植物灰分和各種營(yíng)養(yǎng)元素的測(cè)定

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1、第 十 三 章 植 物 灰 分和 各 種 營(yíng) 養(yǎng) 元 素 的 測(cè) 定Email: yangcHgnjA 概 述v灰化的目的總灰分 樣 品 經(jīng) 高 溫 灼 燒 ， 有 機(jī) 物 中 的 碳 、 氫 、 氧 等 物 質(zhì) 與 氧 結(jié) 合 成 二氧 化 碳 和 水 蒸 汽 而 碳 化 ， 殘 留 物 呈 無(wú) 色 或 灰 白 色 的 氧 化 物 。粗灰分 燃 燒 時(shí) 生 成 的 炭 粒 不 易 完 全 燒 盡 ， 樣 品 上 可 能 粘 附 有 少 量 的 塵土 或 加 工 時(shí) 混 入 的 泥 沙 等 ， 而 且 樣 品 灼 燒 后 無(wú) 機(jī) 鹽 組 成 有 所 改 變 ， 如 ：碳 酸 鹽 增 加 ， 氯

2、 化 物 和 硝 酸 鹽 的 揮 發(fā) 損 失 ， 有 機(jī) 磷 、 硫 轉(zhuǎn) 變 為 磷 酸 鹽和 硫 酸 鹽 ， 質(zhì) 量 均 有 改 變 。 所 以 實(shí) 際 測(cè) 定 的 總 灰 分 只 能 是 “ 粗 灰分 ” ?；曳衷?磷 、 鉀 、 鈣 、 鎂 、 鈉 和 多 種 微 量 元 素 。 二 、 灰 化 的 方 法一 般 灰 化 法 ；灰 化 后 的 殘 灰 用 水 浸 濕 后 再 次 灰 化 ；灰 化 后 的 殘 灰 用 熱 水 溶 解 過(guò) 濾 后 再 次 灰 化 殘 渣 ；添 加 醋 酸 鎂 或 硝 酸 鎂 或 碳 酸 鈣 等 灰 化 ；添 加 硫 酸 灰 化 。 各 種 試 樣 灰 化

3、的 條 件 試 樣 名 稱 測(cè) 定 條 件 * 試 樣 量 (g) 谷 物 及 其 制 品 (燕 麥 、 大 麥 、 小 麥 、 玉 米 、 蕎 麥 、 稻 米 、 小 麥 粉 及 谷 物 粉 類 、 谷 物 的 副 產(chǎn) 品 ) B (1) B (5) 約 550 700 35 谷 物 及 其 制 品 (糙 米 、 大 米 、 大 麥 仁 、 裸 麥 、 麥 仁 、 小 麥 、 小 麥 仁 ) (麩 皮 、 細(xì) 麩 皮 、 大 豆 粉 、 淀 粉 ) B (5) B (1) 600 600 5 3 風(fēng) 干 植 物 莖 葉 等 新 鮮 或 含 水 多 植 物 莖 葉 等 淀 粉 、 淀 粉 制

4、品 、 甜 食 等 水 果 及 其 制 品 蔬 菜 及 其 制 品 咖 啡 及 其 炒 豆 、 茶 葉 、 堅(jiān) 果 及 其 制 品 牛 乳 、 奶 油 、 濃 縮 乳 油 脂 (1) A (1) B (1) AB(1)(2)(3) AB(1)(2)(3) B(1)(2)(3) AB (1) C (1) 525 525 約 525 525 約 525 約 525 550 550600 23 1020 510 25 510 510 45 50 糖 密 、 砂 糖 及 其 制 品 蜂 密 肉 及 肉 制 品 ， 肉 的 提 取 物 魚 類 及 其 海 產(chǎn) 品 B(1)(2)(3) AB(1) B(1

5、)(2)(3) (1)(2)(3) 525 600 約 525 550 35 510 35 2 檸 檬 、 桔 子 提 取 物 和 香 精 、 香 草 提 取 物 AB(1)(2)(3) 約 525 10mL 原 糖 、 砂 糖 、 粗 糖 密 、 白 糖 B (4) 800 35 *此 表 摘 自 日 本 食 品 工 業(yè) 學(xué) 會(huì) 編 ， 鄭 州 糧 食 學(xué) 院 譯 ， 食 品 分 析 法 1四 川 科 技 出 版 社 ， 1986， 稍 有 改 動(dòng) 。 三 、 植 物 營(yíng) 養(yǎng) 元 素 待 測(cè) 液 的 制 備 方 法灰化法 灰 化 后 用 稀 酸 溶 解酸溶法1. 硫 酸 -雙 氧 水 ；2.

6、 硫 酸 -高 氯 酸 ；3. 硫 酸 -高 氯 酸 -氫 氟 酸 ；4. 硝 酸 -高 氯 酸 -鹽 酸 ；5. 鹽 酸 或 硝 酸 浸 提 。堿溶法碳 酸 鈉 、 氫 氧 化 鈉 或 偏 硼 酸 鋰 熔 融 綠 色 環(huán) 保 消 化 技 術(shù) 微 波 消 解微 波 是 一 種 高 頻 電 磁 波 ， 其 頻 率 為 3 x 102一 3 x 105MHz， 波 長(zhǎng) 從 0.01mm到 1m， 包 括 分 米 波 、厘 米 波 、 毫 米 波 和 亞 毫 米 波 ， 在 電 磁 波 譜 系 列中 ， 其 高 頻 端 與 遠(yuǎn) 紅 外 線 相 鄰 ， 而 低 頻 端 與 普通 無(wú) 線 電 波 的 超

7、 短 波 銜 接 。微 波 熱 效 應(yīng) 原 理 ： 物 質(zhì) 的 離 子 、 極 性 分 子 及 因電 場(chǎng) 作 用 而 產(chǎn) 生 的 極 化 分 子 在 迅 速 交 變 的 微 波場(chǎng) 中 交 替 排 列 ， 高 速 振 蕩 、 摩 擦 和 碰 撞 而 瞬 間產(chǎn) 生 的 。 微 波 在 化 學(xué) 領(lǐng) 域 中 的 應(yīng) 用1. 微 波 能 有 助 于 物 質(zhì) 的 合 成 和 分 解 試 樣 ；2. 微 波 能 測(cè) 定 水 分 ；試 樣 水 分 的 測(cè) 定 ， 一 般 采 用 微 波 熱 效 應(yīng) 烘 干 法 ， 或 試 樣 介電 常 數(shù) 測(cè) 量 法 。 此 外 還 有 用 雙 模 式 微 波 傳 感 器 測(cè)

8、 量 由 于 材料 含 水 率 不 同 而 引 起 的 兩 種 模 式 諧 振 頻 率 之 差 以 測(cè) 定 水 份 。3. 微 波 促 進(jìn) 氣 固 反 應(yīng) 。美 國(guó) Dow化 學(xué) 工 業(yè) 公 司 等 報(bào) 道 了 一 種 用 炭 吸 附 NOx后 用 微 波 處理 使 其 還 原 成 無(wú) 害 的 氮 氣 和 二 氧 化 碳 的 方 法 。張 達(dá) 欣 等 采 用 易 吸 收 微 波 的 活 性 炭 為 吸 附 劑 和 還 原 劑 ， 不 需 任何 催 化 劑 ， 用 3/4人 同 軸 腔 為 反 應(yīng) 器 ， 微 波 輻 射 ， 將 氮 氧 化 物 還原 分 解 為 無(wú) 公 害 的 N 2和 CO2

9、氣 體 。 微 波 消 解 的 優(yōu) 點(diǎn)1.速 度 快 :消 解 可 通 過(guò) 提 高 溫 度 /壓 力 協(xié) 助 反 應(yīng) ， 使 反 應(yīng) 物 在 特定 溫 度 下 發(fā) 生 快 速 分 解 ， 比 普 通 消 化 快 4-100倍 完 成 。2.不 改 變 反 應(yīng) 方 向 ：2450MHz微 波 只 導(dǎo) 致 分 子 運(yùn) 動(dòng) ， 不 引 起 分 子 結(jié) 構(gòu) 變化 ， 大 多 數(shù) 傳 統(tǒng) 試 劑 不 會(huì) 因 為 其 活 性 成 分 的 蒸 發(fā) 而 降 低 或失 去 強(qiáng) 度 ， 從 而 不 會(huì) 改 變 消 解 反 應(yīng) 的 方 向 。3.效 率 高 ：微 波 直 接 向 樣 品 釋 放 能 量 ， 避 免

