光谱分析技术ppt课件
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《分子光谱分析》课件
对未来学习的建议与展望
深入学习光谱分析理论
掌握先进的光谱分析技术
建议学习者进一步深入学习光谱分析的理 论基础,理解各种光谱分析方法的物理机 制和术和 新方法,了解并掌握最新的光谱分析技术 。
加强实验技能训练
拓展光谱分析应用领域
建议学习者多进行实验操作,提高实验技 能和数据分析能力,培养解决实际问题的 能力。
03
学习如何利用分子光谱分析技术 解决实际问题,培养实验设计和 数据分析的能力。
04
了解分子光谱分析在科研和工业 生产中的应用,培养解决实际问 题的能力。
02
分子光谱分析的基本原理
光的吸收和发射
光的吸收
当光子与分子相互作用时,如果光子的能量与分子某能级差相等,则该能级上 的电子可发生跃迁,从低能级跃迁到高能级,分子吸收光子并吸收能量。
原子光谱
由原子能级间的跃迁产生,包括线状光谱和连续光谱。
分子光谱
由分子振动和转动能级间的跃迁产生,包括带状光谱和漫散光谱。
03
分子光谱分析的实验技术
实验设备与仪器
红外光谱仪
用于测量分子振动和旋转的频率,从而推 断分子的结构和性质。
紫外可见光谱仪
用于测量分子电子跃迁的频率,从而推断 分子的电子结构和性质。
04
分子光谱分析的应用
在化学研究中的应用
化学反应机理研究
通过分子光谱分析,可以 研究化学反应过程中分子 结构和振动、转动变化, 从而揭示化学反应机理。
化学合成过程监控
在化学合成过程中,利用 分子光谱分析可以实时监 测反应进程,指导反应条 件优化和产物纯度控制。
化合物结构鉴定
分子光谱分析能够提供化 合物的特征光谱,通过比 对标准谱库可以确定化合
近红外光谱分析技术 ppt课件
PPT课件
33
一、近红外光谱的定量分析
• (一) 具有代表性的建模样品的收集
• 建模样品为从总体中抽取的有限个(一般是几十个)能代表研究对象总体的适合分析 的样品。 • 代表性指的是同一材料中的不同举型、不同品种、不同来源以及待测组分含量分布 等。
• (二) 建模样品被测组分化学分析值的测定
• 校正模型是由建模样品被测组分的化学值和相关近红外光谱的吸光度或光密度值经 回归得到的,因此模型预测结果的准确性很大程度上取决于标准方法测得的化学值 的稳定性。 • 保证化学值的准确性: • ①选用国际或国内标准方法测定建模样品;②在不同时间测定2-3 个平行样品, 平行样之间的相对误差不能大于方法允许的误差范围;③测定结果建议以干基 含量表示,这样表示的结果不会因空气湿度的变化而波动。
PPT课件 8
(中)红外光谱主要对应分子中官能团的谐性振动吸收,与此不同 近红外光谱则主要对应由于分子振动非谐性而产生的从基态向高振 动能级跃迁时的倍频和合频吸收,主要包括含氢基团X-H(X,C、N、 O)振动。由于不同基团或同一基团在不同化学环境中的吸收波长和 吸收强度有着明显的差别,所以近红外谱能够反映丰富的结构和组 成信息。 主要基团合频与各级 倍频吸收带的近似位 置:
指该近红外光谱 仪器所能记录的 光谱范围。
波长范围
仪器的 分辨率
波长的 精确度
PPT课件
指仪器所显示的波长 值和分光系统实际输 出单色光的波长值之 间的相符程度。
波长的 准确度
指对同一样品进行 多次扫描,光谱谱 峰位置间的差异程 度或重复性。
30
指仪器对某物质 进行透射或漫反 射测量时,所测 光度值与该物质 真实值之差。
PPT课件
9
光谱分析法概论(共76张PPT)全
(1) 简并:振动形式不同,但振动频率相同,产生简并。
(2) 红外非活性振动:振动过程中分子偶极矩不发生变化。
(或说偶极矩变化为0),正负电荷重心重合 r = 0 因为µ= q·r = 0 ,Δµ= 0;红外线是个交替磁场,若
Δµ= 0,则不产生吸收。
(3) 仪器分辨率太弱。 (4) 峰太弱。
☆产生红外光谱两个必要条件:
苯环和发色团相连,使E2和B带均长移, ε大 E2,K 带合并,有的就称为K带
基本原理和基本概念
苯的乙醇溶液
基本原理和基本概念 (四)影响因素 溶剂效应 ① n→π* 极性 短移 π→π* 极性 长移 ②影响吸收强度
③影响精细结构:苯在乙醇中(极性) 精细结构消失
基本原理和基本概念
基本原理和基本概念
3080-3030 cm-1 re 平衡位置原子间距离 差频峰: ν1-ν2 亚甲基的伸缩振动形式示意图
即:不对称分子,Δµ大
质谱法
确定分子的原子组成、相对分子质量、分子
式和分子结构。经常与UV、IR及NMR等配合 运用。
光学分析仪器的基本组成
