光谱分析知识点
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紫外光谱分析法考纲:紫外光谱分析法的方法原理以及与红外光谱的区别,K带、R带、B带、E带、生色团和助色团等专属名词的意义,各能级跃迁的区别与联系,谱图解析。
一、基本概念紫外吸收光谱:分子价电子能级跃迁。
电子跃迁的同时,伴随着振动转动能级的跃迁;带状光谱。
二、名词解释生色团:最有用的紫外-可见光谱是由n-π*跃迁和π-π*跃迁产生的,这两种跃迁均要求分子中含有不饱和基团,这类含有键的不饱和基团(能产生颜色的基团)称为生色团,如C=C、C=O、NO2等。
助色团:有一些含有n 电子的基团( 如–OH、–OR、–NH2、–NHR、–X等),其本身没有生色功能(不能吸收> 200 nm的光),但当它们与生色团相连时,就会发生共轭作用,增强生色团的生色能力,吸收波长向长波方向移动,且吸收强度增加。
K吸收带:由共轭体系的π→π* 跃迁产生的强吸收带,其εmax一般大于104,出现的区域为210~250nm。
随着共轭体系的增长,K吸收带发生红移。
R吸收带:由化合物的n→π* 跃迁产生的吸收带。
R 吸收带吸收波长较长(270~290nm),吸收较弱,一般εmax<100(非键轨道与π* 轨道正交,属于禁阻跃迁),测定这种吸收带需浓溶液。
(n电子:O、N、S等杂原子)B吸收带:B吸收带是芳香族化合物的特征吸收带,是苯环振动与π→π*跃迁重叠引起的。
强度很弱,εmax约为200。
出现的区域为230~270nm。
E吸收带:芳香化合物起因于π→π*跃迁的较强的或较弱的吸收谱。
E 带又分为E1、E2带。
E1带吸收峰约在180nm(εmax>104 ,47000),E2带吸收峰约在200nm(εmax 约为103,7000),都属于强吸收。
红移:由于取代作用或溶剂效应导致紫外吸收峰向长波方向移动的现象。
蓝移:紫外吸收峰向短波方向移动。
增色作用:使紫外吸收强度增加的作用。
减色作用:使紫外吸收强度降低的作用。
三、电子跃迁类型1. σ→σ*跃迁:饱和烃(甲烷,乙烷);E很高,λ<150 nm(远紫外区)。
光谱分析知识点光谱分析是一种用于研究物质结构和性质的重要方法。
它通过测量物质与电磁辐射的相互作用,可以获得关于物质的信息。
以下是光谱分析的主要知识点:1. 光谱的定义:光谱是电磁辐射在不同波长范围内的分布情况。
根据不同的波长,光谱可以分为可见光谱、紫外光谱、红外光谱等。
光谱的定义:光谱是电磁辐射在不同波长范围内的分布情况。
根据不同的波长,光谱可以分为可见光谱、紫外光谱、红外光谱等。
2. 吸收光谱:吸收光谱是测量物质对不同波长的光的吸收程度。
通过分析吸收光谱,可以确定物质的结构和化学成分。
吸收光谱:吸收光谱是测量物质对不同波长的光的吸收程度。
通过分析吸收光谱,可以确定物质的结构和化学成分。
3. 发射光谱:发射光谱是物质在受激情况下发射出的光的分布情况。
发射光谱可以用于确定物质的元素组成和能级结构。
发射光谱:发射光谱是物质在受激情况下发射出的光的分布情况。
发射光谱可以用于确定物质的元素组成和能级结构。
4. 傅立叶变换红外光谱:傅立叶变换红外光谱(FT-IR)是一种常用的光谱分析技术。
它利用红外光谱的吸收特点,可以快速获取物质的结构和功能信息。
傅立叶变换红外光谱:傅立叶变换红外光谱(FT-IR)是一种常用的光谱分析技术。
它利用红外光谱的吸收特点,可以快速获取物质的结构和功能信息。
5. 拉曼光谱:拉曼光谱是一种通过测量物质对激光散射的光谱进行分析的方法。
通过分析拉曼光谱,可以研究物质的分子振动、晶格振动等信息。
拉曼光谱:拉曼光谱是一种通过测量物质对激光散射的光谱进行分析的方法。
通过分析拉曼光谱,可以研究物质的分子振动、晶格振动等信息。
6. 质谱:质谱是一种通过对物质进行电离和分子碎裂并测量其离子质量比进行分析的技术。
