3常见光谱分析法及紫外分光光度法的原理和应用

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1、常见光谱分析法及紫外分光光度法的原理和应用光：一种电磁波或电磁辐射。电磁波是广义的光。光谱分析法：建立在物质光学光谱性质上的分析方法。1.光谱及光谱分析法光谱法的发展史：1858～1859年间，德国化学家本生和物理学家基尔霍夫奠定了一种新的化学分析方法—光谱分析法的基础。他2人被公认为光谱分析法的创始人。光谱法的应用：开创了化学和分析化学的新纪元，不少化学元素通过光谱分析发现；已广泛地用于地质、冶金、石油、化工、农业、医药、生物化学、环境保护等许多方面：是常用的灵敏、快速、准确的近代仪器分析方法之

2、一。电磁波的划分1）按波长区域不同：远红外光谱，红外光谱，可见光谱，紫外光谱，远紫外光谱（真空紫外光谱）2）按光谱的形态不同：线状光谱，带状光谱，连续光谱3）按产生光谱的物质类型不同：原子光谱，分子光谱，固体光谱4）按产生光谱的方式不同：发射光谱，吸收光谱，散射光谱5）按激发光源的不同：火焰光谱，闪光光谱，激光光谱，等离子体光谱等32.光谱分析法的特点1）分析速度较快：原子发射光谱用于炼钢炉前的分析，可在l～2分钟内同时给出二十多种元素的分析结果。2）操作简便：有些样品不经任何化学处理，即可直接进

3、行光谱分析，采用计算机技术，有时只需按一下键盘即可自动进行分析、数据处理和打印出分析结果。在毒剂报警、大气污染检测等方面，采用分子光谱法遥测，不需采集样品，在数秒钟内，便可发出警报或检测出污染程度。3）不需纯样品：只需利用已知谱图，即可进行光谱定性分析。4）可同时测定多种元素或化合物：省去复杂的分离操作。45）选择性好：可测定化学性质相近的元素和化合物。它们的谱线可分开而不受干扰，成为分析这些化合物的得力工具。6）灵敏度高：可利用光谱法进行痕量分析。目前，相对灵敏度可达到千万分之一至十亿分之一，绝

4、对灵敏度可达10-8g~10-9g7）样品损坏少：可用于古物以及刑事侦察等领域。随着新技术的采用（如应用等离子体光源），定量分析的线性范围变宽，使高低含量不同的元素可同时测定。还可以进行微区分析。局限性：光谱定量分析建立在相对比较的基础上，必须有一套标准样品作为基准，而且要求标准样品的组成和结构状态应与被分析的样品基本一致，这常常比较困难。5常见的光谱分析法：一、原子吸收光谱分析法二、红外吸收光谱法三、核磁共振波谱法四、荧光光谱法五、紫外-可见分光光度法一、原子吸收光谱分析法1.原子吸收光谱法，又

5、称为原子吸收分光光度法原理：物质产生的原子蒸气对特定谱线（待测元素的特征谱线）的吸收作用进行分析，根据特征谱线强度减弱的程度可求出待测元素的含量。与发射光谱的关系：是互相联系的两种相反的过程。原子发射光谱是原子由激发态回到基态时产生的原子发射光谱线。原子由基态跃迁到激发态时要吸收能量，产生原子吸收光谱线。8共振吸收线使电于子从基态跃迁到第一激发态时产生的吸收线，简称共振线。不同元素，共振线不同，是元素的特征谱线。它易产生，是最灵敏线。原子吸收光谱利用处于基态的待测元素原子蒸气对共振线或其他分析线吸

6、收的程度进行定量分析分析的原理一定波长λ和强度I0的光通过某元素的原子蒸气时，若辐射波长的能量等于原子由基态跃迁到激发态所需能量，蒸气吸收辐射的光能产生原子吸收光谱(定性)。元素浓度越大，吸收的光能越多(定量)。例，镁灯的285.2nm线。若透射光强度为I1，测量气态原子对特定波长的辐射吸收强度(I0/I1)，就可确定该元素的浓度（含量）假定光源理想，无中心波长位移，实验条件稳定，可导出比耳定律92.仪器设备的基本构成原子吸收分光光度计主要由光源、原子化器、单色器和检测系统四部分组成：原子吸收分光

7、光度计结构示意图10光源：作用是发射被测元素的特征谱线。目前常用空心阴极灯和无极放电灯作光源，前者应用最广泛原子化器：作用是提供足够的能量，使试液中的待测元素转变成原子蒸气，是原子吸收光谱分析法中的关键部件之一。有火焰原子化器和无焰原子化器两类分光系统单色器：作用是把要测量的吸收谱线同其他谱线分开分光部件有棱镜和光栅两种类型检测系统：作用是接受光信号，并把光信号转换成电信号，经放大和运算处理，给出分析结果。主要由检测器、放大器、读数和记录系统等组成112．原子吸收光谱分析的应用原子吸收光谱分析现已

8、广泛应用于各个分析领域，主要有四个方面：理论研究，元素分析，有机物分析，金属化学形态分析。(1)在理论研究中的应用原子吸收可作为物理和物理化学的一种实验手段，对物质的一些基本性能进行测定和研究。电热原子化器容易做到控制蒸发过程和原子化过程，所以用它测定一些基本参数有很多优点。用电热原子化器所测定的一些参数有元素离开基体的活化能、气态原子扩散系数、解离能振子强度、光谱线轮廓的变宽、溶解度、蒸气压等。(2)在元素分析中的应用原子吸收光谱分析，由于其灵敏度高、干扰小、分析简便快速，现已广