收波峰,其吸光度(A)与样品中该元素的浓度(C)成正比,即A=KC,式中K为常数。据此,通过测量标准溶液及未知溶液的吸光度,又已知标准溶液浓度,可作标准曲线,求得未知液中待测元素浓度。该方法主要适用于样品中微量及痕量组分分析。

每一种元素的原子不仅可以发射一系列特征谱线,也可以吸收与发射线波长相同的特征谱线。当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时,即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态(一般情况下都是第一激发态)所需要的能量频率时,原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线,使入射光减弱。特征谱线因吸收而减弱的程度称吸光度A,与被测元素的含量成正比:

A=KC (4-1)

式中,K为常数,K包含了所有的常数;C为试样浓度。

此式就是原子吸收光谱法进行定量分析的理论基础。由于原子能级是量子化的,因此,在所有的情况下,原子对辐射的吸收都是有选择性的。由于各元素的原子结构和外层电子的排布不同,元素从基态跃迁至第一激发态时吸收的能量不同,因而各元素的共振吸收线具有不同的特征。原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。

原子吸收光谱法具有以下优越性:

1)选择性强。这是因为原子吸收带宽很窄的缘故。因此,测定比较快速、简便,并有条件实现自动化操作。在发射光谱分析中,当共存元素的辐射线或分子辐射线不能和待测元素的辐射线相分离时,会引起表观强度的变化。而对原子吸收光谱分析来说:谱线干扰的概率小,由于谱线仅发生在主线系,而且谱线很窄,线重叠概率较发射光谱要小得多,所以光谱干扰较小。即便是和邻近线分离得不完全,由于空心阴极灯不发射那种波长的辐射线,所以辐射线干扰少,容易克服。在大多数情况下,共存元素不对原子吸收光谱分析产生干扰。在石墨炉原子吸收法中,有时甚至可以用纯标准溶液制作的校正曲线来分析不同试样。

2)灵敏度高。原子吸收光谱法是目前最灵敏的方法之一。火焰原子吸收法的灵敏度是10-9~10-6级,石墨炉原子吸收法绝对灵敏度可达到10-14~10-10g。常规分析中大多数元素均能达到10-6数量级。如果采用特殊手段,例如预富集,还可进行10-9数量级浓度范围测定。由于该方法的灵敏度高,使分析手续简化可直接测定,缩短分析周期、加快测量进程;由于灵敏度高,需要进样量少。无火焰原子吸收分析的试样用量仅需试液5~100μL。固体直接进样石墨炉原子吸收法仅需0.05~30mg,这对于试样来源困难的分析是极为有利的。譬如,测定小儿血清中的铅,取样只需10μL即可。

3)分析范围广。发射光谱分析和元素的激发能有关,故对发射谱线处在短波区域的元素难以进行测定。另外,火焰发射光度分析仅能对元素的一部分加以测定。例如,钠只有1%左右的原子被激发,其余的原子则以非激发态存在。

在原子吸收光谱分析中,只要使化合物离解成原子,不必激发,所以测定的是大部分原子。应用原子吸收光谱法可测定的元素达73种。就含量而言,既可测定低含量和主量元素,又可测定微量、痕量甚至超痕量元素;就元素的性质而言,既可测定金属元素、类金属元素,又可间接测定某些非金属元素,也可间接测定有机物;就样品的状态而言,既可测定液态样品,也可测定气态样品,甚至可以直接测定某些固态样品,这是其他分析技术所不能及的。

4)抗干扰能力强。第三组分的存在,等离子体温度的变动,对原子发射谱线强度影响比较严重,而原子吸收谱线的强度受温度影响相对来说要小得多。和发射光谱法不同,不是测定相对于背景的信号强度,所以背景影响小。在原子吸收光谱分析中,待测元素只需从它的化合物中离解出来,而不必激发,故化学干扰也比发射光谱法少得多。

