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光谱分析仪器PPT幻灯片

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光谱仪示意PPT课件

光谱仪示意PPT课件
仪器分析有时还需要采用化学富集的方法提高灵敏 度；
有些仪器分析方法，如分光光度分析法，由于涉及 大量的有机试剂和配合物化学等理论，所以在不少 书籍中，把它列入化学分析。
二 仪器分析的方法
1. 光学分析法
凡是以电磁辐射为测量信号的分析方法均为光学 分析法。可分为光谱法和非光谱法
光谱法则是以光的吸收，发射和拉曼散射等作用 而建立的光谱方法。这类方法比较多，是主要的光分 析方法。
这些方法一般都有独立的方法原理及理论基 础。
2.分析化学—化学分析、仪器分析
分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学， 它包括化学分析和仪器分析两大部分。
化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定 被测物质的组成和含量的一类分析方法。测定时需 使用化学试剂、天平和一些玻璃器皿。
仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础 建立起来的一种分析方法，测定时，常常需要使用 比较复杂的仪器。
联用分析技术已成为当前仪器分析的重要发展方向。 将几种方法结合起来，特别是分离方法（如色谱法） 和检测方法（红外光谱法、质谱法、核磁共振波谱 法、原子吸收光谱法等）的结合，汇集了各自的优 点，弥补了各自的不足，可以更好地完成试样的分 析任务。
联用分析技术： 1.气相色谱—质谱法（GC—MS） 2.气相色谱—质谱法—质谱法（GC—MS—MS） 3.气相色谱—原子发射光谱法（GC—AED） 4.液相色谱—质谱法（HPLC—MS）
操作简便，分析速度快，容易实现自动化。
相对误差较大。化学分析一般可用于常量和高含量 成分分析，准确度较高，误差小于千分之几。多数 仪器分析相对误差较大，一般为5%，不适用于常量 和高含量成分分析。
需要价格比较昂贵的专用仪器。
表1.1 常量分析、半微量和微量分析

X射线荧光光谱分析仪ppt课件PPT

X射线荧光光谱分析仪ppt课件PPT
法规与标准
加强国际合作，制定统一的法 规和标准，促进市场规范发展
。
感谢您的观看
THANKS
用途
X射线荧光光谱分析仪广泛应用于地质、冶金、石油、化工、 农业、医药、环境等领域，可对各种材料进行元素分析和化 学成分分析，如金属、非金属、矿物、环境样品等。
优缺点分析
优点
X射线荧光光谱分析仪具有快速、准确、非破坏性、多元素同时测定等优点。同 时，该仪器操作简便，可对各种材料进行无损检测，适用于现场分析和大量样品 分析。
食品安全
用于检测食品中的添加剂、农 药残留等。
考古学
用于鉴定文物年代和成分。
生物医学
用于研究生物组织、药物成分 等。
未来发展方向与挑战
智能化与自动化
提高分析仪器的智能化和自动 化水平，减少人为操作误差。
多元素同时分析
发展多元素同时测量的技术， 提高分析效率。
降低成本与维护
降低仪器成本和维护成本，提 高普及率和应用范围。
信号放大器用于放大测量系统输出的 信号，多道分析器用于将信号分道， 计算机和相关软件则用于处理和分析 数据，并输出结果。
数据处理系统通常包括信号放大器、 多道分析器、计算机和相关软件等部 件。
03 X射线荧光光谱分析仪的 应用
元素分析
总结词
X射线荧光光谱分析仪能够准确测定样品中各元素的含量，广泛应用于地质、环保、化工等领域。
环境样品分析
总结词
X射线荧光光谱分析仪能够用于环境样品中污染物的快速检测和定量分析。
详细描述
环境样品中的污染物通常以痕量或超痕量水平存在，X射线荧光光谱分析仪具有高灵敏度和低检测限 的特点，能够准确测定这些污染物元素的含量，为环境监测和污染治理提供有力支持。

