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1、光学分析法概论第1页，本讲稿共23页分析化学分析化学化学分析化学分析仪器分析仪器分析化学分析：依据一定的化学反应，对物质进行定性、化学分析：依据一定的化学反应，对物质进行定性、定量分析。定量分析。仪器分析：利用仪器检测物质的物理性质（光、仪器分析：利用仪器检测物质的物理性质（光、电、热）从而对物质进行定性、定量分析。电、热）从而对物质进行定性、定量分析。第一章第一章 绪论绪论第2页，本讲稿共23页1电化学分析电化学分析 2光学分析光学分析 非光谱法非光谱法 光谱法光谱法3色谱分析色谱分析：柱色谱法：柱色谱法 平面色谱法平面色谱法4质谱分析质谱分析 5热分析热分析仪器分析法的分类仪器分析法的分类
2、一、根据所测物理量原理来分类一、根据所测物理量原理来分类第3页，本讲稿共23页光学分析法光学分析法:根据物质发射电磁辐射，或物质与辐根据物质发射电磁辐射，或物质与辐射的相互作用，对物质作定性或定量的测定，这射的相互作用，对物质作定性或定量的测定，这一类分析方法统称为一类分析方法统称为。第4页，本讲稿共23页色谱分析法：利用物质在两相中的吸附、分配、色谱分析法：利用物质在两相中的吸附、分配、交换、排阻等差异进行分析。交换、排阻等差异进行分析。色谱法已成为应用最广、药典收载较多的一类分色谱法已成为应用最广、药典收载较多的一类分析方法。析方法。主要包括：经典液相色谱法、气相色谱法（主要包括：经典液相
3、色谱法、气相色谱法（GC）、薄层色谱法（）、薄层色谱法（TLC）、高效液相）、高效液相色谱法（色谱法（HPLC）、毛细管电泳（）、毛细管电泳（CE）。）。第5页，本讲稿共23页碳酸钙碳酸钙固定相固定相石油醚石油醚流流动相动相叶绿素叶绿素柱色谱柱色谱薄层色谱图薄层色谱图第6页，本讲稿共23页二、按分析的目的来进行分类二、按分析的目的来进行分类1、成分分析：对物质的组分及元素组成进行、成分分析：对物质的组分及元素组成进行分析。分析。2、分离分析：对物质组分先行分离并同时、分离分析：对物质组分先行分离并同时定性、定量分析。定性、定量分析。3、形态分析：确定分子结构或晶体结构的、形态分析：确定分子结构
4、或晶体结构的分析方法。分析方法。第7页，本讲稿共23页三、按被测物质的含量进行分类三、按被测物质的含量进行分类1、常量分析、常量分析 1%2、微量分析、微量分析 0.01-1%3、痕量分析、痕量分析 0.01%第8页，本讲稿共23页灵敏度高灵敏度高 10-610-12g选择性好选择性好 相对误差大相对误差大 一般准确度为一般准确度为1%5%，一般不适于常量，一般不适于常量分析。分析。以标准物质作参考以标准物质作参考 几乎所有的仪器分析法都是比几乎所有的仪器分析法都是比较法，需要标准物质作参考。而化学分析法则无需标较法，需要标准物质作参考。而化学分析法则无需标准物质。准物质。分析速度快分析速度快
5、 设备复杂、昂贵设备复杂、昂贵仪器分析法的特点仪器分析法的特点：第9页，本讲稿共23页仪器分析与化学分析之间的关系仪器分析与化学分析之间的关系（1）互不可替代）互不可替代（2）互为补充）互为补充第10页，本讲稿共23页第第1节电磁辐射与电磁波谱节电磁辐射与电磁波谱 光从本质上讲是电磁辐射光从本质上讲是电磁辐射(电磁波电磁波)，光具有波粒，光具有波粒二象性，即波动性与微粒性二象性，即波动性与微粒性。第第2章章 光学分析法概论光学分析法概论光学分析法光学分析法:根据物质发射电磁辐射，或物质与辐射的相根据物质发射电磁辐射，或物质与辐射的相互作用，对物质作定性或定量的测定，这一类分析方法统互作用，对物
6、质作定性或定量的测定，这一类分析方法统称为称为。第11页，本讲稿共23页1波动性波动性 光的波动性体现在光的波动性体现在反射、折射、干涉、衍射反射、折射、干涉、衍射以及偏振以及偏振等现象。波动性常用波长等现象。波动性常用波长、波数、波数和频率和频率等等参数来表征。参数来表征。第12页，本讲稿共23页2微粒性微粒性 体现在体现在吸收、发射、热辐射、光电效应、吸收、发射、热辐射、光电效应、光压现象以及光的化学作用光压现象以及光的化学作用等方面。等方面。光是不连续的粒子流，这种粒子称为光子光是不连续的粒子流，这种粒子称为光子（或光量子）（或光量子）。h是普朗克常数，其值等于是普朗克常数，其值等于6.
