主题:不好意思,请问荧光光度计与荧光光谱仪是不是两回事?

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qz20032000
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您问的同志不专业,您的实验970应该可以做的,它有两个单色器---激发和发射,能够扫描样品图谱。
吉庆先生
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其实某些时候光谱仪和光度计是一个东西,就像有的叫原子吸收光谱仪有的人叫原子吸收分光光度计一样,分清原子和分子才是最重要的.
kevin183
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你需要的是分子荧光光度计,他们提供的是原子荧光光度计。分子荧光中有激发光谱和发射光谱,测量维B1、 B2等等。原子荧光光度计是用来测重金属的,比如Hg As, Sn,Se

这是两种不同的仪器,原理,结构都不一样。


这个对的
highskychina
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分子荧光分析法







发光光谱:物质分子或原子吸收辐射被激发后,电子以无辐射跃迁至第一电子激发态的最低振动能级,再以辐射的方式释放这一部分能量而产生的光谱称为                    荧光、磷光。
    根据物质接受的辐射能量的大小及与辐射作用的质点不同,荧光分析法可分为以下几种:
1. X 射线荧光分析法
    用 X 射线作光源,待测物质的原子受激发后在很短时间内(10-8 s)发射波长在 X  射线范围内的荧光。
2. 原子荧光分析法:
    待测元素的原子蒸气吸收辐射激发后,在很短的时间内(10-8 s),部分将发生辐射跃迁至基态,这种二次辐射即为荧光,根据其波长可进行定性,根据谱线强度进行定量。
    荧光的波长如与激发光相同,称为共振荧光。
    荧光的波长比激发光波长长,称为stokes荧光;若短,称为反stokes荧光。
3. 分子荧光分析法:
    有些物质的多原子分子,在用紫外、可见光(或红外光)照射时,也能发射波长在紫外、可见(红外)区荧光,根据其波长及强度可进行定性和定量分析,这就是通常的(分子)荧光分析法。


• 基本原理
一. 分子荧光的发生过程
(一)分子的激发态——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”;

图1  单线基态(A)、单线激发态(B)和三线激发态(C)

    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。但由于电子自旋方向的改变在光谱学上一般是禁阻的,即跃迁几率非常小,只相当于单线态 → 单线态过程的 10-6~10-7。
(二)分子去活化过程及荧光的发生:
    (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:在溶液中,处于激发态的溶质分子与溶剂分子间发生碰撞,把一部分能量以热的形式迅速传递给溶剂分子(环境),在10-11~10-13 秒时间回到同一电子激发态的最低振动能级,这一过程称为振动弛豫。

