荧光分析与化学发光分析
原子发射光谱,荧光光谱,化学发光谱的区别
原子发射光谱、荧光光谱和化学发光光谱是分析化学中常见的光谱技术，它们在原子结构分析和元素检测等方面具有重要的应用价值。
然而，这三种光谱具有不同的原理和特点。
下面将分别介绍原子发射光谱、荧光光谱和化学发光光谱的区别。
一、原子发射光谱1. 原理：原子发射光谱是利用原子在能级跃迁时所发射的特征光谱线进行分析的一种技术。
当原子受到激发能量后，原子的电子会跃迁至较高的能级，而后再跃迁至较低的能级时会发射出特征波长的光谱线。
通过测量这些特征光谱线的强度和波长，可以确定样品中各种元素的含量和种类。
2. 应用：原子发射光谱广泛应用于金属材料分析、环境污染物检测、地质勘探等领域，尤其在工业生产中具有重要的应用价值。
3. 优势：原子发射光谱的灵敏度高、测定范围广，能够同时检测多种元素，具有较高的分析精度和准确度。
二、荧光光谱1. 原理：荧光光谱是利用物质在受到紫外光激发后，发射出荧光光谱进行分析的一种技术。
当样品受到紫外光激发后，部分分子会吸收能量并跃迁至激发态，随后分子会再跃迁至基态并发射出荧光光谱，通过测量荧光光谱的强度和波长，可以得到样品的成分和结构信息。
2. 应用：荧光光谱在生物医学、材料科学、环境监测等领域具有广泛的应用，尤其在生物分析和药物检测中得到广泛应用。
3. 优势：荧光光谱对于生物分子具有较高的灵敏度和选择性，能够实现实时、非破坏性的分析。
三、化学发光光谱1. 原理：化学发光光谱是利用化学反应产生的发光进行分析的一种技术。
当两种或多种试剂混合后，在化学反应的作用下产生的化学发光可以被测定，通过测量化学发光的强度和时间，可以获得样品的化学成分和反应动力学信息。
2. 应用：化学发光光谱广泛应用于医学诊断、食品安全检测、环境监测等领域，尤其在微量分析和实时检测方面具有重要意义。
3. 优势：化学发光光谱对于微量物质具有较高的检测灵敏度和快速响应性，适用于多种复杂样品的分析。
原子发射光谱、荧光光谱和化学发光光谱分别具有不同的原理和应用特点，它们在元素分析和化学反应动力学研究中发挥着重要的作用。
化学发光和荧光的性质与应用
化学发光和荧光的性质与应用化学发光和荧光是一种具有独特性质和应用的化学现象。
这一现象在科学、工业、医药等领域有着广泛的应用。
化学发光，也称为化学发光分析或化学发光测定，是一种利用化学反应发生时产生的光来分析化合物的方法。
这种方法具有灵敏度高、分析速度快、对样品的数量要求低等优点，因此被广泛应用于环境监测、食品检测、医药研究等领域。
其中，最具代表性的化学发光方法是电化学发光法和化学发光酶标法。
电化学发光法利用电化学反应产生的活性中间体在后续反应中发生化学发光的方法。
这种方法对微量物质具有高度灵敏度，因此常被用于分析无机和有机化合物等微量物质。
化学发光酶标法则是利用化学发光酶标记化合物的方法进行检测。
这种方法处理简单，样品数量要求低，因此在食品、药品、环境检测等领域得到广泛应用。
荧光是一种发射可见光或紫外线的现象。
荧光分为自发荧光和诱导荧光两种类型。
其中，自发荧光通常是一些化合物在受到紫外线、X射线或自然光刺激后，从低能态激发至高能态，然后再退到低能态时发出的光。
而诱导荧光则是在化合物发生化学反应过程中，受到某些物质的激发而发出光。
荧光的应用领域广泛，如环境检测、医药研究、生物成像等。
其中，荧光成像技术则是一种用于研究生物过程和诊断疾病的重要手段。
通过对受体蛋白、细胞膜等进行染色，可以直接观察到这些物质在细胞内的动态变化。
