现代仪器分析.doc

第一章 现代仪器分析 化学分析：滴定分析（酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法）； 重量分析； 仪器分析。 化学信息学：成分分析、结构分析、状态分析、表面分析、微区分析 光分析法、光谱法、发射光谱法（火焰光谱法、X荧光光谱法、分子荧光光谱法、分子磷光光谱法、激光拉曼光谱法、原子发射光谱法）、吸收光谱法（原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、紫外－可见分光光度法、红外吸收光谱法、核磁共振谱法）、非光谱法（折射法、干涉法、散射浊度法、旋光法、X射线衍射法、电子衍射法）、电化学分析法（电位分析法、电导分析法、电量分析法、电流分析色谱法）、气相色谱法(QC) 、(高压)液相色谱法(HPLC)。 其它仪器分析法：质谱法、热分析法（差热分析法、差示扫描量热法、热重量法、测温滴定法）、放射化学分析法 第六章 紫外－可见分光光度法 第一节 光分析法 基于检测能量作用于待测物质后产生的辐射讯号或所引起的变化的分析方法 非光谱法：以光的波长为特征讯号，通过测量光的某些基本性质(反射、折射、干涉、衍射、偏振等)的变化的分析方法。折射法、干涉法、散射浊度法、旋光法、X射线衍射法、电子衍射法 光谱法：以光的吸收、发射和拉曼散射等作用建立的分析方法（原子发射光谱、原子吸收光谱、原子荧光光谱、紫外－可见分光光度法、红外吸收光谱法、核磁共振波谱法、X荧光光谱法、分子荧光光谱法、分子磷光光谱法、化学发光法、激光拉曼光谱法）。 光谱形成与分析过程 产生作用能量：光、热；获取分析光信号：被测物质与作用能量相互作用产生光谱信息；检测分析光谱：通过检测器将光谱信号转换为电信号；形成光谱信息：将电信号转变为可视图谱；取证分析光谱：根据图谱特征，确定待测物的结构与组成。 电磁波谱的有关参数 光谱法分析仪器 光谱仪器一般包括五个单元：光源 单色器 样品容器 检测器 读出器件 光源 光谱分析中，光源必须具有足够的输出功率和稳定性。 由于光源辐射功率的被动与电源 功率的变化成指数关系，因此往往需用稳压电源以保证稳定，或者用参比光束的方法来减少光源输出的波动对测定所产生的影响。 光源有连续光源和线光源等。一般连续光源主要用于分子吸收光谱法，线光源用于荧光、原于吸收和Raman光谱法。 单色器：光学分析仪器几乎都有单色器。它的作用是将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带。 单色器组成：入射狭缝、出射狭缝、准直镜 色散元件 色散元件 棱镜：是根据光的折射现象进行分光的。构成棱镜的光学材料对不同波长的光具有不同的折射率，波长短的光折射率大，波长长的光折射率小。因此，平行光经色散后就按被长顺序分解为不同波长的光，经聚焦后在焦面的不同位置上成像，得到按波长展开的光谱。常用的棱镜有考纽棱镜和立特鲁棱镜 光栅：分为透射光栅和反射光栅，用得较多的是反射光栅。反射光栅又可分为平面反射光栅(或称闪耀光栅)和凹面反射光栅。 光栅是一种多狭缝部件，光栅光谱的产生是多狭缝于涉和单狭缝衍射两者联合作用的结果。多缝干涉决定光谱线出现的位置、单缝衍射决定谱线的强度分布。 样品容器：盛放试样的吸收池由光透明的材料制成 容器材料：由检测器将光信号转换为电信号(光电转换器) 紫外光区 可见光区 红外光区 石英材料 硅酸盐玻璃 根据不同的波长范围 选用不同材料 要求：；必须在一个宽的波长范围内对辐射有响应；低辐射功率时的反应要敏感；对辐射的响应要快；产生的电信号容易放大；噪音要小；更重要的是产生的信号应正比十入射光强度I 光检测器 硒光电池：光电管(也称真空光电二极管)、光电倍增管、硅二极管阵列检测器、半导体检测器、热检测器、真空热电偶、热释电检测器 读出器件：由检测器将光信号转换为电信号后，可用检流计、微安表、记录仪、数字显示器或阴极射线显示器显示和记录测定结果。 第二节 分子吸收光谱 一 分子整体能级 二 辐射频率 三 分子光谱的类型： 跃迁类型 能级差（eV） 所吸收波长（μm） 光谱类型 转动跃迁 0.005~0.05 250~25 远红外 振动跃迁 0.05～1 25～1.25 红外 电子跃迁 1～20 12.5～0.06 紫外－可见 四 双原子的分子光谱图 Ee Ev Er 电子能级Ee(紫外可见光谱 1~20eV、419kJ／Mol、12.5～0.06μm 振动能级Ev(红外光谱) 0.05~1eV、21 kJ／Mol、25～1.25μm 转动能级Er(微波或远红外光谱) 1.005～0.05eV、0.042 kJ／Mol、250～25μm 五 光吸收的基本定律 Lanmber－Beer定律：当一束单色光穿过透明介质时，光强度的降低与入射光的强度、吸收介质的厚度、光路中吸光粒子的数目(浓度)成