三氧化二铝催化剂材料的制备-催化剂基本术语

第八章仪器分析法在化妆品质量检验当中的应用§8.1气相色谱法在化妆品分析中的应用§8.2高效液相色谱法在化妆品分析中的应用§8.3GC-MS及LC-MS在化妆品中的应用研究进展§8.4HPCE在化妆品中的应用研究进展§8.5原子吸收光谱法在化妆品分析中的应用§8.6原子荧光光谱法在化妆品分析中的应用1§8.4HPCE在化妆品中的应用进展毛细管电泳(capillaryelectrophoresis，CE)，又称高效毛细管电泳(highperformancecapillaryelectrophoresis，HPCE)，是一种以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中各组成之间浓度和分配行为上的差异而实现分离的一类液相分离技术（图5-8）。李凌主编；张宝，刘安玲，何肖娟副主编；冯春琼，朱利娜，危敏，刘安玲，李凌，肖维威，吴捷莉，何肖娟，余海浪，张宝等编,生物化学与分子生物学实验指导第2版=GUIDETOEXPERIMENTSOFBILCHEMISTRYANDMOLECULARBIOLOGY,人民军医出版社,2015.08,第57页23内容提要：一、毛细管电泳仪的基本原理二、高效毛细管电泳分离模式三、HPCE在化妆品成分测定中的应用4一、毛细管电泳仪的基本原理：毛细管电泳仪是一类以毛细管为分离通道、以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术。在电场作用下，电解质溶液中的带电粒子会以不同的速度向其所带电荷相反方向迁移，这种现象叫电泳。5电泳与电渗流：毛细管电泳所用的石英毛细管在pH>3时，其内表面带负电荷，和溶液接触形成一双电层。在高电压作用下，双电层中的水合阳电子层引起毛细管内的溶液整体向负极移动，形成电渗流(EOF)。带电粒子在毛细管内电解质溶液中的迁移速度等于电泳和电渗流两者的矢量和。带正电粒子的电泳方向和电渗流方向一致，速度最快，最先流出；中性粒子的电泳速度为“零”，故其迁移速度相当于电渗流速度；带负电粒子的电泳方向与电渗流方向相反，因电渗流速度一般大于电泳速度，故它将在中性粒子之后流出。各种粒子因迁移速度不同而实现分离。王昌涛，杜喜平，苏宁编著,化妆品植物添加剂的开发与应用,中国轻工业出版社,2013.04,第123页6毛细管内径通常为20-100μm。内径减小，可减小电流，使产生的热量减少，同时散热面积增大，散热效率提高，使管中心与管壁间径向上的温差大幅度降低，也使两者间的浓差减小，因而可引入高电场，保证高效分离。7电渗流：当pH＞3时，毛细管内壁Si-OH（硅羟基）电离为阴离子而带负电荷（紧密层），与其接触的电解质溶液中的阳离子（扩散层）形成双电层，于是，毛细管内壁溶液表层形成一个圆筒形的阳离子套。当施加高电压后，扩散层中的阳离子被吸引移向负极，由于这些阳离子是溶剂化的水合阳离子，于是，其将拖动毛细管柱中的液体整体向负极移动，这种管内液体相对于固体表面移动的现象称为电渗流（electroosmoticflow，EOF）。高义霞，周向军主编,食品仪器分析实验指导,西南交通大学出版社,2016.04,第124页8电渗流的产生：当缓冲液充满毛细管时，毛细管的内表面将获得电荷。就熔融石英而言，在pH大于3时，表面硅烷醇基团（Si-OH）离子化为带负电的硅氧基团（Si-O-）。带负电的硅氧基团会从缓冲液中吸收带正电荷的阳离子，在管壁上形成了一个阳离子（内）层。但该层阳离子没有足够的密度中和所有的负电荷，因此又形成了第二个阳离子（外）层。内层被硅氧基团牢牢抓住，所以这层又称为固定层。外层阳离子因为离硅氧基远而不能被固定住，因此又称为流动层。这两层构成了阳离子的扩散双层。当加上电场后，流动的阳离子外层被推向带负电荷的阴极，由于这些阳离子是可溶的，它拖动着大量的缓冲液随它们一起运动，因此产生了电渗流，如图9.8所示。