5)精密度高。火焰原子吸收法的精密度较好。在日常的一般低含量测定中,精密度为1%~3%。如果仪器性能好,采用高精度测量方法,精密度为<1%。无火焰原子吸收法较火焰法的精密度低,一般可控制在15%之内。若采用自动进样技术,则可改善测定的精密度。火焰法:RSD<1%,石墨炉3%~5%。

原则上讲,不能多元素同时分析。测定元素不同,必须更换光源灯,这是它的不便之处。原子吸收光谱法测定难熔元素的灵敏度还不怎么令人满意。在可以进行测定的70多个元素中,比较常用的仅30多个。当采用将试样溶液喷雾到火焰的方法实现原子化时,会产生一些变化因素,因此精密度比分光光度法差。还不能测定共振线处于真空紫外区域的元素,如磷、硫等。标准工作曲线的线性范围窄(一般在一个数量级范围),这给实际分析工作带来不便。对于某些基体复杂的样品分析,尚存某些干扰问题需要解决。在高背景低含量样品测定任务中,精密度下降。如何进一步提高灵敏度和降低干扰,仍是当前和今后原子吸收光谱分析工作者研究的重要课题。

(3)原子荧光光谱法

原子荧光光谱法是介于原子发射光谱和原子吸收光谱之间的光谱分析技术。它的基本原理是基态原子(一般为蒸气状态)吸收合适的特定频率的辐射,被激发至高能态,而后激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光。

它是测量待测元素的原子蒸气在一定波长的辐射能激发下对发射的荧光强度进行定量分析的方法。原子荧光的波长在紫外光可见光区。气态自由原子吸收特征波长的辐射后,原子的外层电子从基态或低能态跃迁到高能态,约经8~10s,又跃迁至基态或低能态,同时发射出荧光。若原子荧光的波长与吸收线波长相同,称为共振荧光;若不同,则称为非共振荧光。共振荧光强度大,分析中应用最多。在一定条件下,共振荧光强度与样品中某元素浓度成正比。该法的优点是灵敏度高,目前已有20多种元素的检出可用原子吸收光谱法和原子发射光谱法;谱线简单;在低浓度时校准曲线的线性范围宽达3~5个数量级,特别是用激光作激发光源时更佳。主要用于金属元素的测定,在环境科学、高纯物质、矿物、水质监控、生物制品和医学分析等方面有广泛的应用。

物质吸收电磁辐射后受到激发,受激原子或分子以辐射去活化,再发射波长与激发辐射波长相同或不同的辐射。当激发光源停止辐照试样之后,再发射过程立即停止,这种再发射的光称为荧光;若激发光源停止辐照试样,再发射过程还延续一段时间,这种再发射的光称为磷光。荧光和磷光都是光致发光

原子荧光光谱法具有很高的灵敏度,校正曲线的线性范围宽,能进行多元素同时测定。这些优点使得它在冶金地质石油农业、生物医学、地球化学材料科学环境科学等领域内获得了相当广泛的应用。

(4)X射线荧光光谱法

X射线是一种电磁辐射,其波长介于紫外线和γ射线之间。它的波长没有一个严格的界限,一般来说是指波长为0.001~50nm的电磁辐射。对分析化学家来说,最感兴趣的波段是0.01~24nm,0.01nm左右是超铀元素的K系谱线,24nm则是最轻元素Li的K系谱线。1923年赫维西(Hevesy G.Von)提出了应用X射线荧光光谱进行定量分析,但由于受到当时探测技术水平的限制,该法并未得到实际应用,直到20世纪40年代后期,随着X射线管、分光技术和半导体探测器技术的改进,X荧光分析才开始进入蓬勃发展的时期,成为一种极为重要的分析手段。

当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,激发态原子寿命为10-14-10-12s,然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。这个过程称为驰豫过程。驰豫过程既可以是非辐射跃迁,也可以是辐射跃迁。当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此过程称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐出的次级光电子称为俄歇电子。它的能量是特征的,与入射辐射的能量无关。当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出时,便产生X射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差。因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。图4-2给出了X射线荧光和俄歇电子产生过程示意图。