质谱可用于确定物质的分子结构和分子量。
质谱:质谱是一种通过对物质进行电离和分子碎裂并测量其离子质量比进行分析的技术。
质谱可用于确定物质的分子结构和分子量。
7. 核磁共振光谱:核磁共振光谱(NMR)是一种根据原子核在磁场中的共振吸收特性来分析物质的方法。
光谱技术知识点总结一、光谱技术概述光谱技术是一种通过测量物质对光的吸收、发射、散射等现象来分析物质的方法。
它利用物质对光的相互作用所产生的特征光谱信息,从而获得物质的组成、结构、性质等相关信息,是分析化学、物理学、生物学等领域中不可或缺的技术手段之一。
光谱技术主要包括吸收光谱、发射光谱、拉曼光谱、荧光光谱等多种形式,具有高灵敏度、高分辨率、非破坏性等特点,因此被广泛应用于材料分析、环境监测、生命科学等领域。
二、吸收光谱技术吸收光谱是通过测量物质对不同波长的光的吸收程度来获得其特征光谱信息的一种分析方法。
根据不同样品的特性,可以使用紫外可见光谱、红外光谱、拉曼光谱等多种方式进行分析。
紫外可见光谱主要用于分析有机物和无机物的电子跃迁,可以用来测定物质的浓度、结构等信息;红外光谱则能够分析物质的分子振动、转动等信息,可以用来鉴定有机物的功能团、确定分子结构等;拉曼光谱则可以鉴定无水晶样品的结构信息,对显微颗粒或显微颗粒中的成分做非破坏性的、表面特异的、原位的、无需特殊样品处理的分析。
吸收光谱技术具有高灵敏度、高分辨率、简便快捷等特点,在化学、生物、环境等领域有着广泛的应用。
三、发射光谱技术发射光谱是通过测量物质在受激条件下产生的特定波长的发射光谱来获得其特征光谱信息的一种分析方法。
根据受激条件的不同,可以使用原子发射光谱、电火花发射光谱、荧光光谱等多种方式进行分析。
原子发射光谱主要用于分析金属元素和其化合物;电火花发射光谱主要用于分析金属合金和矿石等样品;荧光光谱则能够分析材料的能级结构、电子跃迁等信息。
发射光谱技术具有高灵敏度、高选择性、多元素分析等特点,被广泛应用于金属材料、地质矿物、环境监测等领域。
四、拉曼光谱技术拉曼光谱是利用拉曼散射现象来获得物质特征光谱信息的一种分析方法。
当激发光与物质发生相互作用时,部分光子的能量被物质吸收,而另一部分光子的能量则与物质的分子振动能级相吻合,导致这些光子的能量发生改变,产生拉曼散射光谱。
光谱和光谱分析·知识点精解1.光谱把某种物质发出的光或吸收后的光按波长大小依次排列下来就形成了光谱。
2.光谱的分类和成因(1)发射光谱由发光物体直接发光产生的光谱。
(2)连续谱由波长连续分布的光组成的光谱。
炽热的固体、液体及高压气体产生的光谱是连续谱。
(3)线状谱由一些不连续的亮线组成的光谱。
线状谱曲处于游离状态的原子发出,因而也叫原子光谱。
且不同原子发出线状谱不同,即光谱中含有与原子相对应的谱线——元素的特征谱线。
(线状谱叫做明线光谱,下同)(4)吸收光谱。
连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱。
吸收光谱中的暗线也是元素的特征谱线。
太阳光谱是典型的吸收光谱。
这是由于太阳内部发出的强光经过温度比拟低的太阳大气层时某些波长的光被太阳大气吸收产生的。
【问题讨论】①连续光谱是如何形成的据量子理论,原子在两个能级E1和E2间跃迁时,产生的光子的频率为如果E1和E2中任何一个(或二者)的数值可连续变化,那么v的数值也将连续变化,这就会产生连续光谱。
不管是气体、液体或固体,在压强很大、密度很高时,由于原子间的作用很强,导致能级分裂,派生出许多新能级,这些能级非常接近,而且原子数目很大,能级越密,几近连续,使谱线展宽,最后可能变成连谱光谱;或因谱线间隔很小,低分辨率的光谱仪那么无法分辨,形成连续光谱。
②为什么稀薄气体或金属蒸气发射明线光谱?根据量子理论,原子有一系列分立的能级,电子从高激发态跃迁到能量较低的激发态或基态时就发出一定频率的光,假设E2>E1,发光频率由于原子能级不连续,因此,发出的光就形成由一些不连续的亮线组成的光谱,这就是明线光谱。