同时，荧光成像技术在抗癌药物筛选、生物传感器等领域也有着广泛的应用。
在化学发光和荧光应用的同时，也面临着一些问题。
例如，荧光染料的选择和性能优化，化学发光方法的准确性和可靠性等。
因此，未来需要通过不断的技术创新和研究来解决这些问题，推动化学发光和荧光技术的应用和发展。
免疫荧光层析法 化学发光
免疫荧光层析法化学发光免疫荧光层析法（Immunofluorescence Assay，简称IFA）和化学发光（Chemiluminescence）是两种常用的检测技术，广泛应用于生物医学研究、临床诊断和生物工程等领域。
本文将介绍这两种技术的原理、步骤和应用，以及它们之间的区别和优缺点。
免疫荧光层析法是一种利用抗体与特定抗原结合后可发出荧光信号的检测方法。
它的原理是将标记有荧光染料（如荧光素）的抗体与待检样品中的目标抗原结合，形成免疫复合物。
通过荧光显微镜观察，可以检测到目标抗原的存在与否。
这种方法具有高灵敏度、高特异性和无需放射性标记物的优点，被广泛应用于病原微生物的检测、抗体的定量和细胞蛋白的定位等研究领域。
化学发光是一种利用化学反应产生的光信号来检测目标物质的方法。
它的原理是将待检样品中的目标物与标记有化学发光底物的抗体结合，形成免疫复合物。
当加入特定的激发剂后，底物会发生化学反应，产生可见的光信号。
通过光电倍增管或摄像机的检测，可以定量地测量化学发光强度，从而判断目标物的含量。
化学发光方法具有高灵敏度、宽线性范围和较低的背景信号等优点，因此在临床诊断和生物工程领域得到广泛应用。
免疫荧光层析法和化学发光在实验步骤上存在一些差异。
免疫荧光层析法的步骤包括样品制备、抗体标记、免疫反应、洗涤和显微镜观察等。
而化学发光的步骤则包括样品制备、抗体标记、免疫反应、洗涤和化学反应等。
两种方法的原理都是基于抗体与抗原的特异性结合，但在标记物和检测信号的产生上有所不同。
免疫荧光层析法和化学发光在应用上也存在一些差异。
免疫荧光层析法常用于检测细胞表面标记物、病原微生物和抗体等，广泛应用于免疫学研究和临床诊断。
而化学发光常用于检测肿瘤标志物、药物残留和基因表达等，被广泛应用于药物研发和生物工程领域。
两种方法在不同领域有着各自的优势和适用范围。
总的来说，免疫荧光层析法和化学发光是两种常用的生物分析技术，具有高灵敏度、高特异性和广泛应用的特点。
第5章 荧光分析法与化学发光分析法
散射光的影响
瑞利散射光
拉曼散射光
干扰荧光测定，应采取措施消除
30
硫酸奎宁在不同波长激发下的荧光与散射光谱
31
5.1.3
荧光分光光度计
32
1. 激发光源
高压氙灯 ——强谱线的连续光谱
连续分布在250-700nm波长范围内，尤其是300-400nm波 长之间的谱线强度几乎相等
汞灯 ——线光谱
高压：近紫外区365nm,398nm，405nm，436nm，546nm，579nm 低压:紫外区，最强254nm
－Cl、－Br、－I等
第三类取代基：－R、－SO3H、－NH3＋等
23
3．影响荧光强度的外部因素
温度 溶剂 pH值的影响
荧光熄灭剂的影响
散射光的干扰
24
温度和溶剂
温度：温度升高，荧光物质的荧光效率 和荧光强度下降 溶剂：溶剂极性增大，荧光波长随着而 长移，荧光强度增强；溶剂粘度减小， 荧光强度减小
化学发光分析主要用于定量分析。 1．化学发光强度与反应物浓度的关系
I Cl （t）＝ Cl dc A dt
55
2．常用发光试剂
（1）鲁米诺类 （2）光泽精类
（3）钌(Ⅱ)-联吡啶配合物
（4）其它化学发光试剂
56
5.2.5 应用与示例