夏之宁，季金苟，杨丰庆主编,色谱分析法,重庆大学出版社,2012.09910电渗流的作用：（两大作用）一、带动所有溶质通过毛细管，一次分离阴阳离子。如果没有电渗流，则需要两次分析，一次是分离阳离子，另一次是调换电压的正负极来分析阴离子。在这两次过程中，中性溶质都不在管内迁移。二、在合理时间长度内可分析质荷比相差大的离子。夏之宁，季金苟，杨丰庆主编,色谱分析法,重庆大学出版社,2012.0911毛细管电泳分离原理：在CE中，除了溶质，缓冲液在电场的作用下也沿着毛细管迁移，这种现象被称之为电渗或电渗流（electroosmoticflow，EOF）。在正常模式中，电渗流的方向是由正极向着负极，缓冲液从入口池通过毛细管和检测器到达出口池。带电荷的溶质分子由于电泳迁移率的差异而被分离开，并且向与自身所带电荷相反的电极迁移。在没有电渗流的情况下，带负电荷的阴离子将不经过毛细管和检测器而简单地迁移到入口池。但缓冲液的电渗流通常比带负电荷的溶质的电泳迁移率要大，所以这些带负电荷的溶质将随缓冲液一起移向检测器。各组分迁移速度：由于阴离子溶质受到正极的牵引，所以它们迁移的速率比电渗流慢。中性溶质不受电泳淌度的影响，因此与电渗流相同的速度在管内迁移。带正电荷的溶质在电泳淌度和电渗流的双重影响下移向阴极，因此比电渗流迁移速度快。夏之宁，季金苟，杨丰庆主编,色谱分析法,重庆大学出版社,2012.0912溶质通过毛细管的顺序是：阳离子、中性分子、阴离子（见图9.6）图9.7表示的是阳离子、中性分子、阴离子在电泳图中的出峰顺序。夏之宁，季金苟，杨丰庆主编,色谱分析法,重庆大学出版社,2012.0913※毛细管区带电泳（capillaryzoneelectrophoresis，CZE）:图6-2是最常用的毛细管区带电泳(CZE)分离示意图，被分离带电粒子在毛细管内电解质溶液中的迁移速度等于电泳(EP)和电渗流(EOF)两者的矢量和。单位电场下的电泳速度称为淌度或电迁移率，在无限稀释溶液中测得的淌度称为绝对淌度。电泳中带电离子运动除了受到电场力的作用外，还会受到溶剂阻力的作用。一定时间后，两种力的作用就会达到平衡，此时离子做匀速运动，电泳进入稳态。由于实际溶液中存在多种离子造成活度不同，特别是酸碱度的不同，会使样品分子的解离度不同，电荷也将发生变化，此时所表现出的淌度小于绝对淌度，这时的淌度可称为有效电泳淌度。一般来说，离子所带电荷越多、离解度越大、体积越小，电泳速度就越快。邓远雄，李晓宇主编,体内药物分析=Biopharmaceuticalanalysis,中南大学出版社,2016.07,第128页14※毛细管区带电泳（CZE）分离示意图:邓远雄，李晓宇主编,体内药物分析=Biopharmaceuticalanalysis,中南大学出版社,2016.07,第128页15毛细管电泳（教材p113）毛细管电泳（CE）又称高效毛细管电泳（HPCE），是指离子或带电离子以毛细管为分离室，以高压直流电场为驱动力，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的液相分离分析技术。16二、高效毛细管电泳分离模式：17①邓远雄，李晓宇主编,体内药物分析=Biopharmaceuticalanalysis,中南大学出版社,2016.0718②③④②胶束电动毛细管色谱原理：胶束电动毛细管色谱是Terabe等人首先提出的，他们把这种技术称为“电动分离”。在他们后面的文章中，它又被命名为“电动色谱”，因为他被觉得是类似于液-液分配色谱的一种色谱类型。此种毛细管电泳模型现在普遍称为“胶束电动毛细管色谱”，并缩写为MEKC或MECC（micelleelectrokineticcapillarychromatography），将其缩写为MEKC是为了依从Nishi等人使用的术语“胶束EKC”。

