西北大学仪器分析课件
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仪器分析 课件ppt
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保障人类健康
仪器分析在保障人类健康方面具有重 要意义，如环境监测、食品药品安全 检测等。
仪器分析的发展历程
早期仪器分析
早期的仪器分析方法比较简单， 如比重法、折光法等。
20世纪发展
20世纪是仪器分析发展的重要时 期，随着科技的不断进步，新的 仪器分析方法不断涌现，如光谱
法、色谱法等。
现代仪器分析
现代仪器分析已经进入了一个全 新的时代，各种高灵敏度、高分 辨率、高自动化程度的仪器不断 涌现，为科学研究和技术创新提
工业生产控制
总结词
仪器分析在工业生产控制中是重要的工具，能够监测 和控制生产过程中的各种参数。
详细描述
仪器分析通过实时监测和控制工业生产过程中的温度、 压力、流量、浓度等参数，确保生产过程的稳定性和产 品质量，提高生产效率和降低能耗。
05
仪器分析的挑战与未来发展
Chapter
提高仪器分析的灵敏度与准确性
结合纳米技术、生物技术、信 息技术等新兴领域，开发新型 仪器分析工具。
探索微型化、便携式仪器分析 设备，满足现场快速检测的需 求。
实现仪器分析的自动化与智能化
通过自动化技术实现仪器分析流 程的连续性与高效性，降低人为
误差和提高分析效率。
利用人工智能和机器学习算法对 仪器分析数据进行处理、建模和 预测，提高分析的智能化水平。
气相色谱法
总结词
基于不同物质在固定相和流动相之间的分配 系数差异而建立的分析方法。
详细描述
气相色谱法是利用不同物质在固定相和流动 相之间的分配系数差异进行分析的方法，通 过分离和检测混合物中的各组分来测定各组 分的含量。该方法具有分离效果好、分析速 度快、应用范围广等优点。
《仪器分析》课程PPT课件
π→π* trasnsition: red shift with the increase in the solvent polarity
.
8
例题3： 在下列化合物中，哪一个的摩尔吸光系数最大？ （1）乙烯；（2）1,3,5-已三烯；（3）1,3-丁二烯
例题4： 下列化合物中哪一个的λmax 最长？ （1）CH4；（2）CH3I；（3）CH2I2
0.463 7 .6 4140 cCo 5.5 213c 0Ni
0.371 4 .2 413c 01.7 5140 c
Co
Ni
.
13
第四章 原子吸收分光光度法
第二节：基本原理 第三节：AAS分光光度计 第四节：分析技术 第五节：干扰和消除
.
14
一. 基本原理
例6：原子谱线变宽的主要因素有哪些？对原子吸收 光谱分析有什么影响？
N=16(tR/W)2 =5.54(tR/W)2
4、分离度resolution （R） 分离度亦称分辨率。是指相邻两个峰的分离程度。
.
30
例12：若用He为载气，Van Deemeter 方程中， A=0.08cm，B=0.024cm2s-1，C=0.04s试求：
（1）最小塔板高度
（2）最佳线速
H m iA n 2 B 0 C .0 8 2 0 .0 0 0 2 .04 4 0 .10 4
.
27
二、色谱图中一些重要参数
1.基线 （操作条件稳定后，无样品通过时的响应信号。） 2.保留时间（死时间t0 、保留时间tR、调整保留时间tR’ ） 3.峰宽（半峰宽、峰底宽、标准偏差）
.
28
三、色谱分离中的一些重要参数
1、相对保留值relative retention (α) 亦称选择性因 α＝ t ' R2/ t ' R1
.
8
例题3： 在下列化合物中，哪一个的摩尔吸光系数最大？ （1）乙烯；（2）1,3,5-已三烯；（3）1,3-丁二烯
例题4： 下列化合物中哪一个的λmax 最长？ （1）CH4；（2）CH3I；（3）CH2I2
0.463 7 .6 4140 cCo 5.5 213c 0Ni
0.371 4 .2 413c 01.7 5140 c
Co
Ni
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13
第四章 原子吸收分光光度法
第二节：基本原理 第三节：AAS分光光度计 第四节：分析技术 第五节：干扰和消除
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14
一. 基本原理
例6：原子谱线变宽的主要因素有哪些？对原子吸收 光谱分析有什么影响？
N=16(tR/W)2 =5.54(tR/W)2
4、分离度resolution （R） 分离度亦称分辨率。是指相邻两个峰的分离程度。
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30
例12：若用He为载气，Van Deemeter 方程中， A=0.08cm，B=0.024cm2s-1，C=0.04s试求：
（1）最小塔板高度
（2）最佳线速
H m iA n 2 B 0 C .0 8 2 0 .0 0 0 2 .04 4 0 .10 4
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27
二、色谱图中一些重要参数
1.基线 （操作条件稳定后，无样品通过时的响应信号。） 2.保留时间（死时间t0 、保留时间tR、调整保留时间tR’ ） 3.峰宽（半峰宽、峰底宽、标准偏差）
.