由于稀薄气体和金属蒸气中的原子处于游离状态,在这种情况下,原子根本上是独立和自由的,因而,发光时其能级离散自然显露出来了,正是因为如此,明线光谱被称为原子光谱。
③吸收光谱产生的原因是什么?当白光通过某种物质时,某些频率的光子被电子吸收,电子吸收光子的能量后跃迁到激发态。
XRF重要基础知识点X射线荧光光谱分析(XRF)是一种常用的非破坏性分析技术,可用于确定样品中元素的种类和含量。
以下是XRF分析中的一些重要基础知识点:1. XRF原理:XRF基于样品受到高能X射线辐射后产生的特征X射线谱的原理。
当样品被激发后,内层电子被击出,形成空位,而这些空位会被外层电子填补,释放出特定波长的X射线能谱。
2. X射线能谱:X射线能谱是由样品中元素特定的电子能级跃迁所产生的一系列特征峰组成。
通过分析这些特征峰的能量和强度,可以确定样品中存在的元素及其相对含量。
3. 样品制备:在进行XRF分析之前,样品的制备非常重要。
通常需要将样品研磨成粉末,并注意避免样品受到空气中的污染。
对于不易粉化的样品,可以考虑进行溶解或压片等制备方法。
4. 标样与校准:为了准确测定样品中元素的含量,常常需要使用标准样品进行校准。
标准样品应具有已知元素含量,并与待测样品具有相似的基体特性。
通过进行一系列的校准曲线建立,可以实现对待测样品进行准确的定量分析。
5. 光谱仪器:XRF分析需要使用X射线光谱仪,常见的有能量色散型(EDXRF)和波长色散型(WDXRF)两种。
EDXRF便于操作且适用于快速分析,而WDXRF具有更高的分辨率和更广的元素分析范围。
6. 数据解析与结果处理:XRF分析的结果包括元素的定性与定量信息。
对于定性分析,可通过比对特征峰的能量与标准参考值来确定样品中存在的元素。
对于定量分析,采用校准曲线或基于理论原理的各类定量算法来获得元素的含量。
XRF作为一种灵敏、快速、准确的分析方法,广泛应用于材料科学、环境监测、地质学、考古学等领域。
掌握这些基础知识点能够帮助研究人员在XRF分析中获得准确可靠的结果。
高考物理光谱性质知识点光谱是物理学中的一个重要概念,它揭示了光的波动性和粒子性质。
在高考物理考试中,光谱性质也是一个常见的知识点。
本文将从光的波动性和粒子性质两个方面,介绍高考物理中与光谱有关的知识点。
1. 光的波动性光的波动性是指光的传播具有波动的特性。
根据波动性质,光可以形成不同的波长、频率和振幅的波。
首先,我们来看一下连续光谱。
连续光谱是指由具有连续不间断的波长范围的光组成的谱。
例如,我们熟悉的白炽灯产生的光就是连续光谱,它包含了从红色到紫色的连续波长范围。
另一种光谱是线谱,也被称为不连续光谱。
线谱是由离散的、具有特定波长的光组成的谱。
线谱可以通过将光通过光栅或棱镜进行分光得到。
例如,氢光谱就是一种典型的线谱,它的谱线是非常清晰的,只有几条光谱线。
波长是光的一个重要参数,它决定了光的颜色。
波长越长,光的颜色越红;波长越短,光的颜色越蓝。
高考物理考试中常常涉及到光的颜色与波长的关系,例如要求根据给定的波长范围判断光的颜色属于哪个频段。
2. 光的粒子性质光的粒子性质也被称为光量子性,它是指光以一种粒子的形式(光量子或光子)进行传播和相互作用。
根据粒子性质,光的能量是离散的,并且与光的频率有一定的关系。
根据光的粒子理论,爱因斯坦提出了光电效应的解释。
光电效应是指当光照射到金属表面时,如果光的频率大于某个临界频率,金属表面就会发射出电子。
光电效应的经典理论无法解释这一现象,只有引入光的粒子性质,才能解释为什么低频光无法产生光电效应。
光的粒子性质还可以通过光的能量与频率之间的关系进行分析。
根据普朗克提出的能量量子化假设,光的能量与光的频率之间存在着简单的线性关系。
能量与频率之间的比例关系由普朗克常数决定。
这个关系式被称为普朗克公式,它对于解释光的粒子性质有着重要的意义。