紫外光谱 Ultraviolet absorption spectra
3. n→π* :含有杂原子的不饱和基团,近紫外区, ε很小 例如:-C=O: ,-C≡N:
4. n→σ* :远紫外区,含有杂原子的饱和基团, 例如:-OH,-NH2,-X,-S
σ→σ*> n→σ*≥π→π*> n→π*
基本原理和基本概念
(二)紫外光谱中常用术语
生色团 — 结构中有π→π*或 n→π*的基团,
50 ~ 500 µm 远红外(far-infrared)
红外光区的划分与跃迁类型
注意波数和波长的换算关系
(2) 红外非活性振动:振动过程中分子偶极矩不发生变化。
(或说偶极矩变化为0),正负电荷重心重合 r = 0 因为µ= q·r = 0 ,Δµ= 0;红外线是个交替磁场,若
Δµ= 0,则不产生吸收。
(3) 仪器分辨率太弱。 (4) 峰太弱。
☆产生红外光谱两个必要条件:
苯环和发色团相连,使E2和B带均长移, ε大 E2,K 带合并,有的就称为K带
基本原理和基本概念
苯的乙醇溶液
基本原理和基本概念 (四)影响因素 溶剂效应 ① n→π* 极性 短移 π→π* 极性 长移 ②影响吸收强度
③影响精细结构:苯在乙醇中(极性) 精细结构消失
基本原理和基本概念
基本原理和基本概念
3080-3030 cm-1 re 平衡位置原子间距离 差频峰: ν1-ν2 亚甲基的伸缩振动形式示意图
即:不对称分子,Δµ大
质谱法
确定分子的原子组成、相对分子质量、分子
式和分子结构。经常与UV、IR及NMR等配合 运用。
光学分析仪器的基本组成
紫外光谱 Ultraviolet absorption spectra
3. n→π* :含有杂原子的不饱和基团,近紫外区, ε很小 例如:-C=O: ,-C≡N:
4. n→σ* :远紫外区,含有杂原子的饱和基团, 例如:-OH,-NH2,-X,-S
σ→σ*> n→σ*≥π→π*> n→π*
基本原理和基本概念
(二)紫外光谱中常用术语
生色团 — 结构中有π→π*或 n→π*的基团,
50 ~ 500 µm 远红外(far-infrared)
红外光区的划分与跃迁类型
注意波数和波长的换算关系
【2024版】拉曼光谱分析法--ppt课件
优 滤光片组
检测系统
Nd-YAG激光光源
点 ➢ 荧光背景出现机会小
➢ 分辨率高 ➢ 波数精度和重现性好 ➢扫描快,操作方便 ➢近红外光的特性(光纤维中传递性能好、可穿透生物组织)
PPT课件
29
✓近红 外激光 光源
Nd-YAG激光器代替可见光激光器; 产生1.064μm近红外激发光,比可见光 长约1倍,影响信噪比,FT技术克服; 激发光能量低于荧光所需阈值。
e
e
e
e
温度升高 概率大!
3振 电
2动 子
1 0
能 级
基 态
e e
Rayleigh 散射 PPT课件
Raman 散射 8
2、 拉曼光谱图
CCl4的散射光谱
Rayleigh scattering
Stocks lines
anti-Stockes lines
PPT课Δ件ν/cm-1
9
CCl4的拉曼光谱
适用于分子结构分析
PPT课件
11
3、拉曼光谱与分子极化率的关系 拉曼活性取决于振动中极化率是否变化。
若分子在电场E(光波的电磁场)中,产生诱导偶极距μ
μ = αE α为极化率
反映了分子中电子云 变形的难易程度
分子极化率是诱导偶极矩与外电场的强度之比
分子中两原子距离最大时,α也最大
拉曼散射强度与极化率成正比例关系
➢干涉滤光片组,由折射率高低不同 的多层材料交替组合而成。
✓检测器
➢室温下的铟鎵砷检测器 ➢液氮冷却的锗检测器
PPT课件
31
三、激光显微拉曼光谱仪
使入射激光通过显微镜聚焦到试样的微小部位 (直径小至5 μm ),可精确获取所照射部位的拉 曼光谱图。 ➢ 共焦显微激光拉曼光谱仪(使用CCD检测器): 显微镜的物镜和目镜的焦点重合于一点,排除了非 焦点处组分对成像的影响,可显示微区的不同深度 和三维结构信息。 ➢ 激光拉曼光纤探针:光导纤维传感技术与显微镜 耦合而成,可对远距离、特殊环境中试样的拉曼散 射进行原位遥感探测。
拉曼光谱分析技术ppt课件
Δν/cm-1
为了规范事业单位聘用关系,建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ,保障 用人单 位和职 工的合 法权益
拉曼效应的机制和荧光现象不同,并不吸收激发光,因此不 能用实际的上能级来解释,玻恩和黄昆用虚的上能级概念 说明拉曼效应。