MEKC结合了色谱的分离机理和溶质及溶液的电泳和电渗流运动。即使MEKC被认为是一种色谱类型，同时它也是一种电泳模型。它的检测结果被称为电动色谱图而不是CZE中的电泳图。夏之宁，季金苟，杨丰庆主编,色谱分析法,重庆大学出版社,2012.0919此种毛细管电泳模式是基于溶质在胶束和流动缓冲液之间的分配。表面活性剂分子，一端是亲水基，另一端是疏水基。如十二烷基硫酸钠（SDS）是阴离子表面活性剂。当溶液中表面活性剂浓度高于其临界胶团浓度时，它们就会形成胶束。当在含胶束的溶液中加入不溶于水的憎水性化合物时，它会分布到胶束的疏水部分（表面活性剂的增溶作用）。一种在水溶溶解度不太大的化合物将在水性溶液和胶束直接分配，这取决于化合物的憎水性。（与胶束色谱有相似之处）图9.11说明了MEKC的原理。图9.12是对电动色谱图的系统描述（注意用“色谱图”代替“电泳图”）夏之宁，季金苟，杨丰庆主编,色谱分析法,重庆大学出版社,2012.0920夏之宁，季金苟，杨丰庆主编,色谱分析法,重庆大学出版社,2012.0921③毛细管等电聚焦电泳（CIEF）毛细管等电聚焦电泳(capillaryisoelectricfocusing，CIEF)是一种根据等电点的差别分离生物大分子的电泳技术。等电聚焦电泳在毛细管中进行，就是毛细管等电聚焦。两性物质以电中性状态存在时的pH叫等电点，用pI表示。如氨基酸、蛋白质、多肽等在其等电点时为电中性，淌度为零，溶解度最小。当所处环境的pH大于其等电点时，两性物质以带负电形式存在；当所处环境的pH小于其等电点时，两性物质以带正电形式存在。利用两性物质在等电点时呈电中性、淌度为零的特性，建立了等电聚焦电泳。杜斌，取鹏武主编,实用现代色谱技术,郑州大学出版社,2009.9,第2239页22CIEF是用两性电解质在毛细管内建立pH梯度，使各种不同等电点的蛋白质在电场作用下迁移到各自等电点的位置，形成窄的聚焦区带，再一次通过检测器分别加以确认。CIEF法能分离仅相差0.005甚至更低pI单位的蛋白质，已成功用于蛋白质等电点的测定、分离异构体、免疫球蛋白和血红蛋白等其他方法难以分离的蛋白质。杜斌，取鹏武主编,实用现代色谱技术,郑州大学出版社,2009.9,第2239页23杜斌，取鹏武主编,实用现代色谱技术,郑州大学出版社,2009.9,第2239页24④毛细管凝胶电泳毛细管凝胶电泳（capillarygelelectrophoresis，CGE）结合了CE和平板凝胶电泳的优点，称为目前分离度极高的一种电泳分离技术。CGE是在毛细管内填充凝胶或其他筛分介质，如交联或非交联的聚丙烯酰胺，其分离原理如图6-15所示。荷质比相等，但大小不同的分子，在电场力的推动下在凝胶聚合物构成的网状介质中电泳，其运动受到网状结构的阻碍。大小不同的分子经过网状结构时所受阻力不同，大分子受到的阻力大，在毛细管中迁移的速度慢；小分子受到的阻力小，在毛细管中迁移的速度快，从而使它们得以分离。杜斌，取鹏武主编,实用现代色谱技术,郑州大学出版社,2009.9,第237页25杜斌，取鹏武主编,实用现代色谱技术,郑州大学出版社,2009.9,第237页26§8.5原子吸收光谱法在化妆品分析中的应用原子光谱即原子核外电子在不同能级间跃迁而产生的光谱。原子光谱只能反映原子或离子的性质，不能提供原子或离子来源的分子信息。通过原子光谱，可以确定试样物质的元素组成及其含量，却无法得到物质分子的结构。27根据原子的激发方式和光的检测的不同，原子光谱可以分为原子吸收光谱、原子发射光谱、原子荧光光谱。室温下，物质的所有原子都处于基态。原子吸收光谱是在热气体介质中，如火焰、气态原子吸收特征辐射波长，电子从基态跃迁到激发态而产生的。主编吕玉光,仪器分析,中国医药科技出版社,2016.0128原子吸收光谱法（atomicabsorptionspectroscopy，AAS）亦称原子吸收分光光度法，是基于蒸汽相中待测元素的基态原子对其共振辐射的吸收强度来测定试样中元素含量的一种仪器分析方法。刘卓，吴玉会，赵晶，李金涛，王生力编著,现代岩矿分析实验教程,地质出版社,2015.1029内容提要：一、基本原理二、原子吸收分光光度计基本结构三、原子光谱法的分类四、原子吸收光谱法特点30一、基本原理原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见光区。原子吸收光谱为原子发射光谱的逆过程，即自由态原子吸收其特征波长的光后，基态原子的外层电子被激发跃迁至高能态。因此，原子吸收光谱的谱线同样取决于元素的原子结构，每一种元素都有其特征的原子吸收光谱线。31电子从基态激发到最低激发态，称为共振激发，完成这种激发所需要的能量，称为共振激发能。