增加光源强度，对紫外吸收和分子荧光分析测定灵敏度各有何影响

2025-03-11 04:44:54

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回答1：

物质的分子吸收光能后发射出波长在紫外、可见（红外）区的荧光光谱,根据其光谱的特征及强度对物质进行定性和定量分析,这种分析方法就是分子荧光分析法.
分子荧光的发生过程
分子荧光的发生主要包括三过程：1、分子的激发；2、分子去活化；3、荧光的发生.
分子的激发主要包括单线激发态和三线激发态,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,成对自旋,方向相反,电子净自旋等于零：S=½+(-½)=0,其多重性 M=2S+1=1 (M 为磁量子数),因此,分子是抗（反）磁性的,其能级不受外界磁场影响而分裂,称“单线态”.当基态分子的一个成对电子吸收光辐射后,被激发跃迁到能量较高的轨道上,通常它的自旋方向不改变,即ÄS=0,则激发态仍是单线态,即“单线(重)激发态”；如果电子在跃迁过程中,还伴随着自旋方向的改变,这时便具有两个自旋不配对的电子,电子净自旋不等于零,而等于1：S=1/2+1/2=1 其多重性：M=2S+1=3,即分子在磁场中受到影响而产生能级分裂,这种受激态称为“三线(重)激发态,“三线激发态” 比“单线激发态” 能量稍低.[1]
一个分子的外层电子能级包括S0（基态）和各激发态S1,S2,…..,T1…..,每个电子能级又包括一系列能量非常接近的振动能级.处于激发态的分子不稳定,在较短的时间内可通过不同途径释放多余的能量（辐射或非辐射跃迁）回到激态,这个过程称为“去活化过程”,这些途径为：1.振动弛豫；2.内转换；3.外转换；4.系间跨跃；5.荧光发射；6.磷光发射.
处于激发态的分子,可以通过上述不同途径回到基态,也就是荧光的发生.哪种途径的速度快,哪种途径就优先发生.如果—发射荧光使受激分子去活化过程与其他过程相比较快,则荧光发生几率高,强度大.如果—发射荧光使受激分子去活化过程与其他过程相比较慢,则荧光很弱或不发生.
激发光谱与荧光光谱
将激发荧光的光源用单色器分光,连续改变激发光波长,固定荧光发射波长,测定不同波长激发光下物质溶液发射的荧光强度(F),作F—l光谱图称激发光谱.从激发光谱图上可找到发生荧光强度最强的激发波长lex,选用lex可得到强度最大的荧光.选择lex作激发光源,用另一单色器将物质发射的荧光分光,记录每一波长下的F,作F- l光谱图称为荧光光谱.荧光光谱中荧光强度最强的波长为lem .lex 与lem一般为定量分析中所选用的最灵敏的波长.
荧光与分子结构
只有那些具有p- p共轭双键的分子才能发射较强的荧光；p电子共轭程度越大,荧光强度就越大（lex与lem长移）大多数含芳香环、杂环的化合物能发出荧光,且p电子共轭越长,F越大.（苯环上）取代给电子基团,使p共轭程度升高à荧光强度增加：如–CH3,–NH2 ,–OH ,–OR等.(苯环上）取代吸电子基团,时荧光强度减弱甚至熄灭：如：,–COOH ,–CHO,–NO2 ,–N=N–.高原子序数原子,增加体系间跨越的发生,使荧光减弱甚至熄灭.如：Br,I .另外荧光素呈平面构型,其结构具有刚性,它是强荧光物质；而酚酞分子由于不易保持平面结构,故不是荧光物质.

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