包括原子发射光谱分析红外吸收光谱分析ppt课件.ppt

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1、第9章仪器分析基础概述分析化学、仪器分析。介绍几种常见的仪器分析方法的基本原理、仪器组成和适用范围；包括原子发射光谱分析、红外吸收光谱分析、紫外－可见光吸收光谱、电位分析、色谱和质谱分析等。一、分析化学、仪器分析概述分析化学：通过实验测量来研究物质的组成、含量和结构的学科。获得物质化学组成和结构信息，即物质中有哪些组分，这些组分在物质中如何存在以及各组分的含量等。分析化学可分为定性分析、定量分析和结构分析三个层次；以及化学分析和仪器分析两大类方法。化学分析化学分析：基于试样的化学反应以及反应物之间定量关系达到分析目标的

2、方法，主要包括重量分析和容量分析，分别通过测定相关物质的重量或体积进行分析。化学分析主要应用于无机元素和无机化合物的定性、定量分析。目前渐渐被仪器分析所取代。仪器分析使用仪器研究试样的性质达到分析目标的方法。包括光谱分析、电分析、质谱分析、色谱分析等。各类别还包含多种不尽相同的分析方法，如光谱分析。光谱分析的类型按对象，可分为分子光谱和原子光谱；按分析对象与光的相互作用，可分为吸收光谱、发射光谱、散射光谱等；按光或电磁波谱范围，可从x射线能谱到紫外-可见光谱，再从红外光谱到射频等；从测定系列波长下信号分布情况、还是测定

3、单一波长下的特定信号强度，可分为光谱分析和分光光度分析等。电磁波谱范围与分子、电子能级的对照关系表光谱名称波长范围跃迁类型X射线0.01~10nmn=1和2层电子远紫外光10~200nm中层电子近紫外光200~400nm外层电子可见光400~750nm外层电子近红外光0.75~2.5μm分子振动中红外光2.5~5.0μm分子振动远红外光5.0~1000μm分子转动和振动微波0.1~100cm分子转动无线电波（射频）1~1000m核的自旋物理性质在仪器分析中的应用-1物理性质仪器分析方法电磁波发射发射光谱（X-射线、紫外

4、、可见、电子能谱、俄歇电子谱）分析，荧光、磷光、发光（X-射线、紫外、可见）分析电磁波吸收吸收光谱和光度（X-射线、紫外、可见、红外）分析，光声光谱分析，核磁共振分析，顺磁共振分析电磁波散射拉曼光谱分析、浊度分析电磁波折射折光分析、干涉分析电磁波衍射X-射线和电子衍射分析电磁波旋转旋光分析，旋光色散分析，圆二色光谱分析物理性质在仪器分析中的应用-2物理性质仪器分析方法电势电位分析电量库仑分析电流安培分析，极谱分析电阻电导分析质量石英微晶天平分析质量/电荷比质谱分析热性质热重分析，差热分析、差示扫描量热分析、热电导分析同

5、位素放射稳定同位素稀释分析二、原子发射光谱分析光是电磁波，具有波粒二象性，可用以下两式描述：=c其中c为光速，真空中为2.998×108m·s-1E=h=hc/其中h(普朗克常数)为6.626×10-34J·s原子发射光谱：当物质中原子或离子受到热、电或光的能量激发后，能发射出一些特征电磁辐射。原子发射光谱分析：测量特征辐射的频率（波长）和强度，可以分析物质中元素的种类和含量。最简单原子-------氢原子发射光谱十九世纪末，里德伯总结的氢原子的发射光谱经验式：其中n1、n2为正整数，且n2>n1；R∞(里德伯

6、常量)为1.097107m1。红绿蓝紫HHHH656.3486.1434.1410.2/109m0.4570.6170.6910.731/1015s1氢原子发射光谱把n1=2，n2=3、4、5、6分别代入里德伯光谱经验式，可算出4条谱线的频率。如n2=4时，=(1.097×107)×(2.998×108)×=0.617×1015s1，与图中的Hβ线相符。当n1=1，n21或n1=3，n23时，可分别求得在紫外区或红外区氢原子发射光谱谱线的波长。原子发射光谱的产生机理分子吸收电磁波后解离（

7、原子化），原子中的电子从低能级状态（基态）跃迁到高能级状态（激发态）。如氢原子的电子从n1=2跃迁至n2=4，吸收波长486nm激发态的样品不稳定，经约10-8秒电子返回基态，并辐射出与激发时同样波长的电磁波。如氢原子的电子从n1=4返回至n2=2时，辐射486nm的电磁波，即发射光谱图中的Hβ线。外层电子跃迁的频率范围为200~750nm，处于近紫外和可见光区，按波长顺序排列即为原子光谱。一些原子在可见光区域的发射光谱。钠氢钙镁氖定性和定量分析定性分析：不同元素的核外电子的能级不同，每种元素的原子或离子可产生一系列特

8、定波长的特征谱线，通过测量元素的原子发射光谱，根据特征谱线可以判断样品中存在什么元素。定量分析：谱线的强度与试样含量成正比。在固定的条件下，通过比较同一谱线的强度，可以分析样品中元素的含量。原子发射光谱仪原子发射光谱仪由激发光源、分光系统和检测器组成。原子发射光谱仪装置示意图原子发射光谱仪激发光源：高温燃烧（如电感偶合等离子光源）