分子光谱法
分子光谱法
光谱分析法是基于测量辐射的波长及强度。这些光谱是由于物质的原子或分子的特定能级的跃迁所产生的，根据其特征光谱的波长可进行定性分析；而光谱的强度与物质的含量有关，可进行定性分析。
光谱法可分为原子光谱法和分子光谱法。
原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，它的表现形式为线光谱。属于这类分析方法的有原子发射光谱法（aes），原子吸收光谱法（aas），原子荧光光谱法（afs）以及x射线荧光光谱法（xfs）等。
分子光谱法是由分子中电子能级，振动和转动能级的变化产生的，表现形式为带状光谱。属于这类分析方法的有紫外-可见分光光度法（uv-vis），红外光谱法（ir），分子荧光光谱法（mfs）和分子磷光光谱法（mps）。
原子光谱法我们将在下一章中单独讲解，本节主要讲解分子光谱法。
2.1 分子吸光分析法
2.1.1 分析吸收光谱
构成物质的分子一直处于运动状态，包括电子相对于原子核的运动，对应于电子能级，能级跃迁产生紫外、可见光谱； 原子核在其平衡位置附近的振动，相对应于振动能级，能级跃迁产生振动光谱； 分子本身绕其重心的转动，对应于转动能级，能级跃迁产生转动光谱。即：分子的运动对应于电子能级、振动能级和转动能级三种能级。
三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。电子能量 ee 、 振动能量 ev 、 转动能量 er。分子的内能 ｅ 为三种能量之和， 即：
ｅ ＝ ｅe+ ｅv+ ｅr
且 δｅe > δｅv > δｅr
转动能级间的能量差δεr ： 0.005 ～ 0.050ev ， 跃迁产生吸收光谱位于远红外区 , 称远红外光谱或分子转动光谱；
振动能级间的能量差δεv： 0.05 ～１ev ，跃迁产生的吸收光谱位于红外区，称红外光谱或分子振动光谱；
前两者统称为红外光谱或振转光谱。
电子能级的能量差δεe : 1～20 ev, 电子跃迁产生的吸收光谱在紫外 — 可见光区，称紫外—可见光谱或分子的电子光谱。
2.1.2 lambert-beer 定律——光吸收基本定律
“lambert-beer 定律”是说明物质对单色光吸收的强弱与吸光物质的浓度（c）和 液层厚度 （b）间的关系的定律，是光吸收的基本定律，是紫外-可见光度法定量的基础。
lambert定律 —— 吸收与液层厚度 （b）间的关系
beer 定律 —— 吸收与物质的浓度（c）间的关系
“ lambert-beer 定律”可简述如下：
当一束平行的单色光通过含有均匀的吸光物质的吸收池（或气体、固体）时，光的一部分被溶液吸收，一部分透过溶液，一部分被吸收池表面反射；
设：入射光强度为 i0，吸收光强度为ia，透过光强度为it，反射光强度为ir，则它们之间的关系应为：
i0 = ia + it + ir (4)
若吸收池的质量和厚度都相同，则 ir 基本不变，在具体测定操作时 ir 的影响可互相抵消（与吸光物质的 c及 b 无关）
上式可简化为： i0 =ia + it (5)
(6)
实验证明：当一束强度为 i0 的单色光通过浓度为 c、液层厚度为 b 的溶液时，一部分光被溶液中的吸光物质吸收后透过光的强度为it ，则它们之间的关系为：
称为透光率，用 t % 表示。
称为 吸光度，用 a 表示
则 a = -lgt = k · b ·c (7)
此即 lambert-beer 定律的数学表达式。
l-b 定律 可表述为：当一束平行的单色光通过溶液时，溶液的吸光度 (a) 与溶液的浓度 (c) 和厚度 (b) 的乘积成正比。它是分光光度法定量分析的依据。
2.1.3 紫外-可见吸收光谱法
紫外-可见吸收光谱法也称紫外-可见分光光度，它是研究分子吸收190-750nm波长范围的吸收光谱。紫外-可见吸收光谱只要差生与分子价电子在电子能级间的跃迁，是研究物质电子光谱的分析方法。通过测定分子对紫外-可见光的吸收，可以用于鉴定和定量测定大量的无机化合物和有机化合物。
2.1.3.1 有机化合物分子的电子跃迁
许多有机化合物能吸收紫外-可见光辐射。有机化合物的紫外-可见吸收光谱主要是由分子中价电子的跃迁而产生的。
分子中的价电子有：
成 键 电 子： 电子、 电子（轨道上能量低）
未成键电子： n 电子（轨道上能量较低）
这三类电子都可能吸收一定的能量跃迁到能级较高的反键轨道上去，见下图：
键
分子中价电子跃迁示意图
-* 跃迁
-*的能量差大所需能量高吸收峰在远紫外 (<150nm)
饱和烃只有 、* 轨道，只能产生 - *跃迁，例如： 甲烷 吸收峰在 125nm；乙烷 吸收峰在 135nm ( <150nm )
-* 跃迁
-*能量差较小所需能量较低吸收峰紫外区 (200nm左右)
不饱和烃类分子中有电子，也有* 轨道，能产生-*跃迁：ch2=ch2 ,吸收峰 165nm。（吸收系数 大，吸收强度大，属于强吸收）
n- *跃迁
n- * 能量较低 收峰紫外区 ( 200nm左右) （与-*接近）
含有杂原子团如：-oh，-nh2 ，-x，-s 等的有机物分子中除能产生 -* 跃迁外，同时能产生n- *跃迁，例如：三甲基胺 (ch3)3n- 的 n- * 吸收峰在 227 nm， 约为900 l/mol·cm ，属于中强吸收。
n- *跃迁
n-*能量低 吸收峰 在 近紫外、可见区 ( 200 ~ 700nm)含有杂原子的不饱和基团，如 -c=o，-cn 等，例如：丙酮： n-*跃迁，max 280nm左右（同时也可产生-*跃迁），属于弱吸收， < 500 l/mol·cm .