假设散射物分子原来处于电子基态,振动能级如上图所示。当 受到入射光照射时,激发光与此分子的作用引起极化可以 看作虚的吸收,表述为跃迁到虚态虚能级上的电子立即跃 迁到下能级而发光,即为散射光。存在如图所示的三种情 况,散射光与入射光频率相同的谱线称为瑞利线,与入射 光频率不同的谱线称为拉曼线。
1.2 拉曼光谱技术的优越性
提供快速、简单、可重复且更重要的是无损伤的定性 定量分析,它无需样品准备,样品可直接通过光纤探 头或者通过玻璃、石英和光纤测量。此外
1) 由于水的拉曼散射很微弱,拉曼光谱是研究水 溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具。
2) 拉曼光谱一次可同时覆盖50-4000波数的区间, 可对有机物及无机物进行分析。相反,若让红外光谱 覆盖相同的区间则必须改变光栅、光束分离器、滤波 器和检测器
(1)拉曼光谱是一个散射过程,因而任何尺寸、形状、 透明度的样品,只要能被激光照射到,就可直接用来 测量。由于激光束的直径较小,且可进一步聚焦,因 而极微量样品都可测量。
(2)水是极性很强的分子,因而其红外吸收非常强烈。 但水的拉曼散射却极微弱,因而水溶液样品可直接进 行测量,这对生物大分子的研究非常有利。
(3)对于聚合物及其他分子,拉曼散射的选择定则的 限制较小,因而可得到更为丰富的谱带。S—S,C—C, C=C,N=N等红外较弱的官能团,在拉曼光谱中信号 较为强烈。
拉曼光谱研究高分子样品的最大缺点是荧光散射 。
光谱分析技术ppt课件
→* n→*
π*
>
>
>
n
π
σ
反键轨道
非键轨道 成键轨道 成键轨道
基本原理
1.σ→σ* 跃迁: 饱和烃( C-C,C-H ) 能量很高,λ<150 nm
2. n→σ* 跃迁: 含杂原子饱和基团(-OH,-NH2) 能量较大,λ150~250 nm
3. π→π*跃迁: 不饱和基团(C=C,C ≡ C ) 能量较小,λ~ 200nm
脂
番茄红素
番茄红素在溶剂正己烷中的谱图
番茄红素在溶剂石油醚中的谱图
生物分子的紫外-可见吸收光谱
蛋白质
Proteins in solution absorb ultraviolet light with
absorbance maxima at 280 and 200 nm. Amino acids
with aromatic rings are the primary reason for the
共轭体系,E更小,λ> 200nm 4. n→π*跃迁:
含杂原子不饱和基团(C ≡N ,C=O ) 能量最小,λ 200~400nm
影响紫外-可见吸收光谱的因素
1 共轭效应
共轭体系越长, π与π*的能量差越小,红移效应和
增色效应越明显。
2 立体化学效应
空间位阻、跨环效应
3 溶剂的影响
溶剂效应
4 体系pH的影响
荧光强度与浓度的关系
荧光的淬灭
荧 光 淬 灭:荧光分子与溶剂分子或其它溶质分子 相互作用引起荧光强度降低或消失的现象。
荧光淬灭剂:这些溶剂分子或其它溶质分子称为荧 光淬灭剂(如卤素离子、重金属离子、 氧分子、硝基/羰基/羧基化合物等)。
π*
>
>
>
n
π
σ
反键轨道
非键轨道 成键轨道 成键轨道
基本原理
1.σ→σ* 跃迁: 饱和烃( C-C,C-H ) 能量很高,λ<150 nm
2. n→σ* 跃迁: 含杂原子饱和基团(-OH,-NH2) 能量较大,λ150~250 nm
3. π→π*跃迁: 不饱和基团(C=C,C ≡ C ) 能量较小,λ~ 200nm
脂
番茄红素
番茄红素在溶剂正己烷中的谱图
番茄红素在溶剂石油醚中的谱图
生物分子的紫外-可见吸收光谱
蛋白质
Proteins in solution absorb ultraviolet light with
absorbance maxima at 280 and 200 nm. Amino acids
with aromatic rings are the primary reason for the
共轭体系,E更小,λ> 200nm 4. n→π*跃迁:
含杂原子不饱和基团(C ≡N ,C=O ) 能量最小,λ 200~400nm
影响紫外-可见吸收光谱的因素
1 共轭效应
共轭体系越长, π与π*的能量差越小,红移效应和
增色效应越明显。
2 立体化学效应
空间位阻、跨环效应
3 溶剂的影响
溶剂效应
4 体系pH的影响
荧光强度与浓度的关系
荧光的淬灭
荧 光 淬 灭:荧光分子与溶剂分子或其它溶质分子 相互作用引起荧光强度降低或消失的现象。
荧光淬灭剂:这些溶剂分子或其它溶质分子称为荧 光淬灭剂(如卤素离子、重金属离子、 氧分子、硝基/羰基/羧基化合物等)。
