第3节-光分析法的分类优秀PPT.ppt
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1、一、光分析分类一、光分析分类 type of optical analysis 光谱法光谱法基于物质与辐射能作用时,分子发生能级跃迁而产生的放基于物质与辐射能作用时,分子发生能级跃迁而产生的放射、吸取或散射的波长或强度进行分析的方法;射、吸取或散射的波长或强度进行分析的方法;光谱法的基本类型光谱法的基本类型:吸取光谱、放射光谱、散射光谱法吸取光谱、放射光谱、散射光谱法 基于原子外层电子跃迁的原子光谱最常见的有三种基于原子外层电子跃迁的原子光谱最常见的有三种:原子吸取光谱原子吸取光谱(AAS)、)、原子放射光谱(原子放射光谱(AES)、原子荧光光谱()、原子荧光光谱(AFS););基于原子内层电
2、子跃迁的基于原子内层电子跃迁的:X射线荧光光谱(射线荧光光谱(XFS););基于原子核与射线作用的:穆斯堡尔谱;基于原子核与射线作用的:穆斯堡尔谱;2022/11/5 分子光谱分子光谱(带状光谱):(带状光谱):基于分子中电子能级、振基于分子中电子能级、振-转能级跃迁;转能级跃迁;紫外光谱法(紫外光谱法(UV););红外光谱法(红外光谱法(IR););分子荧光光谱法(分子荧光光谱法(MFS););分子磷光光谱法(分子磷光光谱法(MPS););核磁共振与顺磁共振波谱(核磁共振与顺磁共振波谱(N););非光谱法:非光谱法:不涉及能级跃迁,物质与辐射作用时,仅变更传播方向不涉及能级跃迁,物质与辐射作
3、用时,仅变更传播方向等物理性质;偏振法、干涉法、旋光法等;等物理性质;偏振法、干涉法、旋光法等;2022/11/5光分析法光谱分析法非光谱分析法原子光谱分析法分子光谱分析法原原子子吸吸收收光光谱谱原原子子发发射射光光谱谱原原子子荧荧光光光光谱谱X射射线线荧荧光光光光谱谱折射法圆二色性法X射线衍射法干涉法旋光法紫紫外外光光谱谱法法红红外外光光谱谱法法分分子子荧荧光光光光谱谱法法分分子子磷磷光光光光谱谱法法核核磁磁共共振振波波谱谱法法2022/11/5光谱分析法吸收光谱法发射光谱法原子光谱法分子光谱法原子发射原子吸收原子荧光X射线荧光原子吸收紫外可见红外可见核磁共振紫外可见红外可见分子荧光分子磷光
4、核磁共振化学发光原子发射原子荧光分子荧光分子磷光X射线荧光化学发光2022/11/5二、各种光分析法简介二、各种光分析法简介 a brief introduction of optical analysis 1.1.原子放射光谱分析法原子放射光谱分析法 以火焰、电弧、等离子炬等作为光源,使气以火焰、电弧、等离子炬等作为光源,使气态原子的外层电子受激放射出特征光谱进行定量分析态原子的外层电子受激放射出特征光谱进行定量分析的方法。的方法。2.2.原子吸取光谱分析法原子吸取光谱分析法 利用特殊光源放射出待测元素的共振线,并利用特殊光源放射出待测元素的共振线,并将溶液中离子转变成气态原子后,测定气态原
5、子对共将溶液中离子转变成气态原子后,测定气态原子对共振线吸取而进行的定量分析方法。振线吸取而进行的定量分析方法。2022/11/53.3.原子荧光分析法原子荧光分析法 气态原子吸取特征波长的辐射后,外层电子从基态或低能态跃迁到高能态,在10-8s后跃回基态或低能态时,放射出与吸取波长相同或不同的荧光辐射,在与光源成90度的方向上,测定荧光强度进行定量分析的方法。4.分子荧光分析法 某些物质被紫外光照射激发后,在回到基态的过程中放射出比原激发波长更长的荧光,通过测量荧光强度进行定量分析的方法。2022/11/56.X6.X射线荧光分析法射线荧光分析法 原子受高能辐射,其内层电子发生能级跃迁,原子