28
三、色谱分离中的一些重要参数
1、相对保留值relative retention (α) 亦称选择性因 α＝ t ' R2/ t ' R1
仪器分析课件ppt
外参比电极‖被测溶液( ai未知)∣ 内充溶液( ai一定)∣ 内参比电极
（敏感膜）
内外参比电极的电位值固定，且内充溶液中 离子的活度也一定，则电池电动势为：
E
E
RT nF
ln ai
二、离子选择性电极的种类和结构
1.晶体膜电极
结构:（氟电极） 敏感膜：（氟化镧单晶）： 掺有EuF2 的LaF3单晶切片； 内参比电极：Ag-AgCl电极（管内） 内参比溶液：0.1 mol/L NaCl + 0.1 mol/L NaF 混合溶液
2.电解与库仑分析法
电解分析:
在恒电流或控制电位的条件下，被测物在 电极上析出，实现定量分离测定目的的方法。
电重量分析法:
电解过程中在阴极上析出的物质量通常可 以用称重的方法来确定。
库仑分析法:
依据法拉第电解定律，由电解过程中电极 上通过的电量来确定电极上析出的物质量。
电流滴定或库仑滴定：
在恒电流下，电解产生的滴定剂与被测物 作用。
饱和甘汞电极(SCE) 饱和溶液 +0.2438
温度校正，对于SCE，t ℃时的电极电位为：
Et= 0.2438- 7.6×10-4(t-25) （V）
银-氯化银电极：
银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶液中即构 成了银-氯化银电极。
电极反应：AgCl + e- == Ag + Cl半电池符号：Ag，AgCl（固）KCl 电极电位（25℃）： EAgCl/Ag = EAgCl/Ag - 0.059lgaCl-
E膜 = K - 0.059 lgaF- = K + 0.059 pF
高选择性，需要在pH5～7之间使用，
pH高时：溶液中的OH-与氟化镧晶体膜中的F-交换; pH较低时：溶液中的F -生成HF或HF2 - 。
（敏感膜）
内外参比电极的电位值固定，且内充溶液中 离子的活度也一定，则电池电动势为：
E
E
RT nF
ln ai
二、离子选择性电极的种类和结构
1.晶体膜电极
结构:（氟电极） 敏感膜：（氟化镧单晶）： 掺有EuF2 的LaF3单晶切片； 内参比电极：Ag-AgCl电极（管内） 内参比溶液：0.1 mol/L NaCl + 0.1 mol/L NaF 混合溶液
2.电解与库仑分析法
电解分析:
在恒电流或控制电位的条件下，被测物在 电极上析出，实现定量分离测定目的的方法。
电重量分析法:
电解过程中在阴极上析出的物质量通常可 以用称重的方法来确定。
库仑分析法:
依据法拉第电解定律，由电解过程中电极 上通过的电量来确定电极上析出的物质量。
电流滴定或库仑滴定：
在恒电流下，电解产生的滴定剂与被测物 作用。
饱和甘汞电极(SCE) 饱和溶液 +0.2438
温度校正，对于SCE，t ℃时的电极电位为：
Et= 0.2438- 7.6×10-4(t-25) （V）
银-氯化银电极：
银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶液中即构 成了银-氯化银电极。
电极反应：AgCl + e- == Ag + Cl半电池符号：Ag，AgCl（固）KCl 电极电位（25℃）： EAgCl/Ag = EAgCl/Ag - 0.059lgaCl-
E膜 = K - 0.059 lgaF- = K + 0.059 pF
高选择性，需要在pH5～7之间使用，
pH高时：溶液中的OH-与氟化镧晶体膜中的F-交换; pH较低时：溶液中的F -生成HF或HF2 - 。
仪器分析方法ppt精选课件
Nj
g e j
Ej E0 kT
N0 g0
Nj：激发态原子数；No：基态原子数；gj：激发态统计权重；go： 基态统计权重；k为玻耳兹曼常数。
ppt精选版
40
原子吸收法的定量基础
积分吸收
原子蒸气吸收的能量，成为积分吸收，即吸收线 图中吸收线下整个面积，用下式表示：
K
d
e2
Nf mc
m：电子质量；c：光速；N：单位体积吸收辐射的原子数；f：振 子强度，表示能被光辐射激发的每个原子的平均电子数。
检测系统 组成：主要由检测器(光电倍增管)、放大器、读数和记
录系统等组成。 作用：将经过原子蒸气吸收和单色器分光后的微弱光信
号转换为电信号，再经过放大器放大后，便可在读数 装置上显示出来。
ppt精选版
50
仪器类型
图4-32 单光束型仪器示意图
图4-33 双光束型仪器示意图
ppt精选版
51
原子吸收法的定量分析方法-标准曲线法
ppt精选版
23
分光光度法的应用-示差法
原理公式
图4-15 示差法标尺扩大原理
ppt精选版
24
分光光度法的应用-多组分分析
原理公式 对x、y两种物质
图4-16 多组分分析的吸收曲线
ppt精选版
25
分光光度法的应用-光度滴定
EDTA 滴定Bi3+和Cu2+ 745nm Bi3+ 和EDTA无吸
收
非火焰原子化装置
特点：
图4-31 石墨炉原子化装置示意图
①测定灵敏度高，其检出极限可达10 -12g；
②试样用量少；可测定粘稠和固体试样。
ppt精选版
《仪器分析实验》课件
异常情况处理
遇到异常情况时，应冷静处理， 及时调整实验方案。
仪器使用与维护
正确使用仪器，注意仪器的保养 与维护。
实验结束阶段
数据整理与分析
对记录的数据进行整理、分析，得出结论。
实验结果汇报
以报告形式汇报实验结果，包括数据、图表和 结论。
仪器清洁与归位
清洗并整理实验器具，确保仪器归位。
04
实验结果分析与讨论
意义。
误差来源分析
分析实验过程中可能产 生的误差来源，如仪器 误差、操作误差、环境
因素等。
误差传递与控制
研究误差在数据处理过 程中的传递规律，采取 有效措施减小误差对结
果的影响。
05
实验总结与展望
实验收获与体会
实验技能提升
01
通过本次实验，学生们掌握了多种仪器分析实 验技能，包括实验操作、数据处理和结果分析
01
实验目的明确
了解实验的目标，
为后续步骤提供指
02
导。
仪器检查与准备
确保所有仪器干净 、完好，处于正施准备
确保实验环境安全
03
，穿戴必要的防护
装备。
试剂准备
根据实验需求，准 确配置所需的试剂
。
实验进行阶段
操作规范
按照规定的步骤和注意事项进行 实验操作。
数据记录
实时记录实验过程中的数据和现 象。
数据筛选与取舍
将不同量纲或不同单位的数据转换为 统一标准，便于比较和分析。
异常值处理
识别并处理异常值，排除实验误差和 异常情况对结果的影响。
数据归一化处理
根据实验目的和要求，筛选关键数据 ，合理取舍无关紧要的数据。
结果讨论与误差分析
大学仪器分析教学课件3(共10张PPT)
光散射：原子化过程中，存在或生成的微粒使光产生的散射 现象。
背景干扰往往产生正偏差。
如何消除？
2022/4/23
（2）背景干扰校正方法
氘灯连续光谱背景校正（190～350nm) 旋转斩光器交替使氘灯提供的连续光谱和空心阴极灯提供的共振
线通过火焰；
氘灯连续光谱通过时：测定的为背景吸收AG(此时的共振线吸收 相对于总吸收可忽略)；
