化工分析技术

色谱分析技术色谱柱的高效性和高选择性。这两个性能指标的理论本质，是由组分在两相中分配系数不同的热力学过程和组分在两相中扩散速度不同的动力学过程所决定的。色谱分析法的一般特点：1）高选择性：采用高选择性固定相，使各组分间的分配系数能产生较大差别而实现保留值不同。2）高效能：各组分彼此间有良好的分离效能，通过色谱柱具有足够的理论塔板数实现。3）高灵敏性：高灵敏度检测器。4）分析速度快。分离原理：物质在流动相和固定相之间进行分配，由于各物质在固定相中保留能力不同，形成不同的流出时间以达到分离。GC与LC根本区别在于流动相状态。1）GC：永久性气体作流动相，由于载气粘度低，流动性好，组分在气相中运输速度快，流动相渗透性强，因此可以增加柱长，提高理论塔板数，从而增加柱效；适用于相对分子质量M<1000、低沸点、易挥发、热稳定性较好的化合物，而且样品必须在柱前变成气态分子。2）LC：液体作流动相，对样品组分有较好的溶解作用，且参与溶质的分配，可增大分离的选择性；适于高沸点、难挥发、热稳定性差的、分子量较大的液体化合物，样品可直接进样。色谱图：色谱柱流出物通过检测器系统时所产生的响应信号对时间或载气流出体积的曲线图。标准偏差：0.607倍峰高处所对应峰宽之一半。基线漂移：基线随时间定向的缓慢变化；基线噪声：由各种因素所引起的基线波动。死时间tM：不被固定相滞留的组分，从进样到出峰最大值所需的时间（VM=tM·F载气）。柱效能通常用理论板高或有效板数表示。定性方法：利用保留时间（tR受操作条件（载气）影响大）和保留体积（VR不受载气流速的影响）定性；用相对保留值定性（ris仅受柱温、固定相性质影响）；用已知物增加峰高法定性（加入标准样后，前后图谱对比）。定量方法：峰高或峰面积，出峰早的组分用峰高定量，出峰晚、峰较宽的组分，用峰面积定量（因基线漂移）。归一化法：样品中所有组分都出峰，将所有出峰组分的含量之和按100％计。外标法：用不同浓度的标准样测量对应响应信号，绘制百分含量标准曲线。（定期校正）内标法：样品中组分不能全部出峰时使用。选择适宜的组分作为预测组分的参比物。定量分析误差来源：样品稳定性及代表性（进样损失及液相均匀性）；进样系统（重复性）；柱系统；气相色谱操作条件（柱温、检测温度、载气流速）。气相色谱组成：(1)载气系统(2)进样系统(3)色谱柱(4)检测器(5)记录系统。步骤：先调节载气流速，把气化室、色谱柱和检测器分别升到所需的操作温度。被分析样品从取样器进样到气化室中气化后，被载气带入色谱柱中分离。分离后的单组分进入检测器，产生一定的电信号，经放大后在记录仪上记录下来，得到色谱图。载气：根据检测器类型选择；惰性（氧气捕捉器，微量氧气会破坏色谱柱，降低ECD检测器功能）；干燥（分子干燥器）；纯净。进样口系统：分流模式，含量较高；不分流模式，痕量；脉冲（不）分流，允许更大进样量。分流比=（柱流量+分流出口流量）/柱流量汽化在载气中实现，遇到固体表面时更易实现。进样量过大：溶剂会膨胀为很大的体积，致使进样口衬管过载，其结果导致样品从吹扫出口流出而造成样品损失，同时也会造成载气输入管路污染。分离指标：柱效，色谱柱形成尖锐峰的能力；分离度，将两个峰彼此分开的能力；选择性，确认两个峰化学或物理性质差别的能力。（PPT上例题）提高柱效：内径更小的柱子；减少固定相百分组or液膜厚度；减少进样量；更长的柱子；程序升温。老化：色谱柱在高于操作温度下通载气的过程。