各种跃迁所需能量大小次序为： - * > n- * -* > n- *
紫外-可见吸收光谱法在有机化合物中应用主要以：-* 、n- * 为基础。
2.1.3.2 无机化合物分子的电子跃迁
产生无机化合物紫外，可见吸收光谱的电子跃迁形式，一般分为两大类：电荷迁移跃迁和配位场跃迁。
电荷迁移跃迁
无机配合物有电荷迁移跃迁产生的电荷迁移吸收光谱。在配合物的中心离子和配位体中，当一个电子由配体的轨道跃迁到与中心离子相关的轨道时，可产生电荷迁移吸收光谱。不少过渡金属离子与含生色团的试剂反应所生成的配合物以及许多水合无机离子，均可产生电荷迁移跃迁。电荷迁移吸收光谱出现的波长位置，取决于电子给予体和电子接受体相应电子轨道的能量差。
配位场跃迁
配位场跃迁包括d-d跃迁和f-f跃迁。元素周期表中第四，五周期的过渡金属元素分别含有3d和4d轨道。镧系和锕系元素分别含有4f和5f轨道。在配体的存在下，过渡元素5个能量相等的d轨道和镧系元素7个能量相等的f轨道分别分裂成几组能量不等的d轨道和f轨道。当他们的离子吸收光能后，低能态的d电子或f电子可以分别跃迁到高能态的d轨道和f轨道，这两类跃迁分别成为d-d跃迁和f-f跃迁。由于这两类跃迁必须在配体的配位场作用下才可能发生，因此又称配位场跃迁。
配位体的配位场越强，d轨道分裂能就越大，吸收峰波长就越短。
2.1.4 紫外-可见分光光度计
2.1.4.1 仪器的基本组成
紫外可见分光光度计的基本结构是由5个部分组成，即光源，单色器，吸收池，检测器和显示系统。
光源
对光源的基本要求是应在仪器的操作所需的光谱区域内能够发射连续辐射，有足够的辐射强度和良好的稳定性，而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。
分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。热辐射光源用于可见光区如钨丝灯和卤钨灯；气体放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯。
单色器
单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置，其主要功能：产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意可调。
单色器一般由入射狭缝，准直系统，色散元件，聚焦元件和处射狭缝等几部分组成。其核心是色散元件，起分光作用。常用的色散元件是棱镜和光栅。棱镜由玻璃或石英制成，它对不同 的光有不同的折射率，将复合光分开。但光谱疏密不均，长波区密，短波区疏。光栅由抛光表面密刻许多平行条痕（槽）而制成，利用光的衍射作用和干扰作用使不同 波长的光有不同的方向，起到色散作用。（光栅色散后的光谱是均匀分布的）
吸收池
吸收池用于盛放分析试样，一般有石英和玻璃材料两种。石英池适用于可见光区及紫外光区，玻璃池智能用于可见光区。
检测器
检测器的功能是检测信号，测量单色光透过溶液后光强度变化的一种装置，常用的检测器有光电池，光电管，光电倍增管等。光电管在紫外-可见分光光度计中应用较为广泛，光电倍增管是检测微弱光的光电元件，它的灵敏度比一般的光电管要高200倍，因此可使用较窄的单色器狭缝，从而对光谱的精细结构有较好的分辨能力。
信号处理及显示系统
它的作用是放大信号并以适当的方式显示记录下来。常用的信号指示装置有直读检流计，电位调节指零装置以及数字显示或自动记录装置等。
2.1.4.2 仪器的类型
紫外-可见分光光度计的类型很多，但可归纳为3种类型，即单光束分光光度计，双光束分光光度计和双波长分光光度计。
单光束分光光度计
经单色器分光后的一束平行光，轮流经过参比溶液和样品溶液，以进行 吸光度的测定。这种简易型的分光光度计结构简单，操作方便，容易维修，适用于常量分析。
双光束分光光度计
经单色器分光后由反射镜分解为强度相等的两束光，一束经过参比池，一束经过样品溶液。光度计能自动比较两束光的强度，此比值即为试样的透射比，经对数变换将它转换成吸光度并作为波长的函数记录下来。
由同一光源发出的光被分成两束，分别经过两个单色器，得到两束不同波长的单色光，利用切光器时两束光以一定的频率交替照射同一吸收池，然后经过光电倍增管和电子控制系统，最后显示器显示出两个波长处的吸光度差值。
双波长双光束分光光度计以双波长单光束方式工作时的光学系统图
2.1.4.3 紫外-可见吸收光谱的应用
定性分析
选择合适的溶剂（非极性），使用有足够纯度单色光的分光光度计，在相同的条件下测定相近浓度的待测试样和标准品的溶液的吸收光谱，然后比较二者吸收光谱特征：吸收峰数目及位置、吸收谷及肩峰所在的位置等；分子结构相同的化合物应有相同的吸收光谱。
定量分析
（一）单组分定量分析方法
1. 标准曲线法：配制一系列（5~10）个不同c的标准溶液 ，在适当波长下，通常为 max下，以适当的空白溶液作参比，分别测定a，然后作 a-c 曲线同条件下测定试样溶液吸光度 ax ，查找对应的 cx 。
2. 直接比较法：已知试样溶液基本组成，配制相同基体、相近浓度的标准溶液，分别测定吸光度a标、a样
根据 l-a 定律： a标 = k · b · c标 a样 = k · b · c样
则
（二）多组分定量分析
混合组分的吸收光谱相互重叠的情况不同，测定方法也不相同，常见混合组分吸收光谱相干扰情况有以下三种：
混合组分吸收光谱的三种相干情况示意图
种情况：各种吸光物质吸收曲线不相互重叠或很少重叠，则可分别在1 及 2 处测定 a 及 b 组分的 c；
第二种情况：部分重叠：先在 1 处测得 ca ,再在 2 处测得混合组分的吸光度 aa+b ，根据吸收定律加和性：
即可求得cb。[应先求得 a(2 ) ，与 a(2) ，并使用相同 b ]
第三种情况：两吸收曲线互相重叠，但服从 l-b 定律
(1) 解方程组法：
若试样中需要测定两种组分，则选定两个波长1 及 2 ，测得试液的吸光度为 a1和 a2，则可解方程组求得组分a、b 的浓度ca、cb ：
（在 1 处）
（在 2 处）
如果混合物含有 n 个组分，可不经分离，在 n 个适当波长处进行 n 次测量，获得 n个吸光度值，然后解 n 个联立方程以求得各组分的浓度。
（2）等吸光度双波长（消去）法
吸收光谱重叠的 d、e 两组分共存，现设法把一种组分(a)的吸光度消去。方法如下：
e
二组分混合物吸收光谱用作图法选择1、2（双波长分光光度法）
选取两个适当的波长1 和 2 ，
使 1d= 2d ，而尽可能大，则用这两个波长1 和 2测得混合物溶液吸光度之差 ∆a 应只与 ce 成正比（而与cd无关），直接测得ce ：
因为 所以
若用 1cm 吸收池
若需测定另一组分 d 时，也可用同样方法，选择另一个1’ 和 2’ ，先消去e 的干扰，直接求cd
2.1.5 红外吸收光谱法
红外吸收光谱是物质的分子吸收了红外辐射后，引起分子的振动-转动能级的跃迁而形成的光谱，因为出现在红外区，所以称之为红外光谱。利用红外光谱进行定性定量分析的方法称之为红外吸收光谱法。
红外辐射是在 1800年由英国的威廉.赫谢(willianhersher) 尔发现的。一直到了1903年，才有人研究了纯物质的红外吸收光谱。 二次世界大战期间，由于对合成橡胶的迫切需求，红外光谱才引起了化学家的重视和研究，并因此而迅速发展。随着计算机的发展，以及红外光谱仪与其它大型仪器的联用，使得红外光谱在结构分析、化学反应机理研究以及生产实践中发挥着极其重要的作用，是“四大波谱”中应用最多、理论成熟的一种方法。
2.1.5.1 红外光谱分析的基本原理
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生振-转光谱，称红外光谱。通常将红外光谱分为3个区域，近红外光区（13300-4000cm-1），中红外光区（4000-400cm-1）和远红外光区（400-10cm-1）。