10、傳 統(tǒng) 方 式 中 能 量 的損 失 ， 提 高 了 能 量 的 使 用 效 率 。 4.準(zhǔn) 確 ：通 過(guò) 磁 控 管 可 控 制 分 解 條 件 ， 避 免 了 人 為 操 作 產(chǎn)生 的 錯(cuò) 誤 和 誤 差 。 通 過(guò) 溫 壓 控 制 可 以 保 證 消 解 的 質(zhì) 量 ，保 證 反 應(yīng) 一 致 的 平 行 性 和 重 復(fù) 性 。5. 避 免 過(guò) 氯 酸 的 使 用 ：如 HNO3在 微 波 消 化 期 間 ， 基 于 消 化 瓶 內(nèi) 壓 力 的 緣故 ， 會(huì) 產(chǎn) 生 較 高 的 溫 度 ， 可 取 代 過(guò) 氯 酸 的 使 用 。6. 防 止 元 素 的 揮 發(fā) 元 素 、 污 染 和 毒

11、害 ：如 ： As， Hg等 可 被 保 留 在 消 化 溶 液 中 ， 降 低 的 空白 值 ， 操 作 人 員 避 免 接 觸 酸 霧 和 有 害 的 氣 體 ， 微波消解儀 微波消解儀 微波消解罐 微 波 消 解 酸 選 擇 的 一 般 準(zhǔn) 則硝 酸 ：廣 泛 用 于 酸 消 解 。 能 氧 化 侵 蝕 金 屬 和 有 機(jī) 物 質(zhì) 。 Au，Pt， Nb， Ta和 Zr不 能 被 硝 酸 溶 解 。 Sn， Sb和 形 成 不 溶 性 的水 合 氧 化 物 。 能 溶 解 大 多 數(shù) 硫 化 物 ， UO2和 U3O8。 在 起 始 反應(yīng) 后 ， 可 加 入 過(guò) 氧 化 氫 以 使 消

12、解 徹 底 。 主 要 用 于 有 機(jī) 樣 品 如 脂 肪 、 飲 料 、 蛋 白 質(zhì) 、 碳 水 化 合 物 、植 物 材 料 、 廢 水 、 一 些 顏 料 和 聚 合 物 。 鹽 酸 ：本 身 應(yīng) 用 不 廣 。 用 于 溶 解 弱 酸 的 鹽 ， 碳 酸 鹽 ， 磷 酸 鹽和 無(wú) 機(jī) 氧 化 物 、 (如 Fe2O3)和 鋁 金 屬 重 。硫 酸 ： 可 完 全 破 壞 幾 乎 所 有 的 有 機(jī) 物 ， 進(jìn) 行 快 速 脫 水 炭 化 。沸 點(diǎn) :339 ， 用 于 有 機(jī) 組 織 、 氫 氧 化 物 、 合 金 、 金 屬 和 礦 石 。采 用 玻 璃 或 石 英 容 器 可 擴(kuò)

13、大 硫 酸 的 適 用 溫 度 范 圍 。 應(yīng) 用 于 敞 口 微 波 消 解 系 統(tǒng) 如 美 國(guó) 公 司 的 Ta系 統(tǒng) 采 用 玻 璃 或 石 英 容 器 。 HClO4是 一 種 強(qiáng) 氧 化 劑 ， 能 與 其 他 酸 不 反 應(yīng) 的 金 屬 反 應(yīng) ， 也能 完 全 分 解 有 機(jī) 物 ， 然 而 當(dāng) 熱 高 氯 酸 與 有 機(jī) 物 及 容 易 氧 化 的無(wú) 機(jī) 物 接 觸 時(shí) ， 可 能 會(huì) 產(chǎn) 生 爆 炸 ， 因 為 高 氯 酸 在 微 波 系 統(tǒng) 的密 閉 容 器 中 加 熱 時(shí) 經(jīng) 歷 了 一 個(gè) 不 可 逆 的 分 解 反 應(yīng) ， 產(chǎn) 生 一 種氣 態(tài) 最 終 產(chǎn) 物 造 成

14、 壓 力 迅 速 上 升 ， 形 成 潛 在 的 威 脅 。 慎 重 使 用 。H3PO4 熱 磷 酸 成 功 的 用 于 那 些 用 鹽 酸 消 解 時(shí) 會(huì) 使 某 些 特 定 痕 量 組分 揮 發(fā) 損 失 掉 的 鐵 基 合 金 。 磷 酸 除 了 可 消 解 鐵 基 合 金 ， 還 可 溶 解 許 多 鋁 爐 渣 、 鐵 礦 石 、鉻 及 堿 金 屬 。 BF4 四 氟 硼 酸 用 于 那 些 需 要 分 解 硅 酸 鹽 和 需 高 溫 條 件 的 含 有 無(wú)機(jī) 基 體 的 地 質(zhì) 樣 品 的 消 解 。 在 227 的 密 閉 容 器 中 其 分 壓 僅為 57atm， 不 需 高 壓

15、 就 可 得 到 比 氫 氟 酸 更 高 的 溫 度 ， 且 酸 并不 分 解 。 硅 酸 鹽 、 地 質(zhì) 樣 。HF 適 用 于 徹 底 消 解 含 硅 樣 品 。 HCl:HNO3(王 水 ) 用 于 無(wú) 機(jī) 物 如 金 和 鉑 的 消 解 。 植 物 組 織 和 廢 水 也 通 常 用此 混 合 酸 消 解 。 王 水 能 從 硅 脈 石 中 濾 去 金 屬 但 不 能 使 其 全 部溶 解 。 HNO3:H2SO4 得 益 于 硫 酸 鹽 的 絡(luò) 合 物 的 形 成 及 高 溫 下 脫 水 和 氧 化 的 性 質(zhì) 。一 般 體 積 比 1:1。 起 始 反 應(yīng) 后 加 入 過(guò) 氧 化

16、氫 可 使 反 應(yīng) 完 全 ， 但須 當(dāng) 液 體 體 積 減 少 至 可 看 到 SO2煙 霧 時(shí) 才 加 入 。適 用 于 聚 合 物 、 脂 肪 和 有 機(jī) 材 料 HNO3:HF 一 般 體 積 比 為 HNO3:HF=1:5， 溶 解 Ti， ， Nb和 Zr(除 ZrO2)。 合 金 、 碳 化 物 、 氮 化 物 、 硼 化 物 、 硅 酸 鹽 巖 石 、灰 、 礦 渣 和 高 硅 含 量 的 植 物 材 料 可 用 此 混 合 酸 消 解 。 過(guò) 氧 化 氫 :如 果 HNO3消 解 食 物 或 類 似 樣 品 后 仍 有 殘 余 有機(jī) 物 存 在 ， 可 以 加 入 過(guò) 氧 化

17、 氫 ， 但 應(yīng) 小 心 從 事 。 過(guò)氧 化 氫 必 須 在 預(yù) 處 理 階 段 和 低 功 率 條 件 下 (250 )進(jìn) 行 輔 助 ， 或 在 主 要 有 機(jī) 物 質(zhì) 被 消 解 后 才 能 加 入 。需 要 炭 化 的 樣 品 須 在 密 閉 容 器 消 解 操 作 的 后期 蒸 發(fā) 掉 硝 酸 和 水 ， 然 后 加 入 過(guò) 氧 化 氫 徹 底 消 解 有機(jī) 物 質(zhì) 。 硝 酸 和 水 蒸 發(fā) 到 產(chǎn) 生 濃 白 的 SO2煙 霧 為 止 。過(guò) 氧 化 氫 應(yīng) 逐 滴 加 入 ， 直 到 溶 液 變 清 為 止 。 HNO3:HCl:HF 通 常 方 法 是 制 成 逆 王 水 (

