仪器分析原理
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各种仪器分析的基本原理仪器分析的基本原理主要涉及到不同类型仪器的工作原理和分析原理。
以下是一些常见仪器的基本原理:1.光谱仪器光谱仪器包括紫外可见光谱仪、红外光谱仪、质谱仪等。
其基本原理是测量样品对不同波长的光的吸收、发射或散射。
通过样品吸收、发射或散射光的特征,可以推断样品的组成、结构和浓度等信息。
2.色谱仪器色谱仪器包括气相色谱仪(GC)、液相色谱仪(HPLC)、离子色谱仪(IC)等。
其基本原理是在不同相的载体(固定相)上,利用样品分子在移动相中的不同分配、吸附、离子交换等特性,在固定相和移动相之间进行分离和分析。
3.质谱仪器质谱仪器是一种通过离子化技术对化学物质进行分析的仪器。
其基本原理是将样品中的分子或原子通过电离过程转变为带电的离子,然后通过质谱仪中不同电场、磁场等设备进行分析和检测。
4.电化学仪器电化学仪器包括电位计、电导仪、电解池等。
其基本原理是利用电化学反应来分析和测试样品中的化学物质。
常用电化学仪器有电化学分析技术、电化学平衡技术等。
5.核磁共振仪器核磁共振仪器通过检测和分析化学物质中原子核的行为来获得样品结构和性质的信息。
其基本原理是通过外加磁场和射频脉冲来激发和探测样品中的核磁共振信号,从而得到样品的谱图和数据。
6.能谱仪器能谱仪器是以能量测量为基础的一类仪器,包括γ射线仪、X射线仪、电子显微镜等。
其基本原理是通过测量材料与射线相互作用后所产生的能量变化来分析和测量样品的成分、形态和结构等。
7.热分析仪器热分析仪器主要有差示扫描量热仪(DSC)、示差热分析仪(DTA)、热重分析仪(TGA)等。
其基本原理是通过样品在不同温度下吸热、放热或失重的行为,来分析材料的性质、热稳定性和热分解特性。
8.电子显微镜电子显微镜是一种使用电子束替代可见光进行成像的仪器。
其基本原理是通过加速电子并聚焦形成电子束,然后在样品表面扫描,通过与样品相互作用所产生的信号来生成图像。
电子显微镜主要包括透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)。
仪器分析的原理范文仪器分析是一种利用各种物理、化学或生物原理和技术手段对物质进行定性或定量分析的方法。
下面,我会简要介绍几种常见的仪器分析原理。
1.光谱分析原理光谱分析利用物质与光的相互作用来进行定性和定量分析。
常见的光谱分析方法包括紫外可见光谱分析、红外光谱分析和拉曼光谱分析等。
这些方法根据物质不同的吸收、发射或散射光的特性来确定物质的成分或浓度。
2.质谱分析原理质谱分析是一种利用质谱仪来分析物质的化学成分和结构的方法。
它通过将样品离子化并通过磁场或电场将其分离,然后测量样品离子的质荷比来确定样品的成分和结构。
质谱分析广泛应用于无机分析、有机分析、生物分析和环境分析等领域。
3.色谱分析原理色谱分析是一种利用固态或液态材料对物质进行分离和分析的方法。
常见的色谱分析方法有气相色谱、液相色谱和层析色谱等。
这些方法根据样品在固定相或液相中的相互作用差异来分离物质,然后根据分离出来的物质的不同特性进行定性和定量分析。
4.电化学分析原理电化学分析是一种利用电性质来进行定性和定量分析的方法。
常见的电化学分析方法包括电位滴定、极谱分析和电化学传感器等。
这些方法基于样品在电极表面的电化学反应来确定样品的成分和浓度。
5.核磁共振分析原理核磁共振分析是一种利用样品中核自旋的性质来进行分析的方法。
核磁共振分析常用于确定样品的结构、测量样品中不同核自旋的含量和动力学研究等。
核磁共振分析依赖于样品中核自旋与外加磁场相互作用的性质。
6.质量分析原理质量分析是一种利用质量分析仪器对粒子、分子或离子的质量进行分析的方法。
质量分析常用于确定样品中不同化学元素或化合物的质量以及分析样品中的碳同位素比例、氢同位素比例等。
质量分析基于样品中质谱离子质量和质量荷比的性质来确定样品的成分和浓度。
总之,仪器分析方法的原理主要依赖于物质与特定性质(如光、质量、电性等)的相互作用,通过测量这些相互作用的特性来确定样品的成分和浓度。
这些原理为我们提供了广泛、灵敏和准确分析样品的手段,广泛应用于科学研究、工业生产和环境监测等领域。
仪器分析知识点总结一、基本原理1. 仪器分析的基本原理仪器分析是通过利用物理、化学、生物等现代科学技术的原理,将样品中所含的各种化学成分,或隐性特征转化为测定结果的工作过程。
其基本原理是将样品与仪器设备相结合,通过检测样品的光学、电学、热学、声学等性质,从而分析出样品中所含的成分、结构和性质。
2. 仪器分析的应用范围仪器分析广泛应用于生产、科研、医疗、环保、食品安全等领域。
在食品安全领域,通过仪器分析可以检测食品中的化学污染物、毒素、添加剂等,确保食品安全。
在医疗领域,可以使用仪器分析对生物样品进行分析,诊断疾病。
在环保领域,可以利用仪器分析监测环境中的污染物含量,保护环境。
二、常见的仪器设备1. 红外光谱仪红外光谱仪是一种分析化学仪器,主要用于分析样品的结构和成分。
其原理是通过测量样品对红外辐射的吸收情况,从而对样品进行分析。
红外光谱仪可以用于有机物、无机物、生物大分子等样品的分析,广泛应用于化学、医学、生物等领域。
2. 质谱仪质谱仪是一种高灵敏度、高分辨率的分析仪器,可以用于分析样品中的各种化合物和元素。
其原理是通过对样品离子化、分子裂解和质谱分析,从而获得样品的成分和结构信息。
质谱仪广泛应用于化学、生物、环境等领域,可以用于检测样品中的有机物、无机物、生物大分子等。
3. 气相色谱仪气相色谱仪是一种用于分离和分析样品中化合物的仪器设备。
其原理是通过气相色谱柱对样品中的化合物进行分离,再通过检测器对分离后的化合物进行检测。
气相色谱仪可以用于分析样品中的有机物、小分子有机化合物、环境中的污染物等,是化学、环境等领域中常用的仪器设备。
4. 离子色谱仪离子色谱仪是一种用于离子分析的仪器设备,主要用于分析水样中的离子成分和浓度。
其原理是通过离子交换柱对水样中的离子进行分离,再通过检测器对分离后的离子进行检测。
离子色谱仪广泛应用于环境、食品安全、医疗等领域,可以对水样中的无机离子、有机离子进行分析。
三、样品处理技术1. 样品前处理样品前处理是仪器分析中一个重要的环节,其目的是提高仪器分析的准确度和可靠性。
仪器分析方法的原理及应用1. 仪器分析方法简介仪器分析是一种利用仪器设备进行化学分析的方法,与传统的化学分析方法相比,仪器分析具有快速、准确、灵敏和自动化等特点。
仪器分析方法广泛应用于各个领域,包括环境监测、医药研发、食品安全、材料分析等。