7、626210-34JS 第13页，本讲稿共23页二、电磁辐射与物质相互作用二、电磁辐射与物质相互作用把电磁辐射按照波长或频率的顺序排列起来，就是电磁波谱把电磁辐射按照波长或频率的顺序排列起来，就是电磁波谱 第14页，本讲稿共23页常见的电磁辐射与物质相互作用有：常见的电磁辐射与物质相互作用有：吸收：吸收：发射：发射：散射：散射：拉曼散射：拉曼散射：折射和反射：折射和反射：干涉和衍射：干涉和衍射：第15页，本讲稿共23页 电磁辐射与物质的相互作用中，电磁辐射与物质的相互作用中，吸收、荧吸收、荧光、磷光和拉曼散射光、磷光和拉曼散射等现象涉及物质内能变化。等现象涉及物质内能变化。透射、反射、非拉曼散
8、射、衍射和旋光透射、反射、非拉曼散射、衍射和旋光等则不等则不涉及物质内能变化涉及物质内能变化第16页，本讲稿共23页第第2节节 光学分析法分类光学分析法分类第17页，本讲稿共23页一、光谱法与非光谱法一、光谱法与非光谱法 光谱法：物质与光相互作用时，记录物质内部光谱法：物质与光相互作用时，记录物质内部能量变化与波长的关系。分为吸收、发射、散能量变化与波长的关系。分为吸收、发射、散射光谱。射光谱。非光谱法：不以光的波长为特征讯号，仅通过非光谱法：不以光的波长为特征讯号，仅通过测量电磁辐射的某些物理性质（反射、折射、测量电磁辐射的某些物理性质（反射、折射、干涉、衍射和偏振）的变化的分析方法。干涉、
9、衍射和偏振）的变化的分析方法。第18页，本讲稿共23页二、二、原子光谱法与分子光谱法原子光谱法与分子光谱法原子光谱法：以测量气态原子或离子外层电子能原子光谱法：以测量气态原子或离子外层电子能级跃迁所产生的原子光谱级跃迁所产生的原子光谱,呈线状光谱。呈线状光谱。1 2 3A 1 2 3第19页，本讲稿共23页分子能级跃迁示意图分子光谱法分子光谱法第20页，本讲稿共23页三、三、吸收光谱法与发射光谱法吸收光谱法与发射光谱法(一一)吸收光谱吸收光谱吸收光谱是指物质吸收相应的辐射能而产生吸收光谱是指物质吸收相应的辐射能而产生的光谱。其产生的必要条件是所提供的辐射的光谱。其产生的必要条件是所提供的辐射能
10、量恰好满足该吸收物质两能级间跃迁所需能量恰好满足该吸收物质两能级间跃迁所需的能量。的能量。1原子吸收光谱原子吸收光谱2分子吸收光谱分子吸收光谱紫外分光光度法紫外分光光度法 可见分光光度法可见分光光度法 红外分光光度红外分光光度法等法等第21页，本讲稿共23页(二二)发射光谱发射光谱发射光谱是指构成物质的原子、离子或分子由发射光谱是指构成物质的原子、离子或分子由激发态回到基态时以辐射的方式释放能量，而激发态回到基态时以辐射的方式释放能量，而产生的光谱。产生的光谱。利用物质的发射光谱进行定性、定量的方法称利用物质的发射光谱进行定性、定量的方法称发射光谱法。常见的发射光谱法有原子发射、发射光谱法。常见的发射光谱法有原子发射、原子荧光、分子荧光和磷光光谱法等。原子荧光、分子荧光和磷光光谱法等。第22页，本讲稿共23页1原子发射光谱法原子发射光谱法2荧光或磷光荧光或磷光第23页，本讲稿共23页