1．无机化合物的分析 可以利用某些具有还原性的无 机阳离子和发光试剂作用对其进行测定；有些离子对 化学发光反应有增强或抑制作用，基于此，可直接测 定此类离子。此外，可利用置换偶合反应间接测定某 些离子。 2．有机化合物的分析 可以利用物质的还原性，直接 被氧化剂氧化发光测定。
51
3．液相化学发光
常用的发光物质有鲁米诺、光泽精、洛粉 碱、没食子酸、过氧草酸盐等，其中鲁米 诺是最常用的发光试剂 。
化学发光分析的原理及应用
化学发光分析的原理及应用在生命科学、医学、环保、食品安全等领域，化学发光分析技术得到了广泛应用。
化学发光分析是指利用感光剂发生化学反应释放出光的现象，通过测光仪来检测光的强度，从而获得定量和定性分析信息的过程。
本文将从化学发光分析的原理和应用入手，为读者全面介绍这一技术的特点和优势。
一、化学发光分析的原理化学发光分析的原理与荧光分析原理类似，都是利用分子在外界刺激下发出的光来检测分析样品的。
但是，化学发光分析与荧光分析有着本质上的不同。
荧光分析是指分子在外界的激发下带有一定的能量，发生弛豫过程时在瞬间发出的光，这种光是常规荧光光谱所显示的，纵向轴表示发出光的强度，横向轴表示光波长。
而化学发光分析是指在化学反应过程中，当反应中生成的某些种类的粒子、原子或分子受到外界作用而处于激发态时，它们会释放出一定的能量，这些能量使得感光剂处于激发态，而感光剂在弛豫过程中发出的光则可用于检测样品。
举例来说，将齐氏试剂和过氧化氢混合后，会出现化学反应放出大量的能量，这种能量会使得某些物质进入激发态，当这些物质从激发态跃迁到基态时，就会放出光。
常见的化学发光反应有：齐氏反应、硫酸铜-甲酸乙酯氛围中产生气态芳香族化合物的化学发光反应、偶氮氧基苯-二甲基亚硝胺化合物的产生及其化学发光等。
二、化学发光分析的应用1.环保领域化学发光分析是环保领域高精度分析的核心技术之一。
在环境污染监控中，化学发光分析技术可以用来检测各种危害物质的浓度，例如灰霾的微小颗粒物、大气中的挥发性有机物（VOC）和空气中的多环芳烃（PAHs）等。
2.食品安全领域化学发光分析广泛应用于食品安全领域，在快速检测、筛查食品中毒物质、农药、动物药残留以及食品中的微生物等方面有着独特的优势。
以检测食品中的微生物为例，化学发光分析技术中通常采用ATP (三磷酸腺苷)酶系统进行检测，通过测定样品中存在的微生物含量来判断食品是否安全。
3.生命科学和医学领域化学发光分析技术在生命科学和医学领域也有着广泛的应用。
原子光谱,荧光光谱,化学发光谱的区别
原子光谱,荧光光谱,化学发光谱的区别
原子光谱、荧光光谱和化学发光谱是三种不同的光谱分析方法，它们之间存在显著的区别。
1. 原子光谱：原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱。
原子吸收光源中部分波长的光形成吸收光谱，为暗淡条纹；发射光子时则形成发射光谱，为明亮彩色条纹。
每一种原子的光谱都不同，遂称为特征光谱。
原子光谱中各条谱线的强度互不相同，它与相应的两能级间的跃迁几率有关。
原子光谱是一些线状光谱，发射谱是一些明亮的细线，吸收谱是一些暗线。
原子的发射谱线与吸收谱线位置精确重合。
2. 荧光光谱：荧光是物质吸收电磁辐射后受到激发，受激发原子或分子在去激发过程中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以后，再发射过程立刻停止，这种再发射的光称为荧光。
荧光光谱是物体经过较短波长的光照，把能量储存起来，然后缓慢放出较长波长的光，放出的这种光就叫荧光。
