文档介绍:分析化学期末复习提纲
第二章光谱分析法导论
1、 什么是光学分析法?
光学分析法或光分析法是基于分析物和电磁辐射相互作用产生辐射 信号变化。(凡是基于检测能量作用于待测物质后产生的辐射信号或 所引起的变化的分析方法均可称为光分析法)光学分析法可分为光谱 法和非光谱法,前者测量信号是物质内部跃迁所产生的发射、吸收和 散射的光谱波长和强度;后者不涉及能级跃迁,不以波长为特征信号, 通常测量电磁辐射某些基本性质(反射、折射、干涉和偏振等)变化 任何光分析法都包括三个过程:能源提供能量;能量与被测物质相互 作用;产生被检测的信号;
电磁辐射的性质
⑴、波动性
波长入频率v波数§周期T
电磁辐射可以在空间进行传播,不同波长和频率的电磁辐射在真空中 的传播速率都等于光速c入v =c
波长的倒数称为波数6 =1/X当波长的单位用微米时,波长与波数关
系式为8 X =10A4
光的折射、衍射、偏振和干涉等是波动性的表现
(2)、粒子性
电磁辐射还具有粒子性,表现为电磁辐射的能量不是均匀分布在它传 播的空间,而是集中在辐射产生的微粒上。
电磁辐射能量与波长的关系E=h v =hc/ X
电磁辐射的动量与波长的关系P=h v /c=h/ X
光的吸收、发射和光电效应等都是电磁辐射的微粒性的表现
3、 光谱法的分类
原子光谱法
原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的, 它的表现形式为线光谱。光谱线的波长是圧性分析的基础; 光谱的强度是定量分析的基础。分为原子发射光谱分析 AES原子吸收光谱分析AAS原子荧光光谱分析AFS
分子光谱法
分子外层电子在两个电子能级之间的跃迁,包含有在这两 个能级的不同转动能级和不同振动能级间的跃迁,宏观上 光谱为连续光谱,即带光谱。
4、 波谱的范围
远紫外光(10~200nm)【氮灯】近紫外光(200~400nm)
【氢灯,氛灯】可见光(400~750nm)【毎灯,鹤灯】近 红外光(- U m) 灯,能斯特灯】中红外光( ~50卩m)【能斯特灯,鎳辛各丝灯,碳硅棒】远红外光(50 ~1000 u m)【碳硅棒】
5、 光源
在光谱仪器中,要求所使用的光源产牛的辐射必须有足够 的输出功率,以便检测系统能够准确地检测和测定,同吋 它的输出应该稳定。
(1) 、连续光源(氢灯氤灯宛灯能斯特灯银锯丝硅碳棒) 条件(1)、足够的光强度;(2)在所属波长区域内发射连续 光谱;(3)、其发射强度与波长无关
(2) 、锐线光源(空心阴极灯)
(i) 、光源的发射线与原子化器中待测元素吸收谱线的中 心频率一致;
(ii) 、发射线的半宽度小于吸收谱线的半宽度。
6、 不同方法的英文缩写
原子发射光谱法(AES)原子吸收光谱法(AAS)原子荧光 光谱法(AFS)紫外可见吸收光谱法(UV-VIS)红外吸收 光谱法(IR)
7、 单色器
(1) 棱镜
棱镜对光的色散基于光的折射现象,构成棱镜的光学材料 对不同波长的光具有不同的折射率,波长短的光折射率大, 波长长的光折射率小。
(2) 光栅
光栅色散作用的产生是多缝干涉和单缝衍射二者联合作 用的结果。多缝干涉决左光谱线的空间位置,单缝衍射决 定各级光谱线的相对强度。
8、 样品池
玻璃、石英(紫外)单色器分辨能力2入/△入(入是两 谱线的平均波长,△入是这两波长的差);光栅分辨能力 R=X/A X=nN (n是衍射的初级,N是受照射的刻线数) 第三章原子发射光谱法
1>原子发射光谱法是基于什么的?是如何产生的? 依据每种化学元素的原子或离子在热激发或电激发下,发 射特征的电磁辐射,进行元素定性、半定量和定量分析的 方法。
原子的外层电子由高能级向低能级跃迁,能量以电磁辐射 的形式发射出去,这样就得到发射光谱。原子发射光谱是 线光谱。
2、原子发射光谱法的分析过程
、试样的处理
要根据进样方式的不同进行处理:做成粉末或溶液等,有 些时候还要进行必要的分离或富集;
、样品的激发
在激发源上进行,激发源把样品蒸发、分解原子化和激发;
、光谱的获得和记录
从光谱仪中获得光谱并进行记录;
、光谱的检测
用检测仪器进行光谱的定性、半定量、定量分析。
原子发射光谱法包括三个主要过程:由光源提供能量使试 样蒸发,形成气态原子,并进一步使气态原子激发而产生 光辐射;将光源发出的复合光经单色器分解成按波长顺序 排列的谱线,形成光谱;用检测器检测光谱中谱线的波长 和强度。
3、 儿个基本概念
共振线:原子外层的基态电子在其邻近的能级间跃迁 自吸现象:原子在高温吋被激发,发射某一波长的谱线, 而处T低温状态的同类原子又能吸收这一波长的辐射,这 种现象称为自吸现象。