三、化学干扰及抑制
chemical interference and elimination
2022/4/23
一、光谱干扰
待测元素Байду номын сангаас共振线与干扰物质谱线分离不完全，这类干扰主 要来自光源和原子化装置。
（一）与光源有关的光谱干扰 主要有以下几种：
1.在分析线附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线。
（6）化学分离法—当以上方法都不能消除化学干扰时，只好采用化学方法将待测元素与干扰元素分离。
使参与吸收的基态原子减少。 spectrum interference and elimination
（1）待测元素与共存物质作用生成难挥发或难解离的化合物，致使参与吸收的基态原子减少。 采用还原性强的火焰与石墨炉原子化法，可使难解离的氧化物还原、分解。
（1）选择合适的原子化方法—提高原子化温度，可使难解离的化合物分解； 可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干扰。
例 ato：m加ic入（abEsDo6Trp）Ati生on成化sEpeD学cTtrAo分-mCae，t离ry避,A法A免S磷—酸根当与钙以作用上。方法都不能消除化学干扰时，只好采用
指待测元素与共存组分之间的化学反应所引起的干扰效应,主要影响到待测元素的原子化效率，是主要干扰源。
第六章 原子吸收光谱
背景干扰往往产生正偏差。
如何消除？
2022/4/23
（2）背景干扰校正方法
氘灯连续光谱背景校正（190～350nm) 旋转斩光器交替使氘灯提供的连续光谱和空心阴极灯提供的共振
线通过火焰；
氘灯连续光谱通过时：测定的为背景吸收AG(此时的共振线吸收 相对于总吸收可忽略)；
三、化学干扰及抑制
chemical interference and elimination
2022/4/23
一、光谱干扰
待测元素Байду номын сангаас共振线与干扰物质谱线分离不完全，这类干扰主 要来自光源和原子化装置。
（一）与光源有关的光谱干扰 主要有以下几种：
1.在分析线附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线。
（6）化学分离法—当以上方法都不能消除化学干扰时，只好采用化学方法将待测元素与干扰元素分离。
使参与吸收的基态原子减少。 spectrum interference and elimination
（1）待测元素与共存物质作用生成难挥发或难解离的化合物，致使参与吸收的基态原子减少。 采用还原性强的火焰与石墨炉原子化法，可使难解离的氧化物还原、分解。
（1）选择合适的原子化方法—提高原子化温度，可使难解离的化合物分解； 可以通过调小狭缝的方法来抑制这种干扰。
例 ato：m加ic入（abEsDo6Trp）Ati生on成化sEpeD学cTtrAo分-mCae，t离ry避,A法A免S磷—酸根当与钙以作用上。方法都不能消除化学干扰时，只好采用
指待测元素与共存组分之间的化学反应所引起的干扰效应,主要影响到待测元素的原子化效率，是主要干扰源。
第六章 原子吸收光谱
最新仪器分析实验教学讲义ppt
❖ 在电解池中插入两个Pt电极作指示电极， 并在这两个电极上加一个（50 ~ 200 mV ） 小的恒电压，在线路中串联一个灵敏的检 流计G，滴定到达终点时，由于溶液中形成 一对可逆电对或一对可逆电对消失，使铂 电极的电流发生变化或停止变化，指示终 点到达，这种指示终点的办法称为永停终 点法
西北大学基础化学实验
西北大学基础化学实验
西北大学基础化学实验
西北大学基础化学实验
（4）电极自身参与反应
❖ 电极本身在电解液中溶解。防止方法：采用惰性电极 或其它材料作电极
（5）电解产物的再反应
❖ 常见的是两个电极上的电解产物相互反应或一个电极 上的反应产物又在另一个电极上反应
❖ 防止方法: 是选择合适的电解液或电极，或采用隔膜 将阴阳极隔开，或将辅助电极置于另一容器内用盐桥 相连接
(1) 由于库仑滴定法所用的滴定剂是由电解产生的， 边产生边滴定，有可能使用不稳定的滴定剂，如： Cl2、Br2、Cu+等，扩大了容量分析的应用范围
(2) 能用于常量组分及微量物质的分析。准确度高， 灵敏度高
(3) 不需标准物质
(4) 分析速度快，仪器设备简单，价格便宜，应用广 泛，已广泛应用在环保、石油、冶金等方面，适 用于普通容量分析的各类滴定法。可测定各种酸、 碱、Cl-、Br -、I-、Ca2+、Cu 2+、Zn 2+、Pb 2+、 As(Ⅲ)、Sb( Ⅲ)、H2C2O4、Fe(Ⅱ)、Fe( Ⅲ)、 Cr(Ⅱ)、IO3-、H2S、S2O32-等
中电子转移数及分步反应情况
西北大学基础化学实验
18四个太阳
我画了（ 绿绿 ）的太阳，送给（ 夏 ） 天，因为（ 夏天太热了，绿绿的太阳给高 山、田野、街道、校园带来一片清凉。 ）
西北大学基础化学实验
西北大学基础化学实验
西北大学基础化学实验
西北大学基础化学实验
（4）电极自身参与反应
❖ 电极本身在电解液中溶解。防止方法：采用惰性电极 或其它材料作电极
（5）电解产物的再反应
❖ 常见的是两个电极上的电解产物相互反应或一个电极 上的反应产物又在另一个电极上反应
❖ 防止方法: 是选择合适的电解液或电极，或采用隔膜 将阴阳极隔开，或将辅助电极置于另一容器内用盐桥 相连接
(1) 由于库仑滴定法所用的滴定剂是由电解产生的， 边产生边滴定，有可能使用不稳定的滴定剂，如： Cl2、Br2、Cu+等，扩大了容量分析的应用范围
(2) 能用于常量组分及微量物质的分析。准确度高， 灵敏度高
(3) 不需标准物质
(4) 分析速度快，仪器设备简单，价格便宜，应用广 泛，已广泛应用在环保、石油、冶金等方面，适 用于普通容量分析的各类滴定法。可测定各种酸、 碱、Cl-、Br -、I-、Ca2+、Cu 2+、Zn 2+、Pb 2+、 As(Ⅲ)、Sb( Ⅲ)、H2C2O4、Fe(Ⅱ)、Fe( Ⅲ)、 Cr(Ⅱ)、IO3-、H2S、S2O32-等
中电子转移数及分步反应情况
西北大学基础化学实验
18四个太阳
我画了（ 绿绿 ）的太阳，送给（ 夏 ） 天，因为（ 夏天太热了，绿绿的太阳给高 山、田野、街道、校园带来一片清凉。 ）
大学仪器分析(概述)PPT教学课件(1)
并加以评析:
举例分析:
1.大雪三日，湖中人鸟声俱绝。
这句在结构上可谓横空出世，突兀而来，使人陡 生荒寒之感。尽管这时作者还没有描绘雪景，但 已可以想见大雪封湖之状，读之使人遍体生寒 了。 ——通过听觉写景，写出了大雪后一片静寂， 湖山封冻，人鸟瑟缩不敢外出，寒噤不敢作声，连 空气仿佛也冻结了。一个“绝”字巧妙地从人的听 觉和心理感受上画出了大雪的威严。这不禁让我 们联想到唐人柳宗元《江雪》中的“千山鸟飞绝，万 径人踪灭”。（视觉）二者虽写法不同，但达到了同 样的艺术效果。
更定 毳衣 雾凇 沆砀
gēng
cuì
sōng
读一读
hàng dàng
朗读课文,读出味道.