18、HNO3:H 體 積 比 3:1)， 然 后 再和 H 以 7:3的 體 積 比 混 合 。 另 一 種 比 例 為 HNO3:H :H體 積 比 為 5:15:3。 用 于 消 解 合 金 、 硅 酸 鹽 巖 石 、 灰 、 礦 渣 、 粘 土 、 玻 璃 和 一些 陶 瓷 。H2SO4:H3PO4比 例 為 1:1用 于 消 解 樣 品 使 用 量 原 則有 機(jī) 樣 品 樣 品 ：l 機(jī) 樣 品 應(yīng) 限 制 到 0.5 2g物 質(zhì) /容 器 ， 取 決 于 樣 品 有機(jī) 物 的 含 量 的 高 低 。 如 石 油 屬 重 有 機(jī) 物 ， 安 全 限 不能 超l 對(duì) 于 陌 生 樣 品 從

19、0.1 0.2g開 始 逐 漸 增 加 到 0.5g， 這將 防 止 樣 品 消 解 過(guò) 程 中 過(guò) 量 氣 體 副 產(chǎn) 物 的 積 累 。無(wú) 機(jī) 樣 品 量 ：l 限 制 在 10g物 質(zhì) /容 器 。 典 型 的 限 制 因 素 是 消 解 /萃取 品 所 需 酸 的 量 。有 機(jī) -無(wú) 機(jī) 混 合 樣 ： l 如 果 樣 品 中 含 有 5%以 上 有 機(jī) 物 時(shí) ， 需 把 此 樣 品 視 為有 機(jī) 物 ， 并 依 據(jù) 有 機(jī) 物 的 處 理 方 式 來(lái) 消 化 整 個(gè) 樣 品 。 溫 度 /壓 力 使 用 原 則溫 度 不 超 過(guò) 250 壓 力 （ 視 儀 器 的 質(zhì) 量 ， 一

20、般 不 超 過(guò) 20atm) 典 型 微 波 消 解 操 作 ：硝 酸 -鹽 酸 消 解 ：l 稱 取 1 2 干 試 樣 置 于 消 解 罐 中 ， 加 入 10mL硝 酸和 5mL鹽 酸 ， 旋 緊 罐 蓋 ， 靜 置 一 夜 以 防 加 熱 反 應(yīng) 過(guò)分 激 烈 ， 然 后 ， 按 下 列 步 驟 在 微 波 爐 中 進(jìn) 行 處 理 ：30%全 功 率 4min50%全 功 率 4min100%全 功 率4min。 將 樣 品 罐 靜 止 冷 卻 至 室 溫 ， 開 蓋 ， 濃 縮 至2mL， 在 25mL容 量 瓶 中 用 去 離 子 水 稀 至 刻 度 。 硝 酸 -氫 氟 酸 -雙

21、 氧 水 消 解 ：l 稱 取 干 試 樣 1 2 置 于 消 解 罐 中 ， 加 入 硝 酸10mL和 50%HF3mL， 靜 置 一 夜 ， 然 后 ， 在微 波 爐 中 按 以 下 步 驟 處 理 ： 30%全 功 率4min60%全 功 率 4min100%全 功 率2min40%全 功 率 5min。l 冷 卻 后 ， 加 入 30%的 H2O210mL， 將 溶 液 在微 波 爐 中 濃 縮 后 轉(zhuǎn) 入 25mL容 量 瓶 中 ， 稀 至刻 度 。 過(guò) 濾 沉 淀 后 ， 待 測(cè) 。 （ 一 ） 植 物 氮 的 測(cè) 定待測(cè)液制備方法1. 開 氏 消 化 ；2. 硫 酸 -雙 氧 水

22、 法測(cè)定方法1) 蒸 餾 法 。2) 納 氏 比 色 法 。3) 靛 酚 藍(lán) 比 色 法 。4) 堿 解 擴(kuò) 散 法 （ 康 惠 皿 法 ） 5) 氨 氣 敏 電 極 法 。6) 甲 醛 法 （ 二 ） 植 物 磷 的 測(cè) 定待測(cè)液制備方法1. 硫 酸 -雙 氧 水 ；2. 硫 酸 -高 氯 酸 。測(cè)定方法1) 鉬 藍(lán) 比 色 法2) 鉬 黃 比 色 法 （ 三 ） 植 物 鉀 的 測(cè) 定待測(cè)液制備方法1. 硫 酸 -雙 氧 水 ；2. 硫 酸 -高 氯 酸 ；3. 灰 化 法 ；4. 6M鹽 酸 浸 提 法 。測(cè)定方法火 焰 光 度 法。 （ 四 ） 植 物 鈣 、 鎂 的 測(cè) 定待測(cè)液制備

23、方法1. 硫 酸 -雙 氧 水 ；2. 硫 酸 -高 氯 酸 ；3. 灰 化 法 ；4. 硝 酸 -高 氯 酸 -鹽 酸測(cè)定方法1. AAs法 ； （ 注 意 陰 離 子 的 干 擾 ） 2. ICP法 ；3. EDTA絡(luò) 合 滴 定 法 。 （ 五 ） 植 物 硼 的 測(cè) 定待測(cè)液制備方法灰 化 法 或 堿 熔 法 ；測(cè)定方法1. 甲 亞 胺 比 色 法 ；2. 姜 黃 素 比 色 法 。3. 鄰 二 雜 菲 鎘 締 合 /硝 基 苯 萃 取 原 子 吸 收 法 硼 的 測(cè) 定 鄰 二 雜 菲 鎘 締 合 /硝 基 苯 萃 取 原 子 吸 收 法1、方法原理 硼 雖 可 用 無(wú) 火 焰 -A

24、AS法 測(cè) 定 ， 但 在 石 墨 爐 中 易 形成 碳 化 硼 難 于 原 子 化 而 降 低 了 其 測(cè) 定 的 靈 敏 度 。 在 硫 酸 的 介 質(zhì) 中 ， 用 氟 化 銨 將 樣 品 消 解 液 中 的BO33-轉(zhuǎn) 化 為 BF4-， 然 后 使 之 與 Cd(phen)32+三 （ 1,10-含 鄰 二 氮 菲 ） 鎘 離 子 締 合 ， 反 應(yīng) 如 下 ：以 硝 基 苯 萃 取 ， 在 空 氣 -乙 炔 火 焰 中 ， 用 AAS法 測(cè) 定鎘 的 含 量 從 而 間 接 測(cè) 定 硼 的 含 量 。 2、 試 劑Cd(phen)32+溶 液 ： 取 2mg/mL Cd2+和 5mg

25、/mL鄰 二 氮 菲 配 成 100mL溶 液 ；500mg/L KBF4溶 液 液 和 1.25mol/L NH4F溶 液 ；1/15mol/LKH2PO4-1/15molNa2HPO4緩 沖 溶 液 (pH=4.9)3、 操 作稱 植 物 樣 12g至 消 化 杯 ， 加 濃 硝 酸 15mL,高 氯 酸 2mL， 穩(wěn)定 劑 高 錳 酸 鉀 0.01g， 微 波 消 解 制 成 待 測(cè) 液 。取 適 量 待 測(cè) 液 加 1.25mol/L NH4F溶 液 和 濃 硫 酸 各 5mL， 80加 熱 30min， 置 于 分 液 漏 斗 中 ， 加 入 pH=4.9緩 沖 液 10mL， 搖1

26、min， 加 Cd(phen) 32+溶 液 0.7mL充 分 混 合 ， 用 硝 基 苯 5mL萃 取3min， 取 有 機(jī) 相 于 228.2nm處 AAS測(cè) 定 鎘 ， 然 后 計(jì) 算 硼 的 含 量 。 3、 方 法 評(píng) 述可 用 MIBK、 三 氯 甲 烷 或 乙 酰 丙 酮 等 作 為 萃 取 劑 ；對(duì) 植 物 樣 品 消 解 處 理 后 的 常 見 離 子 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn) 表 明 ， 因萃 取 體 系 控 制 pH值 在 5.0左 右 ， Al3+、 Fe3+大 部 分 沉 淀 分離 ； Na+、 K+ 、 Ca2+、 Mg2+也 不 能 取 代 Cd(phen)32+中 的 C

