猝滅常數英文解釋翻譯、猝滅常數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 quenching constant

分詞翻譯：

猝的英語翻譯：

abrupt; sudden

滅的英語翻譯：

destroy; drown; exterminate; extinguish; go out; put out
【醫】 slake

常數的英語翻譯：

constant; invariable
【計】 C
【化】 constant
【醫】 constant
【經】 constant

專業解析

在光化學和熒光光譜學領域，猝滅常數（英文：Quenching Constant）是一個關鍵參數，用于定量描述猝滅劑（Quencher）對熒光團（Fluorophore）或激發态分子（Excited State Molecule）的熒光或磷光發射的抑制效率。它反映了猝滅過程發生的速率或強度。

猝滅常數的核心含義：

猝滅常數量化了熒光（或磷光）被外來分子（猝滅劑）熄滅的難易程度。猝滅劑通過與處于激發态的熒光分子發生相互作用，以非輻射的方式消耗其能量，阻止其通過發射光子（熒光/磷光）回到基态，從而導緻發光強度降低。猝滅常數越大，表明該猝滅劑對該特定熒光物質的猝滅效果越強、效率越高。

主要類型與數學表達：

猝滅常數通常與特定的猝滅機制相關聯，最常見的是：

動态猝滅常數 (k_q)：
- 機制：動态猝滅（又稱碰撞猝滅）發生在猝滅劑與處于激發态的熒光分子在溶液中發生碰撞，并通過能量轉移、電子轉移或質子轉移等過程使激發态失活。
- 定義：動态猝滅常數 k_q 是動态猝滅過程的速率常數，單位通常是 M^-1s^-1（摩爾倒數秒倒數）。
- 關聯方程 (Stern-Volmer 方程)： $$ frac{F0}{F} = 1 + K{SV}[Q] = 1 + k_q tau_0 [Q] $$ 其中：
  - F_0 是無猝滅劑時的熒光強度。
  - F 是存在猝滅劑濃度 [Q] 時的熒光強度。
  - K_{SV} 是 Stern-Volmer 常數（單位 M^-1）。
  - k_q 是動态猝滅常數。
  - τ_0 是熒光分子在無猝滅劑時的熒光壽命（單位秒）。
- 意義： k_q 的大小直接反映了猝滅劑與激發态分子碰撞并導緻失活的效率。它可以通過測量不同猝滅劑濃度下的 F_0/F 或 τ_0/τ（壽命比值）對 [Q] 作圖（Stern-Volmer 圖），由斜率求得 K_{SV}，再除以 τ_0 得到 k_q。
靜态猝滅常數 (K_S)：
- 機制：靜态猝滅發生在猝滅劑與處于基态的熒光分子形成非熒光複合物（基态複合物），該複合物在吸收光後直接以非輻射方式失活，或者根本不吸收激發光。
- 定義：靜态猝滅常數 K_S 是熒光分子與猝滅劑形成非熒光基态複合物的結合常數（或締合常數），單位通常是 M^-1。
- 關聯方程： $$ frac{F_0}{F} = 1 + K_S [Q] $$ 在純靜态猝滅情況下，Stern-Volmer 圖的斜率即為 K_S。
- 意義： K_S 的大小反映了熒光分子與猝滅劑形成非活性複合物的親和力。K_S 越大，複合物越穩定，猝滅效果越強。

應用與重要性：

猝滅常數在多個領域具有重要應用價值：

分子間相互作用研究：測定 k_q 或 K_S 是研究分子間相互作用（如結合親和力、能量轉移效率、電子轉移速率）的重要手段。
生物分子結構與功能：用于探測蛋白質構象變化、分子結合位點、膜通透性等（例如，利用丙烯酰胺、碘離子等猝滅劑研究蛋白質中色氨酸殘基的暴露程度）。
傳感器設計：熒光猝滅是構建化學傳感器和生物傳感器的基本原理之一。
材料科學：在發光材料（如 OLED）中，理解猝滅過程對于提高器件效率和穩定性至關重要。
環境監測：可用于檢測某些污染物（如重金屬離子、氧分子）的存在和濃度。