光谱分析ppt
第二节 紫外-可见分光光度计
➢ 分光光度计:能从含有各种波长的混合光中将每 一单色光分离出来并测量其强度的仪器。
分析精密度高 测量范围广 分析速度快 样品用量少
➢根据使用的波长范围不同分为紫外光区、可见光区、 红外光区以及万用(全波段)分光光度计等。
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
☺ 发射光谱分析方法就是根 据每种元素特有的线光谱 来识别或检查各种元素。
线状光谱 由原子或 离子被激 发而发射
发 射 光 谱
带状光谱 由分子被 激发而发
射
连续光谱 由炙热的 固体或液 体所发射
二、光谱分析技术的分类
分子光谱 光谱技术
原子光谱
分子吸收法: 可见与紫外分光光度法、红外光谱法 分子发射法: 分子荧光光度法 原子吸收法:原子吸收法 原子发射法:发射光谱分析法、原子荧光法等
(五)其它因素的影响
吸光度读数刻度误差、仪器安装环境(如振动、温度 变化)、化学因素(如荧光、溶剂效应等)等也可影 响捡测结果的准确度。
三、紫外-可见分光光度计的类型
☺ 按其光学系统分可分为 单波长分光光度计 单光束单波长分光光度计 双光束单波长分光光度计 双波长分光光度计
➢ 单波长单光束分光光度计特点
①单光束光路,从光源到试样至接收器只有一个光通道; ②仪器只有一个色散元件,工作波长范围较窄; ③通常采用直接接收放大显示的简单电子系统,用电表或 数字显示; ④结构简单、附件少、功能范围小,不能做特殊试样如浑 浊样品、不透明样品等的测定。
检测准确性不够稳定,不能用于精密分析。
单波长单光束分光光度计
光深入到物体内部,将物体内部原子中的一部分束缚电 子激发成自由电子,但这些电子并不逸出物体,而是留 在物体内部从而使物体导电性增强,称为内光电效应。 利用内光电效应可制成光敏电阻、光敏二极管以及光电 池。
第5章拉曼光谱分析法ppt课件
拉曼散射光谱的基本概念
图6-33 散射效应示意图 (a)瑞利和拉曼散射的能级图 (b)散射谱线
拉曼散射光谱的基本概念
处于基态的分子与光子发生非弹性碰撞,获得能量跃迁 到激发态可得到斯托克斯线,反之,如果分子处于激发态, 与光子发生非弹性碰撞就会释放能量而回到基态,得到反斯 托斯线。
拉曼位移:斯托克斯线或反斯托克斯线与入射光频率之 差称为拉曼位移。拉曼位移的大小和分子的跃迁能级差一样。 因此,对应于同一分子能级,斯托克斯线与反斯托克斯线的 拉曼位移应该相等,而且跃迁的几率也应相等。在正常情况 下,由于分子大多数是处于基态,测量到的斯托克斯线强度 比反斯托克斯线强得多,所以在一般拉曼光谱分析中,都采 用斯托克斯线研究拉曼位移。
1—反射镜 2—多通道池 3—锲型镜 4—液体
拉曼光谱在材料研究中的应用
激光拉曼散射光谱法
拉曼光谱的选择定则与高分子构象
由于拉曼与红外光谱具有互补性,因而二者结 合使用能够得到更丰富的信息。这种互补的特点, 是由它们的选择定则决定的。凡具有对称中心的分 子,它们的红外吸收光谱与拉曼散射光谱没有频率 相同的谱带,这就是所谓的“互相排斥定则”。例 如聚乙烯具有对称中心,所以它的红外光谱与拉曼 光谱没有一条谱带的频率是一样的。
而碳链的振动用拉曼光谱表征更为方便 对于链状聚合物来说,碳链上的取代基用 红外光谱较易检测出来
激光拉曼散射光谱法
激光拉曼光谱与红外光谱比较
红外与拉曼光谱在研究聚合物时的区别可以聚乙烯为例加以说明(图 6-34)。
聚乙烯分子中具有对称中心,红外与拉曼光谱呈现完全不同的振动模 式。在红外光谱中,CH2振动为最显著的谱带。而拉曼光谱中,C-C振动有 明显的吸收。
生物大分子的拉曼光谱研究
紫外可见吸收光谱分析课件PPT
紫外可见吸收光谱分析课件
目录
• 引言 • 基础知识 • 紫外可见吸收光谱分析原理 • 实验技术 • 应用实例 • 展望与未来发展
01
引言
课程目标
掌握紫外可见吸收光谱的基本原理和应用 学会使用紫外可见分光光度计进行实验操作 了解光谱分析在各个领域的应用和前景
课程大纲
第一章紫外可见Βιβλιοθήκη 收光谱的基本原理化学计量学
紫外可见吸收光谱在化学计量学中用于多元校正和模型构建,提高分析的准确 性和可靠性。
在生物学研究中的应用
生物分子相互作用
利用紫外可见吸收光谱可以研究生物分子之间的相互作用和结合 方式。
蛋白质结构分析
通过对蛋白质的紫外光谱进行分析,可以推断蛋白质的二级结构。
生物活性物质检测
紫外可见吸收光谱用于检测生物活性物质,如维生素、氨基酸等。
定量分析
通过测量物质在特定波长下的吸光度,可以计算 物质的浓度或含量。