27、d，因 而 很 難 進(jìn) 入 有 機(jī) 相 中 ； F-、 C1- 、 NO3- 、 ClO4-、 SO42- 、 C032-、 PO43-等 雖 有 與 Cd(phen)32+締 合 趨 勢(shì) ， 但 在 萃取 條 件 下 ， 絡(luò) 離 子 的 空 間 構(gòu) 型 迫 使 變 形 性 大 ,不 易 與Cd(phen) 32+締 合 ， 或 優(yōu) 先 進(jìn) 入 有 機(jī) 相 ， 致 使 共 存 離 子 達(dá)不 到 干 擾 。測(cè) 定 有 機(jī) 相 中 的 吸 光 度 ， 硼 的 特 征 濃 度 為 0.016g/mL 1 ， 線 性 范 圍 是 0.005-1.20 g/mL。 硼 的 測(cè) 定 熒 光 法硼 熒 光

28、分 析 多 在 強(qiáng) 酸 介 質(zhì) 或 有 機(jī) 介 質(zhì) 中 進(jìn) 行 ， 且 靈敏 度 和 選 擇 性 不 夠 理 想 ， 有 的 反 應(yīng) 時(shí) 間 較 長(zhǎng) 、 試 劑 穩(wěn) 定 性差 。方 法 原 理 ：在 近 中 性 的 水 介 質(zhì) 中 ， 2-(5-甲 基 -2-胂 酸 基 苯 )偶氮 -1,8-二 羥 基 -3,6-萘 二 磺 酸 (簡(jiǎn) 稱 5-MAsA-I)與 硼 形 成 在 紫外 光 區(qū) 強(qiáng) 熒 光 物 質(zhì) ， 絡(luò) 合 反 應(yīng) 時(shí) 間 短 （ 3 5min形 成 ） ，試 劑 及 絡(luò) 合 物 穩(wěn) 定 時(shí) 間 長(zhǎng) 、 選 擇 性 和 靈 敏 度 均 較 好 ， 可 直接 植 物 樣 品 中 微

29、 量 硼 的 測(cè) 定 。 水 定 容 ,于 ex=235nm， em =367nm處 ,測(cè) 定 溶 液 的 熒 光 強(qiáng) 度 。 在 25mL比 色 管 中 依 次 加 入 0.5mmol/L熒 光 試 劑（ 5-MAsA-I,水 溶 液 ） 2.0mL ， pH6.7的 磷 酸 氫二 鈉 -磷 酸 氫 二 鉀 緩 沖 溶 液 5.0mL和 一 定 量 的 標(biāo) 準(zhǔn)硼 溶 液 或 樣 品 試 液 ， 以 二 次 蒸 餾 水 定 容 ， 于 ex= 235nm ， em=367nm處 ,測(cè) 定 溶 液 的 熒 光強(qiáng) 度 。操 作 步 驟 測(cè) 定 的 要 點(diǎn)1. 酸 度 對(duì) 熒 光 強(qiáng) 度 的 影 響

30、 ： 在 pH6.7的 磷 酸 氫 二 鈉 -磷 酸二 氫 鉀 為 反 應(yīng) 的 緩 沖 介 質(zhì) ， 絡(luò) 合 物 在 pH6.3 7.3范 圍內(nèi) ,熒 光 強(qiáng) 度 最 大 且 穩(wěn) 定 。2. 緩 沖 劑 用 量 的 影 響 ： 緩 沖 劑 用 量 在 3 7mL范 圍 內(nèi) ,熒光 值 基 本 不 變 。3. 熒 光 試 劑 用 量 ： 不 足 則 反 應(yīng) 不 完 全 , 過(guò) 大 則 熒 光 猝 熄滅 ， 在 試 驗(yàn) 條 件 下 , 在 1 3mL范 圍 內(nèi) 熒 光 強(qiáng) 度 基 本 不變 。4. 熒 光 配 合 物 穩(wěn) 定 性 ： 3 5min完 成 反 應(yīng) 且 至 少 穩(wěn) 定 5h。 5. 絡(luò)

31、合 物 組 成 比 為 B R=1 2。6. 線 性 范 圍 ： 02ppm。 硼的診斷指標(biāo)甜 菜 硼 的 診 斷 ：極 度 缺 硼 (B， 18 mgkg-1)； 供 應(yīng) 中 等 (B， 1830 mgkg-1 )； 供 應(yīng) 充 足 (B， 30 mgkg-1) 。甘 藍(lán) 型 油 菜 的 硼 診 斷 ： 嚴(yán) 重 缺 硼 (B， 5 mgkg-1)； 明 顯 缺 硼 (B， 58 mgkg-1 )； 不 缺 硼 (B， 10 mgkg -1)。 （ 六 ） 植 物 錳 的 測(cè) 定待測(cè)液制備方法灰 化 法 ； 酸 溶 法 。測(cè)定方法1. AAs法 或 ICP法 ；2. 高 錳 酸 鉀 比 色 法

32、 。 植物錳的診斷指標(biāo)1. 燕 麥 、 小 麥 為 15 mgkg-1，2. 大 豆 為 20 mgkg-1，3. 大 麥 為 15 mgkg-1，4. 亞 麻 、 胡 蘿 卜 、 苜 蓿 為 15 mgkg-1，5. 甜 菜 為 10 mgkg-1，6. 豌 豆 為 8 mgkg-1。注意植物在不同發(fā)育時(shí)期以及不同部位的差異。 （ 七 ） 植 物 銅 、 鋅 的 測(cè) 定待測(cè)液制備方法：灰 化 法 ； 酸 溶 法 。測(cè)定方法：AAs法 或 ICP法 ；診斷指標(biāo)銅1. 柑 桔 葉 片 6 mgkg -1；2. 梨 、 蘋 果 葉 片 5 mgkg-1；3. 桃 7 mgkg-1。4. 苜 蓿 全

33、 株 10 mgkg-1；5. 大 豆 新 成 熟 葉 片 為 10 mgkg-1；6. 棉 花 新 成 熟 葉 片 為 8 mgkg-1；7. 玉 米 開 始 吐 絮 時(shí) 的 耳 葉 為 5 mgkg-1；8. 大 、 小 麥 葉 片 為 6 mgkg-1；9. 水 稻 稻 草 的 含 銅 濃 度 為 6 mgkg-1。 鋅1. 少 于 15 mgkg-1， 可 能 發(fā) 生 缺 鋅 現(xiàn) 象 ；2. 少 于 24 mgkg-1可 能 對(duì) 鋅 肥 有 良 好 反 應(yīng) 。3. 一 般 作 物 含 鋅 少 于 15 mgkg-1時(shí) ， 可 能 對(duì)鋅 肥 有 良 好 反 應(yīng) （ 八 ） 植 物 鉬 的

34、 測(cè) 定待測(cè)液制備方法：灰 化 法 。測(cè)定方法：1. 硫 氰 酸 比 色 法 ；2. 極 譜 法 ；3. 無(wú) 火 焰 AAs法 或 ICP法 ；4. 二 甲 氧 基 經(jīng) 基 苯 基 熒 光 酮 光 度 法 鉬 的 測(cè) 定 二 甲 氧 基 羥 基 苯 基 熒 光 酮 光 度 法方 法 原 理 ： 表 面 活 性 劑 2,3,7三 羥 基 熒 光 酮 類試 劑 (如 水 楊 基 熒 光 酮 、 苯 基 熒 光 酮 、 二溴 苯 基 熒 光 酮 、 二 溴 羥 基 苯 基 熒 光 酮 、 鄰羥 基 萘 基 熒 光 酮 等 ） 與 鉬 形 成 配 合 物 ， 其顯 色 反 應(yīng) 靈 敏 度 較 高 ，

35、選 擇 性 較 好 ， 可 用光 度 法 測(cè) 定 鉬 的 含 量 。 熒 光 酮 試 劑 二 甲 氧 基 羥 基 苯 基 熒光 酮 (DMHPF)， 學(xué) 名 是 2,3,7-三 羥 基 -9-(3,5-二 甲 氧 基 -4-羥 基 )苯 基 熒 光 酮 ， 其結(jié) 構(gòu) 式 為 ： 并 利 用 Mo6+-DMH-PF-Tritonx-100三 元 體 系 ， 形成 與 鉬 的 顯 色 反 應(yīng) ， 建 立 了 測(cè) 定 痕 量 鉬 的 方 法 。在 硫 磷 混 酸 (H2SO4酸 度 0.04l-0.086mol/L)介 質(zhì)中 ， 形 成 鉬 /試 劑 =1： 1的 紅 色 配 合 物 ， 最 大 吸