（低氮气流速，缓慢升温至最高使用温度，高纯氮气）程序升温：组分有较宽沸点范围时使用；减少分析时间、峰宽；增加柱流失；产生基线漂移。浓度型检测器：测量载气中组分浓度的瞬间变化，响应值与某组分的浓度成正比，而峰面积与载气流速成反比（TCD热导池检测器，ECD电子捕获检测器）。质量型检测器：测量载气中组分质量变化速度，响应值与单位时间内某组分进入检测器的质量成正比，而峰面积与载气流无关（FID氢火焰离子化检测器，FPD氢火焰光度检测器）。TCD：基于不同物质的热导系数不同，通过惠斯登电桥实现；池体温度不得低于柱温，否则样品冷凝。ECD：仅对电负性物质响应（X、S、N、P、O）。FID：基于气体分子离子化后，离子流强度变化可得组分浓度变化的信号；N2，载气；H2，燃气；空气，助燃气；不带有C-H的化合物无响应。载气：流速大→分子量小（氢气、氦气）；流速小→分子量大（氩气、氮气）。进样：进样量，液体为0.1～5μL，气体为0.1～7mL；温度比柱温高20～70℃。色谱柱：内径通常为3～6mm长度为1～3m。柱温：过高，k'下降，R下降；过低，传质速率下、柱效下降，分析时间长（甚至冷凝）。毛细管柱：柱前，分流/不分流进样器的目的是避免样品量使毛细管柱超负荷，造成组分谱带扩张；柱后，尾吹气可减少流出物在柱后死体积间形成的峰弥散、满足氢焰检测器所需的载气流量。液相色谱高效液相色谱可以分离分析高极性，高分子量和离子型的各种物质。组成：输液系统、进样器、柱子、检测器（PPT图例）；过滤器：防止杂质损坏部件、其积累增大柱压。梯度洗脱装置：不断调整混合溶剂组成，改变溶剂强度或溶剂的选择性；关键要保证流速的稳定。进样器：六通阀（试卷问答题）。检测器：紫外分光光度计、光二极管阵列检测器、示差折光仪，荧光检测器。示差折光仪：每一种物质在一定条件（T、P）下都有固定的折光指数。选择固定相：相似相溶，分离主要靠溶剂的选择；十八烷基（ODS或C18）固定相最常用。柱子经长期使用或保存不当，柱效下降：峰变宽、对称性不好，K’下降。正相液相色谱：固定相极性大于流动相；反相液相色谱：固定相极性小于流动相。溶剂要求：化学性质稳定；与检测器相溶性；粘度小；易于购买纯化；沸点不太低；毒性小；成本低。缓冲溶液流动相：控制酸性或碱性化合物的离解度或络合物的络合常数，调整保留时间和分离，改善峰形。流动相添加物：为分离某些化合物，与被分析化合物通过共价键、氢键、偶极矩的相互作用形成络合物、鳌合物等改变其原有的化学性质，达到分离的目的；扩大色谱应用范围。柱子应保存在溶剂中，键合相最好的溶剂是乙腈。溶剂脱气：产生的气泡、空气中的氧会导致检测器的噪音，灵敏度下降or会氧化分析物，损坏柱子。质谱原理：化合物分子经电子流冲击或其它手段打掉电子，进行电离而转变成快速运动的离子，在电场或磁场作用下，将其分离成按质量与电荷比值（m/z）大小排列，形成谱图。根据峰的位置，进行定性分析；根据峰的强度（峰高），进行定量分析。组成：进样系统、离子源、分析器、接收器、记录器。离子源：电子电离法（EI）、化学电离法（CI）。EI：产生分子离子or碎片离子（电子能量一定，有机分子各碎片离子相对强度一定）。CI：产生准分子离子（增加或减少一个H，CI能量转移低，先形成二次离子，前者再使样品分子电离）。质谱图：以相对丰度表示，强度最大的峰为基峰。各类主要离子：分子离子（失掉一个电子）；同位素离子（分子离子峰总伴有较高质量数的同位素离子峰）；碎片离子（分子离子在离子源中碎裂生成）；重排离子（分子重排、转位）、多电荷离子（m/nz）。