光谱分析技术(好资料)PPT课件

光谱分析技术(好资料)PPT课件

朗伯-比尔定律——定量分析的基础
当强度为I0的一定波长的单色入射 光束通过装有均匀待测物的溶液介质
时，该光束将被部分吸收Ia，部分反 射Ir ，余下的则通过待测物的溶液It ，
即有：
I0=Ia + It + Ir
ppt精选版
26
朗伯-比尔定律
如果吸收介质是溶液（测定中一般 是溶液），式中反射光强度主要与器 皿的性质及溶液的性质有关，在相同 的测定条件下，这些因素是固定不变 的，并且反射光强度一般很小。所以 可忽略不记，这样：
类 脂 H 3C
维生素A
C H 3
C H 3
C H 3 C H 3
番茄红素
326 nm于乙醇
C H 3
H 3C H 3C
C H 3
C H 3
番茄红素在溶剂正己烷中的谱图
番茄红素在溶剂石油醚中的谱图
ppt精选版
41
生物分子的紫外-可见吸收光谱
蛋白质
Proteins in solution absorb ultraviolet light with
摩尔吸光系数： 当溶液浓度c的单位为mol/L，液层厚度b
的单位为cm时，K叫“摩尔吸光系数”， 用ε表示，其单位为L·mol-1·cm-1
ε= aMppt精选版 (M为吸光物质的分子量) 31
紫外-可见分光光度计
工作原理基仪器结构框图
碘
光源
钨
灯
单色器
氘 灯光
电 倍 增 管
光源 单色器
参比池 样品池
I0=Ia+ It
ppt精选版
27
朗伯-比尔定律
透光率——透光率表示透过光强度 与入射光强度的比值，用T来表示，计 算式为：T = It/I0

光谱仪操作使用介绍ppt课件

光谱仪操作使用介绍ppt课件

光是一種電磁輻射，從波長極短的宇宙射線至波長 很長的無線電構成一個連續光譜。
部分電磁輻射範圍
遠紫外
100~200 nm
近紫外
200~400 nm
可見光
400~800 nm
近紅外
800~2500 nm
遠紅外
2500~3500 nm
紫外光譜由分子外層電子在不同能級間
躍遷產生。 编辑版pppt
2
朗伯—比爾定律(Lambert-beer)
编辑版pppt
15
编辑版pppt
16
含有共軛體系的分子 A.共軛體系的形成使吸收移向長波方向
右圖顯示了從乙烯變 成共軛丁二烯時的電子能 級的變化。原烯基的兩個 能級各自分裂為兩個新的 能級，在原有π→π*躍遷 的長波方向出現新的吸收。
一般把共軛體系的吸收帶稱為K帶(源於 德文konjugierte)。K帶對近紫外吸收是重要 的，因其出現在近紫外範圍，且摩爾吸收係 數也高，一般ε＞10000。
编辑版pppt
39
解析紫外譜圖方法及有關注意事項
a.紫外光譜也是吸收光譜，解析譜圖時，應同時顧及吸收帶的 位置、強度和峰的形狀三個方面：從吸收帶位置可估計產生 該吸收的共軛體系的大小；吸收強度有助於K帶、B帶和R帶 的識別；從吸收帶形狀可幫助判斷產生紫外吸收的基團。如 某些芳環衍生物，在峰形上顯示一定程度的精細結構。
编辑版pppt
40
b.立體位阻的作用常 使一些共軛體系的吸 收帶發生明顯的藍移。 這是由於共軛體系的 共平面性受到破壞所 致。
编辑版pppt
41
C.介質的影響
在進行紫外測定時，介質常有較重要的影響。總的說來，相 對於該化合物蒸汽的紫外吸收，低極性溶劑的溶液其紫外吸 收變化小，高極性溶劑的溶液其紫外吸收變化大，且精細結 構消失。因此一般應儘量採用低極性溶劑。