除了光的波动性和粒子性质,光谱还有一些其他的性质和应用。
例如,光谱可以用来分析物质的组成和结构。
不同的物质会吸收和发射特定波长的光,通过观察物质的光谱可以了解其组成和结构。
光谱简单入门知识点总结一、光的波动性和粒子性光的波动性和粒子性是光谱学研究的基础。
光的波动性表现在光具有波动性质,如干涉、衍射、折射等,可以用波长、频率和波速等物理量描述光的特性。
光的粒子性表现在光具有一定的能量,并且在与物质相互作用时表现出离散的能量变化,可以用光子理论来描述光的特性。
因此,光可以用波动理论和粒子理论来解释其行为,这是光谱学研究的理论基础。
二、光谱的基本概念1. 发射光谱和吸收光谱发射光谱是指物质受到激发后,向外辐射能量的光谱,它是物质在吸收光能后释放出的光谱,常见的发射光谱有电子激发光谱、原子发射光谱和分子发射光谱等。
吸收光谱是指物质受到外界光辐射后,吸收光能的光谱,它是物质在吸收光能后产生的光谱,常见的吸收光谱有原子吸收光谱、分子吸收光谱和固体吸收光谱等。
发射光谱和吸收光谱是光谱学研究的基本对象,通过对物质的发射和吸收光谱的分析,可以了解物质的组成、结构和性质。
2. 波长和频率光谱的波长和频率是描述光的重要物理量,波长是指光波的波长,通常用λ表示,单位是纳米(nm)或艾米(Å);频率是指光波的频率,通常用ν表示,单位是赫兹(Hz)。
波长和频率是光的基本特性,它们之间的关系由光速公式c=λν确定,其中c是光速,约为3×10^8 m/s。
因此,波长和频率是描述光波性质的关键参数,它们与光的色彩、能量和功率等性质密切相关。
3. 能级结构原子、分子和固体等物质的能级结构是产生光谱的基础,它决定了物质在光作用下的吸收、发射、散射和色散等行为。
能级结构表述了物质内部的能量状态,可以用能级图来描述。
在能级图中,能级之间通过跃迁产生发射光谱和吸收光谱,不同能级之间的跃迁对应不同的光谱线。
因此,能级结构是光谱学研究的重要内容,它揭示了物质在光作用下的能量变化和光谱特性。
三、光谱分析方法1. 原子吸收光谱原子吸收光谱是通过原子吸收光能产生的光谱,它是分析和检测元素含量的重要方法。
有机化学基础知识点有机化合物的光谱分析有机化合物的光谱分析光谱分析是有机化学中一种重要的实验方法,它通过测量物质与电磁波的相互作用来获取有关分子结构和化学环境的信息。
在有机化学中,常用的光谱技术有红外光谱、质谱和核磁共振光谱等。
本文将介绍有机化合物的光谱分析方法及其基础知识点。
一、红外光谱(Infrared Spectroscopy)红外光谱是一种常用的有机化合物结构分析方法。
它通过测量物质在红外辐射下吸收光的波长和强度来研究有机分子的化学键和官能团。
在红外光谱中,最常见的峰位分别对应于C-H、C=O和O-H等功能团。
例如,红外光谱中出现在3000-2850 cm^-1的峰位通常表示有机分子中存在C-H键。
二、质谱(Mass Spectrometry)质谱是一种用来确定有机化合物分子结构和分子量的技术。
它通过测量物质中离子的质量和相对丰度来分析化合物的化学成分。
质谱的主要步骤包括样品的蒸发、离子化、质谱分析以及数据处理等。
质谱通常可以提供有机分子的分子式、分子量和结构等信息。
三、核磁共振光谱(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)核磁共振光谱是一种用来研究原子核之间相互作用以及有机分子结构的技术。
它利用核磁共振现象来测量物质中核自旋的能级差和能级的相对强度。
核磁共振光谱常用于确定有机分子的结构、官能团以及它们之间的化学键。
常见的核磁共振光谱包括^1H核磁共振和^13C核磁共振。
四、其他光谱分析方法除了红外光谱、质谱和核磁共振光谱之外,还有一些其他的光谱分析方法在有机化学中得到广泛应用。
例如,紫外-可见吸收光谱可以用于测量有机分子的电子跃迁能级,从而分析其共振结构和电子吸收性质。
拉曼光谱可以提供有机分子的振动和转动信息。