电子在共振激发态与基态之间的跃迁称为共振跃迁。这种跃迁所发射的谱线称为原子共振发射线，与此相反的过程产生的谱线，称为原子共振吸收线。由于共振线的激发能最小，原子最容易在基态和最低激发态之间发生跃迁，因此共振线（发射和吸收）是原子光谱中最强的谱线。刘卓，吴玉会，赵晶，李金涛，王生力编著,现代岩矿分析实验教程,地质出版社,2015.1032二、原子吸收分光光度计基本结构一般原子吸收分光光度计有两类，即单光束和双光束。原子吸收分光光度计主要装置包括四大部件：光源、原子化器、单色器、检测系统。3334三、原子光谱法的分类根据原子化手段的不同，原子光谱法可分为火焰原子化法、石墨炉原子化法和氢化物原子化法等。35（1）火焰原子化器：36较高的灵敏度和检测极限，重现性好，易于操作。缺点：仅10%被原子化，导致灵敏度不高。（2）石墨炉原子化法一种是利用热解作用，使金属氧化物解离，适用于有色金属、碱土金属；另一种使利用较强的碳还原气氛使一些金属氧化物被还原成自由原子，它主要针对于易氧化难解离的碱金属及一些过渡元素。37（3）氢化物原子化法氢化物原子化法是将含有As、Sb、Bi、Se、Te、Ge、Sn、Pb、Tl、In等的试样转变成气体后进入原子化器，可以提高这些元素的检出限10-100倍。38氢化物发生器和原子化系统39700-900℃Ar或N2几百度四、原子吸收光谱法特点优点：缺点：（1）选择性强（2）分析范围广（3）抗干扰能力强（4）精密度高（1）不能多元素同时分析（2）难熔元素测定的灵敏度较低40原子吸收光谱法测定范围：41本次课内容提要：8.4毛细管电泳法8.5原子吸收光谱法一、毛细管电泳仪的基本原理二、高效毛细管电泳分离模式三、HPCE在化妆品成分测定中的应用一、基本原理二、原子吸收分光光度计基本结构三、原子光谱法的分类四、原子吸收光谱法特点4243ThankYou！第八章仪器分析法在化妆品质量检验当中的应用§8.1气相色谱法在化妆品分析中的应用§8.2高效液相色谱法在化妆品分析中的应用§8.3GC-MS及LC-MS在化妆品中的应用研究进展§8.4HPCE在化妆品中的应用研究进展§8.5原子吸收光谱法在化妆品分析中的应用§8.6原子荧光光谱法在化妆品分析中的应用§8.7其他分析仪器在化妆品分析中的应用§8.8化妆品成分仪器分析现状44§8.7其他分析仪器在化妆品分析中的应用一、红外光谱二、核磁共振波谱45光谱的定义：当样品受到频率连续变化的光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并使得这些吸收区域的透射光强度减弱。记录光的百分透射比与波长关系的曲线，即为光谱46一、红外光谱（infrared（absorption）spectrometry，IR）红外光谱定义：当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收某些频率的辐射，并由其振动运动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生的分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，从而形成的分子吸收光谱称为红外光谱。又称为分子振动转动光谱。47第一部分红外光谱原理红外光谱原理：当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频率与红外光的频率相同时，分子就吸收能量，由原来的基态振（转）动能级跃迁到能量较高的振（转）动能级。分子吸收红外辐射后发生振（转）动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收。所以，红外光谱实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来，就得到红外光谱图。红外光谱图通常用波长或波数为横坐标，表示吸收峰的位置，同透光率（T）或者吸光度（A）为纵坐标，表示吸收强度。49红外光谱分析：辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构50红外光区的划分：红外光区分成三个区:近红外区、中红外区、远红外区。其中中红外区是研究和应用最多的区域，一般说的红外光谱就是指中红外区的红外光谱.51区域名称波长(µm)波数(cm-1)能级跃迁类型近红外区泛频区0.75-2.513158-4000OH、NH、CH键的倍频吸收中红外区基本振动区2.5-254000-400分子振动/伴随转动远红外区分子转动区25-300400-10分子转动分子内部运动形式（1）电子相对于原子核的运动——电子能级