K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充,从而可产生一系列的谱线,称为K系谱线:由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线…。同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射,如图4-3所示。

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图4-2 X射线荧光和俄歇电子产生过程示意图

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图4-3 L系辐射

如果入射的X射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层,此时就有能量ΔE释放出来,且ΔE=EK-EL,这个能量是以X射线形式释放,产生的就是Kα射线,同样还可以产生Kβ射线、L系射线等。莫斯莱(H.G.Moseley)发现,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下:

λ=KZ-S)-2 (4-2)

这就是莫斯莱定律,上式中KS是常数。而根据量子理论,X射线可以看成由一种量子或光子组成的粒子流,每个光具有的能量为

E==hC/λ (4-3)

式中,E为X射线光子的能量,单位为keV;h普朗克常数;ν为光波的频率;C光速

因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,C荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此可以进行元素定量分析。(www.daowen.com)

2.分子光谱法

分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的,表现形式为带光谱。属于这类分析方法的有紫外-可见分光光度(UV-Vis)法、红外光谱(IR)法、分子荧光光谱(MFS)法和分子磷光光谱(MPS)法等。

(1)紫外—可见分光光度法

紫外—可见分光光度法是根据物质分子对波长为200~760nm这一范围的电磁波的吸收特性所建立起来的一种定性、定量和结构分析方法,操作简单、准确度高、重现性好。波长长(频率小)的光线能量小,波长短(频率大)的光线能量大。分光光度测量是关于物质分子对不同波长和特定波长处的辐射吸收程度的测量。

运动分子的外层电子通过吸收外来辐射从而产生电子能级跃迁进而形成分子吸收光谱,如图4-4所示。

紫外-可见分光光度法是分子光谱方法,它利用分子对外来辐射的吸收特性。UV-Vis涉及分子外层电子的能级跃迁,光谱区在200~800nm。主要用于分子的定量分析,紫外(UV)光谱为四大波谱之一,是鉴定许多化合物,尤其是有机化合物的重要定性工具之一。应用范围包括:①定量分析,广泛用于各种物料中微量、超微量和常量的无机和有机物质的测定;②定性和结构分析,紫外吸收光谱还可用于推断空间阻碍效应、氢键的强度、互变异构、几何异构现象等;③反应动力学研究,即研究反应物浓度随时间变化的函数关系,测定反应速度和反应级数,探讨反应机理;④研究溶液平衡,如测定化合物的组成,稳定常数、酸碱离解常数等。

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图4-4 紫外-可见光光谱的形成

(2)红外光谱法

红外光谱法又称“红外分光光度分析法”,简称“IR”,是分子吸收光谱的一种。利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析,及对各种吸收红外光的化合物进行定性和定量分析。被测物质的分子在红外线照射下,只吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光谱。对红外光谱进行剖析,可对物质进行定性分析。化合物分子中存在着许多原子团,各原子团被激发后,都会产生特征振动,其振动频率也必然反映在红外吸收光谱上。据此可鉴定化合物中的各种原子团,也可进行定量分析。具有特征性强、测定快速、不破坏试样、试样用量少、操作简便、能分析各种状态的试样、分析灵敏度较低、定量分析误差较大等特点。

红外光谱具有鲜明的特征性,其谱带的数目、位置、形状和强度都随化合物不同而各不相同。因此,红外光谱法是定性鉴定和结构分析的有力工具。

1)已知物的鉴定。将试样的谱图与标准品测得的谱图相对照,或者与文献上的标准谱图(例如《药品红外光谱图集》、Sadtler标准光谱、Sadtler商业光谱等)相对照,即可定性。使用文献上的谱图应当注意:试样的物态、结晶形状、溶剂、测定条件以及所用仪器类型均应与标准谱图相同。

2)未知物的鉴定。未知物如果不是新化合物,标准光谱己有收载的,可有两种方法来查对标准光谱:

①利用标准光谱的谱带索引,寻找标准光谱中与试样光谱吸收带相同的谱图;