图2  分子吸收和发射过程的能级图
2. 内转换:当激发态S2 的较低振动能级与S1 的较高振动能级的能量相当或重叠时,分子有可能从S2 的振动能级以无辐射方式过渡到S1 的能量相等的振动能级上, 这一无辐射过程称为“内转换”。
      (“ 内转换”过程同样也发生在三线激发态的电子能级间)
3. 外转换:激发态分子与溶剂分子或其他溶质分子相互作用(如碰撞)而以非辐射形式转移掉能量回到基态的过程称“外转换” 。
4.系间跨跃:当电子单线激发态的最低振动能级与电子三线激发态的较高振动能级相重叠时,发生电子自旋状态改变的 S—T 跃迁,这一过程称为 “系间跨跃” 。
    (含有高原子序数的原子如 Br2、I2 的分子中,由于分子轨道相互作用大,此过程最为常见。)
5. 荧光发射:当激发态的分子通过振动驰豫—内转换—振动驰豫到达第一单线激发态的最低振动能级时,第一单线激发态最低振动能级的电子可通过发射辐射(光子)跃回到基态的不同振动能级,此过程称为  “荧光发射”。
    如果荧光几率较高,则发射过程较快,需10-8秒。(它代表荧光的寿命)
由于不同电子激发态(S)的不同振动能级相重叠时,内转换发生速度很快(容易),在10-11~1013秒内完成,所以通过重叠的振动能级发生内转换的几率要比由高激发态发射荧光的几率大的多,因此,尽管使分子激发的波长有短(1)有长( 2 ),但发射荧光的波长只有3(>1>2)。
6. 磷光发射:第一电子三线激发态最低振动能级的分子以发射辐射(光子)的形式回到基态的不同振动能级,此过程称为 “磷光发射”。
    (磷光的波长4较荧光的波长3稍长,发生过程较慢 约 10-4~10s)
    由于三线态 — 单线态的跃迁是禁阻的,三线态寿命比较长,(10-3~10s 左右),若没其它过程同它竞争时,磷光的发生就有可能;由于三线态寿命较长,因而发生振动弛豫及外转换的几率也高,失去激发能的可能性大,以致在室温条件下很难观察到溶液中的磷光现象。因此,试样采用液氮冷冻降低其它去活化才能观察到某些分子的磷光。
    总之:处于激发态的分子,可以通过上述不同途径回到基态,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。
(三)荧光量子效率:
物质发射荧光的光子数与吸收激发光的光子数的比值。
                    (1)
     数值在 0~1 之间。他的大小取决于物质分子的化学结构及环境(t0c、pH 、溶剂等)。
二. 激发光谱与荧光(发射)光谱
1. 激发光谱: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—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ex,选用 ex可得到强度最大的荧光。
2. 荧光光谱:选择ex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-  光谱图称为荧光光谱。
    荧光光谱中荧光强度最强的波长为 em 。
ex 与 em一般为定量分析中所选用的最灵敏的波长。





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三. 荧光与分子结构的关系
1. 分子结构与荧光
    具有 、  及 n、  电子共轭结构的分子能吸收紫外和可见辐射而发生  -* 或 n - * 跃迁,然后在受激分子的去活化过程中发生 *- 或 *- n 跃迁而发射荧光。
    发生  - * 跃迁分子,其摩尔吸光系数(å)比  n - * 跃迁分子的大100—1000倍,它的激发单线态与三线态间的能量差别比 n - * 的大的多,电子不易形成自旋反转,体系间跨越几率很小,因此,  - * 跃迁的分子,发生荧光的量子效率高,速率常数大,荧光也强。
所以——只有那些具有 -  共轭双键的分子才能发射较强的荧光;
     电子共轭程度越大,荧光强度就越大( ex与 em长移)大多数含芳香环、杂环的化合物能发出荧光,且  电子共轭越长,  越大。
2. 取代基对分子发射荧光的影响
(1)(苯环上)取代 给电子基团,使  共轭程度升高荧光强度增加:如–CH3,–NH2 ,–OH ,–OR等。
(2) (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–。
(3)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 。
3. 共面性高的刚性多环不饱和结高的分子有利于荧光的发射。
例如: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,故而不是荧光物质。

• 溶液的荧光强度
一.荧光强度与溶液浓度的关系
    荧光是由物质吸收光能后发射而出,因此,溶液的荧光强度 F 和溶液吸收光能的程度以及物质的荧光频率有关:
                F ∝(I0-It)→ F = K’(I0-It)                          (2)
    K’ 为常数,取决于荧光物质的量子效率,根据L—B定律:

  所以  F = K’ ( I0-I010-bc) = K’ I0 ( 1-10-bc)  = K’ I0 ( 1-e-2.303bc )  (3)
    将式中 e-2.303bc 展开,得
    (4)
    当 2.303bC 0.05 时(浓度很小,溶液较稀时),上式括号内第一项以后的各项均可忽略不计,所以:   
F = K’I02.303bc                        (5)
  对于一荧光物质的稀溶液,当 I0 及 b 一定时,
F = K•c                        (6)
    即在低浓度(2.303bc  0.05)时,溶液的荧光强度与荧光物质的浓度呈(线性)正比关系。
二. 定量分析方法
1. 工作曲线法:
    配制一系列浓度梯度的待测物的标准溶液,同空白溶液,使样经过相同的处理之后分别测定荧光强度:Fs、F0、Fx,然后作( Fs - F0)— c 曲线,根据(Fx–F0),从工作曲线上求得待测物的浓度(或含量)。
2. 直接比较法 :
    如果荧光物质溶液的工作曲线通过原点,就可选择其线性范围,用直接比较法进行测定:     
      Fs¯F0 = KcS ,  Fx¯F0 = Kcx                                  (7)
三. 影响荧光强度的外界因素
1.  激发光源:一般选用ex 最大
    但对某些易感光、易分解的荧光物质,尽量采用长波长,低 I0 及短时间光照
2.  温度:大多数分子在温度升高时,分子与分子之间,分子与溶剂分子之间的碰撞频率升高,非辐射能量转移过程升高, 降低,因此,降低温度,有利于提高  。
3.  溶液的 pH:带有酸性或碱性环状取代基的芳香组化合物的荧光一般都与 pH 值有关,有些化合物在离子状态时不显荧光。为此,在用荧光强度进行定量测定时,严格控制溶液 pH值是非常重要的。
4. 溶剂:对π—π共轭的荧光物质
在极性溶剂中,∆E 减小↓→ 跃迁几率升高↑ → ↑(波长长移)
溶剂粘度 ↓ → ↓
5. 内滤:当荧光波长与荧光物质或其它物质的吸收峰相重叠时,将发生自吸收使荧光物质的荧光强度下降,此现象称 “内滤” 。
6. 散射光的影响(溶剂的二种散射)
(1)瑞利散射光:物质(溶剂或其它分子)分子吸收光能后,跃迁到基态的较高振动能级,在极短时间(10-12s)返回到原来的振动能级并发出和原来吸收光相同波长的光,这种光称为瑞利散射光。
(2)拉曼散射光:物质分子吸收光能后,若电子返回到比原来能极稍高(或稍低)的振动能级而发射的光称为拉曼散射光。
    瑞利散射光波长与激发光波长相同,拉曼散射与激发光波长不同,而荧光物质的荧光波长与激发光波长无关,因此可以通过选择适当的激发波长将拉曼散射光与荧光分开。
7. 荧光熄灭剂的影响:
    荧光熄灭:荧光物质分子与溶液中其它物质分子之间作用导致荧光强度降低的现象。
    荧光熄灭剂:引起荧光熄灭的物质。
如:X-,重金属离子、O2  、硝基化物质、重氮化合物等。
    尤其是溶液中的溶解氧能引起几乎所有的荧光物质产生不同程度的荧光熄灭现象,因此,在较严格的荧光实验中必须除O2 。
8. 表面活性剂的影响:提高荧光强度。

• 测量荧光的仪器
    荧光计、荧光分光光度计的基本组成部件:激发光源、样品池、单色器、检测器、显示系统。
1. 激发光源:要比吸收法中光源强度大。
    汞灯:提供线光谱(光源强度随变化大)
    碘钨灯:提供连续光谱 300~700nm.
    氙灯:提供连续光谱250~700nm,300~400nm 段强度相近。
    激光:发光强度大,能极大地提高荧光分析的灵敏度。
2. 样品池:通常用石英材料制成长方体形(方形),(散射光较少),低温荧光测定时在一样品池外套一个液氮的透明石英真空瓶。
3. 单色器:
荧光计——两个滤光片。
    第一滤光片:在光源与样品池之间,滤去不需要的光让需要的激发光通过。
    第二滤光片:在样品池与检测器之间,滤去溶剂散射光,容器表面散射光,杂质发出的光等,让待测物质发射的荧光通过。
荧光分光光度计——两个光栅(位置同滤光片)单色性好。
4. 检测器:因荧光通常较弱,采用光电倍增管作检测器,灵敏度高。
5. 显示系统:光度表、计算机操作系统等

