第3节 光分析法的分类精选PPT.ppt
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1、第第3节节 光分析法的分类光分析法的分类2023/1/16第1页,本讲稿共32页一、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,分子发生能级跃迁基于物质与辐射能作用时,分子发生能级跃迁而产生的发射、吸收或散射的波长或强度进行分析的方法;而产生的发射、吸收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:吸收光谱、发射光谱、散射光谱法吸收光谱、发射光谱、散射光谱法 基于原子外层电子跃迁的基于原子外层电子跃迁的原子光谱原子光谱最常见的有三种最常见的有三种:原子原子吸收光谱(吸收光谱(AAS)、原子发射光谱(原子发
2、射光谱(AES)、)、原子荧光光谱原子荧光光谱(AFS););基于原子内层电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;2023/1/16第2页,本讲稿共32页 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);)
3、;非光谱法非光谱法:不涉及能级跃迁,物质与辐射作用时,仅改变传播方向不涉及能级跃迁,物质与辐射作用时,仅改变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;2023/1/16第3页,本讲稿共32页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子吸收光谱原子发射光谱原子荧光光谱X射线荧光光谱折射法圆二色性法X射线衍射法干涉法旋光法紫外光谱法红外光谱法分子荧光光谱法分子磷光光谱法核磁共振波谱法2023/1/16第4页,本讲稿共32页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
4、外可见红外可见分子荧光分子磷光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2023/1/16第5页,本讲稿共32页二、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.原子发射光谱分析法原子发射光谱分析法 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发射出特征光谱进行定量分析的方法。2.2.原子吸收光谱分析法原子吸收光谱分析法 利用特殊光源发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,测定气态原子对共振线吸收而进行的定量分析方法。2023/1/16第6页,本讲稿共32页3
5、.3.原子荧光分析法原子荧光分析法 气态原子吸收特征波长的辐射后,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,发射出与吸收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。4.4.分子荧光分析法分子荧光分析法 某些物质被紫外光照射激发后,在回到基态的过程中发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。2023/1/16第7页,本讲稿共32页6.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,发射出特征X射线(X射线荧光),测定其强度可进行定量分析。7.7.化学发光分析法化学发光分析法
6、利用化学反应提供能量,使待测分子被激发,返回基态时发出一定波长的光,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。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。2023/1/16第8页,本讲稿共32页 利用溶液中分子吸收紫外和可见光产生跃迁所记录的吸收光谱图,可进行化合物结构分析,根据最大吸收波长强度变化可进行定量分析。9.9.红外吸收光谱分析法红外吸收光谱分析法 利用分子中基团吸收红外光产生的振动-转动吸收光谱进行定量和有机化合物结构分析的方法。10.10.核磁共振波谱分析
7、法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,吸收射频辐射后产生能级跃迁,根据吸收光谱可进行有机化合物结构分析。8.紫外吸收光谱分析法紫外吸收光谱分析法2023/1/16第9页,本讲稿共32页11.11.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场相互作用而裂分为磁量子数不同的磁能级,吸收微波辐射后产生能级跃迁,根据吸收光谱可进行结构分析。12.12.旋光法旋光法 溶液的旋光性与分子的非对称结构有密切关系,可利用旋光法研究某些天然产物及配合物的立体化学问题,旋光计测定糖的含量。13.13.衍射法衍射法 X射线衍射:研
8、究晶体结构,不同晶体具有不同衍射图。电子衍射:电子衍射是透射电子显微镜的基础,研究物质的内部组织结构。2023/1/16第10页,本讲稿共32页三、光分析方法的进展三、光分析方法的进展 development of optical analysis 1.1.采用新光源,提高灵敏度采用新光源,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;激光蒸发辉光放电;激光蒸发-微微波等离子体波等离子体 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(ICP)质谱质谱 激光质谱:灵敏度达激光质谱:灵敏度达10-20 g 3.3.新材料新材料 光导纤维传导,损
9、耗少;抗干扰能力强;光导纤维传导,损耗少;抗干扰能力强;2023/1/16第11页,本讲稿共32页 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 5.5.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;宽、多道同时数据采集、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,使原子吸收可进行多元素光二极激光器代替空心阴极灯,使原子吸收可进行多元素同时测定;同时测定;2023/1/16第12页,本讲稿共32页三种光分析三种光
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