注意感情基 调.细微变
第一段:独往 湖心亭看雪
第二段:大喜 曰:焉得湖中 更有此人
自读课文， 疏通文句 并质疑。
同桌之 间讨论交 流，质疑 解难。
积累文言字词： 是日更定（ 这
古代计时单位，一夜分
）（
） 五更，美更约两小时
（2） ︱r︱=0时， y与x之间完全不存在线性关系。
（3） 0<︱r︱<1时， y与x之间存在一定的线性关系。
︱r︱值愈接近1，线性关系就愈好
例：用光度法测定合金钢中Mn的含量，吸光度与Mn的含量间有下列关系： Mn的质量/µg 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 未知样 吸光度/A 0.032 0.135 0.187 0.268 0.359 0.435 0.511 0.242 试求出标准曲线的回归方程及其相关系数r并计算未知样品中Mn的含量
0
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 C
（二）灵敏度
物质单位浓度或单位质 量的变化引起响应信号值 变化的程度，称为方法的 灵敏度，用S表示。
举例分析:
1.大雪三日，湖中人鸟声俱绝。
这句在结构上可谓横空出世，突兀而来，使人陡 生荒寒之感。尽管这时作者还没有描绘雪景，但 已可以想见大雪封湖之状，读之使人遍体生寒 了。 ——通过听觉写景，写出了大雪后一片静寂， 湖山封冻，人鸟瑟缩不敢外出，寒噤不敢作声，连 空气仿佛也冻结了。一个“绝”字巧妙地从人的听 觉和心理感受上画出了大雪的威严。这不禁让我 们联想到唐人柳宗元《江雪》中的“千山鸟飞绝，万 径人踪灭”。（视觉）二者虽写法不同，但达到了同 样的艺术效果。
更定 毳衣 雾凇 沆砀
gēng
cuì
sōng
读一读
hàng dàng
朗读课文,读出味道.
注意感情基 调.细微变
第一段:独往 湖心亭看雪
第二段:大喜 曰:焉得湖中 更有此人
自读课文， 疏通文句 并质疑。
同桌之 间讨论交 流，质疑 解难。
积累文言字词： 是日更定（ 这
古代计时单位，一夜分
）（
） 五更，美更约两小时
（2） ︱r︱=0时， y与x之间完全不存在线性关系。
（3） 0<︱r︱<1时， y与x之间存在一定的线性关系。
︱r︱值愈接近1，线性关系就愈好
例：用光度法测定合金钢中Mn的含量，吸光度与Mn的含量间有下列关系： Mn的质量/µg 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 未知样 吸光度/A 0.032 0.135 0.187 0.268 0.359 0.435 0.511 0.242 试求出标准曲线的回归方程及其相关系数r并计算未知样品中Mn的含量
0
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 C
（二）灵敏度
物质单位浓度或单位质 量的变化引起响应信号值 变化的程度，称为方法的 灵敏度，用S表示。
仪器分析课件
仪器分析课件第1章：仪器分析概述1.1 仪器分析的定义1.1.1 仪器分析的概念1.1.2 仪器分析的历史发展1.2 仪器分析的基本原理1.2.1 仪器分析的基本概念1.2.2 仪器分析的分类和特点1.2.3 仪器分析的基本原理1.3 仪器分析的应用领域1.3.1 生物医药领域中的仪器分析1.3.2 环境监测中的仪器分析1.3.3 食品安全领域中的仪器分析1.3.4 能源领域中的仪器分析1.3.5 其他领域中的仪器分析第2章：常见仪器分析方法2.1 光谱分析法2.1.1 紫外可见光谱分析法2.1.2 红外光谱分析法2.1.3 质谱分析法2.1.4 核磁共振光谱分析法2.2 色谱分析法2.2.1 气相色谱分析法2.2.2 液相色谱分析法2.2.3 离子色谱分析法2.2.4 薄层色谱分析法2.3 电化学分析法2.3.1 电解法分析法2.3.2 电位法分析法2.3.3 极谱分析法2.3.4 电化学分析中的仪器设备2.4 质谱分析法2.4.1 质谱基本原理2.4.2 质谱原理及应用第3章：仪器分析的操作流程3.1 样品准备3.1.1 样品采集3.1.2 样品制备及处理3.2 仪器操作3.2.1 仪器的打开与关闭3.2.2 仪器的参数选择和调整 3.2.3 仪器的操作注意事项3.3 数据处理与分析3.3.1 数据采集与记录3.3.2 数据处理软件的使用 3.3.3 数据分析与解释第4章：仪器分析的常见问题与解决方法4.1 仪器故障与维护4.1.1 仪器常见故障原因4.1.2 仪器故障的排除方法4.1.3 仪器维护的注意事项4.2 数据异常及其处理4.2.1 数据异常的原因分析4.2.2 数据异常的处理方法4.3 实验误差及其控制4.3.1 实验误差的分类4.3.2 实验误差的产生原因4.3.3 实验误差的控制方法第5章：仪器分析的发展趋势5.1 仪器分析技术的创新5.1.1 新兴仪器分析技术的引入5.1.2 前沿仪器分析技术的研究进展5.2 仪器分析技术的应用推广5.2.1 实验室仪器的普及与应用5.2.2 仪器检测技术的应用领域扩展5.3 仪器分析技术的发展趋势5.3.1 仪器分析技术的自动化与智能化5.3.2 仪器分析技术在快速检测中的应用结语通过本课件的学习，你将了解到仪器分析的基本概念和原理，熟悉常见的仪器分析方法和操作流程，掌握解决仪器故障和数据异常的方法，了解仪器分析的发展趋势。
《仪器分析知识讲座》课件
单击此处添加副标题
仪器分析知识
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 仪器分析概述
仪器分析的基本原理 仪器分析的实验技术 仪器分析的误差与不确定度 仪器分析的质量保证与标准化
01
添加目录项标题
02
仪器分析概述
仪器分析的定义
仪器分析包括色谱分析、光 谱分析、电化学分析、质谱 分析等。
材料分析：分析材料成分、结构、性能等
医药分析：分析药物成分、药效、安全性 等
03
仪器分析的基本原理
仪器分析的物理原理
光谱分析：通过测量物质对光的吸收、反 射或散射来获取信息
色谱分析：利用物质在流动相和固定相之 间的分配系数不同进行分离
质谱分析：通过测量离子的质量和电荷来 获取信息
电化学分析：通过测量电流、电压等电化 学参数来获取信息
仪器分析的发展趋势与未来展望
快速化：仪器分析将更加快 速化，提高分析速度和效率
微型化：仪器分析将更加微 型化，便于携带和操作
智能化：仪器分析将更加智 能化，实现自动分析、自动 诊断等功能
集成化：仪器分析将更加集 成化，实现多种分析方法的
集成和协同工作
绿色化：仪器分析将更加绿 色化，减少对环境的影响和