分子离子峰特征：质量数最大的峰；含有奇数电子；符合氮规律；能在高质量区域产生碎片离子。氮规律：①分子量为偶数时，分子不含氮或含偶数氮；②分子量为奇数时，分子含奇数氮；③奇数化合价的原子（H、N、P、X）数目之和为偶数。超临界流体萃取装置萃取：温度和压力的微小变化时，对溶质的溶解度会在相当大的范围内变动，从而达到分离提纯目的。配合萃取：利用配位剂与物质通过配位键，生成易溶解于超临界流体的配位物。条件：压力升高，溶解度升高；温度升高，有利于配位反应，但同时加速配位剂分解、降低溶解度。分子蒸馏原理：在低于物料正常沸点下进行加热，分子在蒸发面挥发，冷凝面与蒸发面的间距小于轻分子的平均自由程，而大于重分子的平均自由程，实现分离（根据不同物质分子自由程不同）。适用于高沸点、高粘度的热敏性物质。特点：可有选择的蒸出目标产物，去除其他杂质；分离过程是物理过程，可保护被分离物质不受污染和侵害。全自动比表面积和孔隙分析仪化学吸附：化学键合过程，单层，选择性，不可逆；物理吸附：范得华力引起的冷凝过程，可多层，可逆。BET法（物理吸附）：测定比表面积；使气体吸附到固体表面，固体冷却到吸附气体的沸点。（N2，液氮温度）。吸附质：氮气，但不能用于大于12nm的孔；氩气。静态容量法（测气体ΔV）、静态重量法（测固体Δm）：都需要高真空和脱气处理（用惰性气体流动置换or抽真空同时加热以清除固体表面上原有的吸附物，以保证放出的杂质气体对测定压力无影响）。组成：歧管、压力传感器、真空系统。选择He测试自由空间：在液氮温度下or常温下，氦气对于几乎所有样品都是惰性，样品和样品管内壁不会吸附氦气，氦气的压力可精确反映出自由空间大小（氮气在常温下对很多样品就会发生吸附）。吸附曲线：无孔或有较大孔微孔1）；2）；无孔或有较大孔微孔吸附分子间亲合力>>分子与吸附剂间亲合力无孔、表面完全均一3）；4）。吸附分子间亲合力>>分子与吸附剂间亲合力无孔、表面完全均一全自动程序升温化学吸附仪程序升温脱附（TPD）：先使催化剂饱和吸附吸附质，升温过程中记录吸附质脱附速率随温度变化。程序升温还原（TPR）：升温过程中如果样品发生还原，气相中的氢气浓度将随温度变化（金属氧化物）。程序升温氧化（TPO）：升温过程中如果样品发生氧化，气相中的氧气浓度将随温度变化（不同形式的碳）。温控系统：热导池热丝区120－250℃，热导池工作区、阀区20－150℃，蒸汽发生器：20－100℃。冷阱及其管线不在温控区，这样消除有害气体冷凝和污染。热导池工作原理：气体组分变化引起导热性改变，与参比气体导热性有差异。TPR分析：决定催化剂上可还原组分的数目，揭示发生还原反应的温度。TPO分析：检测催化剂被氧化的程度或者催化剂事先被还原的程度，计算金属表面积。脉冲化学吸附：确定活性表面积、金属分散度和活性颗粒尺寸。离子色谱原理：阳离子和阴离子与固定相形成弱离子键，利用离子间对离子交换树脂的亲和力差异而进行分离。阴离子色谱流动相为：碳酸盐/碳酸氢盐溶液；阳离子色谱流动相为：硫酸。检测器：电导检测器，测量溶液中离子的电导率。抑制器（双柱离子色谱）：降低淋洗液的电导，相应地提高被测阴离子的检测灵敏度。淋洗液条件：温度与离子类型相关；提高浓度、流速，缩短保留时间；改变组成比例，改变组分保留时间。样品预处理：使待测组分在溶液中呈离子形态；消除干扰组分；稀释，可减小系统峰；过滤，保护分离柱；去除有机物，防止有机物积累，使柱子性能变坏，分离度下降。