光谱分只析法刘芸.ppt

111 仪器分析方法分类： 本章提要 第一节 光谱分析法概论 是电磁辐 射按照波 长的有序 排列。 一、光谱分析法及其特点 三个基本过程： 二、电磁辐射的基本性质 三、辐射能的特性： 常用三种光分析法测量过程示意图 四、光谱分析分类 五、分子光谱法 第二节 紫外/可见光吸收光谱法 即光吸收基本定律 朗伯定律:(1760) A=lg(I0/It)=k1b 当入射光的λ、吸光物质的c 一定时，溶液的吸光度A与液层厚度b成正比。 朗伯-比尔定律 意义: 当一束平行单色光通过均匀、透明的吸光介质时，其吸光度与吸光质点的浓度和吸收层厚度的乘积成正比。 吸光度A、透射比T 与浓度c 的关系 k 吸光系数 （Absorptivity） 吸光度与光程的关系 A = abc 吸光度与浓度的关系 A = abc 吸光度与波长的关系 A = abc 朗伯-比尔定律的适用条件 1. 单色光 应选用?max处或肩峰处测定。 吸光度的加和性与吸光度的测量 二、紫外/可见分光光度计主要部件 二、紫外/可见分光光度计主要部件 光源（发出所需波长范围内的连续光谱） 二、紫外/可见分光光度计主要部件 二、紫外/可见分光光度计主要部件 光栅：（利用光通过光栅时发生衍射和干涉现象而分光的装置） 二、紫外/可见分光光度计主要部件 1. 单光束分光光度计 2. 双光束分光光度计 第三节 分子发光光谱法 荧光光度计光路图 光电倍增管(Photomultiplier Tube, PMT) 1个光子可产生106～107个电子 解线性方程法 多组分混合物的荧光分析也可以象吸收分光光度法一样利用荧光强度的加和性质，采用解线性方程组的方法、双波长及多波长等方法从混合物中不经分离即可测得被测组分的含量。 化学发光的特点 能够发光的化合物大多为有机化合物，芳香族化合物； 化学发光反应多为氧化还原反应，激发能与反应能相当 ?E=170～300 kJ/mol；位于可见光区； 发光持续时间较长，反应持续进行； 化学发光的效率 直接发光 A + B ? C* + D C* ? C + h? 金属离子与荧光试剂形成配合物后进行荧光分析的元素有20余种。所采用的荧光试剂，其分子中至少有两个官能团与金属离子形成刚性的环状结构，具有大π键的配合物。 单独的无机离子很少发荧光，大多数是利用无机离子与有机试剂形成有荧光的络合物，目前采用有机试剂进行荧光分析的元素已近70种，其中较常见的元素有铍、铝、硼、镓及某些稀土元素等。 能够同金属离子形成荧光络合物的有机试剂绝大多数是芳香族化合物。它们通常含有两个或两个以上的官能团，能与金属离子形成五元或六元环的鳌合物。由于鳌合物的形成，分子的刚性平面结构增大，使原来不发光或发光较弱的化合物转变为强荧光化合物。 * 通过衍生化反应，使得衍生物具有比被分析物质和衍生试剂更大的π键系统，能在较长的波长发射荧光，荧光强度和量子效率也同时增大。8-羟基喹啉、等都是常用的荧光试剂。通过缩合反应或关环反应，以增加或延长共轭体系。 荧光分析可以测定多种有机化合物，因此在临床检验、药物分析和环境保护领域都十分重要。 1.脂肪族的有机化合物的分子结构比较简单，本身能发荧光的很少，一般需要与某些试剂反应后才能进行荧光分析。 1.无机阳离子发生荧光的很少，但很多能与一些有机试剂形成荧光络合物而被测定； 2.一些阴离子能使荧光减弱，可利用荧光猝灭法测定； 3.脂肪族有机物分子能发生荧光的也不多，可与某些有机试剂反应后生成会发射荧光的衍生物加以测定； 4.芳香族化合物因有共轭结构，多数能发射荧光； 5.弱荧光的芳香族化合物也可与荧光试剂作用生成强荧光衍生物以提高测量灵敏度。 * 荧光物质本身具有特征性的荧光激发光谱和发射光谱的特点。实验时可以选择任一波长来进行多组分的荧光测定。 * 分子磷光光谱在原理、仪器和应用等方面与分子荧光光谱相类似。不同点在于磷光是由第一激发单重态的最低能级，经系间跨越至第一激发三重态，并经过振动弛豫至最低振动能级，然后回到基态而产生的，因此发光速率和平均寿命比荧光长。在除去激发光源后，荧光立即消失，而磷光还可以持续一段时间。 （二）温度对磷光强度的影响 温度增加，非辐射跃迁概率增加，磷光强度降低。 （三）重原子效应 使用含有重原子的溶剂或在磷光物质中引入重原子取代基，都可以提高磷光物质的磷光强度。 由于三线态比激发单线态的寿命长，因而同溶剂分子或溶质分子碰撞而失去激发能量的几率增大，所以在室温下很少能够观察到溶液中的磷光现象。当将溶液的温度降至液氮温度（77K）