仪器分析的标准物质与标准方法
标准方法：用于分析仪器 和样品的方法
标准方法的选择：根据分 析目的和样品特性选择
标准方法的验证：按照规 定的程序验证
标准方法的维护：按照规 定的程序维护
标准物质：用于校准仪器 和分析方法的物质
标准物质的选择：根据分 析目的和样品特性选择
标准物质的制备：按照规 定的程序制备
质量保证体系：包括仪器 设备、试剂、操作人员、 实验环境等
仪器分析知识
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目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 仪器分析概述
仪器分析的基本原理 仪器分析的实验技术 仪器分析的误差与不确定度 仪器分析的质量保证与标准化
01
添加目录项标题
02
仪器分析概述
仪器分析的定义
仪器分析包括色谱分析、光 谱分析、电化学分析、质谱 分析等。
材料分析：分析材料成分、结构、性能等
医药分析：分析药物成分、药效、安全性 等
03
仪器分析的基本原理
仪器分析的物理原理
光谱分析：通过测量物质对光的吸收、反 射或散射来获取信息
色谱分析：利用物质在流动相和固定相之 间的分配系数不同进行分离
质谱分析：通过测量离子的质量和电荷来 获取信息
电化学分析：通过测量电流、电压等电化 学参数来获取信息
仪器分析的发展趋势与未来展望
快速化：仪器分析将更加快 速化，提高分析速度和效率
微型化：仪器分析将更加微 型化，便于携带和操作
智能化：仪器分析将更加智 能化，实现自动分析、自动 诊断等功能
集成化：仪器分析将更加集 成化，实现多种分析方法的
集成和协同工作
绿色化：仪器分析将更加绿 色化，减少对环境的影响和
仪器分析的标准物质与标准方法
标准方法：用于分析仪器 和样品的方法
标准方法的选择：根据分 析目的和样品特性选择
标准方法的验证：按照规 定的程序验证
标准方法的维护：按照规 定的程序维护
标准物质：用于校准仪器 和分析方法的物质
标准物质的选择：根据分 析目的和样品特性选择
标准物质的制备：按照规 定的程序制备
质量保证体系：包括仪器 设备、试剂、操作人员、 实验环境等
《仪器分析》幻灯片PPT
〔三〕物质对光的选择性吸收 当辐射光通过某物体时〔气、液、固〕。
其中某些频率的光被物质选择性吸收， Io I , 即局部辐射能被转移到了物质的原子或分 子上，从而使这些粒子的能级发生跃迁〔基 态 激发态〕。
物质对光产生选择性吸收必须符合：
因为不同物质，分子构造不同，跃迁时 能级差不同，决定了其对光的选择性吸收。
激发态的分子〔原子〕不稳定〔瞬间〕，
吸收光谱法
分子吸收光谱法：物质分子在辐射能作用下，分子内部能 级发生跃迁，产生分子吸收光谱，据此建立的分析方法。 〔UV、 VIS 、 IR)
原子吸收光谱法〔基于被测元素基态原子在蒸气状态下对 特征电磁辐射的吸收而进展元素定量分析的方法----金属元 素〕
核磁共振波谱法〔在外磁场作用下，用10—100m无线电波 照射分子，可引起分子中某种核的能级跃迁，使原子核从 低能级跃迁到高能级，即核磁共振，且在某些特定磁场强 度处产生强弱不同的吸收信号。以吸收信号频率对信号强 度作图---NMR波谱图--- NMR 法〕
电磁辐射和电磁波谱
〔一〕电磁辐射
光为电磁辐射，又称电磁波，是宇宙间的一 种能量形式，以极高速度通过空间传播〔 无线电波〕。具有波粒二象性，即波动性和粒 子性。
波动性：
其中 : 波数〔cm-1)
例 计算 =200nm
=?
=?
粒子性：
一个光子具有的能量
h: planck (6.626×10-34 J·S； 6.626 ×10-27 erg ·S) 1eV=1.602 ×10-12 erg = 1.602 ×10-19 J 由上式知，光子越短，越高，E越大
解：
Lambert-Beer定律的应用条件
1.单色光〔复色光失效〕 2.稀溶液 3.可见光、紫外线、红外线 4.气体、液体、透明均质固体 5.吸收值具有加合性，如溶液中有2种或2种以上组 分共存且不互相影响性质，此定律仍然适用，那么： A总=A1 +A2 +…+An 这是测定混合物的依据。
仪器分析INSTRUMENTALANALYSIS课件
Optical analysis
Thermo-analysis
●Potentiometry(Half-cell potention) ●Conductimetry (Conductance) ●Voltammetry (Current-Voltage) ●Coulometry (Charge) ●Amperometry (Current)
定量界限（Quantitation Limit） The lowest amount of
analyte in a sample that can be quantitated with suitable precision and accuracy. Usually the Quantificational limit is evaluated as the Signal-to-Noise ratio that is equivalent to 10 times the standard
<0.1
>10 1~10 0.1~1 <0.01
●Higher sensitivity, detection limit down to lower
level 如样品用量由化学分析的mL、mg级降 低到仪器分析的g、L级，甚至更低。适合 于微量（micro-)、痕量(trace)和超痕量 (ultratrace)成分的测定。
能化。
常量分析、半微量和微量分析
Methods
Mass of test Volume of test
sample/mg
solution/mL
Macro analysis Semi-microanalysis
Microanalysis Ultra microanalysis
Thermo-analysis
●Potentiometry(Half-cell potention) ●Conductimetry (Conductance) ●Voltammetry (Current-Voltage) ●Coulometry (Charge) ●Amperometry (Current)
定量界限（Quantitation Limit） The lowest amount of