2. 仪器分析的原理仪器分析的原理基于物质的性质与测量信号的相关性。
常见的仪器分析方法包括光谱分析、电化学分析、质谱分析等。
2.1 光谱分析原理光谱分析是利用物质对特定波长的光的吸收、发射或散射现象进行分析的方法。
它基于物质与光的相互作用的特性,通过测量光的强度变化来推断样品中物质的含量或性质。
常见的光谱分析方法包括紫外可见光谱、红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱等。
这些方法在不同波长范围内对样品进行激发或检测,通过测量不同波长的光信号来获取样品的信息。
2.2 电化学分析原理电化学分析是利用电化学方法进行分析的一种手段。
它基于物质在电场或电流作用下的电化学反应,通过测量电流、电压等电学信号来分析样品的组成和性质。
常见的电化学分析方法包括电解析、电位法、极谱法等。
这些方法通过测量电化学反应产生的电信号来确定样品中某种物质的含量、反应速率等信息。
2.3 质谱分析原理质谱分析是利用质谱仪对样品中不同离子的质量-电荷比进行分析的方法。
它基于物质在电磁场中消耗或释放能量的特性,通过测量样品中离子的质量-电荷比来分析样品的组成和结构。
质谱分析方法包括质谱仪、质谱质点法、质谱图谱法等。
这些方法通过将样品原子或分子离子化后,利用电场、磁场或进一步的离子反应分析样品成分。
3. 仪器分析方法的应用仪器分析方法在不同领域都有广泛的应用,下面列举了一些典型应用场景:•环境监测:利用光谱分析、电化学分析等方法,监测空气、水体、土壤等环境中污染物的含量,以及有害物质的来源和分布情况。
•医药研发:利用质谱分析、光谱分析等方法,对药物、活性成分进行结构分析和含量测定,以提高药物的疗效和稳定性。
•食品安全:利用光谱分析、电化学分析等方法,对食品中的添加剂、农残、重金属等进行检测,保障食品的安全和品质。
仪器分析方法仪器分析方法是指利用各种仪器设备对物质进行分析、检测和测量的方法。
在现代科学研究和工业生产中,仪器分析方法扮演着至关重要的角色。
本文将从仪器分析方法的基本原理、常见仪器设备及其应用领域等方面进行介绍。
仪器分析方法的基本原理。
仪器分析方法的基本原理是利用仪器设备对物质的性质、成分、结构等进行定量或定性的分析和测量。
这些仪器设备包括光谱仪、色谱仪、质谱仪、电化学分析仪等。
通过这些仪器设备,可以对样品进行光谱分析、色谱分析、质谱分析、电化学分析等,从而获取样品的相关信息。
常见仪器设备及其应用领域。
光谱仪是一种利用物质对光的吸收、散射、发射等特性进行分析的仪器设备。
它广泛应用于化学、生物、环境等领域的物质分析和检测。
色谱仪是一种利用物质在固定相和流动相中的分配行为进行分离和分析的仪器设备。
它主要应用于化学、生物、医药等领域的成分分析和检测。
质谱仪是一种利用物质的质谱特性进行分析和检测的仪器设备。
它主要应用于化学、生物、医药等领域的成分分析和结构鉴定。
电化学分析仪是一种利用物质在电场作用下的电化学行为进行分析和检测的仪器设备。
它主要应用于化学、生物、环境等领域的电化学分析和检测。
仪器分析方法的发展趋势。
随着科学技术的不断发展,仪器分析方法也在不断创新和完善。
未来,仪器分析方法的发展趋势主要体现在以下几个方面,一是智能化。
随着人工智能、大数据等技术的发展,仪器分析方法将更加智能化,实现自动化、智能化分析和检测。
二是远程化。
随着互联网、物联网等技术的发展,仪器分析方法将实现远程监测和远程控制,实现远程化分析和检测。
三是微型化。
随着纳米技术、微流控技术等的发展,仪器分析方法将更加微型化,实现微型化分析和检测。
四是多元化。
随着多元分析技术的发展,仪器分析方法将实现多元化分析和检测,获取更加全面的样品信息。
结语。
仪器分析方法作为现代科学研究和工业生产中不可或缺的手段,发挥着重要作用。
通过本文的介绍,相信读者对仪器分析方法有了更深入的了解,希望本文能够对相关领域的科研工作和生产实践有所帮助。
仪器分析与总结分析仪器与总结仪器分析是一种通过仪器设备对物质进行测试和分析,获取精确数据和结果的方法。
其广泛应用于科研实验室、工业生产和环境监测等领域。
本文将对仪器分析的原理、分类和应用进行详细的分析,并总结其优缺点及发展趋势。
一、仪器分析的原理仪器分析的原理是基于物质与电磁辐射、粒子束、声波等相互作用的基础上进行分析。
具体而言,仪器分析分为光学分析、电化学分析、质谱分析、核磁共振分析和热分析等多种方法。
这些方法通过测量样品与仪器之间的响应信号,来推断样品的组成、结构和性质。
光学分析是利用光的吸收、散射、发射和干涉等现象对样品进行分析的方法。
其中,常用的方法有紫外可见分光光度法、荧光法和原子吸收光谱法。
电化学分析是通过样品与电极之间的电荷转移过程进行分析的方法,其中常见的有电位滴定法、电位荧光法和电解析光波法。
质谱分析是通过测量样品中离子的质量-电荷比来分析样品的成分和结构,其中常见的有质谱法和电离质谱法。
核磁共振分析是通过测量样品中核自旋的频率来分析样品的结构和性质,其中常见的有核磁共振光谱法和电子顺磁共振法。
热分析是通过测量样品在一定条件下的物理和化学变化来分析样品的成分和性质,其中常见的有差示热分析法和热重分析法。
二、仪器分析的分类根据仪器的特点和应用范围,仪器分析可分为定性分析和定量分析。
定性分析是通过测量样品的响应信号来确定样品中存在的成分和结构的方法。
定性分析常用于物质的鉴定和鉴别。
例如,通过光谱法可以确定物质的吸收或发射峰,从而判断物质的种类和结构。
定量分析是通过测量样品的响应信号来确定样品中成分的含量和浓度的方法。
定量分析常用于物质的含量测定和质量控制。
例如,通过光度法可以测定物质的吸光度,从而计算出物质的浓度。
三、仪器分析的应用仪器分析广泛应用于科研实验室、工业生产和环境监测等领域。
其应用范围涉及医药、化工、冶金、环保、食品、农业等多个行业。
在医药领域,仪器分析可用于药物的研发、质量控制和药物代谢的研究等。
仪器分析的原理仪器分析是一种广泛应用于科学研究、工业生产和环境监测等领域的分析技术。
它通过使用各种仪器设备,利用物质的物理、化学性质和相互作用来定量或定性分析样品的成分和性质。
在仪器分析中,有多种原理被应用,下面将逐一介绍其中几种常见的原理。
1. 光谱分析原理:光谱分析是利用物质对光的吸收、发射或散射而进行分析的方法。
常见的光谱分析技术包括紫外可见光谱、红外光谱、质谱等。
光谱分析原理基于不同物质吸收或发射光的特征,通过测量样品与光源的相互作用,从而推断出样品的成分和浓度。