单重态：激发态与基态中的电子自旋方向相反

三重态：激发态与基态中的电子自旋方向相同（2）原子核在平衡位置附近相对振动——振动能级（3）分子本身绕其重心的转动——转动能级52分子内部运动形式：53电子能级ΔEe=1~20eV振动能级ΔEv=0.05~1eV转动能级ΔEt=10-4~10-2eVΔEe＞ΔEv＞ΔEr红外活性分子和非红外活性分子：产生红外吸收的分子称为红外活性分子，如CO2分子；反之为非红外活性分子,如O2分子。54各种运动对应的光谱：每种能级都有一定的基能级，同时还有一列或多列激发能级，分别称基态或激发态电子能级的间隔最大，能级差一般在1~20eV。电子能级跃迁所吸收的辐射能在电磁波的可见区和紫外区，因是价电子能级跃迁产生的光谱，所以称为电子光谱振动能级的间隔一般为0.05~1eV，能级跃迁所吸收的辐射能在电磁波谱的中红外区（主要指有机化合物而言），因是振动能级跃迁产生的光谱，所以称为振动光谱转动能级间隔最小，能级间能量差一般为0.001~0.05eV，转动能级所吸收的辐射能一般在电磁波谱的远红外区和微波区，产生的光谱称为转动光谱55红外吸收光谱：分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到分子的振动-转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱红外吸收光谱是一种分子吸收光谱56红外光谱三要素：1.峰位分子内各种官能团的特征吸收峰只出现在红外光波谱的一定范围，如：C=O的伸缩振动一般在1700cm-1左右。以下列化合物为例加以说明：57υC=O

1650cm-1υC=O

1715cm-1υC=O

1780cm-1红外光谱三要素：2.峰强红外吸收峰的强度取决于分子振动时偶极矩的变化，振动时分子偶极矩的变化越小，谱带强度也就越弱。一般说来，极性较强的基团(如C=O,C-X)振动，吸收强度较大；极性较弱的基团(如C=C,N-C等)振动，吸收强度较弱；红外吸收强度分别用很强(vs)、强(s)、中(m)、弱(w)表示.58红外光谱三要素：3.峰形不同基团的某一种振动形式可能会在同一频率范围内都有红外吸收，如-OH、-NH的伸缩振动峰都在3400

3200cm-1但二者峰形状有显著不同。此时峰形的不同有助于官能团的鉴别。59第二部分红外光谱的应用60要获得一张高质量红外光谱图，除了仪器本身的因素外，还必须有合适的样品制备方法。红外光谱的试样可以是液体、固体或气体，一般应要求：（1）试样应该是单一组份的纯物质，纯度应>98%或符合商业规格，才便于与纯物质的标准光谱进行对照。多组份试样应在测定前尽量预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯，否则各组份光谱相互重叠，难于判断。（2）试样中不应含有游离水。水本身有红外吸收，会严重干扰样品谱，而且会侵蚀吸收池的盐窗。（3）试样的浓度和测试厚度应选择适当，以使光谱图中的大多数吸收峰的透射比处于10%~80%范围内。红外光谱法对试样的要求1.气体样品

气态样品可在玻璃气槽内进行测定，它的两端粘有红外透光的NaCl或KBr窗片。先将气槽抽真空，再将试样注入。制样的方法2.液体和溶液试样（1）液体池法沸点较低，挥发性较大的试样，可注入封闭液体池中，液层厚度一般为0.01~1mm。（2）液膜法沸点较高的试样，直接滴在两片盐片之间，形成液膜。对于一些吸收很强的液体，当用调整厚度的方法仍然得不到满意的谱图时，可用适当的溶剂配成稀溶液进行测定。一些固体也可以溶液的形式进行测定。常用的红外光谱溶剂应在所测光谱区内本身没有强烈的吸收，不侵蚀盐窗，对试样没有强烈的溶剂化效应等。3.固体试样（1）压片法将1~2mg试样与200mg纯KBr研细均匀，置于模具中，用（5~10）

107Pa压力在油压机上压成透明薄片，即可用于测定。试样和KBr都应经干燥处理，研磨到粒度小于2微米，以免散射光影响。（2）石蜡糊法将干燥处理后的试样研细，与液体石蜡或全氟代烃混合，调成糊状，夹在盐片中测定。（3）薄膜法主要用于高分子化合物的测定。可将它们直接加热熔融后涂制或压制成膜。也可将试样溶解在低沸点的易挥发溶剂中，涂在盐片上，待溶剂挥发后成膜测定。

当样品量特别少或样品面积特别小时，采用光束聚光器，并配有微量液体池、微量固体池和微量气体池，采用全反射系统或用带有卤化碱透镜的反射系统进行测量。红外光谱图：纵坐标为吸收强度，和波数1/λ