3. 化学发光谱：化学发光法是分子发光光谱分析法中的一类，它主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理，利用仪器对体系化学发光强度的检测，而确定待测物含量的一种痕量分析方法。
综上所述，这三种光谱分析方法在原理和应用上存在显著的区别。
原子光谱主要关注原子的能级跃迁和光的发射与吸收；荧光光谱则关注物质吸收电磁辐射后的激发和再发射过程；而化学发光谱则是利用化学反应过程中产生的光强来进行定量分析的方法。
荧光和化学发光免疫分析方法
荧光和化学发光免疫分析方法荧光和化学发光免疫分析方法是一种常用的生物分析技术，广泛应用于生命科学研究、临床诊断和药物研发等领域。
本文将详细介绍荧光和化学发光免疫分析方法的原理、应用以及优缺点等方面。
首先，荧光免疫分析方法利用标记有荧光物质的抗体或抗原与待检测物相互作用，通过检测荧光信号来定量分析目标物。
其原理是当荧光标记物被激发后，会发射出特定波长的荧光信号，利用荧光光谱仪测量荧光强度来确定目标物的浓度。
荧光免疫分析方法具有高灵敏度、高选择性和多样性的优点，可用于检测蛋白质、核酸、细胞等生物分子。
化学发光免疫分析方法则是利用特定的化学反应产生荧光信号来检测目标物。
常用的化学发光免疫分析方法有酶免疫分析和化学发光免疫分析。
在酶免疫分析中，酶标记的抗体或抗原与待检测物相互作用后，加入底物，酶催化底物发生化学反应产生荧光信号。
而化学发光免疫分析则是通过特定的化学反应产生激发态分子，激发态分子发生无辐射跃迁产生荧光信号。
化学发光免疫分析方法具有高灵敏度、快速、稳定性好的特点，常用于临床诊断和药物研发等领域。
荧光和化学发光免疫分析方法在生命科学研究中有广泛的应用。
例如，在蛋白质研究中，可以利用荧光免疫分析方法检测蛋白质的表达水平、相互作用以及酶活性等。
在细胞研究中，荧光免疫分析方法可以用于检测细胞的分子分布、内源性蛋白质的表达和细胞信号传导等。
此外，荧光和化学发光免疫分析方法还可以用于检测病原体、药物残留和环境污染物等。
荧光和化学发光免疫分析方法具有许多优点。
首先，这些方法具有高灵敏度，可以检测到非常低浓度的目标物。
其次，这些方法具有高选择性，能够在复杂的样品中准确地检测目标物。
此外，荧光和化学发光免疫分析方法还可以实现高通量分析，节省时间和成本。
然而，荧光和化学发光免疫分析方法也存在一些缺点。
首先，荧光信号受到背景干扰的影响，可能导致误差的产生。
其次，荧光标记物的稳定性较差，容易受到光照和温度等因素的影响。
化学发光免疫分析与荧光免疫分析的差别
化学发光免疫分析与荧光免疫分析的差别
在体外诊断领域，化学发光免疫分析CLIA与免疫荧光分析IFA都是常⽤的检测⽅法，最终也都是以光度计进⾏检测，不过两者的原理是有本质区别的。
化学发光免疫分析相⽐于放射免疫、荧光免疫、酶联免疫，这种⽅法更有优势，它具有灵敏度⾼、特异性强、线性范围宽、操作简便、不需要⼗分昂贵的仪器设备等特点，⽽且⽆辐射、
标记物有效期长并可实现全⾃动化。
化学发光试剂吖啶酯
化学发光免疫与荧光免疫区别：
虽然两者都是发光反应，最直观的区别就是，化学发光是试剂⾃⾝发光，⽽荧光是⽤光源照射（通常是紫外线）后再发光。
两者的发光原理是不⼀样的，因此检测的结果也会产⽣差异。
化学发光是利⽤化学反应产⽣的能量促使产⽣能级跃迁，从⽽发光，典型的如鲁⽶诺检测⾎迹；荧光是⼀种光致发光现象，必须提供光源去激发分⼦产⽣能级跃迁，进⽽发光。
化学发光⽐荧光免疫⼲扰⼩：