2. 色谱分析原理:色谱分析是利用物质在固定相和流动相中不同的分配或吸附性质进行分离分析的方法。
常见的色谱分析技术包括气相色谱、液相色谱等。
色谱分析原理基于样品成分在不同相中的携带速度差异,通过测量携带速度,从而实现对样品进行定性和定量分析。
3. 电化学分析原理:电化学分析是利用物质在电极上与电流或电势的关系进行分析的方法。
常见的电化学分析技术包括电解法、电沉积法、电化学阻抗谱等。
电化学分析原理基于物质在电场或电流的作用下,引起电势变化或电流变化,通过测量这些变化来推断样品的性质和浓度。
4. 质谱分析原理:质谱分析是利用物质在质谱仪中通过分子碎片的质量-电荷比进行分析的方法。
常见的质谱分析技术包括质谱质量分析、质谱图谱等。
质谱分析原理基于样品分子在高能状态下发生断裂,形成一系列碎片离子,根据这些离子的质量-电荷比进行分析。
5. 核磁共振分析原理:核磁共振分析是利用核自旋在外加磁场和射频电磁场的作用下发生共振而进行分析的方法。
常见的核磁共振分析技术包括核磁共振成像、核磁共振波谱等。
核磁共振分析原理基于不同核自旋在不同磁场中的共振频率差异,通过测量共振信号来推断样品的成分和分子结构。
综上所述,仪器分析的原理涵盖了光谱分析、色谱分析、电化学分析、质谱分析和核磁共振分析等多个领域,每种原理都有其独特的应用和优势。
仪器分析通过高效、准确的手段提供了快速分析样品成分和性质的方法,为科学研究和生产工作提供了重要的技术支持。
仪器分析第知识点总结1. 仪器分析的原理仪器分析是利用各种科学仪器对物质进行测试分析,从而确定物质的成分和性质。
仪器分析的原理是基于物质的特定性质和相应的测试方法。
常见的仪器分析原理包括光谱分析、色谱分析、质谱分析、电化学分析等。
2. 仪器分析的分类仪器分析可以按照分析方法、使用仪器、测定目的等多种方式进行分类。
根据不同的分类方式,仪器分析可以分为以下几类:(1)按分析方法分类:包括光谱分析、色谱分析、电化学分析、质谱分析、热分析等。
(2)按使用仪器分类:包括光谱仪、色谱仪、质谱仪、电化学仪器等。
(3)按测定目的分类:包括定性分析和定量分析。
3. 仪器分析的常用技术(1)光谱分析:是利用物质吸收、发射、散射等光谱特性进行定性和定量分析的方法,包括紫外-可见吸收光谱、红外光谱等。
(2)色谱分析:是一种以物质在固定相和流动相中分配系数不同而分离出组分的方法,包括气相色谱、液相色谱等。
(3)质谱分析:是利用物质在质谱仪中被离子化并在电场作用下产生碎片进行分析的方法,包括质子、电子和质子化电子撞击等。
(4)电化学分析:是利用电化学方法进行分析的技术,包括电导率法、电动势法、极谱法等。
4. 仪器分析的应用仪器分析技术已广泛应用于化学、生物、环境、药物等领域,为各行各业的科研和生产提供了重要支持。
例如,在环境保护领域,仪器分析可用于检测大气、水体和土壤中的污染物;在药物研发领域,仪器分析可用于药物的成分分析和质量控制。
综上所述,仪器分析作为一种重要的化学分析手段,具有广泛的应用前景。
通过对仪器分析的原理、分类、常用技术和应用进行系统总结,有助于加深对仪器分析技术的理解,对于提高仪器分析的能力和水平具有积极的意义。
试验仪器原理一、电子天平原理:电子天平利用电磁力的平衡原理进行测量。
当被测物体放在电子天平的称盘上时,称盘上的电磁振子会产生振动,通过称盘与振子之间的电磁感应,将称盘的振动变为电信号输出。
电子天平会根据电信号的变化判断称盘上物体的重量。
二、分光光度计原理:分光光度计通过将入射的白光经过一系列光学元件分解成不同波长的光束,并通过样品、参比和检测光电池,来测量光束的吸光度。
当样品溶液通过样品池时,它会对一定波长范围内的光吸收一部分,吸光度与溶液中物质浓度成正比。
三、pH计原理:pH计测定物质的酸碱度。
pH计内置一个具有标准化电势的酸碱电极和参比电极。
当电极浸入溶液中时,参比电极会提供一个固定的电势作为参照,而酸碱电极则对溶液的酸碱度产生响应,生成相应的电势。
pH计通过测量这两个电势之间的差异,将其与已知溶液标准化时的电势差进行比较,从而得到溶液的pH值。
四、气相色谱仪原理:气相色谱仪将样品蒸发成气体,并通过柱子内的填充物与移动相进行相互作用。
样品分子会因为在固定相上的亲和力不同而以不同的速率通过柱子,从而分离成不同的成分。
经过柱子的成分会进入一个检测器,检测器根据不同成分的性质产生不同的信号,形成色谱图。
通过对色谱图的分析,可以确定样品中不同成分的含量和种类。
五、光纤光谱仪原理:光纤光谱仪通过将进入光纤的光束在光栅的作用下分散成不同波长的光束,并通过检测器测量光强度,来获得光谱。
入射的光经过光纤传输到样品,样品上的反射和散射会对光强度产生影响。
通过测量不同波长下的光强度变化,可以获得样品的光谱信息,从而分析样品中的成分和性质。
以上是一些常见试验仪器的原理介绍,它们分别通过不同的物理原理来测量或分析样品的性质和组成。
各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法仪器分析是化学分析中的重要分支,它利用各种仪器设备,通过对样品中成分的检测、鉴定和测量,实现对样品的分析和解释。
下面介绍几种常见的仪器分析方法及其基本原理和谱图表示方法。
原子吸收光谱法(AAS)1.基本原理:原子吸收光谱法是基于原子能级跃迁的吸收光谱法。
样品中的原子在高温烈焰中被激发为原子态,当光源发射的光束通过样品时,其中的某些元素会被吸收,导致光强减弱。
通过测量光强减弱程度,可以推算出样品中元素的含量。
2.谱图表示方法:原子吸收光谱的谱图表示吸光度(Absorbance)与波长(Wavelength)的关系。
横坐标为波长,纵坐标为吸光度。
在每个元素的吸收峰处,吸光度会显著增加,从而实现对元素的定性定量分析。
气相色谱法(GC)1.基本原理:气相色谱法是一种分离和分析复杂混合物的方法。
样品中的组分在气相状态下被载气携带通过色谱柱,不同组分在固定相和移动相之间的分配系数不同,因此会以不同的速度通过色谱柱,从而实现各组分的分离。
通过检测器对分离后的组分进行检测和测量,可以得到各组分的含量。
2.谱图表示方法:气相色谱图的横坐标为时间(Time),纵坐标为峰高(Peak Height)或峰面积(Peak Area)。
各组分会在不同的时间点出现,通过对比标准品可以得到各峰的定性结果,通过测量峰高或峰面积可以计算出各组分的含量。
紫外-可见光谱法(UV-Vis)1.基本原理:紫外-可见光谱法是一种基于分子吸收光子能量的光谱法。
样品中的分子在紫外-可见光照射下会吸收特定波长的光子能量,导致光强减弱。