电子自旋共振光谱则用于研究物质中的自由基和电子结构等。
总结:有机化合物的光谱分析方法在有机化学中发挥着重要的作用。
通过红外光谱、质谱和核磁共振光谱等技术,我们可以获得有机分子的结构、官能团和化学键等信息,从而更好地理解和研究有机化学反应和反应机理。
光谱分析方法光谱分析是一种通过分析物质吸收、发射或散射光的波长和强度来确定物质成分和结构的方法。
它是一种非常重要的分析技术,广泛应用于化学、生物、环境和材料等领域。
在光谱分析中,常用的方法包括紫外可见光谱、红外光谱、拉曼光谱、质谱等。
下面将分别介绍这些光谱分析方法的原理和应用。
紫外可见光谱是通过测量样品对紫外可见光的吸收来确定样品的成分和浓度。
紫外可见光谱广泛应用于有机化合物、药物、食品和环境监测等领域。
其原理是物质分子在吸收光能后,电子从基态跃迁到激发态,从而产生吸收峰。
根据吸收峰的位置和强度,可以确定物质的结构和浓度。
红外光谱是通过测量样品对红外光的吸收来确定样品的成分和结构。
红外光谱广泛应用于有机化合物、聚合物、药物和生物分子等领域。
其原理是物质分子在吸收红外光后,分子振动和转动产生特定的吸收峰。
根据吸收峰的位置和强度,可以确定物质的结构和功能基团。
拉曼光谱是通过测量样品对激光光的散射来确定样品的成分和结构。
拉曼光谱广泛应用于无机化合物、材料和生物分子等领域。
其原理是激光光与样品发生相互作用后,产生拉曼散射光,其频率和强度与样品的分子振动和转动有关。
根据拉曼光谱的特征峰,可以确定物质的结构和晶体形态。
质谱是通过测量样品离子的质量和丰度来确定样品的成分和结构。
质谱广泛应用于有机化合物、生物分子和环境样品等领域。
其原理是样品分子经过电离后,产生离子,经过质谱仪的分析,可以得到样品分子的质量和丰度信息。
根据质谱图谱的特征峰,可以确定物质的分子量和结构。
综上所述,光谱分析方法是一种非常重要的分析技术,它可以通过测量样品对光的吸收、发射或散射来确定样品的成分和结构。
不同的光谱分析方法具有不同的原理和应用领域,可以相互补充和验证,为科学研究和工程应用提供了重要的手段。
希望本文对光谱分析方法有所帮助,谢谢阅读!。
光谱的分类知识点总结1. 连续光谱连续光谱是指当高温物体或光源发出的光波经过棱镜或光栅分解后所得到的光谱。
连续光谱中包括了从短波长的紫外线到长波长的红外线的所有波长的光,这种光谱在整个频谱上呈现连续的分布。
常见的例子是熔炉燃烧或者火焰的光谱。
连续光谱的特点是:光强随波长的变化相对平缓,没有突变的峰值,呈现一条平滑的曲线。
2. 线状光谱线状光谱是指由原子、分子发出或者吸收的光波经过棱镜或光栅分解后所得到的光谱。
线状光谱中只包含某些特定波长的光,这些波长呈现为一条或多条清晰的窄带峰值。
常见的例子是氢原子发射光谱或者氢原子吸收光谱。
线状光谱的特点是:光谱呈现出一些明显的、离散的波峰。
光谱的分类还可以按照光谱的来源来分:1. 发射光谱发射光谱是指物质受到外界激发后所发出的光波。
例如,当氢原子受到激发后,会发出特定波长的光,形成氢原子的发射光谱。
发射光谱通常以线状光谱的形式呈现,因为物质只会发射某些特定波长的光。
2. 吸收光谱吸收光谱是指物质吸收外界光波后产生的光谱。
物质对不同波长的光的吸收程度是不同的,这种吸收光谱通常以连续光谱的形式呈现。
吸收光谱可以通过光谱仪测量样品对不同波长光的吸收情况,从而得到样品的吸收光谱。
3. 散射光谱散射光谱是指物质对外界入射光波发生散射后产生的光谱。
散射光谱通常以连续光谱的形式呈现,其特点是入射光波的波长并不发生变化,但散射后的光波强度和方向发生了改变。
常见的例子是空气中的雷利散射,太阳光穿过大气层时会发生散射。
此外,光谱还可以按照波长范围进行分类:1. 紫外光谱紫外光谱是指波长范围在10纳米到400纳米之间的光谱。
紫外光谱主要用于研究分子的电子能级结构、化学键的种类和键能大小等问题。
常见的应用包括紫外吸收光谱和紫外荧光光谱等。