②进行光谱解析,判断试样可能的结构。

3)新化合物的结构分析。红外光谱主要提供官能团的结构信息,对于复杂化合物,尤其是新化合物,单靠红外光谱不能解决问题,需要与紫外光谱、质谱和核磁共振等分析手段互相配合,进行综合光谱解析,才能确定分子结构。

4)鉴定细菌,研究细胞和其他活组织的结构。

(3)分子荧光光谱法

分子荧光光谱分析也叫荧光分光光度法,是利用某些物质被紫外光或可见光照射后所产生的,并且能够反映出该物质特性的荧光,对其进行定性和定量的分析,是当前普遍使用并有发展前途的一种光谱分析技术。目前,荧光分析方法已成为一种重要且有效的光谱化学分析手段,具有重大的应用价值和深远的科学意义。

当紫外光照射到某些物质时,这些物质会发射出各种颜色和不同强度的可见光,而当紫外光停止照射时,这种光线也随之很快地消失,这种光线称为荧光。每种物质分子中都具有一系列相隔的能级,称为电子能级,而每个电子能级中又包含一系列的振动能级和转动能级。物质受光照射时,可能部分或全部吸收入射光的能量。在物质吸收入射光的过程中,光子的能量传递给物质分子,于是发生电子从较低能级到较高能级的跃迁。这个过程进行很快,费时10~15μs。处于激发态的分子是不稳定的,它可能通过辐射跃迁和非辐射跃迁等分子内的去活化过程丧失多余的能量而返回基态。辐射跃迁去活化过程,发生光子的发射,伴随着荧光和磷光现象。激发单重态间的辐射跃迁伴随的是荧光发射。荧光分析法在生物化学、医学、工业和化学研究中的应用与日俱增,其原因在于荧光分析法具有高灵敏度的优点,且荧光现象具有有利的时间表度。当物质吸收紫外光和可见光后,它的电子能级跃迁至激发态,然后将这一部分能量释放出来,接着返回基态。由于物质分子结构不同,所吸收光的波长和发射的荧光波长也不同。利用这一特性,可以定性鉴别物质。研究分子的荧光光谱可为研究分子微观结构、分子的构象特点及变化情况提供帮助。

近几十年来,随着激光、微处理器和电子学的新成就等一些新的科学技术的引入,大大推动了荧光光谱法在理论方面的进展,并且相应地加速了各式各样新型的荧光分析仪器的问世,使荧光分析法不断朝着高效、微量、微观和自动化的方向发展,检测方法的灵敏度、准确度和选择性日益提高,方法的应用范围也得到大大扩展。这朵光学学科中的奇葩必将会有更多、更新的成果奉献于自然科学之林,为21世纪的科技和相关产业的发展做出重大贡献。

(4)分子磷光光谱法

电子由基态单重态激发至第一激发三重态的概率很小,因为这是禁阻跃迁。但是,由第一激发单重态的最低振动能级,有可能以系间窜跃方式转至第一激发三重态,再经过振动驰豫,转至其最低振动能级,由此激发态跃回至基态时,便发射磷光,这个跃迁过程(T1→S0)也是自旋禁阻的,其发光速率较慢,为10-10~10-4s。因此,这种跃迁所发射的光,在光照停止后,仍可持续一段时间,如图4-5所示。

荧光是由激发单重态最低振动能层至基态各振动能层间跃迁产生的,而磷光是由激发三重态的最低振动能层至基态各振动能层间跃迁产生的。

分子磷光与分子荧光光谱的主要差别是磷光是第一激发单重态的最低能层,经系间跨越跃迁到第一激发三重态,并经振动弛豫至最低振动能层,然后跃迁回到基态发生的。与荧光相比,磷光具有如下3个特点:①磷光辐射的波长比荧光长,分子的T1态能量比S1态低。②磷光的寿命比荧光长。由于荧光是S1→S0跃迁产生的,这种跃迁是自旋许可的跃迁,因而S1态的辐射寿命通常在10-9~10-7s,磷光是T1→S0跃迁产生的,这种跃迁属自旋禁阻的跃迁,其速率常数要小,因而辐射寿命要长,为10-10~10-4s。③磷光的寿命和辐射强度对于重原子和顺磁性离子敏感。