通过测量光强减弱程度,可以推算出样品中分子的含量及分子结构信息。
2.谱图表示方法:紫外-可见光谱图的横坐标为波长(Wavelength),纵坐标为吸光度(Absorbance)或透过率(Transmittance)。
在每个分子的特征吸收峰处,吸光度会显著增加,从而实现对分子的定性定量分析。
仪器分析的应用和原理1. 仪器分析的概述仪器分析是一种专门应用于化学和材料科学领域的实验技术,通过使用各种仪器和设备,对物质的成分、结构和性质进行检测、分析和表征。
仪器分析广泛应用于生物医药、环境保护、食品安全、材料研发等领域。
2. 仪器分析的原理和分类仪器分析的原理基于物质与辐射、电磁波、电子束等相互作用的特性,并通过测量物质在这些相互作用中所产生的信号,获得关于物质组成和性质的信息。
根据测量的信号类型和原理,仪器分析可以分为光谱仪器、电化学分析仪器、色谱仪器等。
2.1 光谱仪器光谱仪器是利用物质在光谱范围内吸收、发射、散射光,来获得关于物质组成和性质的信息的仪器。
常见的光谱仪器包括紫外可见分光光度计、红外光谱仪、质谱仪等。
这些仪器可以用来分析物质的成分、结构、浓度等。
2.2 电化学分析仪器电化学分析仪器是利用物质在电化学过程中产生的电流、电势等电化学信号,来获得关于物质组成和性质的信息的仪器。
常见的电化学分析仪器包括电位计、电导率计、电解质测定仪等。
这些仪器可以用来分析物质的离子浓度、氧化还原能力等。
2.3 色谱仪器色谱仪器是利用物质在流经固定相或液相柱中时与固定相发生相互作用而分离的原理,来获得关于物质组成和性质的信息的仪器。
常见的色谱仪器包括气相色谱仪、液相色谱仪等。
这些仪器可以用来分离和分析物质的成分、纯度、相对含量等。
3. 仪器分析的应用举例仪器分析在各个领域都有广泛的应用,以下是几个典型的应用例子。
3.1 生物医药在生物医药领域,仪器分析被用于药物的合成、分离纯化和品质控制等方面。
例如,色谱仪器可以用于药物中成分的分离和检测,质谱仪器可以用于分析药物的结构和纯度。
3.2 环境保护在环境保护领域,仪器分析被用于监测和分析土壤、水体和大气中的污染物。
例如,气相色谱仪可以用于检测空气中的有害气体,光谱仪器可以用于测定水体中的重金属离子浓度。
3.3 食品安全在食品安全领域,仪器分析被用于检测和分析食品中的化学添加剂、农药残留和重金属等有害物质。
仪器分析方法的原理及应用仪器分析方法是利用各种仪器设备进行测试和分析样品的化学组分和性质的方法。
它以仪器设备的高灵敏度、高选择性和高稳定性为基础,通过测定物质的一些特性,来推断样品中所含化学物质的种类、数量和质量分数。
仪器分析方法广泛应用于化学、医药、环境、农业、食品、生命科学等领域,成为现代化学分析的重要手段。
仪器分析方法的原理主要基于现代电子技术、光学原理、质谱原理等。
其中,光学原理广泛应用于分子吸收光谱、荧光光谱、紫外-可见光谱等方法中。
分子吸收光谱利用物质吸收特定波长的电磁辐射时,分子发生电子跃迁,从而产生吸收峰。
从吸收峰的特征可以判断分子的存在和浓度。
荧光光谱则是利用物质在激发态与基态之间的跃迁,发射出特定波长的荧光辐射。
紫外-可见光谱则是通过物质对紫外和可见光的吸收程度来研究其特性。
电化学方法则是利用物质与电极的电化学反应来进行分析。
如电位滴定法、电化学传感器等,利用物质在电位变化下发生的反应来测定其浓度。
电化学方法主要用于测定有机物、无机物以及化学电池中的正负极材料的电位和电流等。
质谱方法是利用质谱仪对样品中的分子进行分离和测定。
质谱仪通过将样品中的分子转化为正离子、负离子或中性分子,并将它们高速加速和分离之后,利用质量分析仪测定其质荷比,从而得到分子的质谱图,进而推导出样品的化学成分。
在环境领域,仪器分析方法可以用于测定空气、水、土壤和废物中的污染物质的种类和含量,从而评估环境质量,指导环境保护。
在食品领域,仪器分析方法可以用于检测食品中的添加剂、农药残留、重金属等有害物质,确保食品的安全性和质量。
在医药领域,仪器分析方法可以用于药物的纯度鉴定、成分分析和质量控制,以及药物代谢产物的检测等。
在化学领域,仪器分析方法可以用于合成反应过程的监测和控制,以及新化合物的结构鉴定。
在生命科学领域,仪器分析方法可以用于分析细胞和组织中的生物分子,研究其结构和功能。
仪器分析的原理及其应用1. 仪器分析的概述仪器分析是一种利用科学仪器对物质成分进行定性和定量分析的方法。
它依赖于现代科学技术和仪器设备,通过测量和分析样品的性质和特征,来获取有关样品组成、结构和性质的信息。
2. 仪器分析的原理仪器分析的原理基于物质与光、电、磁等能量的相互作用。
根据具体的仪器和分析方法的不同,分析原理也有所差异。
以下是常见的仪器分析原理:•光谱分析:利用物质对电磁波的吸收、发射或散射等现象,通过测量和分析光的强度和频率,可以得到样品的成分和结构信息。
常见的光谱分析方法包括紫外可见吸收光谱、红外光谱和质谱等。
•电化学分析:利用物质在电场或电流作用下的电化学反应,测量和分析电流、电势或电荷的变化,来推断样品的成分和性质。
常见的电化学分析方法有电位滴定、电位法和电化学波谱等。
•色谱分析:利用物质在移动相(液相或气相)和静相(固相或涂覆相)之间分配和迁移的差异,实现对样品分离和分析的方法。
常见的色谱分析方法包括气相色谱、液相色谱和薄层色谱等。
•质谱分析:利用物质在质谱仪中经过聚焦、加速和扫描等过程后,不同质量的离子以不同的比例经过检测器,得到质谱图谱,从而获得样品组分和结构信息的方法。
•核磁共振分析:通过应用外磁场和射频辐射,探测样品中原子核的共振行为,测量核磁共振信号的强度和频率,获得样品的成分和结构信息。
3. 仪器分析的应用仪器分析在各个领域都有广泛的应用,其中一些主要应用领域如下:3.1 化学分析•分子结构分析:利用光谱分析等仪器方法,确定有机分子和化合物的结构和功能基团。
•药物分析:通过质谱分析、液相色谱等仪器方法,对药物的成分进行分析和鉴定,保证药物质量和安全性。
•环境分析:通过仪器分析技术,监测和分析大气、水体和土壤中的污染物,为环境保护和治理提供数据和依据。
3.2 生物医学分析•生物分析:通过核磁共振、质谱分析等技术,对生物样品(如血液、尿液等)中的成分和代谢产物进行定量和定性分析。
《仪器分析原理》大作业《仪器分析原理》是化学分析中的一个重要分支,它是通过利用现代仪器设备对待测样品进行测定和分析的一门学科。
本文将围绕《仪器分析原理》展开讨论,从仪器分析的基本概念、分析仪器的分类、仪器运作原理和应用等方面进行具体阐述,并结合实例进行说明。