2. 可见光谱可见光谱是指波长范围在400纳米到700纳米之间的光谱,也就是人眼可以看到的光谱范围。
可见光谱的主要特点是不同波长的光对人眼呈现出不同的颜色,因此可见光谱在色彩测量、颜色分析等方面有着广泛的应用。
原子发射光谱分析1、原子发射光谱分析的基本原理(依据)2、ICP光源形成的原理及特点(习题2):ICP是利用高频加热原理。
当在感应线圈上施加高频电场时,由于某种原因(如电火花等)在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动,碰撞气体原子,使之迅速、大量电离,形成雪崩式放电,电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流,在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合,这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离,并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。
其特点如下:工作温度高、同时工作气体为惰性气体,因此原子化条件良好,有利于难熔化合物的分解及元素的激发,对大多数元素有很高的灵敏度。
(2)由于趋肤效应的存在,稳定性高,自吸现象小,测定的线性范围宽。
(3)由于电子密度高,所以碱金属的电离引起的干扰较小。
(4)ICP属无极放电,不存在电极污染现象。
(5)ICP的载气流速较低,有利于试样在中央通道中充分激发,而且耗样量也较少。
(6)采用惰性气体作工作气体,因而光谱背景干扰少。
3、掌握特征谱线、共振线、灵敏线、最后线、分析线的含义及其它们之间的内在联系。
(习题3)4、:由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。
共振线具有最小的激发电位,因此最容易被激发,为该元素最强的谱线。
5、灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线,多是共振线(resonance line)。
最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时,最后仍能观察到的几条谱线。
它也是该元素的最灵敏线。
进行分析时所使用的谱线称为分析线(analytical line)。
由于共振线是最强的谱线,所以在没有其它谱线干扰的情况下,通常选择共振线作为分析线。
发射光谱定性分析的基本原理和常用方法。
(习题5由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发下,可以产生各自的特征谱线,其波长是由每种元素的原子性质决定的,具有特征性和唯一性,因此可以通过检查谱片上有无特征谱线的出现来确定该元素是否存在,这就是光谱定性分析的基础。
进行光谱定性分析有以下三种方法:(1)比较法。
将要检出元素的纯物质或纯化合物与试样并列摄谱于同一感光板上,在映谱仪上检查试样光谱与纯物质光谱。
若两者谱线出现在同一波长位置上,即可说明某一元素的某条谱线存在。
本方法简单易行,但只适用于试样中指定组分的定性。
(2)对于复杂组分及其光谱定性全分析,需要用铁的光谱进行比较。
采用铁的光谱作为波长的标尺,来判断其他元素的谱线。
(3)当上述两种方法均无法确定未知试样中某些谱线属于何种元素时,可以采用波长比较法。
即准确测出该谱线的波长,然后从元素的波长表中查出未知谱线相对应的元素进行定性。
光谱定量分析的依据是什么?为什么要采用内标?简述内标法原理。
内标元素和分析线对应具备哪些条件?为什么?(习题8)解:在光谱定量分析中,元素谱线的强度I与该元素在试样中的浓度C呈下述关系:I= a C b在一定条件下,a,b为常数,因此log I = b log C +log a亦即谱线强度的对数与浓度对数呈线性关系,这就是光谱定量分析的依据。
