环境分析课件(0002.pptVIP

2. 样品处理 将固体样品研磨成一定的颗粒度，保证重现性，压成片状，干燥。 参比压成白板。 粉末样品不用压片，用专用样品池测定。 样品也可用稀释剂稀释测定，稀释剂可用MgO，BaSO4,NaCl, SiO2等。 比比谁的手更白！ 右上图：手背皮肤的紫外可见漫 反射曲线 左下图：上图所测曲线的各个“样品” A B C * * 例：苯酚的红外光谱 拉曼光谱法简介 拉曼光谱是分子振动光谱的一种，它属于散射光谱。 拉曼散射效应是1928年印度科学家拉曼发现的。 拉曼光谱与红外光谱在化合物结构分析上各有所长，可以相辅相成，更好地研究分子振动及结构组成。 Q4：红外光谱与拉曼光谱的比较？ 拉曼散射 用单色光照射透明样品，大部分光透过而小部分光会被样品在各个方向上散射。 散射分为瑞利散射与拉曼散射两种。 1.瑞利散射 ：若光子与样品分子发生弹性碰撞，即光子与分子之间没有能量交换，光子的能量保持不变，散射光频率与入射光相同，但方向可以改变。这是弹性碰撞，叫瑞利散射。 2.拉曼散射： 当光子与分子发生非弹性碰撞时，产生拉曼散射。 处于振动基态的分子在光子作用下，激发到较高的不稳定的能态（虚态）后又回到较低能级的振动激发态。此时激发光能量大于散射光能量，产生拉曼散射的斯托克斯线，散射光频率小于入射光。 若光子与处于振动激发态（V1）的分子相互作用，使分子激发到更高的不稳定能态后又回到振动基态（V0）, 散射光的能量大于激发光，产生反斯托克斯散射，散射光频率大于入射光。 常温下分子大多处于振动基态，所以斯 托克斯线强于反斯托克斯线。在一般拉曼光谱图中只有斯托克斯线。 拉曼散射中散射线频率与激发光（入射光）频率都有一个频率差+??或-??。??叫拉曼位移，其值取决于振动激发态与振动基态的能级差，??=???h。 同一振动方式产生的拉曼位移频率和红外吸收频率是相等的。 拉曼光谱图纵坐标为谱带强度，横坐标为拉曼位移频率，用波数表示。 拉曼选律 只有产生偶极矩变化的振动是红外活性的，即红外光谱谱带强度正比于振动中原子通过它们平衡位置时偶极矩的变化。 拉曼活性取决于振动中极化度是否变化，只有极化度有变化的振动才是拉曼活性的。 所谓极化度就是分子在电场（如光波这种交变的电磁场）的作用下分子中电子云变形的难易程度。拉曼光谱强度与原子在通过平衡位置前后电子云形状的变化大小有关。拉曼谱线强度正比于诱导偶极矩的变化。 在分子中，某个振动可以是既是拉曼活性，又是红外活性；也可以是只有拉曼活性而无红外活性，或只有红外活性而无拉曼活性。 如CS2是三原子线形分子，它有3n-5=4个基本振动。 υ1 υ2 υ3 υ4 在υ1s 中偶极矩不变，故非红外活性，但电子云形状变了，故是拉曼活性的。 υ2as和υ3、υ4是红外活性的，而非拉曼活性,因为在平衡位置前后电子云形状相同。 拉曼活性 红外活性 红外活性 Q5：光谱分析仪的结构特点是什么？ 紫外-可见光谱仪： 红外光谱分析仪： Bruker RFS 100/S Nd:YAG雷射(1064 nm)，最大功率500 mW High seneitivity, LN2 cooled, GaAs Detector Q6：分子光谱分析技术的应用 （1）定性结构表征 物质的紫外吸收光谱基本上是其分子中生色团及助色团的特征，而不是整个分子的特征。如果物质组成的变化不影响生色团和助色团，就不会显著地影响其吸收光谱，如甲苯和乙苯具有相同的紫外吸收光谱。另外，外界因素如溶剂的改变也会影响吸收光谱，在极性溶剂中某些化合物吸收光谱的精细结构会消失，成为一个宽带。所以，只根据紫外光谱是不能完全确定物质的分子结构，还必须与红外吸收光谱、核磁共振波谱、质谱以及其他化学、物理方法共同配合才能得出可靠的结论。 （2）拉曼光谱的特点 （1）拉曼光谱的特点 (a)拉曼光谱的常规扫描范围为40-4000cm-1。 (b)固体粉末样品、高聚物、纤维、单晶、溶液等各种样品皆可以做 拉曼光谱。 (c)水的拉曼光谱很弱，所以水是优良的溶剂。 (d)固体粉末样品可直接进行测定，不必制样。但样品可能被高强度激光束烧焦。 (e)有色物质和有荧光的物质难以进行测定。 （f)红外光谱和拉曼光谱皆反映了分子振动的变化，红外光谱适用于分子中基团的测定，拉曼光谱更适用于分子骨架的测定。 （3）红外与拉曼谱图对比 红外光谱：基团； 拉曼光谱：分子骨架测定；