红外光照射的能量可以引起化合物中化学键振动能级和转动能级的跃迁，从而产生红外吸收光谱。而红外光谱法主要研究的是分子中原子的相对振动，也可归结为化学键的振动。不同的化学键或官能团，其振动能级从基态跃迁到激发态所需要的能量是不同的，因此要吸收不同波长的红外光。因此，红外光谱产生的原因主要是因为分子的振动，一般把分子的振动分为化学键的伸缩振动和变形振动两大类。
伸缩振动
伸缩振动是指原子沿键轴方向伸缩，使键长发生变化而键角不变的振动。伸缩振动又可分为对称伸缩振动和不对称伸缩振动。对称伸缩振动指振动时各键同时伸长或缩短；不对称
振动是指振动时某些键伸长，某些键则缩短。
变形振动
变形振动是指键角发生周期性变化而键长不变的振动，也称之为弯曲振动。可分为面内变形振动，面外变形振动及对称和不对称变形振动等形式。
变形振动在由几个原子所构成的平面内进行，称为面内变形振动。面内变形振动可分为两种：剪式振动，在振动过程中键角的变化类似于剪刀的开和闭；面内摇摆振动，基团作为一个整体在面内摇摆。变形振动在垂直于由几个原子组成的平面外进行，称为面外变形振动。面外变形振动可分为两种：一是面外摇摆振动，两个原子同时向面上或面下的振动；二是卷曲振动，一个原子向面上，另一个原子向面下振动。
下图是以甲烷分子为例，说明伸缩振动和变形振动。
2.1.5.2 红外光谱产生的条件
并不是所有的振动都能产生红外吸收。经过实验证明，红外光照射分子，引起振动能级的跃迁，从而产生红外吸收光谱，必须具备以下两个条件。
红外辐射应具有恰好能满足能级跃迁所需的能量，即物质的分子中某个基团的振动频率应正好等于该红外光的频率。或者说当用红外光照射分子时，如果红外光子的能量正好等于分子振动能级跃迁时所需的能量，则可以被分子吸收，这是红外光谱产生的必要条件。
物质分子在振动过程中应有偶极矩的变化，这是红外光谱产生的充分必要条件。因此，对那些对称分子，分子中原子的振动并不能引起偶极矩的变化，则不能产生红外吸收光谱。
2.1.5.3 红外光谱峰的位置，数量和强度
位置：由振动频率决定，化学键的力常数 k 越大，原子折合质量 m 越小，键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区（短波长区）；反之，出现在低波数区（高波长区）
峰数：分子的基本振动理论峰数，可由振动自由度来计算，对于由 n 个原子组成的分子，其自由度为3n
3n= 平动自由度+振动自由度+转动自由度
分子的平动自由度为3，
转动自由度为：非线性分子3，线性分子2
振动自由度=3 n- 平动自由度-转动自由度
非线性分子: 振动自由度=3n-6
线 性 分 子:振动自由度=3n-5
绝大多数化合物红外吸收峰数远小于理论计算振动自由度（原因：无偶极矩变化的振动不产生红外吸收；吸收简并；吸收落在仪器检测范围以外；仪器分辨率低，谱峰重叠等。）
强度: 红外吸收的强度与 跃迁几率的大小和振动偶极矩变化的大小有关，跃迁几率越大、振动偶极矩越大，则吸收强度越大。
2.1.5.4 常用的红外光谱术语
基频峰
当分子吸收一定频率的红外光，振动能级由基态跃迁到振动激发态时所产生的吸收峰称为基频峰。基频峰是红外吸收光谱中最主要的一类吸收峰。
泛频峰
如果动能级由基态跃迁到第二激发态，第三激发态，第n激发态时。所产生的吸收峰称为倍频峰。通常基频峰强度大于倍频峰，倍频峰的波数不是基频峰波数的倍数而是稍低一些。
在红外吸收光谱中还可以观察到合频吸收带，这是由于多原子分子中各种振动形式能量之间，存在可能的相互作用。此时，若吸收的红外辐射能量为两个相互作用基频之和，就会产生合频峰。若吸收的红外辐射能量为两个相互作用基频之差，则产生差频峰。倍频峰，合频峰和差频峰统称为泛频峰。合频峰和差频峰的强度多数为弱峰，且比倍频峰更弱。
特征峰和相关峰
红外吸收光谱具有明显的特征性，这是对有机化合物进行结构分析的重要依据。有含多种不同原子的官能团构成的复杂分子，在其各官能团吸收红外辐射被激发后，都能产生特征振动。通过对比了大量的红外图谱，研究观测后，发现具有相同官能团的一系列化合物有近似相同的吸收频率，还能证明官能团的存在与谱图上吸收峰的出现是对应的，所以一些易辨认的，有代表性的吸收峰可以来确定官能团的存在。因此能用于鉴定官能团的存在的并具有较高强度的吸收峰称为特征峰。一个官能团除了有特征峰外，还有很多其他的振动形式吸收峰，通常把这些相互依存而又可相互佐证的吸收峰，称为相关峰。
fermi共振
某一个振动的基频与另外一个振动的倍频或合频接近时,由于相互作用而在该基频峰附近出现两个吸收带,这叫做 fermi 共振,例如苯甲酰氯只有一个羰基,却有两个羰基伸缩振动吸收带,即1731 cm-1 和1736 cm-1, 这是由于羰基的基频(1720 cm-1) 与苯基和羰基的变角振动(880—860cm-1) 的倍频峰之间发生 fermi 共振而产生的. fermi 共振的产生使红外吸收峰数增多,峰强加大.
振动偶合
两个化学键的振动频率相等或接近时,常使这两个化学键的基频吸收峰裂分为两个频率相差较大的吸收峰,这种现象叫做振动偶合.
例如:丁二酸的两个羰基吸收频率相等.而实际红外谱却出现1700cm-1和1780cm -1 两个吸收带,就是振动偶合的确结果;再如酸酐在羰基吸收区出现两个吸收峰,且这两个吸收峰相隔离60cm s ,也是由于振动偶合产生的,振动偶合的结果也是使红外线吸收峰数增多。
2.1.5.5 红外光谱的定性分析和定量分析
定性分析
定性分析大致可分为官能团定性和结构定性两个方面。官能团定性是根据化合物的特征基团频率来检定待测物质含有那些基团，从而确定有关化合物的类别。结构分析则需要由化合物的红外吸收光谱并结合其他实验资料来推断有关化合物的化学结构式。
定性分析的一般步骤是：
试样的分离和精制
收集未知试样的有关资料和数据
确定未知物的不饱和度
谱图解析
与标准图谱进行比较
确定分子结构
定量分析
定量分析的依据是郎伯-比尔定律。
红外光谱图中吸收带很多，因此定量分析时 , 特征吸收谱带的选择尤为重要，除应考虑 ε 较大之外，还应注意以下几点：
谱带的峰形应有较好的对称性性 ;
没有其他组分在所选择特征谱带区产生干扰 ;
溶剂或介质在所选择特征谱带区域应无吸收或基本没有吸收；
所选溶剂不应在浓度变化时对所选择特征谱带的峰形产生影响 ;
特征谱带不应在对二氧化碳，水，蒸气有强吸收的区域。
谱带强度的测量方法主要有峰高（即吸光度值）测量和峰面积测量两种，而定量分析方法很多，视被测物质的情况和定量分析的要求可采用直接计算法，工作曲线法，吸收度比法和内标法等。
直接计算法
这种方法适用于组分简单，特征吸收谱带不重叠。且浓度与吸收成线性关系的样品。直接从谱图上读取吸光度 a 值，再按 朗伯 -比尔定律 算出组分含量 c 。这一方法的前提是应先测出样品厚度 l 及摩尔吸光系数 ε 值，分析精度不高时，可用文献报道 ε 值。
工作曲线法
这种方法适用于组分简单，样品厚度一定（一般在液体样品池中进行），特征吸收谱带重叠较少，而浓度与吸光度不成线性关系的样品。
吸收度比法
该法适用于厚度难以控制或不能准确测定其厚度的样品，例如厚度不均匀的高分子膜，糊状法的样品等。这一方法要求各组分的特征吸收谱带相互不重叠，且服从于郎伯 — 比尔定律。
如有二元组分 x 和 y ，根据 朗伯 -比尔定律 ，应存在以下关系；
由于是在同一被测样品中，故厚度是相同的，
其吸光度比 r 为：
式中的 k 称为吸收系数比。
但前提是不允许含其他杂质。吸收度比法也适合于多元体系。
内标法
此法适用于厚度难以控制的糊状法 . 、压片法等的定量工作，可直接测定样品中某一组分的含量。具体做法如下：
首先，选择一个合适的纯物质作为内标物。用待测组分标准品和内标物配制一系列不同比例的标样，测量它们的吸光度，并用公式（ 3—42 ）计算出吸收系数比 k 。
