物质成份的光谱分析.ppt

c.散射光谱当物质分子吸收了频率较低的光能后，并不足以使分子中的电子跃迁到电子的激发态，而只是上升到基态中较高的振动能级上去，若在10-15s~10-12s返回到原能级，此时辐射出和激发光相同波长的光，称为瑞利散射；若返回到较原能级稍高或稍低的振动能级上，辐射出较激发光波长稍长或稍短的光，称为拉曼散射。散射出较激发光波长稍长的光叫红伴线，稍短的叫兰伴线。第30页，共72页，星期日，2025年，2月5日3．光谱分析的发展简史光谱分析法是基于物质发射的电磁辐射及电磁辐射与物质的相互作用而建立起来的分析方法。光谱分析发展较早，建立于19世纪60年代，20世纪30年代得到迅速发展。20世纪40年代中期，由于电子学中光电倍增管的出现，促使了原子发射光谱分析法、红外光谱法、紫外-可见分光光度法、X射线荧光光谱法的发展。第31页，共72页，星期日，2025年，2月5日20世纪50年代原子物理学的发展促进了原子吸收分光光度法、原子荧光分光光度法的兴起。20世纪60年代等离子体、傅里叶变换和激光技术的出现，促进了光谱分析的深入发展。20世纪70年代出现了等离子体-原子发射光谱分析法，傅里叶变换红外光谱法和激光光谱法等一系列分析技术。第32页，共72页，星期日，2025年，2月5日值得一题的是20世纪70年代发展起来的激光共振电离光谱法(Laserresonanceionizationspectroscopy,RIS)，它的灵敏度达到了极限，可以检测单个原子。第33页，共72页，星期日，2025年，2月5日4.光谱分析方法的分类根据物质对不同波谱区辐射能的吸收和发射，建立了不同的光谱分析方法。表1-3列出了常见光谱分析方法及其主要用途。第34页，共72页，星期日，2025年，2月5日表1-3光谱分析方法及其主要用途方法名称辐射能作用的物质主要用途紫外-可见分光光度法分子外层价电子微量单元素或分子定量原子吸收分光光度法气态原子外层电子痕量单元素定量红外光谱法分子振动或转动结构分析及有机物定性定量原子发射光谱法气态原子外层电子微量元素连续或同时定性定量原子荧光光谱法气态原子外层电子微量单元素定量X射线荧光光谱法原子内层电子常量元素定性定量荧光光谱法分子微量单元素或分子定量光电子能谱法原子或分子表面及表层定性定量第35页，共72页，星期日，2025年，2月5日本课程主要讨论的内容包括：紫外-可见分子吸收光谱法分子荧光发射光谱法原子吸收光谱法电感耦合等离子体原子发射光谱法X射线-原子荧光发射光谱法第36页，共72页，星期日，2025年，2月5日?1.3光谱分析的特点1．主要特点（1）操作简单、分析快速例：对于岩石、矿物试样，可以不经任何前处理，就能同时对几十种金属元素进行全分析，并给出半定量数据，因此在地质普查中得到了广泛的应用。这方面的仪器首推原子发射光谱法和X射线-原子荧光光谱法。第37页，共72页，星期日，2025年，2月5日（2）选择性好例如：对于一些化学性质相近的元素如：铌、钽；锆、铪；铷和铯，尤其是稀土元素，用一般化学分析法难以分别测定，只能测定其总量。而原子发射光谱法和X射线-原子荧光光谱法却能比较容易地进行个别测定。第38页，共72页，星期日，2025年，2月5日（3）灵敏度高光谱分析法的灵敏度与仪器设备条件、试样处理方法、试样的组成及被测元素的性质有关。一般进行直接测定，相对灵敏度可达0.1~10?g/g；绝对灵敏度可达1?10-8~1?10-9g。如果预先进行化学富集及物理浓缩，相对灵敏度可达ng/g级；绝对灵敏度可达1?10-11g。第39页，共72页，星期日，2025年，2月5日（4）准确度较高当含量1%，准确度较差；当含量在0.1%~1%，其准确度与化学分析法近似；当含量在0.001%~0.1%或更低时，其准确度优于化学分析法。故光谱分析适于微量和痕量分析。第40页，共72页，星期日，2025年，2月5日2.缺点（局限性）（1）光谱分析法，定量时需要标样；由于样品组成复杂，标样不易配制。（2）对一些非金属元素，如：卤素，除紫外-可见分光光度法外，其它的光谱分析法灵敏度很低，很难胜任定量分析的工作。但化学分析法可以。第41页，共72页，星期日，2025年，2月5日