在光谱定量分析时,由于a,b随被测元素的含量及实验条件(如蒸发、激发条件,取样量,感光板特性及显影条件等)的变化而变化,而且这种变化往往很难避免,因此要根据谱线强度的绝对值进行定量常常难以得到准确结果。
所以常采用内标法消除工作条件的变化对测定结果的影响。
用内标法进行测定时,是在被测元素的谱线中选择一条谱线作为分析线,在基体元素(或定量加入的其它元素)的谱线中选择一条与分析线均称的谱线作为内标线,组成分析线对,利用分析线与内标线绝对强度的比值及相对强度来进行定量分析。
这时存在如下的基本关系:log R = log(I1/I2) = b1log C + logA其中A=a1/I2内标元素和分析线对应具备的条件①内标元素与被测元素在光源作用下应有相近的蒸发性质;②内标元素若是外加的,必须是试样中不含或含量极少可以忽略的。
③分析线对选择需匹配;两条原子线或两条离子线,两条谱线的强度不宜相差过大。
④分析线对两条谱线的激发电位相近。
若内标元素与被测元素的电离电位相近,分析线对激发电位也相近,这样的分析线对称为“均匀线对”。
⑤分析线对波长应尽可能接近。
分析线对两条谱线应没有自吸或自吸很小,并不受其它谱线的干扰。
⑥内标元素含量一定的。
原子吸收光谱分析1、简述原子吸收分光光度分析的基本原理(依据)。
(习题1)要掌握几个重要前提条件:1)由空心阴极灯发射锐线光源(为什么?习题3);2)试样原子化蒸汽对锐线光源所发射的特征谱线进行吸收(原子化的方法?习题6);3)以峰值吸收代替积分吸收。
满足以上条件,在一定浓度范围和一定火焰宽度的情况下,A=kc。
2、原子吸收分析中产生背景吸收的原因及影响,减免措施与原理。
3、定量分析的依据和方法。
(习题9)AAS是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定量分析的方法.紫外吸收光谱分析解:背景吸收是由于原子化器中的气态分子对光的吸收或高浓度盐的固体微粒对光的散射而引起的,它们属于一种宽频带吸收.而且这种影响一般随着波长的减短而增大,同时随着基体元素浓度的增加而增大,并与火焰条件有关.可以针对不同情况采取不同的措施,例如火焰成分中OH,CH,CO等对光的吸收主要影响信号的稳定性,可以通过零点调节来消除,由于这种吸收随波长的减小而增加,所以当测定吸收波长位于远紫外区的元素时,可以选用空气-H2,Ar-H2火焰.对于火焰中金属盐或氧化物、氢氧化物引起的吸收通常利用高温火焰就可消除。
有时,对于背景的吸收也可利用以下方法进行校正:(1)邻近线校正法;(2)用与试液组成相似的标液校正;(3)分离基体.解:石墨炉原子化器是将一个石墨管固定在两个电极之间而制成的,在惰性气体保护下以大电流通过石墨管,将石墨管加热至高温而使样品原子化.与火焰原子化相比,在石墨炉原子化器中,试样几乎可以全部原子化,因而测定灵敏度高.对于易形成难熔氧化物的元素,以及试样含量很低或试样量很少时非常适用.缺点:共存化合物的干扰大,由于取样量少,所以进样量及注入管内位置的变动会引起误差,因而重现性较差.解:在一定的浓度范围和一定的火焰宽度条件下,当采用锐线光源时,溶液的吸光度与待测元素浓度成正比关系,这就是原子吸收光谱定量分析的依据。
常用两种方法进行定量分析:(1)标准曲线法:该方法简便、快速,但仅适用于组成简单的试样。
(2)标准加入法:本方法适用于试样的确切组分未知的情况。
不适合于曲线斜率过小的情况。
1、电子跃迁的类型有哪些?各种跃迁所需能量大小顺序如何?各处于什么波长范围?(习题2)2、助色团、生色团的含义。
有机化合物有几种类型紫外吸收带?它们产生的原因是什么?有什么特点?(习题4)3、紫外吸收光谱的应用:定性分析、有机化合物分子结构的推断、纯度检查、定量测定应特别注意: 有机化合物分子结构的推断,应用吸收波长与共轭程度的关系。