analyte in a sample that can be quantitated with suitable precision and accuracy. Usually the Quantificational limit is evaluated as the Signal-to-Noise ratio that is equivalent to 10 times the standard
<0.1
>10 1~10 0.1~1 <0.01
●Higher sensitivity, detection limit down to lower
level 如样品用量由化学分析的mL、mg级降 低到仪器分析的g、L级，甚至更低。适合 于微量（micro-)、痕量(trace)和超痕量 (ultratrace)成分的测定。
能化。
常量分析、半微量和微量分析
Methods
Mass of test Volume of test
sample/mg
solution/mL
Macro analysis Semi-microanalysis
Microanalysis Ultra microanalysis
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及到受激发电子自旋状态的改变。如由第一激发单重态S1跃 迁至第一激发三重态T1，使原来两个自旋配对的电子不再配 对。这种跃迁是禁阻的，但如果两个能态的能层有较大重叠 时，S1的最低振动能级与 T1的较高振动能级重叠，就有可 能通过自旋一轨道偶合等作用实现这一跃迁。系间跨跃的速 度很小，经历的时间较长。
13
6)磷光发射(Phosphorescence emission) 激发态的电子经系间跨跃后到达激发三重态，经过迅
速的振动弛豫而跃迁至第一激发三重态的最低振动能级， 然后以辐射形式跃迁回基态的各振动能级，这个过程为磷 光发射。磷光发射的跃迁仍然是自旋禁阻的，所以发光速 度很慢。磷光的寿命为10－4～10 S。因此，外光源照射停 止后，磷光仍可持续一短时间。由于经过系间跨跃及T1 中 振动弛豫丢失了一部分能量，所以磷光波长比荧光波长要 长。
2
一.分子荧光和磷光的产生
１．分子吸收和发射过程的能级图（Jablonski能级图）
两类电子激发态 电子激发态的多重度可用M = 2S + 1表示（Ｓ＝０或 １），多数分子含有偶数电子，根据Pauli不相容原理，分 子中同一轨道所占据的两个电子必须具有相反的自旋方 向，即自旋配对。假如分子中任一轨道都是自旋配对的， 此时S = 0，所以分子的多重度M = 1，分子体系处于单重 态，一般用符号S表示。大多数有机分子的基态处于单重态
23
(2) 荧光发射光谱的形状与激发波长无关
400
荧 光
300
强
度 200
100
0
390 420 450 480 510
波长/ nm 图3. 不同激发波长下4-甲基伞形酮的荧光光谱
24
原 因:
由于荧光发射是激发态的分子由S1的最低振动能级跃迁回 基态的各振动能级所产生的，所以不管激发光的能量多大， 能把电子激发到哪种激发态，都将经过迅速的振动弛豫及内 转换跃迁至S1的最低振动能级，然后发射荧光。因此荧光发 射光谱的形状与激发波长无关。
此荧光发射的速常数Kf值较大，荧光发射的效率高。因此，
π * —π跃迁发射荧光的强度大。总之， π* —π跃迁的类
型是产生荧光的最主要跃迁类型。
28
共轭效应： 发生荧光(或磷光)的物质，其分子都含有共键双键(π 键)的结构体系。共轭体系越大， 电子的离域性越大，越容 易被激发，荧光也就越容易发生，且荧光光谱向长波移动。 大部分荧光物质都具有芳环或杂环，芳环越大，其荧光(或 磷光)峰越向长波移动，且荧光强度往往也较强。
8
(1) 振动弛豫(Vibration relaxation，简写为VR) 在凝聚相体系中，被激发到激发单重态分子能通过与溶
剂分子间的碰撞，以热的形式分子可将多余的振动能量传递 给周围环境，而自身从激发态的高振动能级跃迁至该电子能 级的最低振动能级上，这个过程称为振动弛豫。发生振动弛 豫的时间为10－12S数量级。
4) 重原子效应 荧光体取代上重原子后，荧光减弱，而磷光往往相应增
强。所谓重原子取代，一般指的是卤素(Cl、Br和I)原子取 代，芳烃取代上卤素原子这后，其荧光强度随卤素原子量增 加而减弱，而磷光通常相应地增强，这种效应称为“重原子 效应”。这种效应被解释为，由于重原子中，能级之间的交 叉现象比较严重，使得荧光体中的电子自旋一轨道偶合作用 加强，系间跨跃显著增加，结果导致荧强度减弱，磷光强度 增强。
第五章 分子发光光谱法
分子发光包括分子荧光(fluorescence)、 分子磷光(phosphorescence)、化学发光 (chemiluminescence) 等。
1
§1 荧光和磷光的基本原理
处于基态的分子吸收能量（电、热、化学和光 能等）被激发至激发态，然后从不稳定的激发态返回 至基态并发射出光子，此种现象称为发光。物质吸收 光能后所产生的光辐射称之为荧光和磷光。这一机理 同样适用于说明化学发光和生物发光的原理。
如-COOH、-C=O、 -NO2、-NO、-X等.这类基团都会发 生n—π* 跃迁，Hale Waihona Puke 于禁阻跃迁，所以摩尔吸光系数小，荧光
发射也弱，而 S1-T1 的系间跨跃较为强烈，同样使荧光减 弱，相应磷光增强。
33
3)取代基位置的影响 取代基位置对芳烃荧光的影响通常为：邻位、对位取
代者增荧光，间位取代者抑制荧光(－CN取代者例外)。
*斯托克斯位移说明了在激发与发射之间存在着一定 的能量损失。
22
产生Stokes位移的原因：
激发态分子由于振动弛豫及内转换的无辐射跃迁而迅速 衰变到S1电子态的最低振动能级，这是产生其位移的主要 原因； 荧光发射时，激发态的分子衰变到基态的各振动能级， 此时，不同振动能级也发生振动弛豫至最低振动能级，也 造成能量的损失； 溶剂效应以及激发态分子可能发生的某些反应，也会加 大斯托克斯位移。
35
温度：温度增加，荧光强度下降（因为内、外转换增加、 粘度 或“刚性”降低）。因此体系降低温度可增加荧光分析 灵敏度。
pH值：具酸或碱性基团的有机物质，在不同pH值时，其
结构共同决定。
15
三．荧光的激发光谱和发射光谱
激发光谱 通过固定发射波长，扫描激发波长而获得的荧光强度－
激发波长的关系曲线，称为激发光谱。激发光谱反映了在某 一固定发射波长下，不同激发波长激发的荧光相对效率。 发射光谱(也称荧光光谱)
通过固定激发波长，扫描发射波长所获得的荧光强度－ 发射波长的关系曲线称为荧光发射光谱。它反映了在相同的 激发条件系，不同波长处分子的相对发射强度。荧光发射光 谱可用于荧光物质的鉴别。