单位：cm-1可以用峰数，峰位，峰形，峰强来描述。应用：有机化合物的结构解析。定性：基团的特征吸收频率；定量：特征峰的强度；红外光谱与有机化合物结构—谱图解析

（CH3）1460cm-1，1375cm-1。

（CH3）2930cm-1，2850cm-1。C2H4O1730cm-11165cm-12720cm-1HHHHOCC特征谱带与分子结构：特征性：与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振动频率——基团特征频率（特征峰）；例：2800

3000cm-1—CH3特征峰；1600

1850cm-1—C=O特征峰；基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化：—CH2—CO—CH2—1715cm-1

酮—CH2—CO—O—1735cm-1

酯—CH2—CO—NH—1680cm-1

酰胺68有机化合物的四大峰区：常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000

670cm-1依据基团的振动形式，分为四个区：(1)3700

2500cm-1X-H伸缩振动（X=O，N，C，S）(2)2500

1900cm-1

三键，累积双键伸缩振动69(3)1900

1500cm-1

：双键伸缩振动；O-H,N-H弯曲振动(4)1500

670cm-1

X-Y单键伸缩振动（除氢外），各类弯曲振动，指纹区刘军主编,有机化学（第2版）,武汉理工大学出版社,2014.0870官能团区指纹区基团吸收带数据常见基团的红外吸收带特征区指纹区500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HCNC=NS-HP-HN-ON-NC-FC-XO-HO-H（氢键）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HCCC=C二、核磁共振波谱（NuclearMagneticResonanceSpectroscopy，NMR）核磁共振波普学是一门通过测量电磁波与外磁场中原子核之间的相互作用来研究物质结构特性的学科。73核磁共振波谱：用波长为10～100m（频率相当于MHz数量级）的电磁波照射样品，这样波长的电磁波能够与放置在磁场中一定数量样品的原子核相互作用，发生核磁共振跃迁，记录其共振跃迁讯号位置和强度，就是核磁共振波谱。74核磁共振基本原理：处在外磁场中的自旋原子核会进行能级分裂，如果原子核吸收一定的能量，从低能级跃迁到高能级，这时产生的波谱称为核磁共振波谱。75原子核的自旋与磁矩：带电荷的质点自旋会产生磁场，磁场具有方向性，可用磁矩表示。原子核作为带电荷的质点，它的自旋可以产生磁矩，但并非所有原子核的自旋都具有磁矩，实验证明，只有那些原子序数或质量数为奇数的原子核自旋才具有磁矩能够产生磁矩的自旋原子核才能产生NMR讯号不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可以用核的自旋量子数I来表示。76自旋量子数I与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系，大致分为三种情况：分类质量数原子序数自旋量子数INMR讯号Ⅰ偶数偶数0（如：12C,16O,32S

）无Ⅱ偶数奇数1,2,3…(I为整数)（如：2H,10B,14N）有Ⅲ奇数奇数或偶数1/2,3/2,5/2,…(I为半整数)（如：1H,13C,15N,19F,31P