• 应用与示例
一.无机化合物的荧光分析
    无机化合物除了钠盐等少数例外,一般不显示荧光。但很多金属或非金属离子可以与一有电子共轭结构的有机化合物形成有荧光的化合物后,用荧光法测定:
1. 直接分析法:形成配(鳌)合物
    元素:Al、Au、B、Be、Ca、Cd、Cu、Eu、Ga、Ge、Hf、Mg、Nb、Pb、Rh、Ru、S、Se、Sn、Si、Ta (钽)、Th(钍)、Te、W、Zn、Zr 等。
常用有机荧光试剂:8-羟基喹啉,安息香、茜素紫酱R,黄酮醇,二苯乙醇酮等。
二. 有机化合物的荧光分析
  荧光分析法主要应用于有机物、生化物质、药物的测定(200多种);包括
有机化合物如:多环胺类、萘酚类、吲哚类、多环芳烃、氨基酸、蛋白质等。
药物如:吗啡、喹啉类、异喹啉类、麦角碱、麻黄碱 等。
维生素如:维生素A、B1、B2、B6、B12、E、C、叶酸 等。
甾体、抗生素、酶、辅酶 等。
常见荧光试剂:荧胺 → 脂肪族或芳香族伯胺类;
              邻苯二甲醛(OPA) →伯胺类及大多数氨基酸;
              NBD → 伯及仲类氨基酸,尤其是脯氨酸。
三. 基因研究及检测
遗传物质的脱氧核糖酸 (DNA), 自身的荧光效率很低 , 一般条件下几乎检测 不到 DNA 的荧光 .因此 , 常选用某些荧光分子作为探针 , 通过探针标记分子 的荧光变化来研究 DNA 与小分子及药物的作用机理 , 从而探讨致病原因及筛选和设计新的高效低毒药物 。目前 , 典型的荧光探针分子为溴化乙锭 (EB)。此外也使 用 钉的配合物等 .在基因检测方面 , 已逐步使用荧光染料作为 标记物来代替同位素标记 , 从而克服了同位素标记物产生的污染、价格昂贵及难保 存等的不足 。
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FLUORAT-02 水质分析仪




















水质分析仪型号:FLUORAT®-02-2M, FLUORAT®-02-3M, FLUORAT®-02-PANORAMA 
配套设备: CRYO-1 与CRYO-2 低温荧光法系统单元, HPLC-3色谱系统单元

应用分析法
        分子荧光光谱法、吸光光度法、磷光法、化学发光法、液相色谱-荧光法

工作原理         
        以可控脉冲氙灯为光源,激发并检测样品中的被测化合物的荧光信号,对所检测的信号通过透射光和基准信号进行校正,液晶显示屏直接报浓度。因此能保证测量结果的高度重现性,每一个分析项目的标准曲线保存于永久性存储器中常年使用。








分析仪特点
•    与普通光度分析法和原子吸收分析法相比,荧光分析法具备高灵敏度、高选择性、试剂用量少,分析速度快等优点
•    用于测定27种常规水质指标
•    俄罗斯疾病预防控制系统、自来水供应检测系统各个实验室已装备4000多台FLUORAT-02水质分析仪,保证在俄罗斯每一个城市直接饮用自来水的安全
•    FLUORAT分析仪是多功能分析仪、同一台仪器可以用于测定分子荧光、化学发光计、磷光、低温荧光、光度吸收、液相色谱的检测器等

水质分析项目
指标    方法    监测范围
mg/L    样品量,mL    仪器配置    疾控中心PNDF标准号或者国家标准代号(俄国)    使用范围 
                        地表水    饮用水    污水
铝    荧光    0.01~5.0    10    2M或3М    14.1:2:4.181-02    √    √    √
阴离子表面活性剂    荧光    0.025~2.0    5~20    2М或3М    14.1:2:4.158-2000
ГОСТ Р 51211-98    √    √
√    √
苯并[a]芘
(低温荧光方法)    低温荧光    0.000002~
0.0002    1000    2М+CRYO1    14.1:2:4.185-02
    √    √    √
苯并[a]芘
(液相色谱荧光法)    色谱荧光    0.000002~
0.0005    1000    2М+HPLC    14.1:2:4.186-02
ГОСТ Р 51310-99    √    √
√    √