紫外-可见分光光度法光学分析法：1）光谱法：基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法。①原子光谱：原子外层或内层电子能级的变化产生的线光谱；②分子光谱：分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的带光谱。2）非光谱法：基于物质与辐射作用时，测量辐射的某些物理性质（无内部能级跃迁）。原理：原子、分子的外层电子暴露在辐射束中或被具有一定能量的粒子轰击时，从低能能级跳到高能能级，从高能态跳回低能态时就发射相应的辐射。电子运动状态变量：主量子数(n)；角量子数(l)；磁量子数(ml)；电子自旋量子数(ms)。最低能量原理：电子在一般情况下有处于基态的趋势。泡利不相容原理：在同一个原子中没有也不可能有运动状态完全相同的两个电子存在。洪特规则：①电子在原子核外排布时，将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行；②对于同一个电子亚层，当电子排布处于：全满、半满、全空时比较稳定。原子、分子轨道区别：原子轨道是单核系统，分子轨道是多核系统。分子轨道分类：①成键分子轨道，由正负符号相同的两个原子轨道叠加成；②反键’，由正负符号不同的两个原子轨道叠加成；③非键’，与组合前原子轨道能量无明显差别。价电子：形成单键的σ电子；形成双键的π电子；未成键的孤对n电子。跃迁：不同轨道的价电子具有不同能量，低能级的价电子吸收一定能量后，会跃迁到较高能级（反键轨道）。生色团：分子中能吸收紫外或可见光的结构单元称为生色团（含和非键轨道π分子轨道）；助色团：能使生色团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团（含孤对电子）。红移效应：引入含未共享电子对的基团后，吸收峰波长λmax移向长波长方向；蓝移效应：生色团碳原子端引入取代基后，吸收峰波长λmax移向短波长方向。朗伯-比耳定律：A=Kcl定性：不同物质的吸收峰波长不同；定量：浓度越大，光吸收程度越大，吸收峰越高。有机物分析：用于不饱和有机物（尤其是共轭体系）；吸收光谱相同（生色团相同），化合物不一定相同。红外光谱分析法分子简正振动：伸缩振动，键长变化键角不变；变形振动，键角周期变化键长不变。不同的振动方式为不同振动能级，同一振动能级包含若干转动能级。原理：分子中某基团的振动频率和红外光的频率一致时，分子吸收红外光的能量，从基态振动能级跃迁到能量较高的振动能级（不同试样对不同频率红外光吸收的程度不同）。红外区电磁能量较低，不引起原子的电子能级跃迁，只能引起分子的振动和转动能级跃迁，红外吸收光谱是分子的振动、转动光谱；用于研究振动中有偶极距变化的化合物。理论振动数（峰数）：非线型分子理论振动数=3n-6；线型分子理论振动数=3n-5。实际谱峰数少于理论谱峰数：对称性强的分子不出现红外光谱；谱线简并（（振动形式不同，但其振动频率相同）；仪器分辨率或灵敏度不够。谱带强度：分子对称度高，振动偶极矩小，产生的谱带就弱；反之则强。红外光谱分区：官能团区1330-4000cm-1，鉴定官能团；指纹区600-1330cm-1，特别密集，分子特征。基团频率：不同分子同一官能团振动频率非常相近，都在某一较窄频率区间出现吸收谱带；通常一个基团有多个振动形式，同时产生多个谱峰（基团特征峰及指纹峰）。