仪器分析紫外-可见光谱PPT

仪器分析紫外-可见光谱PPT

样品选择与处理
样品选择
选择具有紫外-可见吸收特性的样品 ，如有机化合物、无机离子、生物大 分子等。
样品处理
根据样品性质，进行适当的处理，如 溶解、稀释、过滤等，以获得适合光 谱分析的样品溶液。
实验条件设置与优化
01
02
03
光源选择
根据实验需求选择合适的 光源，如氘灯、钨灯等， 以获得连续且稳定的紫外可见光谱。
原理：比色法是基于比较有色物 质溶液颜色深度以测定待测组分 含量的方法。通常采用目视比较 或光电比色计进行定量测定。
1. 配制一系列已知浓度的标准溶 液，并加入显色剂；
3. 根据颜色深浅程度，确定待测 样品中目标组分的含量。
案例分析：混合物中各组分含量测定
案例描述：某混合物 中含有A、B两种组分， 其紫外-可见吸收光谱 有重叠。为了准确测 定各组分的含量，可 以采用多波长线性回 归分析法。
检测系统
检测系统用于检测经过样品吸收后的光信号，并将其转换为电信号以供后续处理 。常见的检测系统包括光电倍增管、光电二极管阵列等。这些检测器具有高灵敏 度和宽动态范围，能够准确地测量微弱的光信号。
数据处理与结果显示
数据处理
在紫外-可见光谱分析中，数据处理涉及对原始光谱数据的预处理、背景扣除、峰识别 与定量分析等步骤。预处理可能包括平滑、基线校正等操作，以提高数据质量和分析的
灵敏度
通过测量特定浓度样品在特定波长下的吸光度来 评价仪器的灵敏度，吸光度越大则灵敏度越高。
3
稳定性
通过连续多次测量同一样品在相同条件下的吸光 度来评价仪器的稳定性，结果越一致则稳定性越 好。
常见故障排查与处理方法
光源故障
检查光源是否损坏或老化，如有需要更换光源。

第二章光谱分析仪器与技术课件

第二章光谱分析仪器与技术课件

二、原子吸收分光光度分析仪器与技术
（一）原子吸收分光光度法原理
ΔE=E2－El=hν 式中：ΔE为能级差；E2、E1分别为高、低能级的能量；h 为普朗克常数；ν为吸收光的频率。
✓ 电子从低能级跃迁到高能级时，需要吸收特定波长的光。 ✓ 用特定波长的光去照射待测元素，待测元素就会吸收一部分
光能而被激发，使得入射光变弱、变暗，如同溶液对单色光 的吸收。 ✓ 利用光电检测器检测出入射光线的强度变化即待测元素的吸 光度，根据朗伯-比尔定律，得到待测元素的浓度。
式中：I为被测元素谱线强度； 紫外-可见分光光度计按其光学系统可分为哪几类，各有何特点？
原子吸收法测定钠时，常加入1%的钾盐溶液，其作用是（ ）
吸收池
ν为单位体积内的粒子数； （郑州大学2002年）
各种试液的紫外扫描图谱
二、常用浊度法分析仪器
（提三供） 使原试子样发中射被光测谱元分素析原的子干化扰和与原处子理激发发光所需要的能量，使样品蒸发、A原一子葛化根、激素发；，B产～生空光谱白。微乳；
1（．三吸）收分波子长荧的光定量物分析方质法 会吸收不同波长的光。改变入射光
吸收系数a、摩尔吸收系数ε 、百分吸收系数。
的波长，并依次记录物质对不同波长光的 利用光电检测器检测出入射光线的强度变化即待测元素的吸光度，根据朗伯-比尔定律，得到待测元素的浓度。
（二）荧光光谱仪的基本结构
吸收程度，就得到该物质的吸收光谱 。 紫外及可见吸收光谱法
（2）是物质吸光能力的量度，可作为定性鉴定的参数； 同一物质在不同波长下的 k 值是不同的。在最大吸收波长λmax处 的摩尔吸光系数，常以 kmax表示。K max表明了该吸收物质最大限 度的吸光能力，也反映了光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度 。