使⽤这两种⽅法进⾏免疫分析时，区别很明显，化学发光⽆需外加光源，背景⼲扰⼩；⽽荧光则需要外加光源，在垂直光源的⽅向上检测，⽣物样品中的蛋⽩质、氨基酸等分⼦也会产⽣
背景荧光，背景稍⾼⼀些，需要选择合适的荧光试剂，以及样品处理⽅法以减少⾮特异性吸附
蛋⽩的影响。
直接法是每个抗原的抗体都要荧光标记，⽽且荧光标记后可能会影响抗体效价甚⾄失效。
间接法只要对相应的抗原做出相应的抗体，再⽤标记好的⼆抗结合上就⾏了，不⽤每个抗体都要
荧光标记，⽽且对⼀抗的效价影响甚微。
化学发光⼲扰很⼩，特异性⾮常⾼，整个⽅法的使⽤
受到化学分析本⾝不特异性的制约。
磁珠材料的发展使化学发光技术的发展越来越成熟。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
已知电子激发态的自旋多重性为2S+1，S是自 旋量子数的代数和。大多数分子含有偶数电子，在 基态时这些电子成对地存在于各个原子或分子轨道 中。然而，根据保利不相容原理，在一个轨道上的 这两个电子的自旋是相反的，自旋量子数为+½(↑) 和-½(↓)。由于自旋成对的结果，大多数分子的自旋 量子数的代数和S=0，此时这个分子所处的电子能 态称为单重态(singlet state)，即2S+1=1。如果分子 中有一个未成对的电子，则S=½，而2S+1=2，此 种状态称为双重态(doublet state)。若分子中有两个 未成对的电子，此时S=1,2S+1=3，这种状态称为 三重态(triplet state)。
3. 化合物的荧光和化学结构的关系 产生荧光必须具备两个条件。首先，物质分子必须具有 能吸收紫外或可见光的生色基团；其次该物质应具有一定的 荧光效率。分子中能发射荧光的基团，称为荧光基团。荧光 基团一定是生色基团，但生色基团未必一定是荧光基团。这 是由于它的荧光效率不高，而将所吸收的能量消耗于与溶剂 分子或其他溶质分子之间的相互碰撞，因此不能发射荧光。 荧光效率(ΦF)又称为荧光量子产率，是荧光物质吸光后所 发射的荧光量子数与所吸收的激发光的量子数的比值，即
化学发光分析是利用化学发光现象进行分析测定 的一类方法。与荧光分析一样，属于发光分析的范 畴。化学发光与荧光分子的发光相似，他的大部分 性质和荧光相同，不同点在于荧光的激发能来自外 光源的激发(照射)，而化学发光的激发能则产生自 化学反应，也即某些物质在进行化学反应时，由于 吸收了反应时产生的化学能，使分子或原子被激发， 这种受激分子或原子返回基态时，以光辐射的方式 释放能量。其光辐射的能量及光谱范围由化学反应 的物质所控制(处于可见光区)。每一个化学反应都 有其特征的化学发射光谱，其发光强度则与物质的 浓度有关，这是化学发光分析的依据。
2. 荧光激发光谱和荧光发射光谱 荧光发射光谱简称荧光光谱，它表示该荧光物质 所发射的荧光中各种不同波长组分的相对强度，是 以荧光强度对荧光波长所绘制的曲线。 如果把某物质的荧光光谱与他的吸收光谱进行比 较，可发现这两种光谱之间存在着密切的“镜像对 称”关系。荧光光谱好像是吸收光谱照在镜子中的 像，但又比吸收光谱缺少了一些短波 长的吸收峰。图6-4表示蒽的乙醇 溶液的荧光光谱和吸收光谱。
总的荧光强度(F) 同试样吸收的激发光的光量子数目和荧光量子效率(ΦF) 成正比 -ε b C F = ΦF(I0-I)= I0 ΦF(1-10 ) (6-4) 将上式括弧中指数项展开可得
(- 2.3 ε b C ) F = I0 ΦF[ 2.3 ε b C- ——————— - ———————··· ] 2! 3!