36、 收 鋒526nm， 表 觀 摩 爾 吸 光 系 數(shù) 為 1.25 10mol/L/cm， 鉬含 量 在 0-8g/25m1范 圍 內(nèi) 符 合 比 耳 定 律 。反 應(yīng) 的 選 擇 性 較 其 他 熒 光 酮 試 劑 有 所 改 善 ， 特別 是 三 價(jià) 鐵 的 允 許 量 可 高 達(dá) 175mg/mL， 而 且 釩 、 鎢 、鈷 等 的 允 許 量 也 有 所 提 高 。方 法 簡(jiǎn) 便 、 快 速 、 準(zhǔn) 確 ， 用 于 樣 品 中 鉬 的 測(cè) 定獲 得 滿 意 結(jié) 果 。 儀 器 與 試 劑722型 分 光 光 度 計(jì)硫 磷 混 酸 溶 液 ：l 分 別 取 硫 酸 24mL， 磷 酸 8

37、0mL， 用 水 稀 至 500m1。 二 甲 氧 基 羥 基 苯 基 熒 光 酮 （ DMH-PF） 溶 液 ：l 0.4g/L， 稱 取 DMHPF 0.0400g， 加 3mol/L H2SO4 7mL， 乙 醇 20m1攪 拌 溶 解 ， 加 少 許 乙 醇 稀 釋 移 至100mL容 量 瓶 中 ， 用 95 乙 醇 定 容 。50g/L tritonx-100溶 液 。 操 作 步 驟稱 取 適 量 植 物 樣 品 ， 加 濃 HNO3 10ml浸 泡 24h后 低溫 消 解 至 劇 烈 反 應(yīng) 完 畢 ， 再 加 硝 酸 -高 氯 酸 混 酸(2： 1)10-15mL， 蒸 至

38、近 干 ， 用 稀 NaOH調(diào) pH近 中性 后 ， 定 容 得 待 測(cè) 液 。移 取 一 定 量 待 測(cè) 液 (鉬 8g)于 25mL容 量 瓶 中 ，依 次 加 入 硫 磷 混 酸 溶 液 2.0mL， 50g/L tritonx-100溶 液 5.0m1， DMH-PF溶 液 2mL， 水 定 容 ， 以 試劑 空 白 為 參 比 ， 用 1cm比 色 皿 ， 于 分 光 光 度 計(jì)526nm波 長(zhǎng) 處 測(cè) 定 吸 光 度 。 方 法 評(píng) 述 酸 度 試 驗(yàn)用 硝 酸 、 鹽 酸 、 硫 酸 和 磷 酸 體 系 ， Mo6+-DMH-PF-Tritonx-100的 顯 色 反 應(yīng) 均 可

39、 進(jìn) 行 ， 但 單 獨(dú) 使 用 少 量 磷 酸 時(shí) ， 試 劑 空 白 穩(wěn) 定 性 欠佳 ， 20min后 溶 液 顏 色 加 深 且 出 現(xiàn) 渾 濁 現(xiàn) 象 。 適 宜 H+為 0.07mol/L。顯 色 時(shí) 間 及 配 合 物 的 穩(wěn) 定 性與 DMHPF立 即 顯 色 ， 體 系 的 吸 光 度 即 達(dá) 最 大 且 恒 定 ， 至 少 24h內(nèi) 無(wú)明 顯 變 化 。 配 合 物 的 組 成 ： Mo： DMH-PF 1： 1。干 擾 試 驗(yàn)當(dāng) 測(cè) 定 誤 差 不 超 過(guò) 土 5%時(shí) ， 以 下 離 子 的 允 許 量 (以 mg計(jì) )為 ： NO3-(410)， SO42-(250)，

40、 Fe3+(175)， C1-(150)， K+(55)， Na+、 NH4+ (50)， Zn2+(45)， Cu2+(30)， 檸 檬 酸 (25)， 酒 石 酸 (20)， Mn2+ (12)，Mg2+、 Ni+(10)、 A13+(7)、 草 酸 (0 5)。 植物鉬的診斷指標(biāo) 一 般 為 0.1-0.5 mgkg-1。 三 葉 草 頂 部 0.5mgkg-1； 苜 蓿 0.28mgkg-1； 甜 菜 0.05mgkg-1； 大 、 小 麥 為 0.03 mgkg-1； 甜 玉 米 0.09 mgkg-1； 棉 花 0.5mgkg-1； 煙 草 0.13 mgkg-1等 。 植 株 含

41、 鉬 的 致 毒 量 ， 有 的 高 達(dá) 幾 百 mgkg-1也 不 一 定 表 現(xiàn)中 毒 ， 但 超 過(guò) 15 mgkg-1， 作 飼 料 可 使 牲 畜 中 毒 。 一 、 熒 光 分 析 的 基 本 原 理 當(dāng) 用 某 一 種 波 長(zhǎng) 的 光 照 射 某 種 物 質(zhì) 時(shí) ， 該 物 質(zhì) 能 在 極短 的 時(shí) 間 內(nèi) 發(fā) 出 較 照 射 波 長(zhǎng) 稍 長(zhǎng) 的 光 ， 這 種 光 稱 為 熒 光 。 能發(fā) 出 熒 光 的 物 質(zhì) 稱 為 熒 光 物 質(zhì) ， 用 來(lái) 照 射 物 質(zhì) 使 之 發(fā) 出 熒 光的 光 稱 為 激 發(fā) 光 。不 同 的 物 質(zhì) 所 發(fā) 出 的 熒 光 的 波 長(zhǎng) 不 同

42、 ， 所 需 要 的 激 發(fā)光 的 波 長(zhǎng) 也 不 同 ， 這 個(gè) 特 性 可 用 來(lái) 鑒 別 物 質(zhì) 進(jìn) 行 定 性 分 析 ，同 一 物 質(zhì) 在 一 定 條 件 下 所 發(fā) 出 的 熒 光 的 強(qiáng) 度 與 濃 度 有 關(guān) ， 據(jù)此 可 進(jìn) 行 物 質(zhì) 的 定 量 分 析 ， 這 種 利 用 物 質(zhì) 的 熒 光 特 性 進(jìn) 行 定性 定 量 分 析 的 方 法 稱 為 熒 光 光 譜 法 。所 用 儀 器 有 熒 光 計(jì) 和 熒 光 分 光 光 度 計(jì) 。 根 據(jù) 所 用 激 發(fā) 光 及 所 發(fā) 生 熒 光 波 長(zhǎng) 的 不 同 ， 分 為 ： (1)熒 光 的 產(chǎn) 生 當(dāng) 光 進(jìn) 入 某 種

43、 物 質(zhì) 后 ， 光 的 能 量 可 能有 一 部 分 或 全 部 被 物 質(zhì) 分 子 吸 收 ， 這 些 分 子的 電 子 則 從 基 態(tài) 躍 遷 至 能 級(jí) 較 高 的 激 發(fā) 態(tài) ，如 第 一 電 子 激 發(fā) 態(tài) 或 第 二 電 子 激 發(fā) 態(tài) 。 躍 遷以 后 ， 能 量 較 大 的 激 發(fā) 態(tài) 分 子 通 過(guò) 內(nèi) 轉(zhuǎn) 換 過(guò)程 把 部 分 能 量 轉(zhuǎn) 移 周 圍 分 子 ， 自 己 回 到 第一 電 子 激 發(fā) 態(tài) 的 最 低 振 動(dòng) 能 級(jí) ， 如 圖 中V =0級(jí) 。 這 些 分 子 可 能 通 過(guò) 發(fā) 射 出 相 應(yīng) 光子 的 方 式 來(lái) 釋 放 能 量 而 回 到 基 態(tài) 的

