考研光谱色谱习题讲解

光分析导论原子放射光谱法AES(atomicemissionspectroscopy)原子吸取光谱法AAS(atomicabsorptionspectroscopy)紫外可见光谱法UV-visiblespectroscopy荧光分析法Fluorescence化学发光分析Chemiluminescence色谱法chromatographyChapter1p199-光学分析法：依据物质放射的电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用而建立起来的一类分析化学方法。应用于定性、定量和构造分析。电磁辐射的产生：光的二象性波尔理论：光波长不同，具有能量也不同波谱；E=hνE=hc/λ电磁波谱电磁辐射与物质相互作用方式：放射、吸取、反射、折射、 散射、干预、衍射、偏振等光学分析法分类：光谱法〔原子光谱〔线、分子光谱〔带、非光谱法；一、放射光谱法：定义〔物质通过电致、热致或光致激发等激发过程获得能量，变为激发态原子或分子M*，当从激发态过渡到低能态或〕M*M+hv参数：放射光谱的波长和强度主要种类：射线光谱法；X射线荧光分析法；原子/分子荧光分析法；分子磷光分析法；原子放射光谱分析法；化学发光分析法二吸取光谱法：定义(当物质“选择性”吸取相应的电磁辐射〔满足E=h，将产生吸取光谱〔暗带。) M+hvM*主要种类：射线区〕谱法；紫外-可见分光光度法；原子吸取光谱法； 红外光谱法； 核磁共振波谱法三、Raman散射光谱分析法仪器和应用光谱仪或分光光度计各类光谱仪的构造光源：留意各种方法对应的光源〔UV\FS\AAS\AES〕单色仪分光元件棱镜、光栅、滤光片〔性能指标〕概念：色散作用、色散力量、色散率〔d/d、线色散率dl/和倒线色散率区分率R一、棱镜在UV区：n=A+B/2+C/4式中n为折射率，为波长，A、B、C为常数。色散率增加光谱仪的角色散率方法：：指将两条靠得很近的谱线分开的力量。计算.棱镜给出的光谱与波长有关，是非均排光谱。二.光栅光栅分光的依据光栅公式：表示平面反射光栅的色散作用d〔sin+sin〕=n分别为入射角和衍射角，整数n为光谱级次，d为光栅常数〔d＝a每一狭缝的宽度＋c两条狭缝之间的距离。光栅分光的依据：光栅的特性用色散率、区分力量和闪耀特性来表征。d/d：光栅的角色散率只打算于光栅常数d和光谱级次n，不随波长而变〔常数，称为“匀排光谱”。这是光栅优于棱镜的一个方面。线色散率dl/f为焦距，线色散率为RnN的乘积以增加总刻线数闪耀光栅闪耀角三、狭缝单色器的区分力量表示能分开最小波长间隔的力量，波长间隔大小取决区分率、狭缝宽度和光学材料性质等。用有效带宽S表示S=DW式中，D为线色散率倒数，W为狭缝宽度。当D固定时，SW而变化。1.4.3检测器光子检测器〔PM、热检测器〔PD、CC：阅读材料读出装置光谱分析法主要应用于元素分析和构造分析。原子能级与能级图〔p225-一、原子构造J原子光谱是原子外层电〔或称价电子在两个能级之间跃迁而产生。原子的能级通常用光谱项符号n2s+1L 表示用量子理论的四个量子Js数n、l、m、ms

来描述每个电子的运动状态二、原子能级与谱线如，钠双线 原子的能级如，钠双线 : Na588.996nm32S 32P1/2 3/2Na589.593nm32S1/2 32P1/2能级图三、原子光谱的产生放射或吸取的能量：hν=ΔE电子的跃迁不能在任意两个能级之间进展，而必需遵循肯定的“选择定则〔P22：1n=0或任意正整数；2，△L=1SP项，PSD项之间，DPF项之间，等；3S=0，即单重项只能跃迁到单重项，三重项只能跃迁到三重项，等；4J=01。但当J=0时的跃迁是禁阻的。例外的状况：不符合光谱选律的谱线称为禁戒跃迁线。该谱线一般产生的时机很少，谱线强度也很弱。谱线强度1.6.1谱线强度： Iij=NiAijhijNii的原子数，Aiji、j两能级间的跃迁几率，hij为放射谱线的频率。1.6.2玻兹曼分布定律。Ni/N0 〔P2441.6.3影响谱线强度的因素〔P228〕Chapter2.AtomicEmissionSpectroscopy原子放射光谱法定义、特点：AES的根本原理〔线状光谱〔最灵敏线、定量。AES理论根底激发电位、共振线〔P23、主共振线最终线、分析线、谱线的自吸与自蚀分析线：用于定性、定量，包括灵敏线、最终线、特征线组。特征线〔带〕原子、离子、分子处于气态〔可无视粒子间的作用〕谱线轮廓(P245-246)：AES/AAS 虽为线光谱，但实际有肯定宽度10-310-4n，参数：、W1/2.AES的仪器AES仪器分为三局部：光源、分光仪和检测器。