(- 2.3 ε b C )
2 3
(6-5)
对于很稀的溶液，投射到试样溶液上被吸收的激发光不到2％ 时，也就是 ε b C =A＜0.05时，括弧内第二项以后可以忽略不计，则上式可简化为 F = 2.3 ΦF ε b C I0 (6-6) 对于一定的荧光物质，当分析条件及仪器使用条件确定后，上式中ΦF 、 ε 、b 、I0 均为常数，当被测荧光物质的浓度C很小时(ε b C ≤0.05)，式 (6-6)可写作 F = kC (6-7) 即荧光强度与荧光物质的浓度呈线性关系。但当ε b C 增大时，从式 (6-5)可以看出浓度与荧光强度之间呈非线性关系，若ε b C 很大时，式 (6-5)成为 F = I0 ΦF (6-8) 此时荧光强度与浓度无关。因此在荧光分析中，荧光强度和浓度的线 性关系仅限于很稀的试液。
荧光分析与 化学发光分析
冯振涛 1203180234
§ 6-1 概 述
在前两章中我们讨论了物质对电磁辐射的吸收。吸收辐 射能后，处于电子激发态的分子在返回基态时以发射辐射的 方式释放这一部分能量，发射的辐射波长可以同分子所吸收 的辐射波长相同，也可不相同，这一现象称为光致发光。最 常见的两种光致发光现象是荧光和磷光。这两种光致发光过 程的机理不同(见§6-2)，可通过实验观察激发分子寿命的长 短来加以区别。对于荧光，当激发光停止照射后，发光过程 几乎立即停止(10-9 ～10-6)，而磷光则将持续一段时间(10-3 ～ 10s)。
一． 二．
三．
四．
基本原理 荧光定性分析 荧光定量分析 荧光计与荧光分光光度计
一、基本原理
1. 荧光的发生 处于基态的分子吸收一定波长的辐射能后。电子发生跃迁。此时由 原来的能级跃迁至第一电子激发态或第二电子激发态中各个不同振动 能级和各个不同的转动能级，如图6-1中(a)和(b)所示。分子在吸收了 光而被激发至第一或更高的电子激发态的各个振动能级之后，通常急 剧降落至第一电子激发态的最低 振动能级，在这一过程中他们和 同类分子或其他分子(例如溶剂分 子)碰撞而消耗了相当于这些能级 之间的能量，因而不发射光(无辐 射跃迁，图6-1中c)。由第一电子 激发态的最低振动能级继续往下 降落至基态的各个不同能级时， 则以光的形式发射，所发生的光 即荧光(图6-1中d)。某些物质的分子在被激发至较高的能级并通过无 辐射跃迁降落至第一电子激发态的最低振动能级之后，并不继续直接 降落至基态，而是通过另一次无辐射跃迁至一个中间的亚稳的能级— —三重态(图6-1中e)。
此外还有其他类型的发光: 生物发光、热 致发光、放射发光(放射性分解引起激发)、声 致发光(声波激发)、点发光(电激发)、摩擦发 光(机械能激发)等。其中生物发光在分析化学 中得到重要的应用，在生物发光中导致激发 态的化学反应是在生物体内进行的。 磷光现象也被用于分析目的，但荧光定性分析
前文已述，由于物质分子 结构不同，所吸收的紫外波长 和发射的荧光波长具有特征性， 因此根据荧光物质的激发光谱 和发射光谱可鉴别化合物。最 直接的荧光定性分析方法是将 待分析的荧光发射光谱与预期 化合物的荧光发射光谱相比较。 这种方法比较简便并常能取得 较好的效果。图6-5(a)(b)是从 一个城市河流底泥试样中以荧 光法鉴定苯并(α)芘的实例。
图6-5 苯并(α)芘和苯并(κ)芘的荧光激 发光谱及发射光谱
对于一些复杂的样品来说，光谱鉴定有时会发生困难。可 以采用标准加入的办法。即在试样中添加拟存在的组分，若 此组分存在，则在添加该组分的纯物质加入后，该物质的特 征峰将加强。 同步扫描荧光法可使光谱简化和窄化，是原来互相重叠的 光谱分辨开来，从而提高了荧光法的选择。同步扫描法通常 在固定Δλ时进行，此时使激发单色器和发射单色器的波长差 Δλ(Δλ= λ - λ )保持固定地同时进行扫描，所得谱图称为同步光 谱，所测得的荧光信号为同步信号。