吸收光谱的应用
01
有机化合物的鉴定
02
金属离子的测定
03
生物大分子的研究
通过比较已知化合物的吸收光谱, 可以鉴定未知有机化合物的结构。
通过测量金属离子在特定波长下 的吸光度,可以测定金属离子的 浓度。
通过分析生物大分子在紫外可见 区的吸收光谱,可以研究其结构 和功能。
第二章
紫外可见分光光度计的原理及使用方法
第三章
实验操作及数据分析
第四章
光谱分析的应用及前景
02
基础知识
光的性质
01
02
03
光的波动性
光是一种电磁波,具有波 动性质,包括振幅、频率 和波长等特征。
光的粒子性
光同时具有粒子性质,光 子是光的能量单位,可以 与物质发生相互作用。
目录
• 引言 • 基础知识 • 紫外可见吸收光谱分析原理 • 实验技术 • 应用实例 • 展望与未来发展
01
引言
课程目标
掌握紫外可见吸收光谱的基本原理和应用 学会使用紫外可见分光光度计进行实验操作 了解光谱分析在各个领域的应用和前景
课程大纲
第一章紫外可见Βιβλιοθήκη 收光谱的基本原理化学计量学
紫外可见吸收光谱在化学计量学中用于多元校正和模型构建,提高分析的准确 性和可靠性。
在生物学研究中的应用
生物分子相互作用
利用紫外可见吸收光谱可以研究生物分子之间的相互作用和结合 方式。
蛋白质结构分析
通过对蛋白质的紫外光谱进行分析,可以推断蛋白质的二级结构。
生物活性物质检测
紫外可见吸收光谱用于检测生物活性物质,如维生素、氨基酸等。
定量分析
通过测量物质在特定波长下的吸光度,可以计算 物质的浓度或含量。
吸收光谱的应用
01
有机化合物的鉴定
02
金属离子的测定
03
生物大分子的研究
通过比较已知化合物的吸收光谱, 可以鉴定未知有机化合物的结构。
通过测量金属离子在特定波长下 的吸光度,可以测定金属离子的 浓度。
通过分析生物大分子在紫外可见 区的吸收光谱,可以研究其结构 和功能。
第二章
紫外可见分光光度计的原理及使用方法
第三章
实验操作及数据分析
第四章
光谱分析的应用及前景
02
基础知识
光的性质
01
02
03
光的波动性
光是一种电磁波,具有波 动性质,包括振幅、频率 和波长等特征。
光的粒子性
光同时具有粒子性质,光 子是光的能量单位,可以 与物质发生相互作用。
《光谱分析技术》课件
《光谱分析技术》 PPT课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 光谱分析技术概述 • 光谱分析的基本原理 • 常见光谱分析技术 • 光谱分析技术的应用实例 • 光谱分析技术的挑战与展望 • 光谱分析实验技术
01
光谱分析技术概述
光谱分析技术的定义
于研究物质的组成和浓度。
01
常见光谱分析技术
原子吸收光谱法
总结词
基于原子能级跃迁的定量分析方法
详细描述
原子吸收光谱法是一种常用的光谱分析技术,通过测量待测元素原子对特征谱 线的吸收程度,确定待测元素的含量。该方法具有较高的灵敏度和准确性,广 泛应用于地质、环境、食品等领域。
原子发射光谱法
总结词
01
光谱分析技术的应 用实例
金属元素的分析
总结词
通过光谱分析技术,可以快速准确地检 测出金属元素的存在和含量。
VS
详细描述
光谱分析技术利用不同金属元素对光的吸 收和发射特征不同,通过分析光信号的特 征,可以确定金属元素的存在和含量。这 种方法具有高精度、高灵敏度和快速分析 等优点,广泛应用于地质、冶金、石油、 化工等领域。
新技术的应用与发展
总结词
随着科技的不断发展,新的光谱分析技术也不断涌现 。
详细描述
如表面增强拉曼散射、表面等离子体共振、光学腔增强 等新技术,这些技术具有更高的灵敏度和选择性,为光 谱分析带来了新的发展机遇。同时,随着人工智能和机 器学习技术的发展,光谱数据的处理和解析也得到了极 大的提升,为光谱分析提供了更广阔的应用前景。
详细描述
传统的光谱分析方法通常需要较长的测量时间和复杂的 样品处理过程。为了满足现代分析的需求,需要研究和 开发能够实现快速分析的光谱技术,如时间分辨光谱和 显微光谱等。
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 光谱分析技术概述 • 光谱分析的基本原理 • 常见光谱分析技术 • 光谱分析技术的应用实例 • 光谱分析技术的挑战与展望 • 光谱分析实验技术
01
光谱分析技术概述
光谱分析技术的定义
于研究物质的组成和浓度。
01
常见光谱分析技术
原子吸收光谱法
总结词
基于原子能级跃迁的定量分析方法
详细描述
