《仪器分析》PPT课件.pptVIP

仪 器 分 析 仪 器 分 析 包括物理分析法、物理化学分析法 一、物理分析法 二、物理化学分析法 1.电化学分析（电解分析、电位分析、电导分析等） 2.光学分析 （1）一般光学分析（折光、旋光分析） （2）光谱分析（可见-紫外、红外、荧光、NMR等） 3.色谱分析（LC 、 GC 、 HPLC) 4.高效毛细管电泳（HPCE) 5.流动注射分析（FIA) 4.联用技术（GC-MS 、 HP LC-MS 、GC-FTIR、 GC-FTIR-MS LC-UV、 HPCE-MS等） 仪器分析的特点、应用和发展 特点：灵敏、快速、高效、微量、自动化、发展快、应 用广 应用（任务或基本内容）： 定性分析 定量分析 结构分析 发展：提高准确度、提高灵敏度、提高分析速度 （相对误差降至0.01~0.001%、最小检出量ppm-ppb-ppt、 实现在线分析，自动化） 1.光谱分析概论2.可见-紫外分光光度法3.红外分光光度法 第一讲 光谱分析概论 基本概念 光学分析：以电磁辐射或以物质发射的电磁辐射与物质间的相 互作用建立的仪器分析方法，统称为光学分析。分为一般光学分析（折光、旋光、浊度分析等）和光谱分析 光谱分析：以物质光谱建立的定性、定量及结构分析的方法。 光谱：当物质与辐射能相互作用时，物质内部发生能级跃迁，记录由能级跃迁所产生的辐射能发射或吸收强度随波长的变化，得到的谱图称为光谱。 吸收光谱：A-?（由物质对辐射能的选择性吸收而产生的光谱，又称吸收曲线） 吸收光谱法：利用物质的吸收光谱建立的分析方法。 紫外（可见、红外）吸收光谱：紫外（可见、红外）分光光度法： 吸收光谱的表示方法 1.可见紫外吸收光谱 图1 某物质的可见紫外吸收光谱 a 末端吸收 b 吸收峰（max) c 吸收谷(min) d 肩峰(sh) 吸收光谱的表示方法 2.红外吸收光谱 特点： T~σ （λ ） 倒峰 峰形复杂（原因后述） 紫外、可见、红外吸收光谱的特点和区别 紫外吸收光谱：紫外线波长短、光子能量大（6.2~3.1ev)、能引起分子外层价电子的跃迁（伴随振转）-----电子光谱，形状简单，具有不饱和结构（共轭）分子，其价电子跃迁所需能量与紫外线光子能量相当，故UV主要研究不饱和化合物、应用范围窄，表示方法不同（A~波长）。 可见吸收光谱：光子能量较小（3.1~1.6ev）、能引起长共轭结构有机分子或有色无机物的价电子跃迁（伴随振转）----电子光谱（比色） UV-VIS-------合并 红外吸收光谱：波长长、光子能量小、只能引起分子振动并伴随转动能级跃迁--------振转光谱，光谱复杂、可用于研究各类化合物，应用范围广，图谱表示（T~波数）。 电磁辐射和电磁波谱 （一）电磁辐射 光为电磁辐射，又称电磁波，是宇宙间的一种能量形式，以极高速度通过空间传播（?-无线电波）。具有波粒二象性，即波动性和粒子性。 波动性： 其中? : 波数（cm-1) 例 计算?=200nm ?=? ? =? 粒子性： 一个光子具有的能量 h: planck (6.626×10-34 J·S； 6.626 ×10-27 erg ·S) 1eV=1.602 ×10-12 erg = 1.602 ×10-19 J 由上式知，光子?越短，?越高，E越大 光子?越长，?越低，E越小 例 计算? =200nm , 一个光子具有的能量。 (二）电 磁 波 谱 电磁辐射按波长长短顺序排列得到的图谱,分为不同区域。 远紫外区：10nm~200nm 紫 外 区: 200nm~400nm 可 见 区：400nm~760nm 近红外区：760nm~2.5μm 中红外区：2.5 μm~50 μm（4000~400cm-1) 远红外区：50 μm~1000 μm 微 波 区：1000 μm