定量分析：吸收谱带的吸收强度与分子组成或其化学基团的含量有关。定性分析：吸收谱带的波数位置、波峰的数目及其强度，反映了分子结构上的特点。1)已知物鉴定：试样谱图与标准谱图对照。2）未知物结构分析：收集数据；不饱和度计算；查找基团频率；指纹区验证。傅立叶红外光谱仪：利用光的相干性原理而设计的干涉型红外分光光度仪；将光源信号以干涉图形式进行傅立叶变换数学处理，还原成透射比随波数变化的普通红外光谱图。试样要求：纯物质；不含游离水；浓度或厚度适当。原子吸收光谱法原理：化合物在加热到足够温度时，离解成为自由原子，其在外界作用下，既能发射也能吸收具有特征性的谱线，形成谱线很窄的锐线光谱。共振吸收线：电子从基态跃迁到能量最低的激发态，吸收一定频率的光；共振发射线：电子从第一激发态再跃迁回基态时，发射出同样频率的光。火焰原子化法，利用火焰的热能将试样溶液转化为气态原子。火焰温度：超过所需温度，则激发态原子增加，电离度增大，基态原子少，对原子吸收不利；温度过低，则盐类不能离解，灵敏度降低，还会发生分子吸收，干扰可能增大。石墨炉原子化法：通高压电使石墨升温将试样转化为气态原子（灵敏度高，抗干扰差）。单色器：透射光信号经光栅分光，将待测元素的吸收线与其他谱线分开。检测器：光电倍增管。分子荧光光谱法原理：利用某一波长的光照射试样，试样吸收这一辐射，然后再发射出波长相同或波长较长的光线（荧光：当激发光停止照射，发光过程立即停止；磷光：将持续一段时间）。单重激发态（S）：电子激发跃迁，但是自旋方向不变；三重激发态（T）：自旋方向变化，有自旋不匹配电子。分子吸收了紫外-可见光后，基态分子中电子只能跃迁到激发单重态的不同振动能级上，根据自旋禁律，不能直接跃迁到激发三重态的各个振动能级上。去活化：激发态分子不稳定，在较短的时间内可通过不同途径释放多余能量回到基态。1）振动弛豫：溶质分子→溶剂（热）；2）系间跨跃：单重激发态最低振动能级→三重激发态较高振动能级；3）内转换：激发态S2较低振动能级→S1较高振动能级；4）外转换：分子→溶剂或其他溶质（非辐射）；5）荧光发射：单重激发态最低振动能级的电子以发射辐射的形式回到基态的不同振动能级；6）磷光发射：三重激发态最低振动能级的分子以发射辐射的形式回到基态的不同振动能级。三重态寿命较长，发生振动弛豫及外转换几率高，室温条件下难以观察磷光现象（需降温以降低其它去活化）。激发态的分子，可以通过上述不同途径回到基态，哪种途径速度快，哪种途径优先发生。激发光谱：连续改变激发光波长（x），固定荧光发射波长，测定不同波长激发光下物质溶液发射的荧光强度（y）。荧光光谱：固定激发光波长和强度，测量不同荧光波长（x）处的荧光强度（y）分布。荧光光谱特征：1）荧光波长总大于激发光波长，激发与发射之间存在着一定的能量损失；2）荧光光谱形状与激发波长无关，荧光的产生都是由单重激发态最低振动能级开始的（出现一个荧光带）；3）荧光光谱与激发（吸收）光谱呈镜像关系，前者形状确定于基态中振动能级分布情况，后者确定于第一激发态中振动能级分布情况，两种振动能级分布情况相似。荧光体系：含有苯环的有机化合物，产生最强荧光的吸收过程通常包含有π→π*跃迁而达到电子激发态。纳米粒度分析光信号变化慢（平缓），布朗运动速度慢，颗粒大；光信号变化快（陡），布朗运动速度快，颗粒小。相关关系图：转折点得出平均粒径，下降角度得出粒径分布宽度，基线得出是否存在大颗粒。参数关系：I∝d6，V∝d3，N∝d。样品温度：必须稳定，温度改变会使样品池内产生对流从而使峰变宽。