根据郎伯 — 比尔定律，
在未知样品中测定吸光度比值后，就可以从工作曲线上得出响应的浓度比值。由于加入的内标物量是已知的，因此就可求得未知组分的含量。
2.1.6 红外吸收光谱仪
红外光谱仪也称为红外分光光度计。代和第二代红外光谱仪均为色散型红外光谱仪。随着计算机技术的发展，20世纪70年代开始出现第三代干涉型分光光度计，即傅里叶变换红外光谱仪。与色散型红外光谱仪不同，傅里叶变换红外光谱仪的光源发出的光首先经过迈克尔逊干涉仪变成干涉光，再让干涉光照射样品，检测器仅获得干涉图而得不到红外吸收光谱，实际吸收光谱是用计算机对干涉图进行傅里叶变换得到的。
2.1.6.1 色散型红外光谱仪
色散型红外光谱仪的型号有很多，其构造原理大致相同，光学系统也大致相同，并且在结构原理上与紫外-可见分光光度计类似，也是由光源，吸收池，单色器，检测器和显示装置5个基本部分组成。光源发出的辐射被分为等强度的两束光，一束通过样品池，一束通过参比池。通过参比池的光束经衰减器与通过样品池的光回合于斩光器处，使两束光交替进入单色器色散后，同样交替投射到检测器上进行检测。红外光谱仪基本组成的部件叙述如下：
光源
硅碳棒。由碳化硅烧结而成的，两端粗，中间较细，在低电压大电流下工作。耗电功率约200-400w，工作温度为1200-1500℃。其优点是：发光面积大，波长范围宽，坚固，耐用，使用方便及价格较低。缺点是：电极触头发热需要水冷，工作时间长时电阻增大。
能斯特灯。由稀土氧化物烧结而成的空心棒或实心棒，主要成分为zro（75%），y2o3，tho2，掺入少量na2o，cao或mgo。直径约1-2mm，长度约为25-30mm，两端绕有pt丝作为导线。功率约为50-200w，工作温度1300-1700℃。其优点是发光强度大，稳定性好，寿命长不需水冷。缺点是力学性能较差，易脆，操作不方便，价格较贵。
吸收池
红外吸收池要用对红外光透过性好的碱金属，碱土金属的卤化物等材料做成窗片。窗片必须注意防湿及损伤。
单色器
单色器由几个色散元件，入射和出射狭缝，聚焦和反射用的反射镜组成。色散元件主要是棱镜或光栅。单色器系统中的狭缝可以控制单色光的纯度和强度。狭缝越窄，纯度越高，分辨率越大，但是由于红外光强度很弱，能量低，且整个波数范围内强度不是恒定的，所以在波数扫描过程中，狭缝要随光源的发射特性曲线自动调节宽度，既要使到达检测器的光强度近似不变，又要达到尽可能的分辨能力。
检测器
由于是利用热电效应进行检测，所以要求检测器的热容量要小，检测元件吸收不同能量红外光所产生的信号变化要大，这样灵敏度才会高；光束要集中，接受热能的靶的体积要小，要薄；要减少热能的损失及环境热源的干扰，所以要置于真空中，响应速度要快，响应波长范围要宽。红外检测器的种类主要有真空热电偶，测热辐射计，高莱池，热释电检测器，碲镉汞检测器。
记录系统
红外光谱都由记录仪自动记录谱图。现代仪器都配有计算机，以控制仪器操作，优化谱图中的各种参数，进行谱图的检索等。
2.1.6.2 傅里叶变换红外光谱仪（ftir）
光谱仪结构
ftir光谱仪没有色散元件，主要部件有光源，迈克尔逊干涉仪，样品池，检测器，计算机及记录仪。
ftir光谱的特点：
扫描速度快，检测时间短，可在1秒至数秒内获得光谱图，比色散型仪器快数百倍，因此适用于快速反应的跟踪，也便于与色谱法联用
灵敏度高，检测限低，可达10-9-10-12g，因为可以进行多次扫描，进行信号叠加，提高了信噪比。
分辨本领高，波数精度一般可达0.5cm-1，性能好的仪器可达0.01cm-1
测量光谱范围宽，波数范围可达10-104cm-1，涵盖了整个红外光区
测量的精密度，重现性好，可达0.1%，而杂散光小于0.01%
2.2 分子发光分析法
基态分子吸收了一定能量后，跃迁至激发态，当激发态分子以辐射跃迁形式将其能量释放返回基态时，便产生分子发光。根据激发模式的不同，分子发光分为光致发光，热致发光，场致发光和化学发光。光致发光按激发态的类型又可分为荧光和磷光。本解主要介绍分子荧光和分子磷光分析法。
2.2.1 分子荧光分析法
2.2.1.1 分子荧光的产生
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 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”；
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s=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。
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：
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振动能级，这一过程称为振动弛豫。
分子吸收和发射过程的能级图
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 的振动能级以方式过渡到s1 的能量相等的振动能级上， 这一过程称为“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）
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” 。
系间跨跃：当电子单线激发态的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，此过程常见。）
荧光发射：当激发态的分子通过振动驰豫—内转换—振动驰豫到达单线激发态的振动能级时，单线激发态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）。
磷光发射：电子三线激发态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。
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。
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）。
2.2.1.2 分子荧光的性质
荧光和磷光均属于光致发光，所以都涉及两种辐射，即激发光和发射光，因此也具有两种特征光谱，即激发光谱和发射光谱。它们是荧光和磷光定性和定量分析的基本参数及依据。
激发光谱
既然荧光是一种光致发光现象，那么由于分子对光的选择性吸收，不同波长的入射光便具有不同的激发效率。如果固定荧光的发射波长而不断改变激发光的波长，并记录相应的荧光强度，所得到的荧光强度对激发波长的谱图称为荧光的激发光谱。它反映了在某一固定的发射波长下所测量的荧光强度与激发光波长之间的关系，为荧光分析选择的波长提供依据。
发射光谱
如果使激发光的波长和强度保持不变，而不断改变荧光的测定波长，并记录相应的荧光强度，所得到的荧光强度对发射波长的谱图则为荧光的发射光谱。它反映了在某一固定的激发波长下所测量的荧光的波长分布。通过发射光谱可选择发射波长，即发射强度的波长。
2.2.1.3 荧光与分子结构的关系
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。
取代基对分子发射荧光的影响
（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。
(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 。
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；而分子由于不易保持平面结构，故而不是荧光物质。
2.2.1.4 荧光定量分析的方法
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）。