權威來源參考：

Lakowicz, J. R. (2006). Principles of Fluorescence Spectroscopy (3rd ed.). Springer. 該書是熒光光譜學的經典權威著作，在多個章節（如第 8 章“Quenching of Fluorescence”）中詳細闡述了猝滅的機制、Stern-Volmer 方程、動态猝滅常數 (k_q) 和靜态猝滅常數 (K_S) 的定義、測量方法及應用。
Turro, N. J., Ramamurthy, V., & Scaiano, J. C. (2010). Modern Molecular Photochemistry of Organic Molecules. University Science Books. 這本光化學權威教材深入讨論了激發态分子的各種失活途徑，包括猝滅過程。它清晰地解釋了動态猝滅（擴散控制）和靜态猝滅（複合物形成）的概念及其相應的常數（k_q 和 K_S）。
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology (the "Gold Book"). IUPAC 作為化學術語的國際權威機構，其線上金皮書提供了“quenching”和“quencher”的标準定義，為理解猝滅現象和常數提供了基礎框架。雖然對常數本身的定義可能較基礎，但其術語标準是重要參考。
Valeur, B., & Berberan-Santos, M. N. (2012). Molecular Fluorescence: Principles and Applications (2nd ed.). Wiley-VCH. 這本現代熒光專著同樣對熒光猝滅的原理和定量分析（包括猝滅常數的确定）進行了系統論述，是理解該概念的重要資源。

猝滅常數是定量表征熒光（或磷光）被外來分子熄滅效率的關鍵參數。根據猝滅機制的不同，主要分為動态猝滅常數 (k_q) 和靜态猝滅常數 (K_S)。k_q 描述碰撞猝滅的速率，K_S 描述形成非熒光基态複合物的結合強度。它們在研究分子相互作用、生物分子結構、傳感器開發及材料科學等領域具有廣泛應用價值。理解其定義和測定方法需要參考光化學和熒光光譜學的權威教材和标準術語庫。

網絡擴展解釋

猝滅常數（Quenching Constant）是描述熒光分子與猝滅劑之間相互作用效率的重要參數，其定義和意義可通過以下要點說明：

基本定義猝滅常數（通常用 ( k_Q ) 表示）反映了單位濃度猝滅劑作用下，熒光分子發生非輻射能量轉移的效率。其物理意義是：熒光分子與猝滅劑在單位時間内發生有效碰撞或能量轉移的概率。
數學表達根據Stern-Volmer方程： $$ frac{F_0}{FQ} = 1 + k{SV}[Q] $$ 其中：

( F_0 )：無猝滅劑時的熒光積分面積
( F_Q )：存在猝滅劑時的熒光積分面積
( k{SV} )：Stern-Volmer常數（( k{SV} = k_Q cdot tau_0 )）
( tau_0 )：熒光分子本征壽命

測定方法通過實驗測量不同猝滅劑濃度 ([Q]) 對應的 ( F_0/FQ ) 比值，繪制線性曲線後，斜率即為 ( k{SV} )。若已知 ( tau_0 )，則可計算 ( kQ = k{SV}/tau_0 )。
物理意義

( k_Q ) 值越大，表明猝滅劑對熒光分子的猝滅效率越高
反映兩種分子間的相互作用強度，常用于分析分子識别、能量轉移等過程
典型應用包括熒光傳感器設計（如重金屬離子檢測）、生物分子相互作用研究等

參數關系當 ( k_Q ) 接近擴散控制極限（約 ( 10^{10} , text{mol}^{-1}text{s}^{-1} )）時，說明猝滅過程主要由碰撞主導；若顯著低于該值，則可能涉及靜态猝滅機制。