1)低温磷光。由于激发三重态的寿命长,使激发态分子发生T1→S0这种分子内部的内转化非辐射去活化过程以及激发态分子与周围的溶剂分子间发生碰撞和能量转移过程,或发生某些光化学反应的概率增大,这些都将使磷光强度减弱,甚至完全消失。为减少这些去活化过程的影响,通常应在低温下测量磷光。

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图4-5 荧光、磷光能级图

低温磷光分析中,液氮是最常用的冷却剂。因此要求所使用的溶剂,在液氮温度(77K)下应具有足够的黏度并能形成透明的刚性玻璃体,对所分析的试样应具有良好的溶解特性。试样的刚性可减少荧光的碰撞猝灭。溶剂应易于提纯,以除去芳香族和杂环化合物等杂质。溶剂应在所研究的光谱区域内没有很强的吸收和发射。最常用的溶剂是EPA,它由乙醇、异戊烷和二乙醚按体积比2∶5∶5混合而成。使用含有重原子的混合溶剂IEPA(由EPA∶碘甲烷=10∶1组成),有利于系间跨越跃迁,可以增加磷光效应。

含重原子的溶剂,由于重原子的高核电荷引起或增强了溶质分子的自旋-轨函耦合作用,从而增大了S0→T1吸收跃迁和S1→T1系间跨越跃迁的概率,有利于磷光的发生和增大磷光的量子产率。这种作用称为外部重原子效应。当分子中引入重原子取代基,例如,当芳烃分子中引入杂原子或重原子取代基时,也会发生内部重原子效应,导致磷光量子效率的提高。

2)室温磷光。由于低温磷光需要低温实验装置,溶剂选择等因素的限制,从而发展了多种室温磷光(RTP)法。

①固体基质室温磷光(SS-RTP)法。此法基于测量室温下吸附于固体基质上的有机化合物所发射的磷光。所用的载体种类较多,有纤维素载体(如滤纸、玻璃纤维)、无机载体(如硅胶、氧化铝)以及有机载体(如乙酸钠、聚合物、纤维素膜)等。理想的载体既能将分析物质牢固地束缚在表面或基质中以增加其刚性,又能减小三重态的碰撞猝灭等非辐射去活化过程,而本身又不产生磷光背景。

②胶束增稳的溶液室温磷光(MS-RTP)法。当溶液中表面活性剂的浓度达到临界胶束浓度后,便相互聚集形成胶束。由于这种胶束的多相性,改变了磷光团的微环境和定向的约束力,从而强烈影响了磷光团的物理性质,减小了内转化和碰撞能量损失等非辐射去活化过程的趋势,明显增加了三重态的稳定性,从而可以实现在溶液中测量室温磷光。利用胶束稳定的因素,结合重原子效应,并对溶液除氧,是MS-RTP法的三个要素。

③敏化溶液室温磷光法(SS-RTP)。该法在没有表面活性剂存在的情况下获得溶液的室温磷光。分析物质被激发后并不发射荧光,而是经过系间跨越过程衰减变至最低激发三重态。当有某种合适的能量受体存在时,发生了由分析物质到受体的三重态的能量转移,最后通过测量受体所发射的室温磷光强度而间接测定该分析物质。在这种方法中,分析物质本身并不发磷光,而是引发受体发磷光。

3)磷光仪器。在荧光仪样品池上增加磷光配件:低温杜瓦瓶和斩光片,如图4-6、图4-7所示。斩波片的作用是利用其分子受激所产生的荧光与磷光的寿命不同获取磷光辐射。

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图4-6 转筒式磷光镜

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图4-7 转盘式磷光镜

磷光分析主要用于测定有机化合物,如石油产品、多环芳烃、农药、药物等。

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