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
2.2.2 荧光分光光度计
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。
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。
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。
单色器：荧光计——两个滤光片。
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。
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。
显示系统：光度表、计算机操作系统等
2.2.3 分子磷光分析法
磷光也是某些物质在紫外光照射下所发射的光，早期并没有与荧光明确的区分。1944年提出了磷光与荧光的不同概念，指出磷光是分子从亚稳态的激发三重态跃迁回基态所发射出的光，它有别于从激发单重态跃迁回基态所发射的荧光。磷光分析法由于具有某些特点，几十年来的理论研究及应用不断得到发展。
磷光分析法主要有低温磷光和室温磷光分析方法。
低温磷光分析
低温磷光分析是指将试样溶于有机溶剂中，在液氮（温度77k）条件下形成刚性玻璃状物质后，测量其磷光。这样可减少分子间的碰撞，反之磷光猝灭。所用溶剂应具备以下条件：易于制备和提纯，能很好的溶解被分析物质，在77k温度下应有足够的粘度并能形成明净的刚性玻璃体，在所研究的光谱区背景要低，没有明显的光吸收和光发射现象。
室温磷光分析
低温磷光需要适当的低温条件，限制了它的应用及发展。室温磷光分析避免了低温条件，将试样固定在滤纸，硅胶，氧化铝，玻璃纤维，淀粉，等基体上，以增加其刚性，减少三重态的碰撞猝灭，增加磷光的相对强度。
利用磷光物质溶解在胶束溶液中并进入胶束使磷光增强的现象而建立起来的磷光分析法成为胶束稳定的溶液室温磷光分析。胶束明显增加了三重态的稳定性，因而磷光强度显著增强。
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光谱分析法是基于测量辐射的波长及强度。这些光谱是由于物质的原子或分子的特定能级的跃迁所产生的，根据其特征光谱的波长可进行定性分析；而光谱的强度与物质的含量有关，可进行定性分析。
光谱法可分为原子光谱法和分子光谱法。
原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，它的表现形式为线光谱。属于这类分析方法的有原子发射光谱法（aes），原子吸收光谱法（aas），原子荧光光谱法（afs）以及x射线荧光光谱法（xfs）等。
分子光谱法是由分子中电子能级，振动和转动能级的变化产生的，表现形式为带状光谱。属于这类分析方法的有紫外-可见分光光度法（uv-vis），红外光谱法（ir），分子荧光光谱法（mfs）和分子磷光光谱法（mps）。
原子光谱法我们将在下一章中单独讲解，本节主要讲解分子光谱法。
2.1 分子吸光分析法
2.1.1 分析吸收光谱
构成物质的分子一直处于运动状态，包括电子相对于原子核的运动，对应于电子能级，能级跃迁产生紫外、可见光谱； 原子核在其平衡位置附近的振动，相对应于振动能级，能级跃迁产生振动光谱； 分子本身绕其重心的转动，对应于转动能级，能级跃迁产生转动光谱。即：分子的运动对应于电子能级、振动能级和转动能级三种能级。
三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。电子能量 ee 、 振动能量 ev 、 转动能量 er。分子的内能 ｅ 为三种能量之和， 即：
ｅ ＝ ｅe+ ｅv+ ｅr
且 δｅe > δｅv > δｅr
转动能级间的能量差δεr ： 0.005 ～ 0.050ev ， 跃迁产生吸收光谱位于远红外区 , 称远红外光谱或分子转动光谱；
振动能级间的能量差δεv： 0.05 ～１ev ，跃迁产生的吸收光谱位于红外区，称红外光谱或分子振动光谱；
前两者统称为红外光谱或振转光谱。
电子能级的能量差δεe : 1～20 ev, 电子跃迁产生的吸收光谱在紫外 — 可见光区，称紫外—可见光谱或分子的电子光谱。
2.1.2 lambert-beer 定律——光吸收基本定律
“lambert-beer 定律”是说明物质对单色光吸收的强弱与吸光物质的浓度（c）和 液层厚度 （b）间的关系的定律，是光吸收的基本定律，是紫外-可见光度法定量的基础。
lambert定律 —— 吸收与液层厚度 （b）间的关系
beer 定律 —— 吸收与物质的浓度（c）间的关系
“ lambert-beer 定律”可简述如下：
当一束平行的单色光通过含有均匀的吸光物质的吸收池（或气体、固体）时，光的一部分被溶液吸收，一部分透过溶液，一部分被吸收池表面反射；
设：入射光强度为 i0，吸收光强度为ia，透过光强度为it，反射光强度为ir，则它们之间的关系应为：
i0 = ia + it + ir (4)
若吸收池的质量和厚度都相同，则 ir 基本不变，在具体测定操作时 ir 的影响可互相抵消（与吸光物质的 c及 b 无关）
上式可简化为： i0 =ia + it (5)
(6)
实验证明：当一束强度为 i0 的单色光通过浓度为 c、液层厚度为 b 的溶液时，一部分光被溶液中的吸光物质吸收后透过光的强度为it ，则它们之间的关系为：
称为透光率，用 t % 表示。
称为 吸光度，用 a 表示
则 a = -lgt = k · b ·c (7)
此即 lambert-beer 定律的数学表达式。
l-b 定律 可表述为：当一束平行的单色光通过溶液时，溶液的吸光度 (a) 与溶液的浓度 (c) 和厚度 (b) 的乘积成正比。它是分光光度法定量分析的依据。
2.1.3 紫外-可见吸收光谱法
紫外-可见吸收光谱法也称紫外-可见分光光度，它是研究分子吸收190-750nm波长范围的吸收光谱。紫外-可见吸收光谱只要差生与分子价电子在电子能级间的跃迁，是研究物质电子光谱的分析方法。通过测定分子对紫外-可见光的吸收，可以用于鉴定和定量测定大量的无机化合物和有机化合物。
2.1.3.1 有机化合物分子的电子跃迁
许多有机化合物能吸收紫外-可见光辐射。有机化合物的紫外-可见吸收光谱主要是由分子中价电子的跃迁而产生的。
分子中的价电子有：
成 键 电 子： 电子、 电子（轨道上能量低）
未成键电子： n 电子（轨道上能量较低）
这三类电子都可能吸收一定的能量跃迁到能级较高的反键轨道上去，见下图：
键
分子中价电子跃迁示意图
-* 跃迁
-*的能量差大所需能量高吸收峰在远紫外 (<150nm)
饱和烃只有 、* 轨道，只能产生 - *跃迁，例如： 甲烷 吸收峰在 125nm；乙烷 吸收峰在 135nm ( <150nm )
-* 跃迁
-*能量差较小所需能量较低吸收峰紫外区 (200nm左右)
不饱和烃类分子中有电子，也有* 轨道，能产生-*跃迁：ch2=ch2 ,吸收峰 165nm。（吸收系数 大，吸收强度大，属于强吸收）
n- *跃迁
n- * 能量较低 收峰紫外区 ( 200nm左右) （与-*接近）
含有杂原子团如：-oh，-nh2 ，-x，-s 等的有机物分子中除能产生 -* 跃迁外，同时能产生n- *跃迁，例如：三甲基胺 (ch3)3n- 的 n- * 吸收峰在 227 nm， 约为900 l/mol·cm ，属于中强吸收。
n- *跃迁
n-*能量低 吸收峰 在 近紫外、可见区 ( 200 ~ 700nm)含有杂原子的不饱和基团，如 -c=o，-cn 等，例如：丙酮： n-*跃迁，max 280nm左右（同时也可产生-*跃迁），属于弱吸收， < 500 l/mol·cm .