原子吸收光谱法是一种常用的光谱分析技术,通过测量待测元素原子对特征谱 线的吸收程度,确定待测元素的含量。该方法具有较高的灵敏度和准确性,广 泛应用于地质、环境、食品等领域。
原子发射光谱法
总结词
01
光谱分析技术的应 用实例
金属元素的分析
总结词
通过光谱分析技术,可以快速准确地检 测出金属元素的存在和含量。
VS
详细描述
光谱分析技术利用不同金属元素对光的吸 收和发射特征不同,通过分析光信号的特 征,可以确定金属元素的存在和含量。这 种方法具有高精度、高灵敏度和快速分析 等优点,广泛应用于地质、冶金、石油、 化工等领域。
新技术的应用与发展
总结词
随着科技的不断发展,新的光谱分析技术也不断涌现 。
详细描述
如表面增强拉曼散射、表面等离子体共振、光学腔增强 等新技术,这些技术具有更高的灵敏度和选择性,为光 谱分析带来了新的发展机遇。同时,随着人工智能和机 器学习技术的发展,光谱数据的处理和解析也得到了极 大的提升,为光谱分析提供了更广阔的应用前景。
详细描述
传统的光谱分析方法通常需要较长的测量时间和复杂的 样品处理过程。为了满足现代分析的需求,需要研究和 开发能够实现快速分析的光谱技术,如时间分辨光谱和 显微光谱等。
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(4)调节T=0% 轻轻旋动“0%”旋钮,使数字显示为“00.0”(此时试样室是打开 的)。
(5)调节T=100% 将盛蒸馏水(或空白溶液,或纯溶剂)的比色皿放入比色皿座架中 的第一格内,并对准光路,把试样室盖子轻轻盖上,调节透过率“100%”旋钮,
使 数字显示正好为“100.0”。
(6)吸光度的测定 将选择开关置于“A”,盖上试样室盖子,将空白液置于光路中, 调 节吸光度调节旋钮,使数字显示为“.000”。将盛有待测溶液的比色皿放入比色 皿 座架中的其它格内,盖上试样室盖,轻轻拉动试样架拉手,使待测溶液进入光16 路,此时数字显示值即为该待测溶液的吸光度值。读数后,打开试样室盖,切断
光子的能量与波长的关系为 E=hυ= hc/λ
式中E为光子的能量(J:焦耳),υ为频率,h为普朗克常数(6.63×1034J·S),c为光速,λ为光的波长
因此,不同波长的光,其能量不同,短波能量大,长波能量小。
6
光的显色原理
若把某两种颜色的光,按一定的强度比例 混合,能够得到白色光,则这两种颜色的 光叫做互补色。图中处于直线关系的两种 光为互补色。如绿光和紫光为互补色, 黄光和蓝光为互补色等分析技术 名称
2.掌握光的吸收定律,理解吸光系数的意 义和应用
3.叙述分光光度技术的定量测定方法
4.知道火焰光度法、比浊法、原子吸收分 光光度法荧光分析法的原理、影响因 素和主要应用
2
是能的一种表现形式,是电 磁波的一种。光在真空中以直 线方式传播,在不同的介质处 发生反射、折射、衍射、色散、 干涉和偏振等现象。可用波长、 频率、传播速度等参量来描述 即光具有“波动性”。光的颜
E 表示
E = C(g/dl).L(cm)
单位是dL/(g.cm)
摩尔消光系数与百分消光系数的换算关系:
ε =E
* M(摩尔质量)
10
12
一、仪器基本组成
光源
单色器
样品室
检测器
显示
13
可见分光光度计
14
722型分光光度计示意图
15
722型分光光度计使用方法
(1)预热仪器 将选择开关置于“T”,打开电源开关,使仪器预热20分钟。为了防止 光 电管疲劳,不要连续光照,预热仪器时和不测定时应将试样室盖打开,使光路切 断。
注意事项
(1)为了防止光电管疲劳,不测定时必须将试样室盖打 开,使光路切断,以延长光电管的使用寿命。
A=-lgT=lg1/T=lgI 0/ I t
9
吸光度越大,表示该物质对光的吸收越强。透光度和吸光度都是用来表示 入射光被吸收的程度,它们之间可据式相互换算。
实验证明:单色光经过有色溶液时,透过溶液的光强度不仅与溶液的浓度 有关,而且还与溶液的厚度以及溶液本身对光的吸收性能有关。 其规律可用下式表示为
8
结论:
I0=I a+ I r+ I t
I0--入射光强度 I a--吸收光强度 I r--反射光强度 I t--透射光强度
通常由于I r很小可忽略不计,上式可简化为 I0=I a+ I t
透射光I t与入射光强度I0之比为透光率或透 光度,用T表示:
T= I t/ I 0 透光率的负对数称为吸光度或光密度或消光 度,用A表示:
各种溶液会呈现出不同的颜色,其原因是 溶液中有色质点(分子或离子)选择性地 吸收某种颜色的光。
实验证明:溶液所呈现的颜色是其主要吸收
光的互补色。如一束白光通过高
锰酸钾溶液时,绿光大部分被选
择吸收,其它的光透过溶液。从