首先,仪器分析是利用仪器设备进行分析的一种手段,其基本原理是通过对待测样品进行特定的处理和测定,从而获得所需的分析结果。
仪器分析广泛应用于化学、生物、医药等领域,是现代化学分析的重要手段之一其次,根据不同的分析原理和测定方法,仪器可以分为光谱仪器、色谱仪器、质谱仪器、电化学仪器等不同类型。
其中,光谱仪器主要通过测定样品吸收、发射、散射等不同光谱信号来获取分析信息;色谱仪器通过样品在色谱柱中的分离和检测来实现分析;质谱仪器则是通过对样品中分子离子的分析来获得信息等。
不同的仪器在原理和应用上有所差异,但都是基于物质在不同条件下表现出的特定性质来进行分析。
在仪器操作原理方面,通常会涉及到样品的预处理、仪器的校准和检测等步骤。
其中,样品的预处理包括样品的制备、前处理、稀释等步骤,旨在提高测定的准确性和精度;仪器的校准和检测则是确保仪器的准确性和稳定性,从而获得可靠的分析结果。
在仪器操作过程中,操作人员不仅需要熟悉仪器的使用方法,还需要具备一定的实验技能和分析思维。
最后,仪器分析在化学、生物、医药等领域有着广泛的应用。
例如,在环境领域,仪器分析可以用于监测大气、水体、土壤等环境中的污染物,为环境保护和治理提供参考依据;在食品安全领域,仪器分析可以用于检测食品中的添加剂、农药残留等有害物质,保障食品安全;在药物研发领域,仪器分析可以用于药物的纯度检测、质量控制等,确保药物的安全有效性。
总的来说,《仪器分析原理》是一门综合性强、实用性强的学科,其研究内容涵盖了化学、物理、生物等多个领域,对各行各业的发展和进步都具有积极的推动作用。
通过学习和掌握仪器分析原理,可以更好地开展实验研究,提高实验操作技能,为科学研究和生产实践提供有效的支持和保障。
仪器分析原理仪器分析原理是指利用各种仪器设备对物质进行定性、定量分析的基本原理。
仪器分析技术在科学研究、工业生产、环境监测等领域具有重要应用价值,对于提高分析质量、提高工作效率、降低成本具有重要意义。
本文将介绍仪器分析原理的基本概念和相关内容。
仪器分析原理的基本概念。
仪器分析原理是指利用物理、化学、光学等原理,通过仪器设备对样品进行分析的基本规律。
它主要包括样品的制备、仪器的选择、实验条件的控制、数据的处理和结果的解释等内容。
在仪器分析原理中,样品的制备是非常重要的一环,它直接影响到分析结果的准确性和可靠性。
仪器的选择是根据分析的目的和要求来确定的,不同的仪器有不同的分析原理和适用范围。
实验条件的控制是保证分析准确性的关键,包括温度、湿度、压力、光照等因素。
数据的处理和结果的解释是对实验数据进行分析和判断,得出最终的结论。
仪器分析原理的相关内容。
仪器分析原理涉及到许多相关内容,包括光谱分析、色谱分析、质谱分析、电化学分析等。
光谱分析是利用物质对光的吸收、发射、散射等现象进行分析的方法,包括紫外可见吸收光谱、荧光光谱、红外光谱等。
色谱分析是利用物质在固定相和流动相之间的分配现象进行分析的方法,包括气相色谱、液相色谱等。
质谱分析是利用物质离子在电场中的运动轨迹和质量谱图进行分析的方法,包括质子质谱、电子轰击质谱等。
电化学分析是利用物质在电场中的电化学反应进行分析的方法,包括电位滴定、电化学传感器等。
仪器分析原理的应用价值。
仪器分析原理在科学研究、工业生产、环境监测等领域具有重要应用价值。
在科学研究中,仪器分析原理可以帮助科学家们对物质的成分、结构、性质等进行深入研究,为科学发现和技术创新提供支持。
在工业生产中,仪器分析原理可以帮助企业进行产品质量控制、工艺优化、原料分析等,提高生产效率和产品质量。
在环境监测中,仪器分析原理可以帮助监测人员对大气、水体、土壤等环境样品进行分析,及时发现和解决环境污染问题。
仪器分析方法仪器分析方法是指利用各种仪器设备对物质进行分析和检测的方法。
随着科学技术的不断发展,仪器分析方法在化学、生物、环境等领域得到了广泛的应用,并在一定程度上推动了相关领域的发展。
本文将就仪器分析方法的基本原理、常见仪器设备及其应用进行介绍。
仪器分析方法的基本原理是利用仪器设备对物质进行定性、定量分析,通过测量物质的某些特性参数来获取所需的信息。
常见的仪器分析方法包括光谱分析、色谱分析、质谱分析、电化学分析等。
这些方法在分析样品的成分、结构、性质等方面具有独特的优势,能够为科研和生产提供准确的数据支持。
光谱分析是利用物质对光的吸收、发射、散射等现象进行分析的方法。
常见的光谱分析包括紫外可见吸收光谱、红外光谱、荧光光谱等。
这些方法可以用于分析物质的结构、功能团、污染物等,具有高灵敏度、高分辨率的特点。
色谱分析是利用物质在固定相和流动相作用下进行分离和检测的方法。
常见的色谱分析包括气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱等。
这些方法可以用于分离和检测样品中的各种成分,具有分离效果好、分析速度快的特点。
质谱分析是利用物质在质谱仪中进行碎裂和离子检测的方法。
常见的质谱分析包括质子质谱、电子离子化质谱、化学离子化质谱等。
这些方法可以用于分析物质的分子结构、分子量、元素组成等,具有高灵敏度、高分辨率的特点。
电化学分析是利用电化学方法对物质进行分析的方法。
常见的电化学分析包括极谱法、循环伏安法、交流阻抗法等。
这些方法可以用于分析物质的电化学性质、电催化活性、电化学反应动力学等,具有高灵敏度、高选择性的特点。
除了上述方法外,仪器分析方法还包括热分析、表面分析、显微分析等多种方法。
这些方法在化学、生物、环境等领域得到了广泛的应用,为科学研究和生产实践提供了重要的技术支持。
总之,仪器分析方法是现代科学技术的重要组成部分,具有广泛的应用前景和发展空间。
随着科学技术的不断进步,仪器分析方法将会更加准确、高效地为人类社会的发展做出贡献。