一般所谓荧光现象是指物质吸收紫外光后所发射 出的可见荧光，以及吸收波长较短的可见光后所发 射出的波长较长的可见光荧光。但实际上荧光现象 并不限于这些情况。有些物质吸收了比紫外光波长 短得多的Ⅹ光后，发射出波长比所吸收的Ⅹ光波长 稍长的Ⅹ光，这称为Ⅹ光荧光，并据此建立了Ⅹ光 荧光分析法(有关此法的详细讨论见第十四章)。此 外，有些物质吸收了红外光后发射出波长稍长的红 外光，这称为红外光荧光。近年来，随着红外探测 器灵敏度的不断提高，红外光荧光分析法已应用于 许多有机物质的结构分析。
在芳香化合物的芳环上进行不同基团的取代，对该化合物的荧光强度 和荧光光谱都将产生影响。通常有以下一些规律： (1) 给电子基团常使荧光增强，因为它们使最低激发单重态与基态之 间的跃迁几率增大。作用特别明显的基团是-NH2和-OH。 (2) 同π电子体系相互作用小的取代基如 -SO3H、 -NH3+和烷基等，对 荧光影响小。 (3) 吸电子基团如-COOH、-NO2、-N=N-及卤素会减弱甚至破坏荧光。 (4) 重原子或杂原子引入到π电子体系中常会减弱荧光，所以苯胺和苯 酚的荧光较苯强20倍，而硝基苯、苯甲酸和碘代苯则是非荧光或弱荧光 物质。表6-2表明取代基对苯的荧光的影响。
在基态分子的一个电子吸收光辐射而被激发的过程中， 通常它的自选不变(△S=0)，则激发态仍是单重态，如图6-2 所示。某些分子的激发单重态通过无辐射跃迁，在体系间跨 越的过程中发生自选反转，造成两个电子自旋平行的状态， 也即是激发三重态(6-2)。
这些分子在三重态稍事逗留后，在发射辐射而下 降至单重态各振动能级，所发射的光即为磷光(图61中f)。因自三重态降落至单重态时所给出的能量比 由单重第一电子激发态的最低振动能级直接降落至 单重基态时所给出的能量小，所以磷光的波长比荧 光波长长。如将温度降低，则由三重态降落至单重 态的时间将大为延迟，在很低的温度下，这些分子 有可能被“冻结”在三重态上。某些分子在跃迁至 三重态后，通过热激活作用可 以再回到第一电子激发态的 各个振动能级，然后再由第 一电子激发态的最低振动能 级降落至基态而发射出荧光， 这种荧光就被称为迟滞荧光 (图6-1中g和f)。
Em En
图6-7 菲、蒽、苝的光谱图
图6-8 萘、菲、蒽、苝、 并四苯混合物的常规荧光 光谱及混合物的同步光谱 图
图6-9 工厂区大气 样品萃取物中强致癌 物苯并(α)芘及其共 存物的荧光光谱和同 步光谱
三、 荧光定量分析
1. 荧光强度与浓度的关系 荧光的发光是由于物质在吸光之后发射出波长较长的荧光，因此溶液的荧光强度 与该溶液的吸光程度以及溶液中荧光物质的荧光效率有关。溶液被入射光(I0)激 发后，可以在溶液的各个方向观察到荧光强度(F)。但由于激发光源能量的一部 分被透过，因此，在透射光的方向观察荧光是不适宜的。一般是在与激发光源垂 直的方向观测。 根据比耳定律，透过光的比例为 I -ε b C (6-1) - =10 I0 式中： I0为入射光(激发光)强度； I为透过光强度；C为浓度，b为液层厚度；ε 为摩尔吸光系数。 相应地被吸收的部分是 I -ε b C (6-2) 1- - =1-10 I0 将上式重新排列，可得被吸收的光的量为 -ε b C I0-I= I0 (1-10 ) (6-3)
发射的量子数
ΦF=
吸收的量子数
此外，一种物质吸收光的能力及量子产率又与物质所处 的环境紧密相关，因为环境条件(如溶剂、pH、温度等)常常 是物质量子产率高低，甚至能否产生荧光的重要因素。