）有I为0的原子核可以看作是一种非自旋的球体；I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体；I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。即自旋量子数I≠0的原子核的自旋具有磁矩，能够产生NMR讯号78ThankYou！第八章仪器分析法在化妆品质量检验当中的应用§8.1气相色谱法在化妆品分析中的应用§8.2高效液相色谱法在化妆品分析中的应用§8.3GC-MS及LC-MS在化妆品中的应用研究进展§8.4HPCE在化妆品中的应用研究进展§8.5原子吸收光谱法在化妆品分析中的应用§8.6原子荧光光谱法在化妆品分析中的应用§8.7其他分析仪器在化妆品分析中的应用§8.8化妆品成分仪器分析现状79§8.6原子荧光光谱法在化妆品分析中的应用原子荧光光谱法（atomicfluorescencespectrometry，AFS）是对待测原子在辐射能激发下所产生的荧光强度进行定量分析的一种光谱分析方法。它属于发射光谱分析方法，是20世纪60年代中期发展起来的，目前已在冶金、地质、石油、农业、环境科学、生物医药等领域有较广泛的应用，所用仪器与原子吸收光谱法相近。原子荧光光谱法是介于原子发射(AES)和原子吸收(AAS)之间的光谱分析技术（主编吕玉光,仪器分析,中国医药科技出版社,2016.01,第135页）教材120页：它是原子吸收和原子发射光谱的综合与发展，是一种优良的痕量分析技术。80内容提要：一、基本原理二、仪器的基本结构三、原子荧光法的优缺点四、氢化物发生-原子荧光光谱法81一、基本原理：原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸汽在辐射能激发下产生的荧光发射强度来测定元素的含量。气态自由原子吸收特征波长辐射后，原子的外层电子从基态或低能级跃迁到高能级。经过约10-8s，又跃迁至基态或低能级，同时发射出与激发波长相同或不同的辐射，称为原子荧光。原子荧光分为共振荧光、直跃荧光、阶跃荧光等。扬州大学等合编,新编大学化学实验（三）-仪器与参数测量,化学工业出版社,2010.0882原子荧光光谱法（AFS）简介：AFS是利用原子荧光谱线的波长和强度进行物质的定性及定量分析方法，是介于AES和AAS之间的光谱分析技术。AFS的基本原理是原子蒸气吸收特征波长的光辐射之后，原子被激发至高能级，在跃迁至低能级的过程中，原子所发射的光辐射称为原子荧光。AFS是1964年以后发展起来的痕量元素分析方法，属发射光谱，但所用仪器与原子吸收光谱法相近。83原子荧光图解：基态的原子蒸气吸收特定波长光辐射的能量而被激发到较高的激发态，然后受激原子去活化回到较低的激发态或基态时便发射出一定波长的辐射———原子荧光84原子荧光原子荧光的主要类型：张永忠主编；张雪梅副主编,仪器分析第2版,中国农业出版社,2014.1285（1）共振荧光：当原子受到波长为λA的光能照射时，处于基态E0（或处于E0临近的亚稳态E1）的电子跃迁到激发态E2，被激发的原子由E2回到基态E0（或亚稳态E1）时，它就放出波长λF的荧光。这一类荧光称为共振荧光。（2）直跃荧光：荧光辐射一般发生在两个激发态之间，处于基态E0的电子被激发到E2能级，当电子回到E1能级时，放出直跃荧光。86（3）阶跃荧光：当处于激发态E2的电子在放出荧光之前，由于受激碰撞损失部分能量而至E1回到基态时，放出阶跃荧光。87二、仪器的基本结构原子荧光光谱仪与原子吸收光谱仪的结构基本相同，仪器一般由4（或3）部分组成，分别为激发光源、原子化器、（单色器）、检测系统。为避免激发辐射进入检测器影响原子荧光信号的检测，原子荧光光谱仪的检测器与激光光束不在同一直线上，通常成直角配置。原子荧光光谱分析是直接测量与荧光激发光源强度成正比的原子荧光强度，为获得最大的辐照立体角，许多原子荧光光谱仪不用分光部件。杨春晟，曲士昱著,理化检测技术进展,国防工业出版社,2012.018889原子荧光光谱仪/光度计简单模块9091光源反光镜单色器检测器原子化器单色器（分光器）单色器是指将光源发出的光分离成所需要的单色光的器件。色散器是单色器的核心部分，常用的色散原件是棱镜或92光谱仪器—单色器931.激发光源：激发光源：连续光源、锐线光源连续光源：氙（Xe，稀有气体元素）（读仙）弧灯。稳定，调谐简单，寿命长，能用于多元素同时分析，但检出限较差。锐线光源：高强度空心阴极灯、无极放电灯、激光等。辐射强度高、稳定，检出限好。942.原子化器：与原子吸收法相同，同样分火焰原子化器、冷原子化器、氢化物原子化器等。953.光学系统：光学系统的作用是充分利用激发光源的能量和接收有用的荧光信号，减少和除去杂散光。色散系统对分辨能力要求不高，但要求有较大的集光本领，常用的色散元件是光栅。非色散型仪器的滤光器用来分离分析线和临近谱线，降低背景。优点：照明立体角大，光谱通带宽，集光本领大，荧光信号强度大，仪器结构简单，操作方便。缺点：散射光的影响大。李丽华，杨红兵主编；周原，张庭红，刘文娟，吴湘江，吴同，田光辉，涂渝娇，唐尧基，任晓棠副主编,仪器分析第2版=instrumentalanalysis,华中科技大学出版社,2014.06,第69页964.检测器：色散型原子荧光光度计用光电倍增管。非色散型的多采用日盲光电倍增管。97三、原子荧光法的优缺点1.优点1)检出限低、灵敏度高Cd:10