26种仪器分析的原理及谱图方法大全1.紫外吸收光谱 UV分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息2.荧光光谱法 FS分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息3.红外吸收光谱法 IR分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率4.拉曼光谱法 Ram分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率5.核磁共振波谱法 NMR分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息6.电子顺磁共振波谱法 ESR分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息7.质谱分析法 MS分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息8.气相色谱法 GC分析原理:样品中各组分在流动相和固定相之间,由于分配系数不同而分离谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息:峰的保留值与组分热力学参数有关,是定性依据;峰面积与组分含量有关9.反气相色谱法 IGC分析原理:探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力谱图的表示方法:探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线提供的信息:探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数10.裂解气相色谱法 PGC分析原理:高分子材料在一定条件下瞬间裂解,可获得具有一定特征的碎片谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息:谱图的指纹性或特征碎片峰,表征聚合物的化学结构和几何构型11.凝胶色谱法 GPC分析原理:样品通过凝胶柱时,按分子的流体力学体积不同进行分离,大分子先流出谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息:高聚物的平均分子量及其分布12.热重法 TG分析原理:在控温环境中,样品重量随温度或时间变化谱图的表示方法:样品的重量分数随温度或时间的变化曲线提供的信息:曲线陡降处为样品失重区,平台区为样品的热稳定区13.热差分析 DTA分析原理:在控温环境中,样品重量随温度或时间变化谱图的表示方法:样品的重量分数随温度或时间的变化曲线提供的信息:曲线陡降处为样品失重区,平台区为样品的热稳定区14.示差扫描量热分析 DSC分析原理:样品与参比物处于同一控温环境中,记录维持温差为零时,所需能量随环境温度或时间的变化谱图的表示方法:热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线提供的信息:提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息15.静态热―力分析 TMA分析原理:样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化谱图的表示方法:样品形变值随温度或时间变化曲线提供的信息:热转变温度和力学状态16.动态热―力分析 DMA分析原理:样品在周期性变化的外力作用下产生的形变随温度的变化谱图的表示方法:模量或tgδ随温度变化曲线提供的信息:热转变温度模量和tgδ17.透射电子显微术 TEM分析原理:高能电子束穿透试样时发生散射、吸收、干涉和衍射,使得在相平面形成衬度,显示出图象谱图的表示方法:质厚衬度象、明场衍衬象、暗场衍衬象、晶格条纹象、和分子象提供的信息:晶体形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相结构和晶格与缺陷等18.扫描电子显微术 SEM分析原理:用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象谱图的表示方法:背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等提供的信息:断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等19.原子吸收AAS原理:通过原子化器将待测试样原子化,待测原子吸收待测元素空心阴极灯的光,从而使用检测器检测到的能量变低,从而得到吸光度。
各种仪器分析及原理仪器分析是通过使用各种仪器设备来进行物质分析的一种方法。
不同的仪器有不同的原理和应用,下面将介绍几种常见的仪器及其原理。
一、光谱仪器1.紫外-可见分光光度计:利用物质吸收可见光或紫外光的特性测定溶液中物质的浓度。
原理是测定物质在特定波长下的吸光度与浓度之间的关系。
2.红外光谱仪:通过测量物质在红外辐射下的吸收或散射特性来确定物质的结构和组成。
原理是不同化学键振动或分子转动会引起特定波长的吸收。
3.质谱仪:通过将物质分子离子化,并根据它们的质量电荷比进行分析。
原理是通过加速带电粒子在磁场中的运动轨迹和速度来测量粒子的质量。
二、电化学仪器1.pH计:通过测量溶液中氢离子浓度的变化来测定溶液的酸度或碱度。
原理是利用玻璃电极和参比电极在溶液中的电势差来计算酸碱度。
2.电位差计:用于测量两个电极之间电势差的仪器。
原理是通过测量两个电极之间的电势差,来确定水溶液或其他溶液中的电离物质浓度。
3.电导仪:测量电解质溶液中电导率的仪器。
原理是通过测量电流在导体中的传导来计算电解质的浓度。
三、色谱仪器1.气相色谱仪:通过将混合物分离为组分,并利用物质在固定相和移动相之间的分配系数进行测定。
原理是利用气相中组分分配的不同,从而分离和测量混合物中的各种组分。
2.液相色谱仪:通过将混合物分离为组分,并利用物质在固定相和移动相之间的分配系数进行测定。
原理是利用液相中组分分配的不同,从而分离和测量混合物中的各种组分。
四、质谱仪质谱仪是一种用于分析样品中各种化学物质的仪器,它通过将样品中的化合物离子化,并根据它们在电磁场中的差异来分析。
原理是将离子加速到高速,通过电磁场的转向来分离出质量差异较大的粒子。
五、核磁共振仪核磁共振仪是一种用于分析样品结构的仪器,它利用核自旋在外部磁场中的共振吸收信号来测量样品的性质。
原理是通过给定外部磁场和射频辐射下,观察样品反馈的核磁共振信号,从而分析样品的结构和组成。
六、质量分析仪质量分析仪是一种用于测量样品中不同质量的分子的仪器。
仪器分析仪器分析简介仪器分析是化学分析中一种常用的分析方法,利用各种仪器设备对样品进行测试和分析,以获得样品的组成、结构、性质等信息。
仪器分析可以广泛应用于科学研究、工业生产和环境监测等领域,为相关研究和工作提供可靠的数据和结果。
仪器分析的主要原理是根据样品与仪器产生的相互作用,通过测量这种相互作用所引起的信号变化,进而得到样品的相关信息。
不同的仪器分析方法有不同的原理和应用范围,下面将介绍几种常见的仪器分析方法。
1. 质谱分析质谱分析是一种通过测量气体或溶液中样品分子的质荷比(mass-to-charge ratio, m/z)来确定其化学组成的方法。
