儀器分析

—光化學分析

PhotochemicalAnalysis光分析法導論能量→物質光分析法：是基于能量作用于物質后產生電磁輻射信號或電磁輻射與物質相互作用后產生輻射信號的變化而建立起來的一類分析方法。→電磁輻射電磁輻射物質→輻射變化如:分光光度法I0I能量物質→電磁輻射光能電能熱能化學能主要應用：物質組成研究；物質結構的研究；基團的識別；幾何構型的確定；表面分析以及定量分析等電磁輻射的基本性質

basicpropertiesofelectromagneticradiation電磁輻射是一種以極大的速度通過空間,而不需要以任何物質作為傳播媒介的能量形式電磁輻射在真空中的傳播速度為

2.99792×1010cms-1電磁輻射具有波動性和微粒性（波粒二相性）一、光的波動性頻率單位時間內通過傳播方向上某一點的波峰或波谷的數目波長

c==c/c==3×1010cm·s-1波長的單位:mcmμmnm?波數=1/周期T

相鄰兩個波峰或波谷通過空間某一固定點所需要的時間間隔，單位為s（秒）=1/T單位:cm-1!!!光速ν單位:S-1(Hz)二、光的粒子性光可以被看作具有一定能量的粒子流,這種粒子稱為光子或光量子能量E

=hh:6.626×10-34

J?sc=

E=h=hc/=hc=1/λ越大,波動性越明顯;E越大,粒子性越明顯

JCalErgeV1J(焦耳)10.23901076.241×10181Cal(卡)4.18414.184×1072.612×10191erg(爾格)10-72.390×10-816.241×10111eV(電子伏)1.602×10-193.829×10-201.602×10-121

能量單位換算表

三、電磁波譜

ElectromagneticSpectrum把電磁輻射按波長大小順序排列就得到電磁波譜

波長長能量小波動性明顯0.75-2.5μm2.5-50μm50-1000

μmγ射線X射線遠紫外近紫外

可見光紅外微波區無線電波長短能量大粒子性明顯10-4nm0.001nm10nm200nm400nm780nm0.1cm100cm

104cm光學光譜區例使分子或原子中的價電子激發躍遷所需的能量為1~20eV，計算出該能量范圍相應的電磁波的波長范圍。λ=hc/EE=1evγ射線X射線遠紫外近紫外

可見光紅外微波區無線電10-4nm0.001nm10nm200nm400nm780nm0.1cm100cm

104cm光學光譜區γ射線:原子核能級的躍遷產生的X射線:原子或分子內層電子躍遷產生的紫外和可見光:原子或分子外層電子躍遷產生的紅外光:分子的振動和轉動能級的躍遷產生的微波:分子轉動或電子自旋能級的躍遷產生的無線電波:電子和原子核的自旋能級的躍遷產生的光學分析法的分類光學分析法非光譜法光譜法

折射、散射、干涉、衍射、偏振和圓二色等

散射光譜法吸收光譜法發射光譜法非輻射發光光致發光化學發光法

原子發射光譜法

原子熒光分子熒光分子磷光X射線熒光分析法紫外-可見原子吸收光譜法紅外光譜法核磁共振波譜法M*

能量E

ΔhγM光譜分析法原子光譜分析法分子光譜分析法原子吸收光譜原子發射光譜原子熒光光譜紫外光譜法紅外光譜法分子熒光光譜法分子磷光光譜法核磁共振波譜法X射線熒光光譜化學發光法光譜分析法分子光譜法原子光譜法吸收光譜法發射光譜法原子發射原子吸收原子熒光X射線熒光原子吸收紫外可見紅外可見核磁共振紫外可見紅外分子熒光分子磷光核磁共振化學發光原子發射原子熒光分子熒光分子磷光X射線熒光化學發光光譜法儀器各類光譜儀器部件(a)發射光譜儀(b)吸收光譜儀(c)熒光和散射光譜儀光源單色器樣品池檢測器信號記錄裝置連續光源，線光源光檢測器，熱檢測器棱鏡，光柵例波長為412.5nm的光，求頻率、能量、波數思考題與練習題

1.對下列的物理量單位進行換算：

（1）150pmX射線的波數（cm-1）；（2）670.7nmLi線的頻率（Hz）；（3）3300cm-1波數的波長（μm）2.計算下列電磁輻射的頻率（Hz）、波數（cm-1）及光量子的能量（用電子伏eV、爾格erg及千卡/摩爾表示）：

（1）波長為589.0nm的鈉D線；（2）在12.6μm的紅外吸收峰。3.何謂光的二相性？何謂電磁波譜？4.請按照能量遞增和波長遞增的順序，分別排列下列電磁輻射區：紅外線，無線電波，可見光，紫外光，X射線，微波。5.光譜法的儀器通常由哪幾部分組成？它們的作用是什么？

原子發射光譜分析是根據待測物質的氣態的基態原子或離子受激發后所發射的特征光譜的波長及其強度來測定物質中元素組成和含量的分析方法。概述第1節原子發射光譜法（AtomicEmissionSpectrosmetry,AES）一、原子發射光譜分析的過程

（1）在激發光源中，將待測物質蒸發、解離、激發，產生光輻射。（2）將待測物質發射的復合光經分光裝置色散成光譜（3）通過檢測器檢測待測物質中元素特征光譜線的波長和強度，進行元素的定性和定量分析基態原子試樣氣態原子蒸汽M激發態原子M*能量hγ二、原子發射光譜法的特點

(feature)(1)

應用范圍廣(2)具有一定的精密度和準確度

RSD=5%～20%(一般光源）；1%～8%(ICP)

；相對誤差:5%～10%(一般光源）<1%

(ICP)

(3)檢出限較低

相對檢出限10～0.1gg-1,絕對檢出限1～0.01g

(一般光源)；ngg-1(ICP）(4)試樣消