各种跃迁所需能量大小次序为： - * > n- * -* > n- *
紫外-可见吸收光谱法在有机化合物中应用主要以：-* 、n- * 为基础。
2.1.3.2 无机化合物分子的电子跃迁
产生无机化合物紫外，可见吸收光谱的电子跃迁形式，一般分为两大类：电荷迁移跃迁和配位场跃迁。
电荷迁移跃迁
无机配合物有电荷迁移跃迁产生的电荷迁移吸收光谱。在配合物的中心离子和配位体中，当一个电子由配体的轨道跃迁到与中心离子相关的轨道时，可产生电荷迁移吸收光谱。不少过渡金属离子与含生色团的试剂反应所生成的配合物以及许多水合无机离子，均可产生电荷迁移跃迁。电荷迁移吸收光谱出现的波长位置，取决于电子给予体和电子接受体相应电子轨道的能量差。
配位场跃迁
配位场跃迁包括d-d跃迁和f-f跃迁。元素周期表中第四，五周期的过渡金属元素分别含有3d和4d轨道。镧系和锕系元素分别含有4f和5f轨道。在配体的存在下，过渡元素5个能量相等的d轨道和镧系元素7个能量相等的f轨道分别分裂成几组能量不等的d轨道和f轨道。当他们的离子吸收光能后，低能态的d电子或f电子可以分别跃迁到高能态的d轨道和f轨道，这两类跃迁分别成为d-d跃迁和f-f跃迁。由于这两类跃迁必须在配体的配位场作用下才可能发生，因此又称配位场跃迁。
配位体的配位场越强，d轨道分裂能就越大，吸收峰波长就越短。
2.1.4 紫外-可见分光光度计
2.1.4.1 仪器的基本组成
紫外可见分光光度计的基本结构是由5个部分组成，即光源，单色器，吸收池，检测器和显示系统。
光源
对光源的基本要求是应在仪器的操作所需的光谱区域内能够发射连续辐射，有足够的辐射强度和良好的稳定性，而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。
分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。热辐射光源用于可见光区如钨丝灯和卤钨灯；气体放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯。
单色器
单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置，其主要功能：产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意可调。
单色器一般由入射狭缝，准直系统，色散元件，聚焦元件和处射狭缝等几部分组成。其核心是色散元件，起分光作用。常用的色散元件是棱镜和光栅。棱镜由玻璃或石英制成，它对不同 的光有不同的折射率，将复合光分开。但光谱疏密不均，长波区密，短波区疏。光栅由抛光表面密刻许多平行条痕（槽）而制成，利用光的衍射作用和干扰作用使不同 波长的光有不同的方向，起到色散作用。（光栅色散后的光谱是均匀分布的）
吸收池
吸收池用于盛放分析试样，一般有石英和玻璃材料两种。石英池适用于可见光区及紫外光区，玻璃池智能用于可见光区。
检测器
检测器的功能是检测信号，测量单色光透过溶液后光强度变化的一种装置，常用的检测器有光电池，光电管，光电倍增管等。光电管在紫外-可见分光光度计中应用较为广泛，光电倍增管是检测微弱光的光电元件，它的灵敏度比一般的光电管要高200倍，因此可使用较窄的单色器狭缝，从而对光谱的精细结构有较好的分辨能力。
信号处理及显示系统
它的作用是放大信号并以适当的方式显示记录下来。常用的信号指示装置有直读检流计，电位调节指零装置以及数字显示或自动记录装置等。
2.1.4.2 仪器的类型
紫外-可见分光光度计的类型很多，但可归纳为3种类型，即单光束分光光度计，双光束分光光度计和双波长分光光度计。
单光束分光光度计
经单色器分光后的一束平行光，轮流经过参比溶液和样品溶液，以进行 吸光度的测定。这种简易型的分光光度计结构简单，操作方便，容易维修，适用于常量分析。
双光束分光光度计
经单色器分光后由反射镜分解为强度相等的两束光，一束经过参比池，一束经过样品溶液。光度计能自动比较两束光的强度，此比值即为试样的透射比，经对数变换将它转换成吸光度并作为波长的函数记录下来。
由同一光源发出的光被分成两束，分别经过两个单色器，得到两束不同波长的单色光，利用切光器时两束光以一定的频率交替照射同一吸收池，然后经过光电倍增管和电子控制系统，最后显示器显示出两个波长处的吸光度差值。
双波长双光束分光光度计以双波长单光束方式工作时的光学系统图
2.1.4.3 紫外-可见吸收光谱的应用
定性分析
选择合适的溶剂（非极性），使用有足够纯度单色光的分光光度计，在相同的条件下测定相近浓度的待测试样和标准品的溶液的吸收光谱，然后比较二者吸收光谱特征：吸收峰数目及位置、吸收谷及肩峰所在的位置等；分子结构相同的化合物应有相同的吸收光谱。
定量分析
（一）单组分定量分析方法
1. 标准曲线法：配制一系列（5~10）个不同c的标准溶液 ，在适当波长下，通常为 max下，以适当的空白溶液作参比，分别测定a，然后作 a-c 曲线同条件下测定试样溶液吸光度 ax ，查找对应的 cx 。
2. 直接比较法：已知试样溶液基本组成，配制相同基体、相近浓度的标准溶液，分别测定吸光度a标、a样
根据 l-a 定律： a标 = k · b · c标 a样 = k · b · c样
则
（二）多组分定量分析
混合组分的吸收光谱相互重叠的情况不同，测定方法也不相同，常见混合组分吸收光谱相干扰情况有以下三种：
混合组分吸收光谱的三种相干情况示意图
种情况：各种吸光物质吸收曲线不相互重叠或很少重叠，则可分别在1 及 2 处测定 a 及 b 组分的 c；
第二种情况：部分重叠：先在 1 处测得 ca ,再在 2 处测得混合组分的吸光度 aa+b ，根据吸收定律加和性：
即可求得cb。[应先求得 a(2 ) ，与 a(2) ，并使用相同 b ]
第三种情况：两吸收曲线互相重叠，但服从 l-b 定律
(1) 解方程组法：
若试样中需要测定两种组分，则选定两个波长1 及 2 ，测得试液的吸光度为 a1和 a2，则可解方程组求得组分a、b 的浓度ca、cb ：
（在 1 处）
（在 2 处）
如果混合物含有 n 个组分，可不经分离，在 n 个适当波长处进行 n 次测量，获得 n个吸光度值，然后解 n 个联立方程以求得各组分的浓度。
（2）等吸光度双波长（消去）法
吸收光谱重叠的 d、e 两组分共存，现设法把一种组分(a)的吸光度消去。方法如下：
e
二组分混合物吸收光谱用作图法选择1、2（双波长分光光度法）
选取两个适当的波长1 和 2 ，
使 1d= 2d ，而尽可能大，则用这两个波长1 和 2测得混合物溶液吸光度之差 ∆a 应只与 ce 成正比（而与cd无关），直接测得ce ：
因为 所以
若用 1cm 吸收池
若需测定另一组分 d 时，也可用同样方法，选择另一个1’ 和 2’ ，先消去e 的干扰，直接求cd
2.1.5 红外吸收光谱法
红外吸收光谱是物质的分子吸收了红外辐射后，引起分子的振动-转动能级的跃迁而形成的光谱，因为出现在红外区，所以称之为红外光谱。利用红外光谱进行定性定量分析的方法称之为红外吸收光谱法。
红外辐射是在 1800年由英国的威廉.赫谢(willianhersher) 尔发现的。一直到了1903年，才有人研究了纯物质的红外吸收光谱。 二次世界大战期间，由于对合成橡胶的迫切需求，红外光谱才引起了化学家的重视和研究，并因此而迅速发展。随着计算机的发展，以及红外光谱仪与其它大型仪器的联用，使得红外光谱在结构分析、化学反应机理研究以及生产实践中发挥着极其重要的作用，是“四大波谱”中应用最多、理论成熟的一种方法。
2.1.5.1 红外光谱分析的基本原理
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生振-转光谱，称红外光谱。通常将红外光谱分为3个区域，近红外光区（13300-4000cm-1），中红外光区（4000-400cm-1）和远红外光区（400-10cm-1）。
红外光照射的能量可以引起化合物中化学键振动能级和转动能级的跃迁，从而产生红外吸收光谱。而红外光谱法主要研究的是分子中原子的相对振动，也可归结为化学键的振动。不同的化学键或官能团，其振动能级从基态跃迁到激发态所需要的能量是不同的，因此要吸收不同波长的红外光。因此，红外光谱产生的原因主要是因为分子的振动，一般把分子的振动分为化学键的伸缩振动和变形振动两大类。
伸缩振动
伸缩振动是指原子沿键轴方向伸缩，使键长发生变化而键角不变的振动。伸缩振动又可分为对称伸缩振动和不对称伸缩振动。对称伸缩振动指振动时各键同时伸长或缩短；不对称
振动是指振动时某些键伸长，某些键则缩短。
变形振动