16
100
荧 80
光
强 度
60
40
1
2
可确定最大激 发及最大发射 波长
20
0 520 540 560 580 600 620
波长/ nm
图2. 罗丹明B类化合物的激发(1, λem = 640 nm ) 和发射光谱(2, λex = 480 nm )
同步荧光光谱
18
同步荧光光谱： 同时扫描激发和发射两个单色器波长，由测得的荧光
25
(3) 荧光发射光谱与吸收光谱呈镜像对称
图4. 芘的吸收光谱及荧光发射光谱
26
解释：能层结构相似性
荧光为第一电子激发单重态的最
低振动能层跃迁到基态的各个振动能
S1
层而形成，即其形状与基态振动能级
分布有关。
吸收光谱是由基态最低振动能层
跃迁到第一电子激发单重态的各个振
S0
动能层而形成，即其形状与第一电子
4
基态单重态 S0
激发单重态 S1 S2…
激发三重态
T1 T2…
处于分立轨道上的非成对电子，自旋平行要比自旋配 对更稳定些(洪特规则)，因此在同一激发态中，三重态能 级总是比单重态能级略低。
内转换
振动弛豫 内转换
S2
系间跨越
S1
能
T1 T2
量
吸 收
发
射
外转换
荧
光
发 射 磷 振动弛豫 光
S0
λ1
λ2 λ2′
λ3
Jablonski diagram
Jablonski diagram
7
2. 去活化过程（Deactivation）
传递途径
辐射跃迁
无辐射跃迁
荧光
磷光
系间跨越 内转移 外转换 振动弛豫
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：10-7～10-9 s,第一激发单重态的最低振动能级→基态； 磷光：10-4～10 s；第一激发三重态的最低振动能级→基态；
强度信号与对应的激发波长（或发射波长）构成光谱图， 称为同步荧光光谱。
同步荧光分析法包括： （1）恒波长同步荧光分析法； （2）恒能量同步荧光分析法； （3）可变角同步荧光法； （4）恒基体同步荧光分析法；
19
同步荧光光谱的优点： 9简化光谱； 9窄化光谱； 9减小光谱的重叠现象； 9减小散射光的影响
3
分子吸收外界辐射能量后，如果电子在跃迁过程中不 发生自旋方向上的变化，这时分子就处于激发的单重态， 图中基态用S0表示，第一电子激发单重态和第二电子激发 单重态分别用S1、S2表示。
如果电子在跃迁过程中发生了自旋方向的改变，这时 分子便具有两个自旋不配对的电子，此时S = 1，分子的多 重度M = 3，即分子处于激发的三重态，用符号T表示。电 子激发三重态分别用T1、T2表示， = 0、1、2、3 …表示基 态和各个激发态的振动能级。
10
3) 外转换(External conversion,EC) 激发态分子与溶剂分子或其它溶质分子相互碰撞，并发生 能量转移的过程称为外部转移。外部转移能使荧光或磷光的强 度减弱甚至消失，这种现象称为猝灭或熄灭。
11
4)系间跨跃(Intersystem Crossing, ISC) 系间跨跃是指不同多重态之间的无辐射跃迁过程，它涉
以上为内在因素.
2. 环境因素:
溶剂效应： 溶剂的影响可分为一般的溶剂效应和特殊的溶剂效应。
（1）一般的溶剂效应： 指溶剂的折射率（n）和介电常数（ε）的影响。
（2）特殊的溶剂效应： 指荧光体和溶剂分子间的特殊化学作用，如形成氢键和
配合作用。 特殊的溶剂效应所引起的荧光光谱的移动值往往大于一
般的溶剂所引起的。
20
激发光谱与发射光谱
同步荧光光谱
蒽的荧光光谱
使光谱简化
21
四．荧光发射光谱的特征
(1) 斯托克斯(Stokes)位移
在溶液的荧光光谱中，所观察到的荧光 发射波长总是大于激发光的波长。Stokes于 1852年首次发现这种波长位移现象，故称 Stokes位移。
Stokes
Δλ = λem,max − λex,max
13
6)磷光发射(Phosphorescence emission) 激发态的电子经系间跨跃后到达激发三重态，经过迅
速的振动弛豫而跃迁至第一激发三重态的最低振动能级， 然后以辐射形式跃迁回基态的各振动能级，这个过程为磷 光发射。磷光发射的跃迁仍然是自旋禁阻的，所以发光速 度很慢。磷光的寿命为10－4～10 S。因此，外光源照射停 止后，磷光仍可持续一短时间。由于经过系间跨跃及T1 中 振动弛豫丢失了一部分能量，所以磷光波长比荧光波长要 长。
2
一.分子荧光和磷光的产生
１．分子吸收和发射过程的能级图（Jablonski能级图）
两类电子激发态 电子激发态的多重度可用M = 2S + 1表示（Ｓ＝０或 １），多数分子含有偶数电子，根据Pauli不相容原理，分 子中同一轨道所占据的两个电子必须具有相反的自旋方 向，即自旋配对。假如分子中任一轨道都是自旋配对的， 此时S = 0，所以分子的多重度M = 1，分子体系处于单重 态，一般用符号S表示。大多数有机分子的基态处于单重态
23
(2) 荧光发射光谱的形状与激发波长无关
400
荧 光
300
强
度 200
100
0
390 420 450 480 510
波长/ nm 图3. 不同激发波长下4-甲基伞形酮的荧光光谱
24
原 因:
由于荧光发射是激发态的分子由S1的最低振动能级跃迁回 基态的各振动能级所产生的，所以不管激发光的能量多大， 能把电子激发到哪种激发态，都将经过迅速的振动弛豫及内 转换跃迁至S1的最低振动能级，然后发射荧光。因此荧光发 射光谱的形状与激发波长无关。
此荧光发射的速常数Kf值较大，荧光发射的效率高。因此，
π * —π跃迁发射荧光的强度大。总之， π* —π跃迁的类
型是产生荧光的最主要跃迁类型。
28
共轭效应： 发生荧光(或磷光)的物质，其分子都含有共键双键(π 键)的结构体系。共轭体系越大， 电子的离域性越大，越容 易被激发，荧光也就越容易发生，且荧光光谱向长波移动。 大部分荧光物质都具有芳环或杂环，芳环越大，其荧光(或 磷光)峰越向长波移动，且荧光强度往往也较强。
8
(1) 振动弛豫(Vibration relaxation，简写为VR) 在凝聚相体系中，被激发到激发单重态分子能通过与溶
剂分子间的碰撞，以热的形式分子可将多余的振动能量传递 给周围环境，而自身从激发态的高振动能级跃迁至该电子能 级的最低振动能级上，这个过程称为振动弛豫。发生振动弛 豫的时间为10－12S数量级。
4) 重原子效应 荧光体取代上重原子后，荧光减弱，而磷光往往相应增
强。所谓重原子取代，一般指的是卤素(Cl、Br和I)原子取 代，芳烃取代上卤素原子这后，其荧光强度随卤素原子量增 加而减弱，而磷光通常相应地增强，这种效应称为“重原子 效应”。这种效应被解释为，由于重原子中，能级之间的交 叉现象比较严重，使得荧光体中的电子自旋一轨道偶合作用 加强，系间跨跃显著增加，结果导致荧强度减弱，磷光强度 增强。