ok第四章 光谱分析技术与相关仪器_分光光度计ppt课件


紫红 外外 光光
微
无
波
线
电
波
可见光
精选课件ppt
5
（二）物质的吸收光谱
在连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱 被称作吸收光谱。吸收光谱取决于物质的结构，包括 分子吸收光谱和原子吸收光谱。
物质分子内部有三种运动方式，即电子相对于原子核的 运动、分子内原子在其平衡位置附近的振动和分子本身 绕其中心的转动。
与硒光电池相比硅光电池最大的优点是使用寿命长(可 用10年以上)，几乎无疲劳现象，是很受欢迎的一种新 型光电池。
精选课件ppt
27
5. 电荷耦合器件
电荷耦合器件(charge-coupled devices，CCD)，是一 种新型固体多道光学检测器件，它是在大规模硅集成 电路工艺基础上研制而成的模拟集成电路芯片。它可 以借助必要的光学和电路系统，将光谱信息进行光电 转换、储存和传输，在其输出端产生波长—强度二维 信号，信号经放大和计算机处理后在末端显示器上同 步显示出人眼可见的图谱，无须感光板那样的冲洗和 测量黑度的过程。目前这类检测器已经在光谱分析的 许多领域获得了应用。
如果仪器电源电压波动过大，超过了仪器的稳压范 围或稳压器质量不好，都可引起光源电压、检测器 负高压波动，造成光源光强波动和检测器噪声增大， 使捡测结果准确度降低。
原子吸收光谱通常是线
状光谱，只包括外层电
子跃迁吸收的能量，位
于光谱的紫外区和可见
光区。
精选课件ppt
7
(三) 光的吸收定律
朗伯(Lamber)定律
I=I0e- x
朗伯—比尔(Lamber-Beer)定律
稀溶液：I=I0e-cx
I/I0=e-cx
透光度(透射率) T (Transmissivity, Relative transmittance)
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17
伯朗（Lambert）定律：(1760年）
当试验条件及溶液浓度c一定时，吸光度A与溶液层厚度 b成正比：
A LgIo It
k2
b
Lambert定律适用于均匀介质。
18
比耳（Beer）定律： （1852年）
当试验条件及液层厚度b一定时，吸光度A与溶液浓度 c成正比:
A Lg Io It
k1c
光谱分析技术及相关仪器
检验实验教学中心
1
内容提要
光谱分析技术基础理论与光谱技术分类
紫外-可见分光光度计 荧光光谱仪
原子光谱分析仪
2
光谱分析（Spectral Analysis）：指所有 对物质发射辐射能的能谱分析或对辐射能 与物质相互作用引起的能谱改变的分析。
光谱分析法：基于物质发射的电磁辐射及 电磁辐射与物质的相互作用而建立起来的 分析方法。
原子吸收法：原子吸收法 原子光谱
原子发射法：发射光谱分析法、原子荧光法等
24
第二节 紫外-可见分光光度计
➢ 分光光度计:能从含有各种波长的混合光中将每一单 色光分离出来并测量其强度的仪器。
➢ 特点： 分析精密度高 测量范围广 分析速度快 样品用量少
25
第二节 紫外-可见分光光度计
➢根据使用的波长范围不同分为紫外光区、可见光区、 红外光区以及万用（全波段）分光光度计等。
ALgIo bc
It
21
吸光度的可加性
如有一复杂试样，其中有几个组分，各 组分均有其K、C、A，那么溶液的吸光度 即为各组分吸光度之和。
A=A1+A2+…+An =k1lc1+k2lc2+…+knlcn
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二、光谱分析技术的分类
分子吸收法: 可见与紫外分光光度法、红外光谱法 分子光谱
分子发射法: 分子荧光光度法 光谱技术
发射光谱是由物质分子或原子吸收了外来的 能量后发生分子或原子间的能级跃迁而产生 的光谱。
6
光谱
白光是波长400—750nm范围内的各种波长光的 混合光。当它通过棱镜后，白光中各种波长的光被彼此 分离开来，从而得到了各种不同颜色的单色光—光谱。
7
单色光、复合光和互补色光
（1）具有同一种波长的光，称为单色光。 （2）含有多种波长的光称为复合光。 （3）如果把适当颜色的两种光按一定强度比例混合可
K为比例系数，与溶液性质、温度和入射波长有关。如
果上述因素中除吸收物质外，其他因素皆固定不变时，则