44、 各 個(gè) 不 同振 動(dòng) 能 級(jí) ， 這 些 光 子 稱 為 熒 光 。 (2)熒 光 光 譜 法 的 特 點(diǎn) a 靈 敏 度 高 與 其 他 分 光 光 度 法 相 比 較 ， 熒 光 分 析 是從 與 入 射 光 成 直 角 的 方 向 檢 測(cè) 熒 光 發(fā) 射 光 ， 因 此 是 在 暗 背景 下 檢 測(cè) 熒 光 發(fā) 射 。 而 其 他 分 光 光 度 法 是 正 對(duì) 入 射 光 方 向檢 測(cè) 樣 品 對(duì) 入 射 光 的 吸 收 ， 因 此 是 在 亮 背 景 下 檢 測(cè) 暗 線 吸收 光 譜 。因 此 前 者 可 通 過(guò) 使 用 亮 度 更 強(qiáng) 的 激 光 源 的 方 法 大 大提 高 靈

45、 敏 度 ， 而 后 者 則 受 到 背 景 干 擾 的 限 制 。 所 以 熒 光 法比 其 他 光 度 法 靈 敏 度 要 高 23個(gè) 數(shù) 量 級(jí) 。 b 選 擇 性 強(qiáng) 熒 光 光 譜 包 括 激 發(fā) 光 譜 和 發(fā) 射 光 譜 ， 而 其 他 光 度 法只 能 得 到 物 質(zhì) 的 吸 收 光 譜 ， 因 此 后 者 當(dāng) 兩 物 質(zhì) 的 吸 收 波 長(zhǎng)很 接 近 時(shí) 則 不 易 分 開 。而 熒 光 法 既 能 利 用 物 質(zhì) 的 吸 收 光 譜 也 能 利 用 物 質(zhì) 的激 發(fā) 光 譜 來(lái) 鑒 別 物 質(zhì) ， 因 此 熒 光 法 有 兩 個(gè) 光 譜 的 雙 重 選 擇， 有 更 高 的

46、 選 擇 性 。假 如 某 兩 種 物 質(zhì) 的 吸 收 光 譜 很 相 似 ， 則 可 利 用 激 發(fā)光 譜 區(qū) 別 它 們 。 而 兩 種 光 譜 都 很 相 似 的 物 質(zhì) 的 數(shù) 量 較 吸 收光 譜 很 相 似 的 數(shù) 量 大 大 減 少 。 其 他 光 度 法 僅 能 提 供 樣 品 的 吸 收 光 譜 ， 而 熒 光 法 可 提 供包 括 激 發(fā) 光 譜 、 發(fā) 射 光 譜 、 熒 光 強(qiáng) 度 、 總 熒 光 量 、 熒 光 效 率 、熒 光 偏 振 、 熒 光 壽 命 和 斯 托 克 斯 位 移 等 許 多 物 理 參 數(shù) ， 可 取 得有 關(guān) 分 子 結(jié) 構(gòu) 和 樣 品 濃 度

47、 的 更 多 信 息 ， 這 是 其 他 光 度 法 所 不 能比 擬 的 。近 年 來(lái) 熒 光 分 析 在 理 論 上 和 應(yīng) 用 上 都 取 得 了 重 大 進(jìn) 展 ，除 在 醫(yī) 學(xué) 、 藥 學(xué) 和 生 物 學(xué) 等 方 面 外 ， 在 農(nóng) 業(yè) 、 環(huán) 保 和 食 品 加 工等 方 面 也 都 有 廣 泛 應(yīng) 用 、 熒 光 法 已 成 為 超 微 量 分 析 中 不 可 缺 少的 工 具 。c 能 提 供 更 多 的 信 息 （ 3） 熒 光 光 譜 的 基 本 內(nèi) 容a 激 發(fā) 光 譜 用 波 長(zhǎng) 連 續(xù) 變 化 的 單 色 光 照 射 熒 光 物 質(zhì) 使 之 發(fā) 光 ，而 后 讓 其

48、產(chǎn) 生 的 熒 光 通 過(guò) 波 長(zhǎng) 固 定 的 單 色 器 照 射 到 檢 測(cè) 器上 ， 由 檢 測(cè) 器 檢 測(cè) 出 熒 光 強(qiáng) 度 ， 得 到 以 激 發(fā) 光 波 長(zhǎng) 為 橫 坐標(biāo) ， 以 熒 光 強(qiáng) 度 為 縱 坐 標(biāo) 的 光 譜 圖 ， 稱 為 激 發(fā) 光 譜 。 激 發(fā)光 譜 中 有 一 個(gè) 或 數(shù) 個(gè) 峰 值 ， 稱 為 激 發(fā) 峰 。激 發(fā) 峰 所 對(duì) 應(yīng) 的 波 長(zhǎng) 為 激 發(fā) 波 長(zhǎng) ， 在 一 定 條 件 下 物質(zhì) 的 激 發(fā) 波 長(zhǎng) 僅 與 物 質(zhì) 分 子 結(jié) 構(gòu) 有 關(guān) ， 因 此 激 發(fā) 波 長(zhǎng) 可 作為 對(duì) 物 質(zhì) 定 性 的 依 據(jù) 之 一 。 未 經(jīng) 校 正 的

49、儀 器 測(cè) 得 的 激 發(fā) 光 譜 稱 為 表 觀 激 發(fā) 光 譜 ，它 實(shí) 際 上 是 樣 品 本 身 的 激 發(fā) 光 譜 與 儀 器 的 光 源 、 單 色 器 、 檢測(cè) 器 等 光 學(xué) 器 件 的 光 譜 特 性 的 迭 加 。由 于 不 同 儀 器 的 性 能 不 同 ， 因 此 不 同 儀 器 測(cè) 得 的 表 觀光 譜 不 能 互 相 比 較 ， 必 須 從 中 扣 除 儀 器 本 身 的 光 譜 特 性 ， 取得 樣 品 本 身 的 激 發(fā) 光 譜 ， 這 一 過(guò) 程 稱 為 光 譜 校 正 ， 所 得 到 的光 譜 稱 為 樣 品 的 真 實(shí) 激 發(fā) 光 譜 。 b 發(fā) 射 光

50、譜 當(dāng) 用 某 一 固 定 波 長(zhǎng) 的 單 色 光 照 射 樣 品 ， 而 讓 其 產(chǎn) 生的 熒 光 通 過(guò) 波 長(zhǎng) 連 續(xù) 變 化 的 單 色 器 時(shí) ， 所 得 到 的 以 熒 光 發(fā) 射波 長(zhǎng) 為 橫 坐 標(biāo) 、 熒 光 強(qiáng) 度 為 縱 坐 標(biāo) 的 熒 光 譜 圖 ， 稱 為 發(fā) 射 光譜 。 發(fā) 射 光 譜 中 的 峰 值 稱 為 發(fā) 射 峰 ， 其 波 長(zhǎng) 稱 為 發(fā) 射 波 長(zhǎng) 。發(fā) 射 波 長(zhǎng) 與 激 發(fā) 波 長(zhǎng) 一 樣 也 是 鑒 別 物 質(zhì) 的 依 據(jù) 。 同 時(shí)與 激 發(fā) 光 譜 一 樣 ， 發(fā) 射 光 譜 也 有 表 觀 發(fā) 射 光 譜 與 真 實(shí) 發(fā) 射 光譜 之 分

51、， 實(shí) 驗(yàn) 中 也 須 首 先 對(duì) 儀 器 進(jìn) 行 發(fā) 射 光 譜 校 正 ， 才 能 得到 物 質(zhì) 的 真 實(shí) 發(fā) 射 光 譜 。 除 個(gè) 別 物 質(zhì) 例 外 ， 物 質(zhì) 的 真 實(shí) 發(fā) 射 光 譜 的 形 狀 與 激 發(fā)波 長(zhǎng) 的 選 擇 無(wú) 關(guān) ， 但 用 不 同 的 激 發(fā) 波 長(zhǎng) 所 得 到 的 發(fā) 射 光 強(qiáng) 度不 同 。 用 激 發(fā) 波 長(zhǎng) 時(shí) 所 得 到 的 發(fā) 射 光 強(qiáng) 度 最 強(qiáng) ， 越 是 遠(yuǎn) 離 激發(fā) 峰 的 波 長(zhǎng) ， 所 得 發(fā) 射 波 長(zhǎng) 越 小 。反 過(guò) 來(lái) ， 物 質(zhì) 的 真 實(shí) 激 發(fā) 光 譜 的 形 狀 和 強(qiáng) 度 與 發(fā) 射 波長(zhǎng) 的 選 擇 也 有

