打印仪器分析1

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1、第一章二.仪器分析的特点化学分析与仪器分析无明显的界限，但也有些差异：1.仪分有较强的检测能力:检出险可达10-12g－10-15g；相对检出限可达ng/mL、pg/mL，适合痕量分析2.仪分取样量少，仅需mg-μg或μL-nL3.仪分高效率：流动注射－AAS1h可测120个样；AES2min可给出试样中20－30中元素的分析结果4.仪分用途广：可做成分、价态、状态、结构、无损、微区、表面、在线、活体分析5.准确度不如化分、仪器昂贵、牵涉的知识点多、学习难度大、抽象三.仪器分析方法分类仪分内容很多，扫盲。要

2、求掌握：1.基本原理（包括仪器构造、特点）2.基本概念（包括术语）3.基本计算第二章光谱分析法导论Sec.1电磁辐射的性质光谱分析法是仪器分析中一类重要的光学分析法。光学分析法及其特点：[定义]基于物质发射的电磁辐射(光）[或电磁辐射（光）与待测物质相互作用]所建立起来的一类分析方法。电磁辐射的范围从γ射线～无线电波电磁辐射与待测物质相互作用的方式包括吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等……光学分析法基本特点：（1）具有三个基本过程：①提供能量；②能量与被测物之间的相互作用；③产生信号。（2）选择性测量，不

3、涉及混合物分离（不同于色谱分析）；（3）涉及大量光学元器件。1．电磁辐射（电磁波）以巨大速度通过空间、不需要任何物质作为传播媒介的一种能量形式，它是检测物质内在微观信息的最佳信使。2．电磁辐射的性质：波、粒二像性；其能量交换一般为单光子形式，且必须满足量子跃迁能量公式：3．电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列就称光谱。4、电磁辐射与物质的相互作用：（1）.吸收实验证明，当复合光通过某些透明物质（固体、液体或气体）时，其中某些频率的光将会被选择性地吸收而使强度减弱，这种现象叫“吸收”。利用该物理现象可建立分光光度

4、法（X射线、紫外、可见、红外）、光声光谱、核磁共振、电子自旋共振谱“吸收”的实质是光能→内能。若M是原子，其核外电子排布在能量不同的轨道上，这些轨道的能量是不连续的。若光子能量E=hν恰好与基态和激发态的能量差ΔE相同，价电子便吸收hν产生跃迁。由于光谱区域非常的宽泛，总可找到相应的ν或λ。若M是分子，∵分子总能量包括分子的转动、振动、以及电子的运动能量，而且，它们的能级是量子化的。E分子=E电子+E振动+E转动若M原子放入磁场，其电子和核受到强磁场的作用后，它们具有磁性质的简并能级将发生分裂，并产生具有微

5、小能量差的能级，进而可以吸收低频率的电磁辐射，依此建立了核磁共振波谱法和电子自旋共振波谱法。（2）.光的吸收与再发射前已述及，处于激发态的分子（或原子）不稳（10-8s）也可发射光子hν直接回到基态。光致发光，根据此而建立的分析方法叫荧光、磷光光谱法（X射线、紫外、可见，化学发光）S2S1S0T1吸收发射荧光发射磷光系间跨越内转换振动弛豫能量l2l1l3外转换l¢2T2内转换振动弛豫电子处于激发态是不稳定状态，返回基态时，通过辐射跃迁(发光)和无辐射跃迁等方式失去能量；传递途径：1、辐射跃迁——荧光、延迟荧

6、光、磷光2、无辐射跃迁——系间跨越、内转移、外转移、振动弛豫辐射能量传递过程激发态停留时间短、返回速度快的途径，发生的几率大，发光强度相对大；荧光：10-7～10-9s,第一激发单重态的最低振动能级→基态；磷光：10-4～10s；第一激发三重态的最低振动能级→基态；非辐射能量传递过程振动弛豫：指同一电子能级但不同振动能级之间的非辐射跃迁。发生振动弛豫的时间10-12s。内转换：指不同电子能级但能量相近的振动能级之间的非辐射跃迁。通过内转换和振动弛豫，高激发单重态的电子跃回第一激发单重态的最低振动能级。外转换

7、：不同电子能级之间的非辐射跃迁。外转换使荧光或磷光减弱或“猝灭”。系间跨越：指单重态电子能级向能量相近的三重态电子能级之间的非辐射跃迁。（3）.光的发射除了吸收光子使M→M*外，也可由其它途径（电能、热能、动能、其它粒子的轰击等）来实现激发。受激粒子M*回到低能级或基态时，若以光的形式释放其多余的能量，这种现象就叫“发射”。基于这种物理现象可建立发射光谱法（X射线、紫外、可见、电子能谱、俄歇电子能谱）(A)原子发射将吸收的能量以光的形式释放出；(B)分子发射将吸收的能量以光的形式释放出；分子发射与分子外层的

8、电子能级、振动能级和转动能级相关，因此分子发射光谱较原子发射光谱更复杂。为了保持分子的形态，分子的激发不能采用电热等极端形式，而采用光激发或化学能激发。分子发射的电磁辐射基本上处于紫外、可见和红外光区，因此，分子主要发射紫外、可见电磁辐射，据此可建立荧光光谱法、磷光光谱法和化学发光法。(4)折射和反射折射是光在两种介质中的传播速度不同。反射光和折射光的能量分配由介质的性质和入射角的大小来决定。(5)散射丁达尔散射