激发光源的作用及抱负光源离子体IC〔P23：把握其特点、适用对象〕ICP的产生与构造ICP的环状构造与稳定性：中心通道、趋肤效应、箍缩效应2.3.3检测器常用AES检测方法有：目视法、摄谱法和光电直读光谱法。感光板上谱线的黑度与作用其上的总曝光量有关。H=Et式中，H为曝光量，E为照度，t为曝光时间。表示：0S=lg1/T=lgi/i0乳剂特征曲线〔了解即可〕2.3.2.3光谱仪器光谱仪依据使用色散元件光谱记录与测量方法光电直读光谱仪〔阅读材料〕AES分析应用定性分析：(最通用-标准光谱图比较法)标准试样光谱比较法、光电直读光谱法、谱线波长测量法定量分析光谱定量分析的关系式〔赛伯-罗马金公式：谱线强度与被测元素浓度关系〕当温度肯定时，考虑到谱线自吸 I=acb P239式中b－自吸系数〔随浓度c增加而减小，浓度很小无自吸时，b=a－受试样组成、形态及放电条件等影响，难保持为常数。通常不承受谱线确实定强度进展光谱定量分析，而承受“内标法内标法:分析线、内标线、分析线对 、分析线对的相对强度。内标法光谱定量分析的根本关系式：lgR=blgc+lgA分析线和内标元素的选择原则P240试验方法一、校准曲线法：直接用分析线对黑度差△S与lgc建立校准曲线。摄谱法定量分析内标法的根本关系式2黑度差△S=12=l〔I1-I〕=lg1/2 =lgR2△S=blgc+lgA二、标准参加法基体效应(P241)、光谱缓冲剂CHAP3.AASP243了解谱线轮廓和影响谱线变宽的因素把握AAS测量的必要条件了解火焰和石墨炉原子化的原理，比较优缺点了解单光束、双光束AAS仪器的原理和组成把握AAS试验条件选择以及定量方法重点内容：锐线光源〔缘由〕原子化：火焰法〔火焰种类、性能、非火焰法〔特点〕原子吸取的测量：谱线宽度〔影响因素、积分吸取、峰值吸取AAS定量根底：A=kCAAS仪器：光源、原子化系统(火焰法、非火焰法〔石墨炉、冷原子吸取、氢化物原子化、单色器、检测器〔PMT〕干扰及排解：物理干扰、电离干扰、化学干扰、光谱干扰〔尤其背景干扰与背景校正〕测定条件选择P261：主要参数〔灯电流、分析线、狭缝宽度、火焰。〕定量方法：标准曲线、标准参加法〔具体做法与公式、做图、灵敏度S、检测限公式：比尔定律；标准参加法公式原子荧光光谱法〔原理、特点与应用对象Chap4 UV法：p271理解有机化合物的电子跃迁类型理解单波长、双波长UV仪器的原理和组成把握UV法应用与共轭体系有机物的争论把握UV法用于单组份、多组份体系的定量测定方法重点内容分子光谱是带光谱、分子能级、跃迁类型〔依据化合物构造推断、影响波长的因素〔分子构造、溶剂极性、温度〕UV仪器：组成应用〔测定平衡常数、争论有机物异构体〕公式：比尔定律、吸光度的加和性联立解方程法、双波长分析法〔等吸取波长法P298〕概念：偏离比尔定律、红移、紫移、助色团、生色团Chap5. FSP308一、重点内容：1、分子荧光、磷光的产生〔无辐射跃迁〕2、荧光激发光谱、放射光谱与同步荧光光谱；荧光光谱特征stokes位移、镜像对称〕3、影响荧光/磷光强度的因素〔分子构造、所处的化学环境：能分析实际例子;环境：溶剂效应、温度、pH4、荧光仪器：组成、特别性〔90度、两个单色器〕应用：衍生5、磷光：原理、特点、低温\室温磷光6、化学/生物发光原理、主要类型f二、公式：荧光量子产率、荧光/I＝KCf三、概念：单重态、三重态、振动弛豫、系间串越、内转移、外转移、重原子效应、荧光猝灭、荧光量子产率Chap6.色谱法根底：1、把握色谱流出曲线、术语：基线、死时间、保存时间、死体积、保存体积、调整保存时间〔体积、峰高、半峰宽、峰底宽2、分别过程参数定义及其意义：安排系数、安排比、相比、相对保存值、组分/流淌相线速度、根本保存方程3、理解塔板理论：柱效物理意义、计算公式；4、了解速率理论对谱带展宽的影响以及对分别的指导意义；最正确流速/柱效5、把握分别度计算方法，以及影响分别度的主要色谱参数重点内容：色谱法定义、分类、特点、分别原理选择性和热力学性质。柱效和速率理论、动力学因素分别度计算根本分别方程式〔记忆公式，敏捷运用〕影响色谱分别的因素公式：分别度计算公式、根本分别方程式概念：安排系数、相比、安排比、标准偏差Chap7.GC法：了解GC理解常用检测器原理、优缺点和范围〔\FID-有机物\ECD-含电负\FPD-，；把握常用定性、定量方法及其优缺点开管柱：特点重点：GC固定相、表征固定液的特征参数〔保存指数I、麦氏常数〕固定相、流淌相选择GC填充柱和开管柱〔中空、柱效高、柱长〕程序升温色谱定性分析方法；定量分析：校正因子〔〕〔适用范围归一化法、内标法概念：检测器灵敏度、检测限、最小检出量、线性范围Chap8.HPLC