吸光系数只与吸收物质的性质有关，可作为该物质吸光能
力大小的特征数据。
当浓度以g／L表示时，称k为吸光系数，以a表示，即：
ALgIo abc It
当浓度以Mol/L表示时，称k为摩尔吸光系数，以ε表示，即：
13
一、光谱分析技术的基础理论
☺ 朗伯-比尔定律：
T I 10kbc I0
Alg TlgI lgI0lg1kbc I0 I T
I0
I0：入I 射光强度
C:溶液浓度
b:液层厚度
I:透射光强度
T:透光度
A:吸光度
k:吸光系数
b
14
朗伯—比尔定律
当一束平行单色光照射到溶液时，光的一部份Ia被吸 收，一部份It透过溶液，一部份Ir被吸收池表面反射。则入 射光的强度IO应为：
3
常用光谱分析仪器 紫外-可见分光光度计 原子吸收分光光度计 红外光谱仪 原子发射光谱仪 荧光分析仪 原子荧光分析仪等
4
本章目录
第一节 光谱分析技术基础理论与分类 第二节 紫外-可见分光光度计 第三节 荧光光谱仪 第四节 原子光谱分析仪
5
第一节 光谱分析技术基础理论与分类
吸收光谱（absorption spectrum）即物质 对不同波长光的吸收程度不同而产生的光谱。
IO=Ia+It +Ir 如果用同样质料的比色皿，则Ir基本不变，并且通常 反射损失量Ir很小，其影响可以消除。 则：
IO=Ia+It
15
（1）透射比T
T It Io
It ： 透过光强度 ； Io ：入射光强度 T愈大，说明溶液对光的吸收愈小。
16
（2）吸光与透度射比
A lg 1 T
A : 吸光度 ; T: 透射比
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
x 射射 线线
紫红 外外 光光
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
微
无
波
线
电
波
可见光
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第二节 紫外-可见分光光度计
➢ 紫外-可见分光光度计：工作波段在200nm～ 800nm的分光光度计。
➢ 其中： ➢ 200nm～400nm为紫外光区。 ➢ 400nm～800nm为可见光区。 ➢ 属于分子吸收光谱仪。
A
λa
λb
波长
11
同一物质（溶液）不同浓度的吸收曲线
吸
光 度
C3 > C2 > C1
C3 C2 C`1
λa
波长
12
吸收曲线的讨论：
1. 同一种物质对不同波长的吸光度不同。吸光度最大处对
应的波长成为最大波长λmax。
2.
不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似、 不变。而对于不同物质，他们的吸收曲线形状、 同。
☺物质的吸收光谱:在连续光谱中某些波长的光 被物质吸收后产生的光谱被称作吸收光谱,包括 分子吸收光谱和原子吸收光谱。吸收光谱取决 于物质的结构。
S3
h S2
S1
E3
E2 E1
hE2E0
SE 0 E2 E0 E0hhc
10
物质对光的选择性吸收
不同的物质只对不同的、特定波长的光有较强的吸收。
吸
B
光
度
得到白光，这两种颜色的光称为互补色光。 （4）白光（太阳光）：由各种单色光组成的复合光。
8
一、光谱分析技术的基础理论
☺ 光的波粒二象性：微粒性 波动性
E h hc
E 为光子的能量；ν为光波的频率（Hz）；h为普朗克常数
（6.626）；
c为光速（2.9977×108m／s）；λ为光波的波长
9
一、光谱分析技术的基础理论
Beer定律仅适用于单色光。
19
朗伯—比尔定律(光吸收定律)：当用一束单色光照射吸收物质的溶
液时，其吸光度与液层厚度及溶液浓度的乘积成正比
ALgIo kbc It
k: 吸光系数（摩尔吸光系数/质量吸光系数） b: 溶液层厚度 c: 溶液的浓度（mol/L ； g/L）
20
吸光系数k (absorptivity)
λλmmaaxx不
3. 吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分 析的依据之一。
4. 不同浓度的同一物质，在某一波长下吸光度A有差异， 在 分析λm的ax依处据吸。光度A的差异最大。此特性可作为物质定量
5. 灵在敏λm。ax吸处收吸曲光线度是随定着量浓分度析变中化选的择幅入度射最光大波，长所的以重测要定依最 据。