9.光谱分析法概论（课件）- 《分析化学》同步教学（高教·第四版）

第九章 光谱分析法概论 光学分析法 电磁辐射与电磁波谱 光学分析法的分类 光学分析法 定义：利用光（电磁辐射）与物质相互作 用进行分析的方法 三个主要过程 能源提供能量 能量与被测物质相互作用 产生被检测信号 微粒性：能量 E=h  =hc/λ= hcσ 电磁辐射与电磁波谱 电磁辐射：高速传播的光（量）子流（γ射线、X射 线、紫外可见、红外、微波、无线电波）。 波动性： 波长（λ）：光波移动-周的距离，“nm” 表征参数 频率（ν）：每秒钟的波动次数，“HZ” 波数（σ）：每厘米长度中波的数目，“cm-1” =c/λ，σ=1/λ= /c 1m=100cm=106μm=109nm=1010AO 电磁波谱：将电磁波按波长顺序排列的图表 0.0003nm 0.03nm 300nm 30m 30cm 30m γ射线 X射线 紫外可见 红外 微波 无线电波 辐射区段 波长 频率 波数 能量 跃迁类型 核反应 内层电子 外层电子 分子振动 分子转动 磁场诱导核自旋能级跃迁 电磁辐射与被测物质相互作用 基于对光的吸收和发射 ——涉及内能变化 基于对光的透射、折射、衍射和旋光 ——不涉及内能变化 光学分析法的分类 电磁辐射不同 与物质相互作用不同 产生的现象不同 可建立不同的光学分析法 光谱法：吸收光谱法、发射光谱法、散射光谱法 非光谱法：折射法、旋光法、浊度法、X射线衍射法 原子光谱法：气态原子外层电子吸收电磁辐射产生能级跃迁 分子光谱法：分子吸收电磁辐射产生能级跃迁 吸收光谱法：原子吸收、分子吸收（紫外、红外、核磁等） 发射光谱法：原子发射、分子发射（荧光、磷光等） 分子运动形式及能量： E总=E0+E平+E振+E转+E电子 特点：能量是不连续的，量子化特征 △E=E2-E1= △E振+ △E转+ △E电子= h  =hc/λ △E不同——吸收光不同——光谱不同 光学分析法的仪器 光源 单色器 检测器 记录装置 第十章 紫外-可见分光光度法 目的要求： 掌握分光光度计的各部件及其作用和材质； 了解紫外分光光度法的特点和应用； 掌握基本概念——吸收光谱及其用途； 掌握紫外分光光度法所涉及的电子跃迁类型和特点； 了解吸收带的类型和影响因素； 掌握紫外分光光度法定量依据（L-B定律）、方法（等吸收双波长法）及其计算。 作业 P210 3. 4. 10. 11. 紫外-可见分光光度法及其仪器 紫外-可见分光光度计示意图 吸收池 检测器 记录器 光源 单色器 光源：氢灯、氘灯 单色器：狭缝、色散元件（棱镜或光栅）、 准直镜 吸收池：石英吸收池 检测器：光电倍增管、光二极管阵列检测器等 记录器：电表指示、数字显示、荧光屏显示等 实质： 优点：准确度高、 灵敏度较高、 操作简便、应用广 用途：定量测定、定性鉴定、结构推断 紫外分光光度法实质、优点、用途 分子吸收光谱、电子光谱 紫外分光光度法基本概念 吸收光谱（A—λ曲线） 特点：吸收峰、λmax、吸收谷、λmin、 肩峰、末端吸收 用途：定性鉴定：即同一条件下，同一物质 的A-λ曲线相同 定量测定：选测定波长的依据 与电子光谱有关的三种电子 成键电子（ σ ） π键电子 未成键的非键电子（n） H—C=O （甲醛） σ π n ¨ H   电子跃迁类型及特点 跃迁类型 基　　团 吸收峰波长 强度ε 有无uv吸收 σ→σ* 饱和烃 (C-H、C-C) <150nm 无 n→σ* 杂原子单键 (-OH、-NH） ～200 nm 150 有末端吸收 π→π* 不饱和 （孤立双键) ～200 nm >104 有 n→π* 杂原子双键 ( C=N) 200～400nm 10～30 有 生色团：有机化合物中可吸收紫外光的π→π* 或n→π*跃迁的基团，如C=O, C=C. 助色团：含杂原子的饱和基团，如-OH, -OR