质谱仪能够将样品分子分离,并测量其分子质荷比,进而获得样品分子的质量信息。
质谱分析广泛应用于有机物和无机物的鉴定、定量分析以及生物分子的研究等领域。
2. 红外光谱分析红外光谱分析利用样品对红外光的吸收特性来推断样品分子的结构和功能群。
红外光谱仪通过测量样品对一系列红外光的吸收和散射,得到红外光谱图。
通过对谱图的解析和比对,可以确定样品中存在的化学键和官能团,从而推测样品的化学结构。
3. 紫外可见光谱分析紫外可见光谱分析是一种利用样品对紫外光和可见光的吸收特性来判断样品组成和浓度等信息的方法。
紫外可见光谱仪通过测量样品对不同波长光的吸收程度,绘制出吸收光谱图。
通过对光谱图的解析,可以获得样品的吸收峰位和强度,从而推断样品的组成和浓度。
4. 核磁共振分析核磁共振分析基于原子核固有的旋磁现象,通过应用外加磁场和无线电波,使原子核发生共振吸收发射,从而获得关于样品分子结构和动力学性质的信息。
核磁共振仪器可以测量样品的核磁共振谱图,通过对谱图的解析,可以确定分子结构、检测分子环境的变化等。
5. 荧光光谱分析荧光光谱分析是一种基于物质荧光特性进行检测和分析的方法。
荧光光谱仪通过激发样品分子,测量其荧光发射光谱,从而获得样品的荧光特性。
荧光光谱可以用来确定样品的结构和浓度,也可用于检测样品中特定物质的存在和数量。
仪器分析重要知识点总结一、基本原理1. 仪器分析的基本原理是什么?仪器分析的基本原理是通过分析仪器对样品进行一系列物理化学性质的测定,然后通过数据处理和分析得出样品的成分或性质。
根据所测定的物理化学性质不同,仪器分析可以分为光谱分析、色谱分析、电化学分析、质谱分析、热分析等。
2. 仪器分析的特点是什么?仪器分析具有高灵敏度、高精度、高选择性、高分辨率等特点。
而且,仪器分析方法还可以实现自动化、高通量和在线分析,大大提高了分析的效率和准确性。
3. 仪器分析的应用领域有哪些?仪器分析的应用领域非常广泛,主要包括环境监测、食品安全检测、药物质量分析、生物医学研究、地质勘探、材料分析等。
4. 仪器分析的分类有哪些?仪器分析根据测定的物理化学性质不同,可以分为光谱分析、色谱分析、电化学分析、质谱分析、热分析等。
二、常见的分析仪器1. 分光光度计分光光度计是一种常用的光谱分析仪器,它可以测定物质在不同波长光照射下的吸光度或透射率,进而测定样品中所含的物质的浓度。
分光光度计的应用非常广泛,包括药物分析、环境监测、食品安全检测等领域。
2. 气相色谱仪气相色谱仪是一种色谱分析仪器,它通过气相色谱柱对气体混合物进行分离和检测,并且可以对分离后的物质进行定性和定量分析。
气相色谱仪在食品安全检测、环境监测、医药行业等领域得到广泛应用。
3. 液相色谱仪液相色谱仪是一种色谱分析仪器,它通过液相色谱柱对溶液混合物进行分离和检测,并且可以对分离后的物质进行定性和定量分析。
液相色谱仪在食品安全检测、环境监测、药物分析等方面有着重要的应用价值。
4. 质谱仪质谱仪是一种质谱分析仪器,它通过将分子在电离后的质荷比进行分析,可以对样品中的化合物进行定性和定量分析。
质谱仪在生物医学研究、环境监测、化学合成等方面有着广泛的应用。
5. 电化学分析仪电化学分析仪是一种电化学分析仪器,它通过测定电流、电压等电化学参数来分析样品的化学性质。
电化学分析仪在化学合成、药物质量分析、环境监测等方面得到广泛应用。
I 篇.光谱学分析方法第二章.光谱分析法导论§2—1 电磁辐射的波动性一.电磁辐射的波动性二.电磁波谱:将电磁波按其波长(或频率、能量)次序排列成谱。
三.电磁波的波动性质1.散射:由于碰撞而导致传播方向的改变。
(胶体) ①丁铎尔散射:粒子的直径等于或大于入射光的波长。
②分子散射:粒子的直径小于入射光的波长时:非弹性碰撞——拉曼散射弹性碰撞——瑞利散射441λν∝∝II:散射光强度。
2.折射和反射:由于光在两种介质中传播速度不一样而引起的。
折射率:在真空中的速度c 与其在介质中传播速度v 的比值:vc n =3.干涉:频率相同、振幅相同、周相相同(或保持恒定)的波源。
λδK ±=.2.1.0=K ()212λδ+±=K .2.1.0=K4.衍射:光波绕过障碍物而弯曲地向它后面传播的现象。
ϕsin a =∆ϕ一定 若狭缝可以分成偶数波带(2λ),P 点出现暗条纹; 若狭缝可以分成奇数波带(2λ),P 点出现明条纹; 当0=ϕ时,零级明条纹;ϕ符合22sin λϕK a = 3.2.1±±±=K 时暗条纹ϕ符合()212sin λϕ+=K a 3.2.1±±±=K 时明条纹§2—2 辐射的量子力学性质一、电磁波的微粒性光子能量: v h E ⨯=v :Planch 常量,为s J ⋅⨯-3410626.6二、物质的能态λch v h E E ⨯=⨯=-01三、辐射的发射1、线光谱:谱线宽:nm 510-()hE E v 011-=()011E E hc-=λ2、带光谱:由几组线光谱组成。
3、连续光谱:黑体辐射:固体加热至炽热会发射连续光谱的一类热辐射。
四、辐射的吸收 1、原子吸收 2、分子吸收转动振动电子分子E E E E ++=3、磁场的诱导吸收4、驰豫过程 ①非辐射驰豫②荧光和磷光驰豫共振荧光与非共振荧光§2—3 光学分析仪器一、典型仪器的组成: 1、稳定的辐射源;2、固定试样样的透明容器;3、色散元件;4、辐射检测器或换能器;5、信号处理器或读出装置。
二、辐射源1、要求:足够的输出功率,稳定性足够高等;2、分类:连续光源和线光源3、连续光源:(应用:吸收和荧光光谱) ①氘灯——紫外光区;②充气(氦或汞)弧灯——强度大; ③钨灯——可见光区。
4、线光源 5、激光光源:(特点:高单色性、方向性强、亮度高、相干性好等) ①激光的产生:自发辐射、受激辐射、粒子反转(光抽动或激励)和激光振荡(放大)。
②激光器:激励能源、工作物质和光学振荡腔。
③激光器实例:固体激光器、气体激光器、染料激光器、半导体激光器。
三、波长选择器 1、单色器:组成:进口狭缝、准直装置、色散装置、聚焦透镜或凹面反射镜、出口狭缝。
2、滤光片 四、试样容器 五、辐射的检测1、要求:高灵敏度、高信噪比、响应时间快且与产生的信号与被检测信号成正比(直线关系)。
kP S = D K kP S +=2、光子检测器 ①光伏打电池 ②光电倍增管 ③光导检测器 ④硅二极管⑤多道光子检测器 3、热检测器仪器分析原理,何金兰,杨克让,李小戈,科学出版社,2002、8绪 论一、分析化学中的仪器分析方法分析化学:研究物质的组成、状态和结构。
二、仪器分析的类型 1、光学分析法:。
