分析化学总复习总结

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1、分析化学总结——光分析第一部分：光分析方法的概要。光分析法：检测能量作用于待测物质后产生的辐射讯号或引起的变化的分析方法。光分析法可分为非光谱法与光谱法两类，广义上，包括电子能谱法。1．光谱法：基于光的吸收、发射、拉曼散射，检测光的波长和强度三种基本类型：吸收光谱、发射光谱、散射光谱（拉曼）2．非光谱法：不以光的波长为特征讯号，而是测量电磁辐射的一些基本性质的变化，如反射、折射、干涉、衍射和偏振等。折射、旋光、圆二色性、比浊、衍射等。3．电子能谱法：紫外光电子能谱、X射线光电子能谱、俄歇电子能谱

2、光的本质是电磁波，它具有很多的特性，(1)吸收：物质选择性吸收特定频率的辐射能，并从低能级跃迁到高能级；　　(2)发射：将吸收的能量以光的形式释放出；　　(3)散射：丁铎尔散射和分子散射；　　(4)折射：折射是光在两种介质中的传播速度不同；　　(5)反射：　　(6)干涉：干涉现象；　　(7)衍射：光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象；　　(8)偏振：只在一个固定方向有振动的光称为平面偏振光；物质能常会表现出的光的特性，能过对光的特性的查测，就可以了解不同物质的性质结构等信息。这些信息通常是很小的

3、，所以可以查测到物质的微小信息，达到分析化学的准确和精细的要求。光分析法的主要过程：能源提供能量→能量与被测物质相互作用→产生被检测的信号光分析法的分类：根据能源的不同种类来分:红外、紫外、X光、化学发光根据被作用的物质来分:原子光谱、分子光谱根据检测信号来分:吸收、发射、散射、折射、反射、干涉、衍射、偏振第二部分：原子发射光谱分析概要。（一）：原子发射光谱分析法的基本原理。原子发射光谱分析法：元素在受到热或电激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、定量的

4、分析方法。原子发射光谱分析法的特点:(1)可多元素同时检测：各元素同时发射各自的特征光谱；(2)分析速度快：试样不需处理，同时对几十种元素进行定量分析(光电直读仪)；(3)选择性高：各元素具有不同的特征光谱；(4)检出限较低：10～0.1mg×g-1(一般光源)；ng×g-1(ICP）(5)准确度较高：5%～10%(一般光源）；<1%(ICP)；(6)ICP-AES性能优越：线性范围4～6数量级，可测高、中、低不同含量试样；缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低。必须明确如下几个问题：1：原子中外层

5、电子（称为价电子或光电子）的能量分布是量子化的，所以△E的值不是连续的，原子光谱是线光谱；2：同一原子中，电子能级很多，有各种不同的能级跃迁，即可以发射出许多不同的辐射线。但跃迁要遵循“光谱选律”，不是任何能级之间都能发生跃迁；3：不同元素的原子具有不同的能级构成，△E不一样，各种元素都有其特征的光谱线，从识别各元素的特征光谱线可以鉴定样品中元素的存在，这就是光谱定性分析；元素特征谱线的强度与样品中该元素的含量有确定的关系，所以可通过测定谱线的强度确定元素在样品中的含量，这就是光谱定量分析。原子

6、的共振线与离子的电离线原子中外层电子从基态被激发到激发态后，由该激发态跃迁回基线所发射出来的辐射线，称为共振线。而由最低激发态（第一激发态）跃迁回基态所发射的辐射线，称为第一共振线，通常把第一共振线称为主共振线。第一共振线，最易发生，能量最小，一般是该元素最强的谱线；由原子外层电子被激发到高能态后跃迁回基态或较低能态，所发射的谱线称为原子线，在谱线表图中用罗马字“Ⅰ”表示；离子线:原子在激发源中得到足够能量时，会发生电离。原子电离失去一个电子称为一次电离，一次电离的离子再失去一个电子称为二次电离

7、，依此类推。离子也可能被激发，其外层电子跃迁也发射光谱，这种谱线称为离子线。其与电离能大小无关，离子的特征共振线。谱线强度原子由某一激发态i向低能级j跃迁，所发射的谱线强度与激发态原子数成正比。在热力学平衡时，单位体积的基态原子数N0与激发态原子数Ni的之间的分布遵守玻耳兹曼分布定律：Ian=NiAijhnijh为Plank常数；Aij两个能级间的跃迁几率；nij发射谱线的频率。影响谱线强度的因素：（1）激发能越小，谱线强度越强；激发能最低的共振线通常是强度最大的线。（2）温度升高，谱线强度增大

8、，但易电离。电离的原子数目会增多，而相应的原子数减少，致使原子谱线强度减弱，离子的谱线强度增大。谱线的自吸与自蚀自吸：中心发射的辐射被边缘的同种基态原子吸收，使辐射强度降低的现象。元素浓度低时，不出现自吸。随浓度增加，自吸越严重，当达到一定值时，谱线中心完全吸收，如同出现两条线，这种现象称为自蚀。(二)：原子发射光谱分析装置与仪器原子发射光谱分析仪器的类型有多种，如：火焰发射光谱、微波等离子体光谱仪、电感耦合等离子体光谱仪、光电光谱仪、摄谱仪等；原子发射光谱仪通常由三部分构成：光源、分光、检测；