(习题7,8,9)4、紫外及可见分光光度计与可见分光光度计比较,有什么不同之处?(习题10)红外吸收光谱分析1、红外吸收光谱产生条件?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?(习题1)2、掌握基本概念:何谓基团频率?它有什么重要性及用途?(习题3)何谓指纹区?它有什么特点和用途?(习题6)3、熟记主要基团的基团频率,能指出给定图谱的主要谱峰的来源。
(表10-3,图10-9,图10-10)解:从化学键的性质考虑,与有机化合物分子的紫外-可见吸收光谱有关的电子为:形成单键的s电子,形成双键的p电子以及未共享的或称为非键的n电子.电子跃迁发生在电子基态分子轨道和反键轨道之间或基态原子的非键轨道和反键轨道之间.处于基态的电子吸收了一定的能量的光子之后,可分别发生s→s*,s →p*,p → s*,n →s*,p →p*,n→p*等跃迁类型.p →p*,n →p*所需能量较小,吸收波长大多落在紫外和可见光区,是紫外-可见吸收光谱的主要跃迁类型.四种主要跃迁类型所需能量DE大小顺序为:n →p*<p →p*≤n →s*<s →s*.能够使化合物分子的吸收峰波长向长波长方向移动的杂原子基团称为助色团,例如CH4的吸收峰波长位于远紫外区,小于150nm但是当分子中引入-OH后,甲醇的正己烷溶液吸收波长位移至177nm,-OH起到助色团的作用.当在饱和碳氢化合物中引入含有p键的不饱和基团时,会使这些化合物的最大吸收波长位移至紫外及可见光区,这种不饱和基团成为生色团.例如,CH2CH2的最大吸收波长位于171nm处,而乙烷则位于远紫外区.解:首先有机化合物吸收光谱中,如果存在饱和基团,则有s →s*跃迁吸收带,这是由于饱和基团存在基态和激发态的 s电子,这类跃迁的吸收带位于远紫外区.如果还存在杂原子基团,则有n →s*跃迁,这是由于电子由非键的n轨道向反键s轨道跃迁的结果,这类跃迁位于远紫外到近紫外区,而且跃迁峰强度比较低.如果存在不饱和C=C双键,则有p →p*,n →p*跃迁,这类跃迁位于近紫外区,而且强度较高.如果分子中存在两个以上的双键共轭体系,则会有强的K 吸收带存在,吸收峰位置位于近紫外到可见光区.对于芳香族化合物,一般在185nm,204nm左右有两个强吸收带,分别成为E1, E2吸收带,如果存在生色团取代基与苯环共轭,则E2吸收带与生色团的K带合并,并且发生红移,而且会在230-270nm处出现较弱的精细吸收带(B带).这些都是芳香族化合物的特征吸收带.(a)为a,b-不饱和酮,即第一种异构体,因为该分子中存在两个双键的pp共轭体系,吸收峰波长较长,而(b)在220nm以后无强吸收,说明分子中无K吸收带.故为第二中异构体.解;可以,(1)中第一个化合物含有三个共轭双键,最大吸收波长比第二种化合物要长,强度也较高.同理(2)中第二个化合物含有三个共轭双键.解:(b) > (a) >≈ (c)(b) 中有两个共轭双键,存在K吸收带,(a)中有两个双键,而 (c )中只有一个双键.首先光源不同,紫外用氢灯或氘灯,而可见用钨灯,因为二者发出的光的波长范围不同.从单色器来说,如果用棱镜做单色器,则紫外必须使用石英棱镜,可见则石英棱镜或玻璃棱镜均可使用,而光栅则二者均可使用,这主要是由于玻璃能吸收紫外光的缘故.从吸收池来看,紫外只能使用石英吸收池,而可见则玻璃、石英均可使用,原因同上。
从检测器来看,可见区一般使用氧化铯光电管,它适用的波长范围为625-1000nm,紫外用锑铯光电管,其波长范围为200-625nm.红外吸收光谱分析4、红外吸收光谱产生条件?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?(习题1)5、掌握基本概念:何谓基团频率?它有什么重要性及用途?(习题3)何谓指纹区?它有什么特点和用途?(习题6)6、熟记主要基团的基团频率,能指出给定图谱的主要谱峰的来源。