样品折射率：颗粒散射光的产生是由于样品与分散介质有折射率差异。元素分析热导元素分析仪：定量测定固体或液体物质中C、H、N、S、O元素的含量，可对纯有机物计算出简单分子式。CHNS模式：1）氧化分解、吸附分离过程2）解析过程O模式：在高温条件下，使样品裂解，氧变成自由基形式，与活性碳结合，生成CO，通过CO柱子吸附，等其他裂解物质随载气排除后，柱子自动升温，脱附出CO，经TCD检测。综合热分析原理：温度变化过程中，随着物质结构、相态等物理和化学变化，伴有相应的物理性质（热焓、质量）的变化。热重法（TG）：在程序控制温度下，测量物质的质量与温度关系（热重曲线）。微商热重（DTG）曲线：精确反映出起始反应温度、最大反应速率温度和反应终止的温度。TG升温速率对中间产物的影响：a）快速升温；b）慢速升温；c）慢速升温快记录纸速。TG试样量：试样用量增加会使TG曲线向高温方向偏移。TG试样装填方式：装填紧密，颗粒接触好，有利于传热，温度滞后小；但不利于分解气体产物扩散逸出。差示扫描量热法（DSC）：在程序控制温度下，测量输给物质与参比物的功率差与温度关系。DSC升温速率：快速升温，峰温越高，峰面积变大，峰形尖锐；提高灵敏度，但基线漂移大非晶聚物3种力学状态：玻璃态—（玻璃化转变）→高弹态→粘流态。DSC热历史影响：使用相同速率预升温/冷却后的第二次升温测试的结果，消除历史效应。热分析升温：快速升温，产生反应滞后，温度梯度大，峰、平台分离能力下降，DSC灵敏度高，但基线漂移大；慢速升温，分离能力上升，DSC基线漂移较小，但灵敏度低（TG、DSC以较慢升温速率为宜）。样品用量：量小，温度梯度小、气体产物扩散好，分离能力上升，但DSC灵敏度低（量较小为宜）；量大，DSC灵敏度高，但温度梯度大、气体产物扩散差，分离能力下降，峰形加宽，峰值温度向高温漂移。矛盾：灵敏度←→分辨率（分离能力），选择较慢升温速率保持良好分辨率，适当增加样品量来提高灵敏度。颗粒：粒度小，比表面大，加速表面反应，加速热分解；坩埚底部铺平，降低热电偶与样品间的温度差。惰性气氛：导热性好，提高分辨率，降低灵敏度（导热性：He>>N2>Ar）。坩埚加盖：改善温度分布；减少辐射效应与样品颜色影响；防止粉末飞扬；防止传感器受到污染。总有机碳分析TC测量：燃烧，C→CO2；非散射性红外检测器检测；CO2的吸收率与时间的积分值∝样品总碳量。TIC测量：酸化，CO2↔HCO3-↔CO32-；NDIR检测；CO2的吸收率与时间的积分值∝样品无机碳量。TOC=TC-TIC分子荧光光谱法分子荧光光谱法是一种利用某一波长的光线照射试样，使试样吸收这一辐射，然后再发射出波长相同或波长较长的光线的化学分析方法。可以定性和定量的分析。分子吸收了紫外-可见光的辐射后，它的电子能级跃迁至激发态，然后以热能形式将这一部分能量释放出来，本身又回复到基态。如果吸收辐射能后处于电子激发态的分子以发射辐射的方式释放这一部分能量，再发射的波长可以同分子所吸收的波长相同，也可以不同。荧光（Fluorescence）：当激发光停止照射后，发光过程几乎立即停止磷光（Phosphorescence）：将持续一段时间分子吸收了紫外-可见光后，基态分子中的电子只能跃迁到激发单重态的不同振动能级上，根据自旋禁律，不能直接跃迁到激发三重态的各个振动能级上。