    荧光    0.0001~0.05    50    2M或3М    ГОСТ 18294-89
    √    √    √
硼    荧光    0.05~5    5    2M或3М    14.1:2:4.36-95
ГОСТ Р 51210-98    √    √
√    √
钒                                光度    0.025~2.0    50~500    2M或3М    14.1:2:4.118-97    √    √    √
总铁    荧光    0.05~5.0    1~10    2M或3М    14.1.29-95    √    √    √
阳离子表面活性剂    荧光    0.01~2    5~20    2M或3М    14.1:2:4.39-95
ГОСТ Р 51211-98    √    √
√    √
锰                      光度    0.01~2.5    20~100    2M或3М    14.1:2:4.188-02    √    √    √
铜    荧光    0.005~0.2    2    2M或3М    14.1:2:4.28-95    √    √    √
钼                      光度    0.025~0.25    10~100    2M或3М        √    √    √
浊度     比浊    1.0~100EMF    3    3М        √    √   
砷    荧光    0.005~2.0    10~100    2M或3М            √   
石油类    荧光    0.005~50    100    2M或3М    14.1:2:4.128-98    √    √    √
镍                                光度    0.01~4    5~100    2M或3М    14.1:2:4.202-03    √    √    √
亚硝酸盐    荧光    0.005~5.0    5    2M或3М    14.1:2:4.26-95    √    √    √
锡    荧光    0.01~1.0    5 ~25    2M或3М    14.1:2:4.40-95    √    √    √
铅    低温荧光    0.005~1.0    10    2M+CRYO2    14.1:2:4.184-02    √    √    √
硒    荧光    0.0001~0.005    10~100    2M或3М    ГОСТ 19413-89        √   
硫化物    荧光    0.005~2.5    50    2M或3М    14.1:2:4.126-98    √    √    √
铀    磷光    0.002~1.0    0.5    2M    14.1:2:4.38-95    √    √    √
酚类    荧光    0.0005~25.0    10~250    2M或3М    14.1:2:4.182-02    √    √    √
甲醛    荧光    0.02~0.5    2    2M或3М    14.1:2:4.187-02    √    √    √
氟化物    荧光    0.1~2.5    5 ~10    2M或3М        √    √   
化学需氧量    光度    5~10000    2~ 4    2M或3М     14.1:2:4.190-03    √    √    √
铬                                      光度    0.02~0.5    20    2M或3М        √    √   
氰化物                                光度    0.02~0.4    5~20    2M或3М    14.1:2:4.146-99    √    √    √
锌    荧光    0.005~ 2.0    5~50    2M或3М    14.1:2:4.183-02    √    √    √
特殊应用   
电力设备供水中的硅    荧光    0.005~0.06    10    2M或3М   
地下水中荧光素    荧光    0.001-5    20    2M或3М   

仪器配置缩写:
2M – FLUORAT 02-2M型荧光分析仪; 3M – FLUORAT 02-3M型荧光分析仪;CRYO1 – CRYO1型低温荧光系统单元 ;CRYO2 – CRYO2型低温荧光系统单元;HPLC – HPLC-3色谱系统单元
注:测定锰、镍、铬、氰化物需另配可换样品池

联系方式:010-85755015;010-81218740;13810734298 
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原文由 xieyulian1977 发表:
昨天,看到上海某分析仪器公司的主页上有型号为930A/960MC/960CRT/970CRT荧光分光光度计,
按联系电话打过去,问他们公司的产品,哪种荧光光度计可以测出一种未知物质的激发光谱和荧光光谱,该公司的工作员回答他们的仪器不是测这些的,光度计是定量测出某种物质的成份,而不是测光谱。

????我一直以为用荧光光度计可以得出可以某物质,如有机染料、量子点的激发光谱和荧光光谱,难道我弄错了吗?
荧光光度计跟荧光光谱仪有什么不同呢?

荧光光度计就像分光光度计一样,只能再给定的激发波长和发射波长下,测量荧光强度,不具备连续扫描光谱的功能,后者为荧光光谱仪的功能,同时荧光光谱仪肯定具有光度计的功能
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