光谱技术材料.ppt

学习目标 掌握光谱分析中的对比法、摩尔吸收系数法、比浊法测定的方法原理，在生化检验中的应用及注意事项；区带电泳的原理、应用及影响因素；离子选择性电极法测定的原理和注意事项。 熟悉离心技术，其它电泳技术和层析技术中的HPLC及亲和层析的原理和应用；免疫分析技术、生物传感技术的概念和应用原理。 了解色谱、层析等常用生化技术的应用原理和方法，生物芯片技术的概念和应用原理 是能的一种表现形式，是电 磁波的一种。光在真空中以直 线方式传播，在不同的介质处 发生反射、折射、衍射、色散、 干涉和偏振等现象。可用波长、 频率、传播速度等参量来描述 即光具有“波动性”。光的颜色 即由光的波长决定，人眼能感 觉到的光称为可见光，其波长 在400～750nm之间。在可见 光之外是 红外光760~1000nm 紫外光200~400nm 什么是光谱分析技术？ 光的波长（λ） 单位用纳米（nm） 各种化学物质都具有一定的光谱特性，表现在能选择性吸收、 发射或散射某种波长的光。利用物质的吸收光谱、发射光谱 或散射光谱特征对物质进行定性、定量分析的技术称为光谱 分析技术。 光谱分析技术原理： 利用各种化学物质都具有发射、吸收或散射光谱谱系的特 征，以此来确定物质性质、结构或含量。 光谱分析技术分类： 发射光谱分析技术：火焰光度法、荧光法 吸收光谱分析技术：紫外、红外、原子、可见光分光光度法 散射光谱分析技术：比浊法 一、分光光度技术的基本原理 许多化学物质具有颜色，有些无颜色的化合物也可以与显色剂作用，生 成有色物质。实践证明，有色溶液的浓度越大，颜色越深；浓度越小， 颜色越浅。因此，可以通过比较溶液颜色深浅的方法来确定有色溶液 的浓度，对溶液中所含的物质进行定量分析。基于比较颜色深浅对溶液 进行定量分析的方法称为比色分析法。 光子的能量与波长的关系为 E=hυ= hc／λ 式中E为光子的能量（J：焦耳），υ为频率，h为普朗克常数（6.63×10-34J?S），c为光速，λ为光的波长 因此，不同波长的光，其能量不同，短波能量大，长波能量小。 光的显色原理 若把某两种颜色的光，按一定的强度比例 混合，能够得到白色光，则这两种颜色的 光叫做互补色。图中处于直线关系的两种 光为互补色。如绿光和紫光为互补色， 黄光和蓝光为互补色等等。 各种溶液会呈现出不同的颜色，其原因是 溶液中有色质点（分子或离子）选择性地 吸收某种颜色的光。 实验证明：溶液所呈现的颜色是其主要吸收 光的互补色。如一束白光通过高 锰酸钾溶液时，绿光大部分被选 择吸收，其它的光透过溶液。从 互补色示意图可以看出， 透过光 中只剩下紫色光，所以高锰酸钾 溶液呈紫色。 （二）光的吸收定律 溶液颜色的深浅与浓度之间的关系可 以用吸收定律来描述。它是由约翰·海 因里希·朗伯和奥古斯特·比尔相结合 而成的，所以叫朗伯-比尔定律。原 子吸收分光光度计也符合这个定律。 溶液对光的吸收 当一束强度为I的平 行单色光照到溶液时，一部分光被溶 液吸收，一部分光被界面散射，其余 的光则透过溶液，如图所示 结论： I0=I a+ I r+ I t I0--入射光强度 I a--吸收光强度 I r--反射光强度 I t--透射光强度 通常由于I r很小可忽略不计，上式可简化为 I0=I a+ I t 透射光I t与入射光强度I0之比为透光率或透 光度，用T表示： T= I t/ I 0 透光率的负对数称为吸光度或光密度或消光 度，用A表示： A=－lgT=lg1/T=lgI 0/ I t 吸光度越大，表示该物质对光的吸收越强。透光度和吸光度都是用来表示 入射光被吸收的程度，它们之间可据式相互换算。 实验证明：单色光经过有色溶液时，透过溶液的光强度不仅与溶液的浓度 有关，而且还与溶液的厚度以及溶液本身对光的吸收性能有关。 其规律可用下式表示为 A＝KCL 式中： A——吸光度（