变形振动是指键角发生周期性变化而键长不变的振动，也称之为弯曲振动。可分为面内变形振动，面外变形振动及对称和不对称变形振动等形式。
变形振动在由几个原子所构成的平面内进行，称为面内变形振动。面内变形振动可分为两种：剪式振动，在振动过程中键角的变化类似于剪刀的开和闭；面内摇摆振动，基团作为一个整体在面内摇摆。变形振动在垂直于由几个原子组成的平面外进行，称为面外变形振动。面外变形振动可分为两种：一是面外摇摆振动，两个原子同时向面上或面下的振动；二是卷曲振动，一个原子向面上，另一个原子向面下振动。
下图是以甲烷分子为例，说明伸缩振动和变形振动。
2.1.5.2 红外光谱产生的条件
并不是所有的振动都能产生红外吸收。经过实验证明，红外光照射分子，引起振动能级的跃迁，从而产生红外吸收光谱，必须具备以下两个条件。
红外辐射应具有恰好能满足能级跃迁所需的能量，即物质的分子中某个基团的振动频率应正好等于该红外光的频率。或者说当用红外光照射分子时，如果红外光子的能量正好等于分子振动能级跃迁时所需的能量，则可以被分子吸收，这是红外光谱产生的必要条件。
物质分子在振动过程中应有偶极矩的变化，这是红外光谱产生的充分必要条件。因此，对那些对称分子，分子中原子的振动并不能引起偶极矩的变化，则不能产生红外吸收光谱。
2.1.5.3 红外光谱峰的位置，数量和强度
位置：由振动频率决定，化学键的力常数 k 越大，原子折合质量 m 越小，键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区（短波长区）；反之，出现在低波数区（高波长区）
峰数：分子的基本振动理论峰数，可由振动自由度来计算，对于由 n 个原子组成的分子，其自由度为3n
3n= 平动自由度+振动自由度+转动自由度
分子的平动自由度为3，
转动自由度为：非线性分子3，线性分子2
振动自由度=3 n- 平动自由度-转动自由度
非线性分子: 振动自由度=3n-6
线 性 分 子:振动自由度=3n-5
绝大多数化合物红外吸收峰数远小于理论计算振动自由度（原因：无偶极矩变化的振动不产生红外吸收；吸收简并；吸收落在仪器检测范围以外；仪器分辨率低，谱峰重叠等。）
强度: 红外吸收的强度与 跃迁几率的大小和振动偶极矩变化的大小有关，跃迁几率越大、振动偶极矩越大，则吸收强度越大。
2.1.5.4 常用的红外光谱术语
基频峰
当分子吸收一定频率的红外光，振动能级由基态跃迁到振动激发态时所产生的吸收峰称为基频峰。基频峰是红外吸收光谱中最主要的一类吸收峰。
泛频峰
如果动能级由基态跃迁到第二激发态，第三激发态，第n激发态时。所产生的吸收峰称为倍频峰。通常基频峰强度大于倍频峰，倍频峰的波数不是基频峰波数的倍数而是稍低一些。
在红外吸收光谱中还可以观察到合频吸收带，这是由于多原子分子中各种振动形式能量之间，存在可能的相互作用。此时，若吸收的红外辐射能量为两个相互作用基频之和，就会产生合频峰。若吸收的红外辐射能量为两个相互作用基频之差，则产生差频峰。倍频峰，合频峰和差频峰统称为泛频峰。合频峰和差频峰的强度多数为弱峰，且比倍频峰更弱。
特征峰和相关峰
红外吸收光谱具有明显的特征性，这是对有机化合物进行结构分析的重要依据。有含多种不同原子的官能团构成的复杂分子，在其各官能团吸收红外辐射被激发后，都能产生特征振动。通过对比了大量的红外图谱，研究观测后，发现具有相同官能团的一系列化合物有近似相同的吸收频率，还能证明官能团的存在与谱图上吸收峰的出现是对应的，所以一些易辨认的，有代表性的吸收峰可以来确定官能团的存在。因此能用于鉴定官能团的存在的并具有较高强度的吸收峰称为特征峰。一个官能团除了有特征峰外，还有很多其他的振动形式吸收峰，通常把这些相互依存而又可相互佐证的吸收峰，称为相关峰。
fermi共振
某一个振动的基频与另外一个振动的倍频或合频接近时,由于相互作用而在该基频峰附近出现两个吸收带,这叫做 fermi 共振,例如苯甲酰氯只有一个羰基,却有两个羰基伸缩振动吸收带,即1731 cm-1 和1736 cm-1, 这是由于羰基的基频(1720 cm-1) 与苯基和羰基的变角振动(880—860cm-1) 的倍频峰之间发生 fermi 共振而产生的. fermi 共振的产生使红外吸收峰数增多,峰强加大.
振动偶合
两个化学键的振动频率相等或接近时,常使这两个化学键的基频吸收峰裂分为两个频率相差较大的吸收峰,这种现象叫做振动偶合.
例如:丁二酸的两个羰基吸收频率相等.而实际红外谱却出现1700cm-1和1780cm -1 两个吸收带,就是振动偶合的确结果;再如酸酐在羰基吸收区出现两个吸收峰,且这两个吸收峰相隔离60cm s ,也是由于振动偶合产生的,振动偶合的结果也是使红外线吸收峰数增多。
2.1.5.5 红外光谱的定性分析和定量分析
定性分析
定性分析大致可分为官能团定性和结构定性两个方面。官能团定性是根据化合物的特征基团频率来检定待测物质含有那些基团，从而确定有关化合物的类别。结构分析则需要由化合物的红外吸收光谱并结合其他实验资料来推断有关化合物的化学结构式。
定性分析的一般步骤是：
试样的分离和精制
收集未知试样的有关资料和数据
确定未知物的不饱和度
谱图解析
与标准图谱进行比较
确定分子结构
定量分析
定量分析的依据是郎伯-比尔定律。
红外光谱图中吸收带很多，因此定量分析时 , 特征吸收谱带的选择尤为重要，除应考虑 ε 较大之外，还应注意以下几点：
谱带的峰形应有较好的对称性性 ;
没有其他组分在所选择特征谱带区产生干扰 ;
溶剂或介质在所选择特征谱带区域应无吸收或基本没有吸收；
所选溶剂不应在浓度变化时对所选择特征谱带的峰形产生影响 ;
特征谱带不应在对二氧化碳，水，蒸气有强吸收的区域。
谱带强度的测量方法主要有峰高（即吸光度值）测量和峰面积测量两种，而定量分析方法很多，视被测物质的情况和定量分析的要求可采用直接计算法，工作曲线法，吸收度比法和内标法等。
直接计算法
这种方法适用于组分简单，特征吸收谱带不重叠。且浓度与吸收成线性关系的样品。直接从谱图上读取吸光度 a 值，再按 朗伯 -比尔定律 算出组分含量 c 。这一方法的前提是应先测出样品厚度 l 及摩尔吸光系数 ε 值，分析精度不高时，可用文献报道 ε 值。
工作曲线法
这种方法适用于组分简单，样品厚度一定（一般在液体样品池中进行），特征吸收谱带重叠较少，而浓度与吸光度不成线性关系的样品。
吸收度比法
该法适用于厚度难以控制或不能准确测定其厚度的样品，例如厚度不均匀的高分子膜，糊状法的样品等。这一方法要求各组分的特征吸收谱带相互不重叠，且服从于郎伯 — 比尔定律。
如有二元组分 x 和 y ，根据 朗伯 -比尔定律 ，应存在以下关系；
由于是在同一被测样品中，故厚度是相同的，
其吸光度比 r 为：
式中的 k 称为吸收系数比。
但前提是不允许含其他杂质。吸收度比法也适合于多元体系。
内标法
此法适用于厚度难以控制的糊状法 . 、压片法等的定量工作，可直接测定样品中某一组分的含量。具体做法如下：
首先，选择一个合适的纯物质作为内标物。用待测组分标准品和内标物配制一系列不同比例的标样，测量它们的吸光度，并用公式（ 3—42 ）计算出吸收系数比 k 。
根据郎伯 — 比尔定律，
在未知样品中测定吸光度比值后，就可以从工作曲线上得出响应的浓度比值。由于加入的内标物量是已知的，因此就可求得未知组分的含量。
2.1.6 红外吸收光谱仪
红外光谱仪也称为红外分光光度计。代和第二代红外光谱仪均为色散型红外光谱仪。随着计算机技术的发展，20世纪70年代开始出现第三代干涉型分光光度计，即傅里叶变换红外光谱仪。与色散型红外光谱仪不同，傅里叶变换红外光谱仪的光源发出的光首先经过迈克尔逊干涉仪变成干涉光，再让干涉光照射样品，检测器仅获得干涉图而得不到红外吸收光谱，实际吸收光谱是用计算机对干涉图进行傅里叶变换得到的。
2.1.6.1 色散型红外光谱仪
色散型红外光谱仪的型号有很多，其构造原理大致相同，光学系统也大致相同，并且在结构原理上与紫外-可见分光光度计类似，也是由光源，吸收池，单色器，检测器和显示装置5个基本部分组成。光源发出的辐射被分为等强度的两束光，一束通过样品池，一束通过参比池。通过参比池的光束经衰减器与通过样品池的光回合于斩光器处，使两束光交替进入单色器色散后，同样交替投射到检测器上进行检测。红外光谱仪基本组成的部件叙述如下：
光源
硅碳棒。由碳化硅烧结而成的，两端粗，中间较细，在低电压大电流下工作。耗电功率约200-400w，工作温度为1200-1500℃。其优点是：发光面积大，波长范围宽，坚固，耐用，使用方便及价格较低。缺点是：电极触头发热需要水冷，工作时间长时电阻增大。