互补色示意图可以看出, 透过光
中只剩下紫色光,所以高锰酸钾
溶液呈紫色。
7
(二)光的吸收定律
溶液颜色的深浅与浓度之间的关系可 以用吸收定律来描述。它是由约
翰·海 因里希·朗伯和奥古斯特·比尔相结合 而成的,所以叫朗伯-比尔定律。原 子吸收分光光度计也符合这个定律。
溶液对光的吸收 当一束强度为I的平 行单色光照到溶液时,一部分光被溶 液吸收,一部分光被界面散射,其余 的光则透过溶液,如图所示
(2)选定波长 根据实验要求,转动波长手轮,调至所需要的单色波长。 (3)固定灵敏度档 在能使空白溶液很好地调到“100%”的情况下,尽可能采用灵敏
度 较低的挡,使用时,首先调到“1”挡,灵敏度不够时再逐渐升高。但换挡改变
灵敏 度后,须重新校正“0%”和“100%”。选好的灵敏度,实验过程中不要再变动。
紫外分光光度计 751、752、753型分光光度 计等
紫外-可见分光光度计 贝克曼DU500系列紫外/分 光光度计
11
吸光(消光)系数表达式
吸光系数
A
a表示
a = C(g/L).L(cm)
单位 L/g.cm
摩尔消光系数
A
ε表示
ε = C(mol/L).L(cm)
单位 L/mol.cm
百分消光系数
A
A=KCL
式中:
A——吸光度(或叫做光密度,也可用D表示);
K——某溶液的消光(吸收)系数; C——溶液的浓度; L——光程,即溶液的厚度。
Lambert-Beer定律适用于可见光、紫外光、红外光和均匀非散射的液体。
10
分光光度计的基本结构
可见光光度计 721、721-A、722、723型 分光光度计等
色 即由光的波长决定,人眼能感 觉到的光称为可见光,其波长 在400~750nm之间。在可见 光之外是 红外光760~1000nm
3
紫外光200~400nm
什么是光谱分析技术?
光的波长(λ) 单位用纳米(nm) 各种化学物质都具有一定的光谱特性,表现在能选择性吸收、 发射或散射某种波长的光。利用物质的吸收光谱、发射光谱 或散射光谱特征对物质进行定性、定量分析的技术称为光谱 分析技术。
4
光谱分析技术原理:
利用各种化学物质都具有发射、吸收或散射光谱谱系的特 征,以此来确定物质性质、结构或含量。
光谱分析技术分类:
发射光谱分析技术:火焰光度法、荧光法 吸收光谱分析技术:紫外、红外、原子、可见光分光光度法 散射光谱分析技术:比浊法
5
一、分光光度技术的基本原理
许多化学物质具有颜色,有些无颜色的化合物也可以与显色剂作用,生 成有色物质。实践证明,有色溶液的浓度越大,颜色越深;浓度越小, 颜色越浅。因此,可以通过比较溶液颜色深浅的方法来确定有色溶液 的浓度,对溶液中所含的物质进行定量分析。基于比较颜色深浅对溶液 进行定量分析的方法称为比色分析法。
(5)调节T=100% 将盛蒸馏水(或空白溶液,或纯溶剂)的比色皿放入比色皿座架中 的第一格内,并对准光路,把试样室盖子轻轻盖上,调节透过率“100%”旋钮,
使 数字显示正好为“100.0”。
(6)吸光度的测定 将选择开关置于“A”,盖上试样室盖子,将空白液置于光路中, 调 节吸光度调节旋钮,使数字显示为“.000”。将盛有待测溶液的比色皿放入比色 皿 座架中的其它格内,盖上试样室盖,轻轻拉动试样架拉手,使待测溶液进入光16 路,此时数字显示值即为该待测溶液的吸光度值。读数后,打开试样室盖,切断
光子的能量与波长的关系为 E=hυ= hc/λ
式中E为光子的能量(J:焦耳),υ为频率,h为普朗克常数(6.63×1034J·S),c为光速,λ为光的波长
因此,不同波长的光,其能量不同,短波能量大,长波能量小。
6
光的显色原理
若把某两种颜色的光,按一定的强度比例 混合,能够得到白色光,则这两种颜色的 光叫做互补色。图中处于直线关系的两种 光为互补色。如绿光和紫光为互补色, 黄光和蓝光为互补色等分析技术 名称
2.掌握光的吸收定律,理解吸光系数的意 义和应用
3.叙述分光光度技术的定量测定方法
4.知道火焰光度法、比浊法、原子吸收分 光光度法荧光分析法的原理、影响因 素和主要应用
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是能的一种表现形式,是电 磁波的一种。光在真空中以直 线方式传播,在不同的介质处 发生反射、折射、衍射、色散、 干涉和偏振等现象。可用波长、 频率、传播速度等参量来描述 即光具有“波动性”。光的颜
E 表示
E = C(g/dl).L(cm)
单位是dL/(g.cm)
摩尔消光系数与百分消光系数的换算关系:
ε =E
* M(摩尔质量)
10
12
一、仪器基本组成