6、受高能辐射,其内层电子发生能级跃迁,放射出特征放射出特征X X射线(射线(X X射线荧光),测定其强度可进射线荧光),测定其强度可进行定量分析。行定量分析。7.7.化学发光分析法化学发光分析法 利用化学反应供应能量,使待测分子被激发,利用化学反应供应能量,使待测分子被激发,返回基态时发出确定波长的光,依据其强度与待测物返回基态时发出确定波长的光,依据其强度与待测物浓度之间的线性关系进行定量分析的方法。浓度之间的线性关系进行定量分析的方法。5.5.分子磷光分析法分子磷光分析法 处于第一最低单重激发态分子以无辐射弛豫方式进入第一三重激发态,再跃迁返回基态发出磷光。测定磷光强度进行定量分析的方法。2
7、022/11/5 利用溶液中分子吸取紫外和可见光产生跃迁所记录的吸取光谱图,可进行化合物结构分析,依据最大吸取波长强度变更可进行定量分析。9.红外吸取光谱分析法 利用分子中基团吸取红外光产生的振动-转动吸取光谱进行定量和有机化合物结构分析的方法。10.核磁共振波谱分析法 在外磁场的作用下,核自旋磁矩与磁场相互作用而裂分为能量不同的核磁能级,吸取射频辐射后产生能级跃迁,依据吸取光谱可进行有机化合物结构分析。8.紫外吸取光谱分析法紫外吸取光谱分析法2022/11/511.11.顺磁共振波谱分析法顺磁共振波谱分析法 在外磁场的作用下,电子的自旋磁矩与磁在外磁场的作用下,电子的自旋磁矩与磁场相互作用而
8、裂分为磁量子数不同的磁能级,吸取微场相互作用而裂分为磁量子数不同的磁能级,吸取微波辐射后产生能级跃迁,依据吸取光谱可进行结构分波辐射后产生能级跃迁,依据吸取光谱可进行结构分析析 。12.12.旋光法旋光法 溶液的旋光性与分子的非对称结构有亲密溶液的旋光性与分子的非对称结构有亲密关系,可利用旋光法探讨某些自然产物及协作物的立关系,可利用旋光法探讨某些自然产物及协作物的立体化学问题,旋光计测定糖的含量。体化学问题,旋光计测定糖的含量。13.13.衍射法衍射法 X X射线衍射:探讨晶体结构,不同晶体具有不射线衍射:探讨晶体结构,不同晶体具有不同衍射图。同衍射图。电子衍射:电子衍射是透射电子显微镜的基
9、电子衍射:电子衍射是透射电子显微镜的基础,探讨物质的内部组织结构。础,探讨物质的内部组织结构。2022/11/5三、光分析方法的进展三、光分析方法的进展 development of optical analysis 1.1.接受新光源,提高灵敏度接受新光源,提高灵敏度 新型光源:电感耦合等离子体新型光源:电感耦合等离子体-辉光放电;辉光放电;激光蒸发激光蒸发-微波等离子体微波等离子体 2.2.联用技术联用技术 电感耦合高频等离子体(电感耦合高频等离子体(ICPICP)质谱质谱 激光质谱:灵敏度达激光质谱:灵敏度达10-20 g10-20 g 3.3.新材料新材料 光导纤维传导,损耗少;抗干扰
10、实力强;光导纤维传导,损耗少;抗干扰实力强;2022/11/5 4.4.交叉交叉 电致发光分析;光导纤维电化学传感器电致发光分析;光导纤维电化学传感器 5.检测器的发展检测器的发展 电荷耦合阵列检测器光谱范围宽、量子效率高、线性范围宽、多道同电荷耦合阵列检测器光谱范围宽、量子效率高、线性范围宽、多道同时数据采集、三维谱图,将取代光电倍增管;时数据采集、三维谱图,将取代光电倍增管;光二极激光器代替空心阴极灯,使原子吸取可进行多元素同时测定;光二极激光器代替空心阴极灯,使原子吸取可进行多元素同时测定;2022/11/5三种光分析三种光分析法测量过程法测量过程示意图示意图 2022/11/5四、四、
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