52、相 似 的 規(guī) 律 。 c 熒 光 強(qiáng) 度 及 熒 光 總 量 熒 光 強(qiáng) 度 是 指 熒 光 物 質(zhì) 在 一 定 強(qiáng) 度 的 紫 外 光 照 射 下 所發(fā) 出 的 熒 光 的 強(qiáng) 度 。 熒 光 強(qiáng) 度 與 儀 器 性 能 、 激 發(fā) 光 強(qiáng) 度 及 樣品 濃 度 、 樣 品 發(fā) 射 熒 光 效 率 等 有 關(guān) ， 因 此 熒 光 強(qiáng) 度 的 絕 對(duì) 值不 易 測(cè) 量 ， 大 多 數(shù) 熒 光 分 光 光 度 計(jì) 都 用 相 對(duì) 熒 光 強(qiáng) 度 來(lái) 表 示樣 品 發(fā) 射 熒 光 的 強(qiáng) 弱 。熒 光 強(qiáng) 度 無(wú) 量 綱 。 熒 光 物 質(zhì) 的 稀 溶 液 的 熒 光 強(qiáng) 度 與 其濃 度 成

53、正 比 ， 因 此 可 用 熒 光 強(qiáng) 度 進(jìn) 行 定 量 分 析 。 當(dāng) 不 用 某 一 波 長(zhǎng) 的 熒 光 來(lái) 表 示 某 物 質(zhì) 發(fā) 射 的 熒 光 強(qiáng) 弱， 而 用 該 物 質(zhì) 的 發(fā) 射 光 譜 的 面 積 來(lái) 表 示 熒 光 的 強(qiáng) 弱 ， 稱 為 總熒 光 量 。一 般 在 濾 光 片 式 熒 光 計(jì) 上 測(cè) 得 的 讀 數(shù) 即 為 樣 品 的 總 熒光 量 。 熒 光 分 光 光 度 計(jì) 上 直 接 測(cè) 得 的 是 熒 光 強(qiáng) 度 ， 而 總 熒 光量 則 可 通 過(guò) 對(duì) 波 長(zhǎng) 積 分 求 得 。用 總 熒 光 量 定 量 可 進(jìn) 一 步 提 高 檢 測(cè) 靈 敏 度 。 二

54、、 熒 光 光 譜 法 定 性 定 量 方 法(1)定 性 方 法 由 于 熒 光 光 譜 的 形 狀 和 熒 光 峰 的 位 置 對(duì) 于熒 光 物 質(zhì) 是 有 其 特 征 的 ， 因 此 可 利 用 其 特 征 激發(fā) 波 長(zhǎng) 和 特 征 發(fā) 射 波 長(zhǎng) 作 為 定 性 依 據(jù) 。熒 光 法 定 性 常 采 用 直 接 比 較 法 ， 即 將 未 知樣 品 與 已 知 標(biāo) 準(zhǔn) 物 質(zhì) 在 相 同 的 測(cè) 試 條 件 下 測(cè) 定 其激 發(fā) 光 譜 和 發(fā) 射 光 譜 ， 然 后 加 以 比 較 ， 鑒 定 是 否為 同 一 物 質(zhì) 。 (2)定 量 方 法a 熒 光 強(qiáng) 度 與 溶 液 濃 度

55、的 關(guān) 系 熒 光 是 由 物 質(zhì) 在 吸 收 光 能 之后 發(fā) 射 出 的 ， 溶 液 發(fā) 射 熒 光 的 強(qiáng) 度 與 諸 有 關(guān) 因 素 的 關(guān) 系 可 用 下式 表 示 ：F=I0CLF_溶 液 的 熒 光 強(qiáng) 度_熒 光 物 質(zhì) 的 熒 光 效 率I0_激 發(fā) 光 強(qiáng) 度_吸 光 系 數(shù) (與 溶 液 性 質(zhì) 及 儀 器 性 能 有 關(guān) )C_樣 品 液 濃 度L_液 層 厚 度 (樣 品 池 厚 度 )上 式 說(shuō) 明 ： 對(duì) 于 某 一 熒 光 物 質(zhì) 的 稀 溶 液 ， 在 一 定 波 長(zhǎng) 和 一 定 強(qiáng)度 的 激 發(fā) 光 照 射 ， 以 及 其 他 儀 器 條 件 和 環(huán) 境 條

56、 件 一 定 的 條 件 下， 熒 光 強(qiáng) 度 與 溶 液 中 熒 光 物 質(zhì) 的 濃 度 成 正 比 。 b 熒 光 定 量 分 析 的 方 法上 式 即 熒 光 定 量 分 析 的 依 據(jù) 。 與 吸 收 光 譜法 中 的 郎 伯 比 耳 定 律 基 本 一 致 。目 前 ， 熒 光 光 譜 法 大 多 用 于 熒 光 物 質(zhì) 的定 量 分 析 ， 分 析 方 法 與 吸 收 光 譜 法 基 本 相 同 ，吸 收 光 譜 法 中 的 標(biāo) 準(zhǔn) 曲 線 法 、 對(duì) 照 計(jì) 算 法 、 列解 聯(lián) 立 方 程 法 、 雙 波 長(zhǎng) 法 及 導(dǎo) 數(shù) 法 、 差 示 光 譜法 等 均 適 用 于 熒 光

57、 光 譜 法 。 (3)熒 光 分 析 的 干 擾 因 素a 溶 劑 的 影 響 選 擇 適 宜 的 溶 劑 所 用 溶 劑 不 應(yīng) 在 紫 外 光 范 圍 有 光吸 收 ， 如 苯 、 丙 酮 、 酚 等 ， 就 不 宜 在 紫 外 光 范 圍 使 用 。另 應(yīng) 注 意 同 一 熒 光 物 質(zhì) 在 不 同 溶 劑 中 熒 光 光 譜 的 形 狀 和強(qiáng) 度 也 有 顯 著 不 同 。 例 如 硫 酸 奎 寧 在 硫 酸 中 有 熒 光 而 在鹽 酸 中 無(wú) 熒 光 。 溶 劑 應(yīng) 有 足 夠 的 純 度 溶 劑 中 的 雜 質(zhì) 會(huì) 干 擾 待 測(cè) 樣品 的 熒 光 ， 或 使 其 增 強(qiáng) ，

58、或 使 其 減 弱 ， 影 響 定 量 準(zhǔn) 確性 ， 必 要 時(shí) 需 對(duì) 溶 劑 加 以 處 理 。 例 如 ： 乙 醇 可 加 氫 氧 化鉀 蒸 餾 ， 正 丁 酸 、 正 庚 烷 、 二 氯 丁 烯 、 乙 醚 等 可 用 o1M鹽 酸 和 0 1M氫 氧 化 鈉 洗 后 再 用 水 洗 ， 無(wú) 離 子 水 有 時(shí)也 有 熒 光 ， 應(yīng) 用 二 重 或 三 重 蒸 餾 水 。 b 實(shí) 驗(yàn) 用 具 的 影 響 潤(rùn) 滑 油 有 很 強(qiáng) 的 熒 光 ， 注 意 使 用 分 液 漏 斗等 帶 活 塞 的 器 具 的 ， 活 塞 上 不 要 涂 油 。橡 皮 塞 和 軟 木 塞 也 是 熒 光 污

59、染 源 ， 使 用 時(shí)應(yīng) 包 以 錫 紙 。洗 滌 劑 有 時(shí) 也 有 很 強(qiáng) 熒 光 ， 重 鉻 酸 鉀 洗 液也 有 紫 外 吸 收 ， 因 此 在 洗 滌 器 皿 時(shí) 應(yīng) 沖 洗 干 凈， 然 后 再 用 半 濃 硝 酸 煮 沸 后 漂 洗 ， 再 在 蒸 餾 水中 煮 沸 。 c 溫 度 的 影 響 溫 度 對(duì) 溶 液 的 熒 光 性 質(zhì) 有 顯 著 影 響， 一 般 來(lái) 說(shuō) ， 溶 液 的 熒 光 強(qiáng) 度 隨 溫 度 的 降低 而 增 強(qiáng) 。因 為 溫 度 降 低 時(shí) 介 質(zhì) 粘 度 增 加 ， 因熒 光 物 質(zhì) 分 子 與 溶 劑 分 子 的 碰 撞 而 引 起的 非 輻 射 能