光源
单色器
样品室
检测器
显示
13
可见分光光度计
14
722型分光光度计示意图
15
722型分光光度计使用方法
(1)预热仪器 将选择开关置于“T”,打开电源开关,使仪器预热20分钟。为了防止 光 电管疲劳,不要连续光照,预热仪器时和不测定时应将试样室盖打开,使光路切 断。
注意事项
(1)为了防止光电管疲劳,不测定时必须将试样室盖打 开,使光路切断,以延长光电管的使用寿命。
A=-lgT=lg1/T=lgI 0/ I t
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吸光度越大,表示该物质对光的吸收越强。透光度和吸光度都是用来表示 入射光被吸收的程度,它们之间可据式相互换算。
实验证明:单色光经过有色溶液时,透过溶液的光强度不仅与溶液的浓度 有关,而且还与溶液的厚度以及溶液本身对光的吸收性能有关。 其规律可用下式表示为
8
结论:
I0=I a+ I r+ I t
I0--入射光强度 I a--吸收光强度 I r--反射光强度 I t--透射光强度
通常由于I r很小可忽略不计,上式可简化为 I0=I a+ I t
透射光I t与入射光强度I0之比为透光率或透 光度,用T表示:
T= I t/ I 0 透光率的负对数称为吸光度或光密度或消光 度,用A表示:
各种溶液会呈现出不同的颜色,其原因是 溶液中有色质点(分子或离子)选择性地 吸收某种颜色的光。
实验证明:溶液所呈现的颜色是其主要吸收
光的互补色。如一束白光通过高
锰酸钾溶液时,绿光大部分被选
择吸收,其它的光透过溶液。从
互补色示意图可以看出, 透过光
中只剩下紫色光,所以高锰酸钾
溶液呈紫色。
7
(二)光的吸收定律
溶液颜色的深浅与浓度之间的关系可 以用吸收定律来描述。它是由约
翰·海 因里希·朗伯和奥古斯特·比尔相结合 而成的,所以叫朗伯-比尔定律。原 子吸收分光光度计也符合这个定律。
溶液对光的吸收 当一束强度为I的平 行单色光照到溶液时,一部分光被溶 液吸收,一部分光被界面散射,其余 的光则透过溶液,如图所示
(2)选定波长 根据实验要求,转动波长手轮,调至所需要的单色波长。 (3)固定灵敏度档 在能使空白溶液很好地调到“100%”的情况下,尽可能采用灵敏
度 较低的挡,使用时,首先调到“1”挡,灵敏度不够时再逐渐升高。但换挡改变
灵敏 度后,须重新校正“0%”和“100%”。选好的灵敏度,实验过程中不要再变动。
紫外分光光度计 751、752、753型分光光度 计等
紫外-可见分光光度计 贝克曼DU500系列紫外/分 光光度计
11
吸光(消光)系数表达式
吸光系数
A
a表示
a = C(g/L).L(cm)
单位 L/g.cm
摩尔消光系数
A
ε表示
ε = C(mol/L).L(cm)
单位 L/mol.cm
百分消光系数
A
A=KCL
式中:
A——吸光度(或叫做光密度,也可用D表示);
K——某溶液的消光(吸收)系数; C——溶液的浓度; L——光程,即溶液的厚度。
Lambert-Beer定律适用于可见光、紫外光、红外光和均匀非散射的液体。
10
分光光度计的基本结构
可见光光度计 721、721-A、722、723型 分光光度计等
色 即由光的波长决定,人眼能感 觉到的光称为可见光,其波长 在400~750nm之间。在可见 光之外是 红外光760~1000nm
3
紫外光200~400nm
什么是光谱分析技术?
光的波长(λ) 单位用纳米(nm) 各种化学物质都具有一定的光谱特性,表现在能选择性吸收、 发射或散射某种波长的光。利用物质的吸收光谱、发射光谱 或散射光谱特征对物质进行定性、定量分析的技术称为光谱 分析技术。
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光谱分析技术原理:
利用各种化学物质都具有发射、吸收或散射光谱谱系的特 征,以此来确定物质性质、结构或含量。
光谱分析技术分类:
发射光谱分析技术:火焰光度法、荧光法 吸收光谱分析技术:紫外、红外、原子、可见光分光光度法 散射光谱分析技术:比浊法
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一、分光光度技术的基本原理
许多化学物质具有颜色,有些无颜色的化合物也可以与显色剂作用,生 成有色物质。实践证明,有色溶液的浓度越大,颜色越深;浓度越小, 颜色越浅。因此,可以通过比较溶液颜色深浅的方法来确定有色溶液 的浓度,对溶液中所含的物质进行定量分析。基于比较颜色深浅对溶液 进行定量分析的方法称为比色分析法。