能斯特灯。由稀土氧化物烧结而成的空心棒或实心棒，主要成分为zro（75%），y2o3，tho2，掺入少量na2o，cao或mgo。直径约1-2mm，长度约为25-30mm，两端绕有pt丝作为导线。功率约为50-200w，工作温度1300-1700℃。其优点是发光强度大，稳定性好，寿命长不需水冷。缺点是力学性能较差，易脆，操作不方便，价格较贵。
吸收池
红外吸收池要用对红外光透过性好的碱金属，碱土金属的卤化物等材料做成窗片。窗片必须注意防湿及损伤。
单色器
单色器由几个色散元件，入射和出射狭缝，聚焦和反射用的反射镜组成。色散元件主要是棱镜或光栅。单色器系统中的狭缝可以控制单色光的纯度和强度。狭缝越窄，纯度越高，分辨率越大，但是由于红外光强度很弱，能量低，且整个波数范围内强度不是恒定的，所以在波数扫描过程中，狭缝要随光源的发射特性曲线自动调节宽度，既要使到达检测器的光强度近似不变，又要达到尽可能的分辨能力。
检测器
由于是利用热电效应进行检测，所以要求检测器的热容量要小，检测元件吸收不同能量红外光所产生的信号变化要大，这样灵敏度才会高；光束要集中，接受热能的靶的体积要小，要薄；要减少热能的损失及环境热源的干扰，所以要置于真空中，响应速度要快，响应波长范围要宽。红外检测器的种类主要有真空热电偶，测热辐射计，高莱池，热释电检测器，碲镉汞检测器。
记录系统
红外光谱都由记录仪自动记录谱图。现代仪器都配有计算机，以控制仪器操作，优化谱图中的各种参数，进行谱图的检索等。
2.1.6.2 傅里叶变换红外光谱仪（ftir）
光谱仪结构
ftir光谱仪没有色散元件，主要部件有光源，迈克尔逊干涉仪，样品池，检测器，计算机及记录仪。
ftir光谱的特点：
扫描速度快，检测时间短，可在1秒至数秒内获得光谱图，比色散型仪器快数百倍，因此适用于快速反应的跟踪，也便于与色谱法联用
灵敏度高，检测限低，可达10-9-10-12g，因为可以进行多次扫描，进行信号叠加，提高了信噪比。
分辨本领高，波数精度一般可达0.5cm-1，性能好的仪器可达0.01cm-1
测量光谱范围宽，波数范围可达10-104cm-1，涵盖了整个红外光区
测量的精密度，重现性好，可达0.1%，而杂散光小于0.01%
2.2 分子发光分析法
基态分子吸收了一定能量后，跃迁至激发态，当激发态分子以辐射跃迁形式将其能量释放返回基态时，便产生分子发光。根据激发模式的不同，分子发光分为光致发光，热致发光，场致发光和化学发光。光致发光按激发态的类型又可分为荧光和磷光。本解主要介绍分子荧光和分子磷光分析法。
2.2.1 分子荧光分析法
2.2.1.1 分子荧光的产生
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 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”；
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s=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。
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：
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振动能级，这一过程称为振动弛豫。
分子吸收和发射过程的能级图
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 的振动能级以方式过渡到s1 的能量相等的振动能级上， 这一过程称为“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）
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” 。
系间跨跃：当电子单线激发态的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，此过程常见。）
荧光发射：当激发态的分子通过振动驰豫—内转换—振动驰豫到达单线激发态的振动能级时，单线激发态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）。
磷光发射：电子三线激发态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。
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。
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）。
2.2.1.2 分子荧光的性质
荧光和磷光均属于光致发光，所以都涉及两种辐射，即激发光和发射光，因此也具有两种特征光谱，即激发光谱和发射光谱。它们是荧光和磷光定性和定量分析的基本参数及依据。
激发光谱
既然荧光是一种光致发光现象，那么由于分子对光的选择性吸收，不同波长的入射光便具有不同的激发效率。如果固定荧光的发射波长而不断改变激发光的波长，并记录相应的荧光强度，所得到的荧光强度对激发波长的谱图称为荧光的激发光谱。它反映了在某一固定的发射波长下所测量的荧光强度与激发光波长之间的关系，为荧光分析选择的波长提供依据。
发射光谱
如果使激发光的波长和强度保持不变，而不断改变荧光的测定波长，并记录相应的荧光强度，所得到的荧光强度对发射波长的谱图则为荧光的发射光谱。它反映了在某一固定的激发波长下所测量的荧光的波长分布。通过发射光谱可选择发射波长，即发射强度的波长。
2.2.1.3 荧光与分子结构的关系
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。
取代基对分子发射荧光的影响
（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。
(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 。
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；而分子由于不易保持平面结构，故而不是荧光物质。
2.2.1.4 荧光定量分析的方法
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）。
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
2.2.2 荧光分光光度计
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。
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。
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。
单色器：荧光计——两个滤光片。
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。
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。
显示系统：光度表、计算机操作系统等
2.2.3 分子磷光分析法
磷光也是某些物质在紫外光照射下所发射的光，早期并没有与荧光明确的区分。1944年提出了磷光与荧光的不同概念，指出磷光是分子从亚稳态的激发三重态跃迁回基态所发射出的光，它有别于从激发单重态跃迁回基态所发射的荧光。磷光分析法由于具有某些特点，几十年来的理论研究及应用不断得到发展。
磷光分析法主要有低温磷光和室温磷光分析方法。
低温磷光分析
低温磷光分析是指将试样溶于有机溶剂中，在液氮（温度77k）条件下形成刚性玻璃状物质后，测量其磷光。这样可减少分子间的碰撞，反之磷光猝灭。所用溶剂应具备以下条件：易于制备和提纯，能很好的溶解被分析物质，在77k温度下应有足够的粘度并能形成明净的刚性玻璃体，在所研究的光谱区背景要低，没有明显的光吸收和光发射现象。
室温磷光分析
低温磷光需要适当的低温条件，限制了它的应用及发展。室温磷光分析避免了低温条件，将试样固定在滤纸，硅胶，氧化铝，玻璃纤维，淀粉，等基体上，以增加其刚性，减少三重态的碰撞猝灭，增加磷光的相对强度。
利用磷光物质溶解在胶束溶液中并进入胶束使磷光增强的现象而建立起来的磷光分析法成为胶束稳定的溶液室温磷光分析。胶束明显增加了三重态的稳定性，因而磷光强度显著增强。
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