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荧光光谱法 1.1什么是荧光 ？ 光学光谱区 1.2荧光的发现及发展 1.3荧光产生的原理 分子中具有不同的能级，电子处于不同的能级中。通常情况下分子的电子处于最低的能级状态，即基态用S0表示。当光照射到分子上，电子被激发，从低能级跃迁到高能级即激发态，用S1, S2……表示。高能级的电子不稳定，通过辐射跃迁和非辐射跃迁失去能量返回基态，而荧光就是激发态的分子和原子返回基态过程中放射出来的一种光能。若被光照射激发的是分子，发出的是分子荧光。如图1所示。 二、荧光分析法的测定及其特点 1.分子荧光分析法： 不同物质激发光谱和荧光发射光谱不同 ——定性分析的基础 同一物质，其它条件相同而浓度不同时，其荧光强度 不同 ——定量分析的基础 1.1激发光谱和荧光发射光谱 激发光谱：固定荧光发射波长和狭缝宽度扫描，得到荧光激发波长和相应荧光强度关系的曲线即荧光激发光谱。 发射光谱：固定荧光激发波长和狭缝宽度扫描，得到荧光发射波长和相应荧光强度关系的曲线即荧光发射光谱。 （由于在测定过程中仪器及其构件等因素的影响，同一物质的 荧光激发光谱和荧光发射光谱均有不同程度的差别） 1.2荧光强度与物质浓度的关系： 荧光强度：在一定条件下仪器所测得荧光物质发射荧光大小的一种量度。 其中c为物质浓度。 在荧光物质浓度较小的情况下，产生的荧光强度与溶液中该物质的浓度成正比。当浓度增大到一定程度，荧光强度常随浓度的增加而下降。因此荧光分析法用于微量与痕量组分的测定，而不适于常量和大量组分的分析。 1.3荧光分析法的测定 直接测定法 ：通过测定被分析物（本身 具有荧光）的荧光强度来确定其浓度。 （使用受限制） 间接测定法 ：通过化学反应使无荧光的物质转变成适合测定的荧光物质 （应用更广泛） 2.荧光分析法特点： —灵敏度高 ：比紫外-可见分光光度法灵敏度高 2-3个数量级，比原子吸收分光光度法 高103 ～104 倍，检测限可达ng／mL —线性范围宽: 0.005mg/L-50mg/L —分析成本低 —设备简单，操作简单快速，计算机进行仪器控制和数据处理 —提供激发光谱、发射光谱等许多信息 3.测定实例 3.1荧光分光光度计 F95-96荧光分光光度计 F-4500荧光分光光度计 F02-3M荧光分光光度计 1.光源：发出所需波长范围内的连续光谱，有足够 的光强度,稳定。 可见光区：钨灯，碘钨灯(320～2500nm) 紫外区：氢灯，氘灯(180～375nm) 氙灯：紫外、可见光区均可用作光源 3.2扫描激发光谱图和发射光谱图 8一羟基喹啉—A1荧光光谱图 （注：ex-365nm（紫外）,em-512300-800） 3.3测标样绘制标准曲线 3.4仪器实验条件的选择 三、荧光分析法在环境监测中的应用 1. 有机污染物的测定： 表1.直接法测定环境中的有机污染物 表2.间接荧光法测定环境有机污染物 表2.续 2.水中石油的测定 —分子荧光方法:检出限为0.001mg/L，正己烷 萃取,无污染等 —红外测 油法：检出限为几到几十mg/L，四 氯化碳萃取污染严重等 3.环境中无机污染物的测定 水质监测：天然水、饮用水、污水中的铝、硼、钴、铜、铁、锰、钼、镍、铅、锡、铀(2)、钒、锌；氰化物、硝酸盐态氮、亚硝酸盐态氮、硫化物、 等。饮用水中的砷、硼、铍、铬(2)、铁、硒、硅、氟化物。 土壤、水系沉积物?及固态污染物监测： 硼、锌；石油烃、苯并芘等。  四、荧光分析法今后的研究方向 (1)发展多种有效的样品收集技术，并使之与荧光分析法相结合，将为荧光分析法在环境污染物分析方面开辟更广泛的应用前景。 (2)研究开发更多的荧光试剂，使荧光分析能测定更多的环境污染物。 (3)发展新的荧光技术和试剂，解决环境 监测中的难点问题 (4)荧光分析法与其他分析方法的联用是今后研究的一个热点方向。 五、荧光分析法的未来展望 中国在目前阶段属于发展中国家，正在准 备在短的时期内成为发达国家。对经济， 对自然环境压力很大。如使用荧光分析 方法，一方面可以有效的节省环境检测的 开支