第五章 分子发光光谱法
分子发光包括分子荧光(fluorescence)、 分子磷光(phosphorescence)、化学发光 (chemiluminescence) 等。
1
§1 荧光和磷光的基本原理
处于基态的分子吸收能量（电、热、化学和光 能等）被激发至激发态，然后从不稳定的激发态返回 至基态并发射出光子，此种现象称为发光。物质吸收 光能后所产生的光辐射称之为荧光和磷光。这一机理 同样适用于说明化学发光和生物发光的原理。
如-COOH、-C=O、 -NO2、-NO、-X等.这类基团都会发 生n—π* 跃迁，Hale Waihona Puke 于禁阻跃迁，所以摩尔吸光系数小，荧光
发射也弱，而 S1-T1 的系间跨跃较为强烈，同样使荧光减 弱，相应磷光增强。
33
3)取代基位置的影响 取代基位置对芳烃荧光的影响通常为：邻位、对位取
代者增荧光，间位取代者抑制荧光(－CN取代者例外)。
*斯托克斯位移说明了在激发与发射之间存在着一定 的能量损失。
22
产生Stokes位移的原因：
激发态分子由于振动弛豫及内转换的无辐射跃迁而迅速 衰变到S1电子态的最低振动能级，这是产生其位移的主要 原因； 荧光发射时，激发态的分子衰变到基态的各振动能级， 此时，不同振动能级也发生振动弛豫至最低振动能级，也 造成能量的损失； 溶剂效应以及激发态分子可能发生的某些反应，也会加 大斯托克斯位移。
35
温度：温度增加，荧光强度下降（因为内、外转换增加、 粘度 或“刚性”降低）。因此体系降低温度可增加荧光分析 灵敏度。
pH值：具酸或碱性基团的有机物质，在不同pH值时，其
结构共同决定。
15
三．荧光的激发光谱和发射光谱
激发光谱 通过固定发射波长，扫描激发波长而获得的荧光强度－
激发波长的关系曲线，称为激发光谱。激发光谱反映了在某 一固定发射波长下，不同激发波长激发的荧光相对效率。 发射光谱(也称荧光光谱)
通过固定激发波长，扫描发射波长所获得的荧光强度－ 发射波长的关系曲线称为荧光发射光谱。它反映了在相同的 激发条件系，不同波长处分子的相对发射强度。荧光发射光 谱可用于荧光物质的鉴别。
16
100
荧 80
光
强 度
60
40
1
2
可确定最大激 发及最大发射 波长
20
0 520 540 560 580 600 620
波长/ nm
图2. 罗丹明B类化合物的激发(1, λem = 640 nm ) 和发射光谱(2, λex = 480 nm )
同步荧光光谱
18
同步荧光光谱： 同时扫描激发和发射两个单色器波长，由测得的荧光
25
(3) 荧光发射光谱与吸收光谱呈镜像对称
图4. 芘的吸收光谱及荧光发射光谱
26
解释：能层结构相似性
荧光为第一电子激发单重态的最
低振动能层跃迁到基态的各个振动能
S1
层而形成，即其形状与基态振动能级
分布有关。
吸收光谱是由基态最低振动能层
跃迁到第一电子激发单重态的各个振
S0
动能层而形成，即其形状与第一电子
4
基态单重态 S0
激发单重态 S1 S2…
激发三重态
T1 T2…
处于分立轨道上的非成对电子，自旋平行要比自旋配 对更稳定些(洪特规则)，因此在同一激发态中，三重态能 级总是比单重态能级略低。
内转换
振动弛豫 内转换
S2
系间跨越
S1
能
T1 T2
量
吸 收
发
射
外转换
荧
光
发 射 磷 振动弛豫 光
S0
λ1
λ2 λ2′
λ3
Jablonski diagram
Jablonski diagram
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2. 去活化过程（Deactivation）
传递途径
辐射跃迁
无辐射跃迁
荧光
磷光
系间跨越 内转移 外转换 振动弛豫
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：10-7～10-9 s,第一激发单重态的最低振动能级→基态； 磷光：10-4～10 s；第一激发三重态的最低振动能级→基态；
强度信号与对应的激发波长（或发射波长）构成光谱图， 称为同步荧光光谱。
同步荧光分析法包括： （1）恒波长同步荧光分析法； （2）恒能量同步荧光分析法； （3）可变角同步荧光法； （4）恒基体同步荧光分析法；
19
同步荧光光谱的优点： 9简化光谱； 9窄化光谱； 9减小光谱的重叠现象； 9减小散射光的影响
3
分子吸收外界辐射能量后，如果电子在跃迁过程中不 发生自旋方向上的变化，这时分子就处于激发的单重态， 图中基态用S0表示，第一电子激发单重态和第二电子激发 单重态分别用S1、S2表示。
如果电子在跃迁过程中发生了自旋方向的改变，这时 分子便具有两个自旋不配对的电子，此时S = 1，分子的多 重度M = 3，即分子处于激发的三重态，用符号T表示。电 子激发三重态分别用T1、T2表示， = 0、1、2、3 …表示基 态和各个激发态的振动能级。
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3) 外转换(External conversion,EC) 激发态分子与溶剂分子或其它溶质分子相互碰撞，并发生 能量转移的过程称为外部转移。外部转移能使荧光或磷光的强 度减弱甚至消失，这种现象称为猝灭或熄灭。
11
4)系间跨跃(Intersystem Crossing, ISC) 系间跨跃是指不同多重态之间的无辐射跃迁过程，它涉
以上为内在因素.
2. 环境因素:
溶剂效应： 溶剂的影响可分为一般的溶剂效应和特殊的溶剂效应。
（1）一般的溶剂效应： 指溶剂的折射率（n）和介电常数（ε）的影响。
（2）特殊的溶剂效应： 指荧光体和溶剂分子间的特殊化学作用，如形成氢键和
配合作用。 特殊的溶剂效应所引起的荧光光谱的移动值往往大于一
般的溶剂所引起的。
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激发光谱与发射光谱
同步荧光光谱
蒽的荧光光谱
使光谱简化
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四．荧光发射光谱的特征
(1) 斯托克斯(Stokes)位移
在溶液的荧光光谱中，所观察到的荧光 发射波长总是大于激发光的波长。Stokes于 1852年首次发现这种波长位移现象，故称 Stokes位移。
Stokes
Δλ = λem,max − λex,max