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1、现代化学分析方法光谱分析法导论第1页，本讲稿共15页一、传统分析方法与仪器分析方法的区别一、传统分析方法与仪器分析方法的区别 化学分析是化学分析是利用化学反应和它的计量关系来确定被测利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。分为物质的组成和含量的一类分析方法。分为定性分析定性分析和和定量分析定量分析；定量分析主要包括：定量分析主要包括：酸碱滴定法酸碱滴定法 （pH)络合滴定法络合滴定法 (pM)氧化还原滴定法氧化还原滴定法 (Eep)沉淀滴定法沉淀滴定法 (pM)重量分析法重量分析法 经典分析法的特点是：操作简单、方便。经典分析法的特点是：操作简单、方便。第2页，本讲
2、稿共15页化学分析与仪器分析的区别：化学分析仪器分析原理化学反应及计量关系物质的物理或物理化学性质、参数及变化规律仪器简单的玻璃仪器复杂、特殊的仪器操作手工操作、较繁琐多为开动仪器、操作简单易实现自动化试样用量多、破坏性的分析用量少，有的为非破坏性、可现场或在线分析应用常量分析、定性、定量微量、痕量组分分析，状态、结构分析第3页，本讲稿共15页二、基本的仪器分析方法简介二、基本的仪器分析方法简介光谱分析方法 根根据据物物质质发发射射的的电电磁磁辐辐射射或或电电磁磁辐辐射射与与物物质质相相互互作作用用而而建建立立的的一一类类分分析析方方法法；即即基基于于光光的的吸吸收收、发发射射和和散散射射等等
3、作作用用,通通过过检检测测光光谱谱的的波波长和强度来进行分析长和强度来进行分析。光分析方法的分类光分析方法的分类：根据测量信号是否与能级跃迁有关:光谱法和非光谱法光谱法和非光谱法 根据能量作用的对象：原子光谱和分子光谱 第4页，本讲稿共15页 非光谱法在光学分析法中仅通过测量电磁辐射的某些性质在光学分析法中仅通过测量电磁辐射的某些性质（如反射、折射、干涉、衍射和偏振等）的变化（如反射、折射、干涉、衍射和偏振等）的变化的分析方法，则叫做非光谱法。的分析方法，则叫做非光谱法。属于这类的方法有：折射法；干涉法；X射线衍射法；电子衍射法；旋光色散法；偏振法；圆二向色性法等。第5页，本讲稿共15页电分析
4、方法电分析化学法是根据物质在溶液中的电化学性质及其电分析化学法是根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法。变化来进行分析的方法。这类方法测量的是电信号，如电位、电荷、电阻和电流等。分为：电位电位法、计时电位法；电荷库仑法 电流安培法、伏安与极谱法 电阻电导法第6页，本讲稿共15页分离方法色谱法、质谱法、电泳色谱分析法色谱分析法：根据混合物的各组分在互不相溶的两相中，吸附能力或其他亲合作用性能的差异，当混合物中各组分随着流动相移动时，在流动相和固定相之间反复进行多次的分配，使各组分在移动速度上产生了差异，从而达到分离的目的，在依据保留峰的位置和面积进行定性和定量分析的分析方法。根据流
5、动相的形态不同，色谱法可分为气相色谱法、液相色谱法、超临界流体色谱法等。第7页，本讲稿共15页质谱法将试样转化为气态离子，利用离子在电场或磁场中运动性质的不同，即根据物质的质量和所带电荷比的关系来进行分析；其他仪器分析方法其他仪器分析方法：利用放射性同位素性质的放射分析法放射分析法；利用物质的热性质的热分析法热分析法：热重法、差热分析法、差示扫描量热法等。第8页，本讲稿共15页1 1、光谱分析法：、光谱分析法：基基于于电电磁磁辐辐射射与与材材料料相相互互作作用用产产生生的的特特征征光光谱谱波波长长与强度进行材料分析的方法。与强度进行材料分析的方法。电磁辐射的基本性质电磁辐射的基本性质（1 1）
6、波波动动性性：周周期期T T；频频率率；波波长长；波波数数；传传播播 速速度度c c（真空中）（真空中）c c=c/c/=（2 2）粒子性粒子性：光子能量：光子能量 E=h =hc/=hc （普朗克公式）普朗克公式）h 6.6261034 Js三、光谱分析方法简介三、光谱分析方法简介第9页，本讲稿共15页（3）电磁波谱电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列（：电磁辐射按波长顺序排列（P2）第10页，本讲稿共15页2 2、光谱分析法的分类光谱分析法的分类光谱法：光谱法：测定试样的光谱，波长测定试样的光谱，波长 定性分析；强度定性分析；强度定量分析定量分析非光谱法：非光谱法：电磁辐射本身基本性质的变化电
7、磁辐射本身基本性质的变化发射光谱法：发射光谱法：a a、光谱法、光谱法原子或分子的特征发射光谱原子或分子的特征发射光谱X X荧光光谱法荧光光谱法原子发射光谱法原子发射光谱法原子荧光光谱法原子荧光光谱法分子荧光光谱法分子荧光光谱法化学发光光谱法化学发光光谱法第11页，本讲稿共15页吸收光谱法：吸收光谱法：散射光谱法：散射光谱法：利用物质的特征吸收光谱进行分析的方法利用物质的特征吸收光谱进行分析的方法原子吸收法原子吸收法紫外紫外-可见分光光度法可见分光光度法红外吸收光谱法；核磁共振红外吸收光谱法；核磁共振测定物质对光的散射测定物质对光的散射透射光透射光单色光单色光样样 品品散射光散射光第12页，本
8、讲稿共15页光子与分子无能量交换，仅方向改变；光子与分子无能量交换，仅方向改变；散射光与入射光频率，波长相同散射光与入射光频率，波长相同瑞利散射：瑞利散射：光子与分子有能量交换。光子与分子有能量交换。散射光与入射光频率不同，波长不同。散射光与入射光频率不同，波长不同。拉曼光谱；印度科学家拉曼光谱；印度科学家C.V.RamanC.V.Raman拉曼散射：拉曼散射：拉曼散射光谱法：拉曼散射光谱法：根根据据分分子子的的特特征征拉拉曼曼光光谱谱来来研研究究物物质质的的结结构构和和测测定化学成分。定化学成分。b b、非光谱法、非光谱法 折射法：测量折射率折射法：测量折射率 比浊法：测量光线通过胶体溶液或
9、悬浮液的散射光比浊法：测量光线通过胶体溶液或悬浮液的散射光 旋光法：测量物质的旋光度研究分子的非对称性旋光法：测量物质的旋光度研究分子的非对称性第13页，本讲稿共15页3 3、光谱分析法的仪器、光谱分析法的仪器光源单色器检测器信号显示样品发射光谱仪吸收光谱仪光源单色器检测器信号显示样品（原子吸收光谱仪单色器在样品池后）荧光和散射光谱仪样品单色器检测器信号显示光源光谱分析仪器主要由：光源样品池单色器检测器信号显示五大部分组成。第14页，本讲稿共15页第二章重点内容：1、光谱分析法概念2、电磁辐射的性质：波长、频率、波数换算；普朗克公式3、电磁波谱、光学光谱区：红外、紫外可见波长区4、光谱分析法的分类5、光谱分析仪器的基本组成作业：预习P186192AES第15页，本讲稿共15页