12g

cm3

，Ag:10

11g

cm

3；对20种元素的检出限优于

AAS；2)谱线简单、干扰小；3)线性范围宽（可达3~5个数量级）；4)易实现多元素同时测定（产生的荧光向各个方向发射）。2.缺点：

存在荧光淬灭效应、散射光干扰等问题。98荧光淬灭：定义：处于激发态的原子，随时可能在原子化器中与其他分子、原子或电子发生非弹性碰撞而丧失其能量，荧光将减弱或完全不产生的现象。荧光猝灭的程度与被测元素以及猝灭剂的种类有关。猝灭剂：火焰燃烧的产物最严重。99四、氢化物发生-原子荧光光谱法氢化物发生（HydridGeneration，HG）-原子荧光光谱（atomicfluorescencespectroscopy，AFS）分析是原子荧光光谱分析的一个分支，也是唯一成功商品化的原子荧光光谱分析。100HG-AFS原理：As、Sb、Bi、Se、Te、Pb、Sn、Ge8个元素可形成气态氢化物，Cd、Zn形成气态组分，Hg形成原子蒸气。气态氢化物、气态组分通过原子化器原子化形成基态原子，基态原子蒸气被激发而产生原子荧光。101HG-AFS原理：102氢化物发生器和原子化系统103700-900℃Ar或N2几百度汞的HG-AFS分析法：汞离子可以与NaBH4或SnCl2反应而生成原子态的汞，并可在室温下激发产生汞原子荧光，因此，一般称为冷蒸汽法或冷原子荧光光谱法。104根据《化妆品卫生规范》（2007年版），HG-AFS可用于化妆品中As、Bi、Se、Pb及Hg等元素的测定。105106ThankYou！认识催化剂一、催化剂定义、作用及其应用（1）催化剂定义：方式很多1835年，瑞典化学家J.J.Berzelius认为：“一些单体和化合物，都显示出一种性质，就是与其它物质的化学亲和力有显著差异的作用。这种物质可使物质分解成单质，还可使元素重新组合，但该物质本身不发生变化。这一至今鲜为人知的新力与有机物和无机物具有的性质有共同性。这个力与电化学能全然不同，我们把它取名为催化力（catalyticforce）。参照分析analysis一词，把这一力的作用引起的物质变化的现象称之为催化作用（catalysis）。”“对由于某些物质的存在而能改变化学反应速度的现象定义为催化作用，称这种物质叫催化剂（catalyst）。其来源于希腊文kata，意即‘完全地’，lyo意思是‘解放’，催化作用就是催化剂使反应物键解放，从而大大地改变反应速度。”这是最早的定义。

一、催化剂定义、作用及其应用（1）催化剂定义：方式很多化工辞典对催化剂解释为“一类能够改变化学反应速度而本身不进入最终产物分子组成中的物质。催化剂不能改变热力学平衡，只能影响反应过程达到平衡的速度。加速反应速度的催化剂称正催化剂，减慢者称负催化剂”。工业催化剂——特指具有工业生产实际意义的催化剂，它们必须能适用于大规模工业生产过程，可在工厂生产所控制的压力、温度、反应物流体速度、接触时间和原料中含有一定杂质的实际操作条件下长期运转。一、催化剂定义、作用及其应用（2）催化剂分类目前工业上应用的各种催化剂，已达约2000余种之多，品种牌号还在不断增加。为了研究、生产和使用上的方便，常常从不同角度对催化剂分类。一、催化剂定义、作用及其应用（1）催化剂定义：方式很多化工辞典对催化剂解释为“一类能够改变化学反应速度而本身不进入最终产物分子组成中的物质。催化剂不能改变热力学平衡，只能影响反应过程达到平衡的速度。加速反应速度的催化剂称正催化剂，减慢者称负催化剂”。一、催化剂定义、作用及其应用（2）催化剂分类

1）按催化反应体系的物相均一性分类2）按催化剂的作用机理分类3）按催化剂的元素及化合态分类4）按催化剂的来源分类

5）按催化单元反应分类6）按工业类型分类1.2认识催化剂一、催化剂定义、作用及其应用（3）催化剂命名

1）一般命名法2）标准命名法中国催化剂的命名国外催化剂的命名

一、催化剂定义、作用及其应用（4）催化剂作用及其应用催化剂是影响化学反应的重要媒介物，是开发许多化工产品生产的关键。据新近统计，化学物质的种类正呈指数倍增加，现已达到一千万种左右，其中大部分是近20年发现和合成的。在现代化学工业和石油加工工业、食品工业及其它一些工业部门中，广泛地使用催化剂。新开发的产品中，采用催化的比例高于传统产品，有机产品生产中的比例高于无机产品。一、催化剂定义、作用及其应用（4）催化剂作用及其应用

没有催化剂就没有近代的化学工业，催化剂是化学工业的基石。典型实例——催化剂对化学工业乃至整个国