磷光怎么测
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/09/13 04:05:38
磷光怎么测
通常情况下,绝大多数有机物分子是处在单线基态(So)的,当分子被激发到较高的能级并经历非辐射跃迁到第一电子激发单重态(S1)的最低振动能级之后,并不发生辐射跃迁降落到基态并伴随着荧光现象,而是经历非辐射的体系间窜跃到达亚稳的第一电子激发三重态(T1),在三重态稍做停留后,再发生辐射跃迁下降到基态的各振动能级,同时伴随着发生磷光.
与荧光相比较,磷光具有如下三个特点:①磷光辐射的波长较荧光长;②磷光的寿命和辐射强度对重元素原子和顺磁性离子极其敏感;③磷光最重要的特点是它的长寿命.荧光的辐射跃迁是自旋允许的,寿命短,为10^(-9)s-10^7s;而磷光属自旋禁阻的跃迁,其速率常数小,寿命长,约10^(-4)s-10s.由于室温下溶液中很少产生磷光,所以在液相色谱磷光检测法中多采用间接检测——敏化磷光检测法和猝灭磷光检测法,如采用能量受体2,3-丁二酮作为流动相添加剂.由于氧的存在会猝灭磷光,流动相需在特殊的贮液槽中用纯净的氮气脱氧,而且由于氧会穿透塑料,塑料管线要用不锈钢管线代替.
1.敏化磷光检测法
在敏化溶液室温磷光分析中,处于最低电子激发三重态的分析物质在合适的能量受体2,3-丁二酮存在时,发生了由分析物质到受体的三重态能量转移,最后通过测量受体发射的室温磷光而间接检测该分析物.磷光强度正比于分析物的浓度(图4-5-21).该检测方法的灵敏度与分析物的吸光能力、分析物发生系间窜跃到三重态的效率、分析物到受体的能量转移效率和受体在实验条件下的磷光效率有关,其中最主要的是分析物与受体之间的能量转移效率.由于激发三重态的寿命相对较长,能量转移效率一般较高.目前分析中所使用的受体有1,4-二溴萘和2,3-丁二酮,两者比较,2,3-丁二酮有更优越的受体性质.以浓度为1-^4mol/L的2,3-丁二酮为流动相添加剂,使用连续激发光源,在520nm处检测三重态能量高于1.97*10^(-3)cm-1(2,3-丁二酮三重态能量值)的分析物,如多氯联苯、茶、多氯代萘、多溴代萘、氧芴、2,8- 二氯氧芴等体系,检测限为10^(-8)mol/L.
2.猝灭磷光检测法
除利用敏化磷光进行液相色谱检测外,还可以在420nm直接激发2,3-丁二酮,当能迅速与激发态2,3-丁二酮发生能量转移的分析物存在时,会导致一部分2,3-丁二酮发生磷光猝灭.在515nm检测磷光下降信号,可观察到倒向的色谱峰.2,3-丁二酮在流动相中的浓度约为10^(-2)mol/L,是敏化磷光检测法中浓度的100倍.这种磷光猝灭的检测方法,并不限于三重态能量低于2,3-丁二酮三重态的分析物质,也可以应用于某些能通过电子转移或氢转移而发生反应的分析物,可对离子色谱法中某些没有紫外吸收的离子提供新的检测技术.
图4-5-22 是一个工业多氯萘混合物的反相液相色谱分离谱图,包括紫外吸收、敏化磷光和猝灭磷光检测的结果,显示了不同检测方法的选择性.三重态能量低于2,3-丁二酮三重态能量的多氯萘,在敏化磷光法中无法检测,在猝灭磷光法中表现出良好的选择性.
此外,固体表面磷光分析也属于室温磷光检测的一种方法,同样可以获得猝灭磷光色谱图.1-溴萘通过烷基键合在检测池内的玻璃球载体上,由于采取了以下措施,如选择合适的延迟时间,通过时间分辨检测方式等,载体引起的散射激发光能被有效地抑制.固体表面磷光检测区别于2,3-丁二酮猝灭磷光检测体系的最明显的优点是磷光受体不被消耗,但同样需要除氧.
与荧光相比较,磷光具有如下三个特点:①磷光辐射的波长较荧光长;②磷光的寿命和辐射强度对重元素原子和顺磁性离子极其敏感;③磷光最重要的特点是它的长寿命.荧光的辐射跃迁是自旋允许的,寿命短,为10^(-9)s-10^7s;而磷光属自旋禁阻的跃迁,其速率常数小,寿命长,约10^(-4)s-10s.由于室温下溶液中很少产生磷光,所以在液相色谱磷光检测法中多采用间接检测——敏化磷光检测法和猝灭磷光检测法,如采用能量受体2,3-丁二酮作为流动相添加剂.由于氧的存在会猝灭磷光,流动相需在特殊的贮液槽中用纯净的氮气脱氧,而且由于氧会穿透塑料,塑料管线要用不锈钢管线代替.
1.敏化磷光检测法
在敏化溶液室温磷光分析中,处于最低电子激发三重态的分析物质在合适的能量受体2,3-丁二酮存在时,发生了由分析物质到受体的三重态能量转移,最后通过测量受体发射的室温磷光而间接检测该分析物.磷光强度正比于分析物的浓度(图4-5-21).该检测方法的灵敏度与分析物的吸光能力、分析物发生系间窜跃到三重态的效率、分析物到受体的能量转移效率和受体在实验条件下的磷光效率有关,其中最主要的是分析物与受体之间的能量转移效率.由于激发三重态的寿命相对较长,能量转移效率一般较高.目前分析中所使用的受体有1,4-二溴萘和2,3-丁二酮,两者比较,2,3-丁二酮有更优越的受体性质.以浓度为1-^4mol/L的2,3-丁二酮为流动相添加剂,使用连续激发光源,在520nm处检测三重态能量高于1.97*10^(-3)cm-1(2,3-丁二酮三重态能量值)的分析物,如多氯联苯、茶、多氯代萘、多溴代萘、氧芴、2,8- 二氯氧芴等体系,检测限为10^(-8)mol/L.
2.猝灭磷光检测法
除利用敏化磷光进行液相色谱检测外,还可以在420nm直接激发2,3-丁二酮,当能迅速与激发态2,3-丁二酮发生能量转移的分析物存在时,会导致一部分2,3-丁二酮发生磷光猝灭.在515nm检测磷光下降信号,可观察到倒向的色谱峰.2,3-丁二酮在流动相中的浓度约为10^(-2)mol/L,是敏化磷光检测法中浓度的100倍.这种磷光猝灭的检测方法,并不限于三重态能量低于2,3-丁二酮三重态的分析物质,也可以应用于某些能通过电子转移或氢转移而发生反应的分析物,可对离子色谱法中某些没有紫外吸收的离子提供新的检测技术.
图4-5-22 是一个工业多氯萘混合物的反相液相色谱分离谱图,包括紫外吸收、敏化磷光和猝灭磷光检测的结果,显示了不同检测方法的选择性.三重态能量低于2,3-丁二酮三重态能量的多氯萘,在敏化磷光法中无法检测,在猝灭磷光法中表现出良好的选择性.
此外,固体表面磷光分析也属于室温磷光检测的一种方法,同样可以获得猝灭磷光色谱图.1-溴萘通过烷基键合在检测池内的玻璃球载体上,由于采取了以下措施,如选择合适的延迟时间,通过时间分辨检测方式等,载体引起的散射激发光能被有效地抑制.固体表面磷光检测区别于2,3-丁二酮猝灭磷光检测体系的最明显的优点是磷光受体不被消耗,但同样需要除氧.