光谱分析法比较
材料所 黄江益
一、基本原理
二、基本分类 1.发射与吸收光谱
释放能量M*发光Mh激发态例如:γ-射线;x-射线;荧光
基态光
Mh吸收辐射能量M*基态光激发态
例如:原子吸收光谱,分子吸收光谱
2.原子与分子光谱
气态原子纯电子能级跃迁线状光谱/原子光谱跃迁气态或溶液中分子电子、振动、转动能级带状光谱
3.总体分类
三、光谱分析法的特点
优点 具有较好灵敏度、检出限和较快的分析速度 试样用量少,适合于微量和超微量分析 多元素同时测定 特别适合于远距离的遥控分析 已从成分分析发展到特征分析 缺点 原子发射光谱法对某些元素的测定还有困难 基体效应要完全避免难度很大 光谱分析法是一种相对测定方法,一般需用标准样品对照 大部分光谱分析法的仪器相对昂贵 四、红外与拉曼分析方法比较
红外 均为分子光谱,研究分子的振动 偶极矩原理 谱图反映基团特征 光谱范围400-4000cm-1 水不能做溶剂 不能用波哦里 需要KBr压片 拉曼 瞬间偶极矩原理(极化率变化的振动) 谱图反映分子骨架 光谱40-4000cm-1 水可做溶剂 可用玻璃 直接压片 五、紫外可见光与原子吸收光谱(AAS)的区别
相同点:基本原理相同,都是利用物质对辐射的吸收原理来进行分析的,都遵从朗伯-比尔定理。 不同点: 吸收机理 光源 仪器构造 样品状态 紫外可见光光谱 基于溶液中分子、离子对光的的吸收,是几个nm到数十nm的宽带吸收 连续光谱 单色器在样品前 普通溶液 原子吸收光谱 气态基态原子蒸气的吸收,带宽只有10-3nm的窄带吸收 锐线光源 单色器在样品后 原子化器 六、原子吸收、原子荧光(AFS)、原子发射(AES)光谱法的区别
基本原理 原子发射 原子吸收 原子荧光 相应能级间的跃迁,发射强度、吸收强度、荧光强度与元素性质、谱线特征及外界条件间的依赖关系基本类似 研究对象 待测元素激发辐待测元素原子蒸待测元素受激发射的强度 气对共振线的吸跃迁所发射的荧收 光强度 谱线数目干扰程谱线多,由谱线重主要是共振吸收大多为强度大的度 叠引起的干扰严线,谱线数目少,共振线,谱线数目重 干扰较少 更少,干扰更少 温度影响 影响大 影响小 影响小 设备费用 高 较低 较低 操作简单性 复杂 简单 简单 多元素测定 好 差 好 七、荧光与磷光光谱法的区别
激发态停留时间s 能量传递 光谱位置 仪器结构 荧光 10-7~10-9 第一激发单重态最低振动能级到基态 波长较短 无斩波片 磷光 10-4~10 第一激发多重态最低振动能级到基态 波长较长 有斩波片 荧光激发光谱与发射光谱之间的波长差值。 发射光谱的波长比激发光谱的长,振动弛豫消耗了能量,发射光谱的形状与激发波长无
关。
通常荧光发射光谱与它的吸收光谱(与激发光谱形状一样)成镜像对称关系。 参考下图
八、荧光与拉曼光谱的区别
谱图 荧光 激发与发射光谱是由分子能级决定,不随入射光变化 拉曼 拉曼光谱随入射光波长而变化 荧光发射光谱荧光激发光谱磷光光谱200原理 260320380440500560室温下菲的乙醇溶液荧(磷)光光谱电子态的跃迁 分子吸收能量再由于碰撞释放能量产生 620振动态的跃迁 光散射后发生的频率改变. 能量角度