60、耗 減 少 的 緣 故 ， 所 以 在 熒 光 分析 中 一 定 要 保 持 樣 品 環(huán) 境 溫 度 的 穩(wěn) 定 。 d 溶 液 pH值 的 影 響溶 劑 pH值 的 變 化 對(duì) 熒 光 強(qiáng) 度 有 很 大 影 響 。因 為 大 多 數(shù) 芳 香 性 熒 光 物 質(zhì) 都 帶 有 酸 或 堿基 因 ， 因 此 它 們 對(duì) pH的 變 化 很 敏 感 。 例 如 苯 酚 可視 為 弱 酸 ， 它 在 酸 性 溶 液 中 以 分 子 形 式 存 在 ， 呈現(xiàn) 熒 光 ， 但 在 堿 性 溶 液 中 則 以 苯 酸 陰 離 子 形 式 存在 而 不 發(fā) 熒 光 。所 以 在 熒 光 分 析 中 嚴(yán) 格

61、保 持 溶 液 的 pH值 十分 重 要 。 e 熒 光 淬 滅 熒 光 淬 滅 是 指 由 于 熒 光 物 質(zhì) 分 子 與 溶 劑 分 子或 其 他 溶 質(zhì) 分 子 的 相 互 作 用 所 引 起 的 熒 光 強(qiáng) 度 降低 的 現(xiàn) 象 。熒 光 溶 液 濃 度 過(guò) 大 時(shí) ， 也 常 發(fā) 生 自 淬 滅 現(xiàn) 象， 使 熒 光 強(qiáng) 度 與 試 樣 濃 度 的 關(guān) 系 曲 線 向 下 彎 曲 而 失去 線 性 關(guān) 系 ， 所 以 在 測(cè) 試 濃 溶 液 時(shí) 應(yīng) 注 意 檢 查 線 性范 圍 。 f 光 分 解 熒 光 物 質(zhì) 大 多 對(duì) 光 很 不 穩(wěn) 定 ， 特 別 在 稀 溶 液 中 ， 在

62、 自然 光 或 強(qiáng) 激 發(fā) 光 源 照 射 下 ， 光 敏 感 物 質(zhì) 的 光 分 解 很 明 顯 。 在熒 光 測(cè) 量 期 間 時(shí) 間 稍 長(zhǎng) 熒 光 讀 數(shù) 就 會(huì) 慢 慢 下 降 ， 甚 至 熒 光 峰也 產(chǎn) 生 位 移 。因 此 在 測(cè) 定 光 敏 物 質(zhì) 時(shí) ， 最 好 使 用 弱 光 源 ， 在 樣 品 有多 個(gè) 激 發(fā) 波 長(zhǎng) 時(shí) 盡 量 使 用 波 長(zhǎng) 較 長(zhǎng) 的 低 能 量 激 發(fā) 光 。 在 測(cè) 定時(shí) 要 注 意 及 時(shí) 關(guān) 閉 光 閘 ， 盡 量 縮 短 測(cè) 定 時(shí) 間 。 在 制 樣 過(guò) 程 中應(yīng) 盡 量 避 免 光 照 ， 盡 量 在 暗 室 操 作 或 將 樣 品

63、包 以 黑 紙 。 熒 光 分 析 十 分 靈 敏 ， 干 擾 因 素 也 較 多 ， 很 多 細(xì) 節(jié) 注 意 不到 ， 都 可 能 導(dǎo) 致 實(shí) 驗(yàn) 失 敗 。 三 、 熒 光 儀 器 的 基 本 構(gòu) 成 1.激 發(fā) 光 源常 見 的 紫 外 一 可 見 區(qū) 激 發(fā) 光 源 有 鎢 燈 、氘 燈 、 汞 燈 、 氙 燈 等 ， 激 發(fā) 光 源 應(yīng) 有 足 夠的 光 強(qiáng) 度 和 穩(wěn) 定 性 。目 前 大 多 數(shù) 熒 光 分 光 光 度 計(jì) 均 采 用 高壓 氙 燈 作 為 光 源 ， 因 為 氙 燈 能 在 紫 外 一 可見 提 供 較 好 的 連 續(xù) 光 譜 ， 缺 點(diǎn) 是 穩(wěn) 定 性 較差

64、， 需 要 性 能 較 高 的 電 源 。 2. 單 色 器目 前 大 多 數(shù) 熒 光 分 光 光 度 計(jì) 都 采 用 衍射 光 柵 單 色 器 。 熒 光 分 光 光 度 計(jì) 有 兩 個(gè) 單色 器 ， 激 發(fā) 單 色 器 和 發(fā) 射 單 色 器 ， 前 者 用于 從 復(fù) 合 光 源 中 選 出 單 一 波 長(zhǎng) 的 激 發(fā) 光 ，后 者 用 于 從 復(fù) 合 熒 光 發(fā) 射 光 中 選 出 單 一 發(fā)射 波 長(zhǎng) 。 3. 樣 品 池 熒 光 分 光 光 度 計(jì) 所 用 的 樣 品 池 與 紫 外光 度 計(jì) 類 似 ， 有 玻 璃 池 和 石 英 池 兩 種 ， 前者 用 于 可 見 光 ， 后

65、者 用 于 紫 外 光 區(qū) 。 4.檢 測(cè) 器目 前 大 多 數(shù) 熒 光 分 光 光 度 計(jì) 均 采 用 靈敏 度 較 高 的 光 電 倍 增 管 作 檢 測(cè) 器 。 四 、 熒 光 分 光 光 度 計(jì) 的 工 作 原理 氙 燈 光 源 的 發(fā) 光 單 色 器 樣 品 池 樣品 被 激 發(fā) 熒 光 經(jīng) 濾 光 片 和 發(fā) 射 單 色 器 熒光 檢 測(cè) 器 熒 光 強(qiáng) 度 電 信 號(hào) 中 央 處 理 機(jī) 信號(hào) 輸 給 記 錄 儀 繪 出 譜 圖 或 直 接 在 熒 光 屏 顯 示 。 初 始 化 設(shè) 置 階 段 ， 插 入 鏡 插 入 光 路 ， 光 線進(jìn) 入 激 發(fā) 單 色 器 ， 又 穿 過(guò)

66、 束 分 裂 器 ， 汞 燈 的 一部 分 光 經(jīng) 光 導(dǎo) 纖 維 束 進(jìn) 入 發(fā) 射 單 色 器 ， 汞 燈 的某 個(gè) 線 光 譜 被 用 于 波 長(zhǎng) 和 光 譜 帶 通 校 正 。 經(jīng) 束分 裂 器 分 裂 的 汞 燈 的 另 一 部 分 光 被 導(dǎo) 入 監(jiān) 視 檢測(cè) 器 ， 監(jiān) 視 檢 測(cè) 器 的 輸 出 信 號(hào) 沿 熒 光 檢 測(cè) 器 相同 的 路 徑 送 記 錄 儀 記 錄 。 五 、 儀 器 校 正1.激 發(fā) 光 譜 校 正 目 的 ： 扣 除 激 發(fā) 光 源 和 激 發(fā) 單 色 器 的 光 譜 特 性 的影 響 ， 取 得 樣 品 的 真 實(shí) 激 發(fā) 光 譜 。 目 前 大 多 儀 器 利 用熒 光 物 質(zhì) 羅 丹 明 B的 濃 溶 液 的 熒 光 發(fā) 射 來(lái) 校 正 激 發(fā) 光 譜 ?；?本 原 理 :羅 丹 明 B的 熒 光 強(qiáng) 度 只 隨 激 發(fā) 光 強(qiáng) 度 變化 而 不 隨 激 發(fā) 光 波 長(zhǎng) 而 變 化 ， 即 其 發(fā) 射 光 譜 的 形 狀 與激 發(fā) 光 的 光 譜 形 狀 相 同 。 如 日 立 850熒 光 計(jì) 就 是 先 對(duì) 羅丹 明 B溶 液 進(jìn) 行