处于激发态的分子不稳定，在较短的时间内可通过不同途径释放多余的能量（辐射或非辐射跃迁）回到基态，这个过程称为“去活化过程”。荧光发射：当激发态的分子通过振动驰豫——内转换——振动驰豫到达单重激发态的最低振动能级时，单重激发态最低振动能级的电子可通过发射辐射（光子）跃回到基态的不同振动能级，此过程称为

“荧光发射”。磷光发射：三重激发态最低振动能级的分子以发射辐射（光子）的形式回到基态的不同振动能级，此过程称为“磷光发射”。由于三重态寿命较长，因而发生振动弛豫及外转换的几率也高，失去激发能的可能性大，以致在室温条件下很难观察到溶液中的磷光现象。因此，试样采用液氮冷冻降低其它去活化才能观察到某些分子的磷光。处于激发态的分子，可以通过上述不同途径回到基态，哪种途径的速度快，哪种途径就优先发生。如果发射荧光使受激分子去活化过程与其他过程相比较快，则荧光发生几率高，强度大。如果发射荧光使受激分子去活化过程与其他过程相比较慢，则荧光很弱或不发生。激发光谱：将激发荧光的光源用单色器分光，连续改变激发光波长，固定荧光发射波长，测定不同波长激发光下物质溶液发射的荧光强度(F)，以激发光的波长为横座标，荧光强度为纵座标作F—l光谱图，便可得到荧光物质的激发光谱。荧光光谱：如果保持激发光的波长和强度不变，测量不同波长处荧光的强度分布，将荧光的波长为横座标，荧光强度为纵座标作F-l光谱图便得到荧光光谱或称发射光谱。荧光光谱的形状与激发波长无关这是因为分子吸收了不同能量的光量子可由基态激发至几个不同的激发态，而具有几个吸收态。但由于内部转换及振动弛豫的去活化过程速度远大于由高能激发态直接发射光子的速度。荧光的产生都是由第一电子激发态的最低振动能级开始的而和荧光物质分子原来被激发至哪一个能级无关，所以荧光光谱只出现一个荧光带。红外光谱分析法红外线：波长在0.75~1000µm之间的电磁波。这个光谱区间称为红外光区。红外光谱区介于可见光区和微波区之间。通常将红外光谱划分为三个区域：近红外区、中红外区、远红外区。红外吸收光谱是由于物质吸收红外光的能量，引起分子中振动、转动能级的跃迁而产生的。红外吸收光谱是分子的振动、转动光谱。对非线型分子理论振动数=3n-6对线型分子理论振动数=3n-5谱峰数常常少于理论计算出的振动数，这是因为：对称性强的分子不出现红外光谱，谱线简并（振动形式不同，但其振动频率相同，如CO2分子的面内与面外弯曲振动）；仪器分辨率或灵敏度不够，有些谱峰观察不到分子对称度高，振动偶极矩小，产生的谱带就弱；反之则强。基团频率：这是因为连接原子的主要为价键力，处于不同分子中的价键力受外界因素的影响有限，即各基团有其自已特征的吸收谱带。原子吸收分光光度法绝大多数的化合物在加热到足够高的温度时可离解成为气态原子或离子。其中，气态自由原子在外界作用下，既能发射也能吸收具有特征性的谱线而形成谱线很窄的锐线光谱。这种锐线光谱只反映原子的性质而与原子来源的分子状态无关。测量自由原子对特征谱线的吸收程度或发射强度可以推断样品的元素组成和含量，这就是原子光谱法。原子发射分光光度法原子吸收分光光度法原子荧光分光光度法原子吸收分析的主要特点是测定灵敏度高、特效性好、抗干扰能力强、稳定性好、适用范围广（可测定70多种无机元素），加上仪器较简单、操作方便，因而原子吸收分析法的应用范围日益广泛。共振吸收线这一名词有时是在更加广泛的含义下使用的，即凡是由基态引起的跃迁吸收线，不管它跃迁的能级位置如何，都称为共振吸收线。由于各种元素的原子结构和外层电子排布不同，不同元素的原子从基态激发至第一激发态（或由第一激发态跃迁返回基态）时，吸收（或发射）的能量