①原子发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外—可见分光光度法、分子磷光光度法、化学发光法、X 射线荧光法、核磁共振和顺磁共振光谱法等。
②折射法、干涉法、散射浊度法、旋光法和X 射线衍射法、电子衍射法等2、电化学分析法:根据物质在溶液中的电子化学性质及变化建立的分析方法。
电导分析法、电位分析法、电解和库仑分析法、伏安和极谱法等。
3、分离和分析方法(色谱学分析方法、质谱法、电泳法) 三、仪器分析的一般过程与基本特点1、基本任务:通过表征物质的某些物理和物理化学参数来确证其化学组成、含量或结构。
2、基本过程3、特点:四、仪器分析的发展第一章 光学分析引论§1—1 电磁辐射的基本性质一、电磁辐射的波动性1、波长(λ):Apm nm m cm m 81296210101010101=====μ2、频率(v ):单位时间内通过传播方向某一点的波峰或波谷的数目。
3、波数(-v 或σ):每cm 长度内所含的波长的数目。
λ1=-v [()kayser K1-cm]4、传播速度(v ):s cm 101099792.2⨯5、周期(T ):二、电磁辐射的粒子性-⨯⨯=⨯=vc h ch λεh(Plank):s J ⋅⨯-3410626.6JeV 1910602.11-⨯=A A N v c h N v h E ⨯⨯⨯=⨯⨯=-(1mol物质所发射或吸收的能量)§1—2 电磁波谱电磁波谱:将电磁辐射按波长或频率的大小顺序排列。
§1—3 电磁辐射与物质的作用过程一、吸收过程1、吸收过程:不同波长的电磁辐射都具有相应的能量,它作用于粒子(原子、离子或分子)时,如果粒子的低能态(基态)与高能态(激发态)之间的能量差与电磁辐射的能量相同,则该光子将被粒子选择性地吸收,粒子自身的状态由基态跃迁到激发态的过程。
2、吸收光谱图:以波长为横坐标,被吸收辐射的相对强度(透光率或吸光度)为纵坐标绘制成的谱图。
3、吸收光谱法:基于光的吸收过程建立起来的分析方法。
4、吸收定律:()00I N k dlI I d ⨯⨯=-(入射光强度0I ,透过厚样品后其强度为I ,则单位距离内光的强度减弱为()dlI I d -0与0I 及样品的浓度N 成正比)⇒()dl N k I I I d ⨯⨯=-0积分:⎰⎰=-lII kNdxI d 0lnkNl I I =⎪⎭⎫⎝⎛0ln 或kNl e I I -=0kNlI I =⎪⎭⎫⎝⎛0log将透光率T 定义为0I I ,吸光度A 定义T log -。
⎪⎭⎫ ⎝⎛==-=I I T T A 0log 1loglog kN I I T A =⎪⎭⎫⎝⎛=-=0ln log ……吸收定律k :样品的光吸收系数 N:1-⋅L g 11--⋅⋅cm g L 1-⋅L m o l 11--⋅⋅cmmolLk又常写为ε:物质的摩尔吸光系数(在波长和介质特定的条件下,ε是吸收物质的一个特征常数)。
二、发射过程依据特征谱线可进行定性分析;依据特征谱线的强弱的相对强度可进行定量分析。
三、散射过程1、光的散射:当光与物质作用后,光的传播方向发生改变的现象。
2、丁铎尔(Tyndall )效应:指光通过含有质点大小与光的波长相当的介质时,光的传播方向发生了改变,即产生了散射。
(如:乳状液、悬浮液、胶体溶液等)。
以此为基础的分析方法称为散射浊度分析法。
3、瑞利散射(弹性碰撞):光通过物质后,光子与物质只发生弹性碰撞,没有能量交换,作用后,只改变光子的运动方向(电子只能跃迁到受激发虚态,其寿命很短,s 121510~10--)。
4、非弹性碰撞(拉曼散射):通过光与物质并与物质作用后,光子的能量发生改变(可以是增加或是减小),若作用后散射光的能量减小,即波长变长的散射光谱线称为斯托克斯线;反之称为反斯托克斯线。
5、拉曼位移:拉曼散射光与瑞利散射光之间的频率差。
与分子的振动和转动能级有关,不同物质的分子有各自不同的拉曼为移,是表征物质分子振动、转动能级特征的物理量。
四、折射与反射1、折射:光线由一种介质至另一种介质时其传播方向发生偏转的现象。
21sin sin v v ri n ==2、折射率: 五、干涉1、干涉:当频率相同、振动方向相同、位相恒定的波源所发射的两束波在传播过程中,由于存在着光程差,致使两束波在相遇时会产生波的叠加,呈现出明暗相间的条纹的现象。
2、 明条纹:λδK ±= .2.1.0=K暗条纹:()212λδ+±=K .2.1.0=K六、衍射1、衍射:光绕过障碍物向后传播的现象。
2、明条纹:当光程差()22sin λϕ⨯==∆K a AC ( .2.1.0=K 时,即为半波长的偶数倍时)暗条纹:当光程差()12sin ⨯==∆K a AC ϕ( .2.1.0=K 时,即为半波长的奇数倍时)0=ϕ时,零级明亮条纹七、偏振第二章 原子光谱分析§2—1 原子光谱基础一、原子能级与原子光谱项 1、原子能级:n :主量子数。
决定电子的能量和电子离核的远近;l :角量子数,决定电子角动量的大小及电子轨道的形状(多电子原子中还影响电子的能量)m :磁量子数,决定磁场中电子轨道在空间伸展的方向;s m :自旋量子数,决定电子自旋的方向。
n n ,,3,2,1 =;()1,,2,1,0-=n l ;1,2,1,0±±±= m ; 21±=s m 。
Na ()()()()16223221s p s s价电子运动状态的量子数为3=n ,0=l ,0=m ,21+=s m (或21-=s m )2、光谱项J s L n 12+n :主量子数;L:总角量子数;其数值为外层价电子角量子数的矢量和,即∑=ilL(f d p s L ,,,,,2,1,0 =)S:总自旋量子数,多个价电子总自旋量子数是单个价电子自旋量子数s m 的矢量和,即∑=i s m S ,,其值可取,,2,23,21,0 ±±±J:内量子数,由于轨道运动与自旋运动的相互作用,即轨道磁距与自旋磁距的相互作用影响而得出的,是原子中各个价电子组合得到的总角量子数L 与总自旋量子数S 的矢量和,即S L J +=12+S :光谱项的多重性,代表电子组态,是不同状态电子的组合。
例:Zn 原子的最外层价电子()24s (即4=n ,0=L ,0=S ,0=J ),这时112=+S ,只有一个J值(0=J ),其光谱项为014S 。
当Zn 由激发态D 34向234P跃迁时要发射光谱,D 34(即4=n ,1=S ,S L >,312=+S )则有3个值(1,2,3=J ),即三个光谱项334D ;234D ;134D ,这三个光谱项由于值不同,它们的能量差别极小,D 34向234P 跃迁时产生的三条谱线的波长分别为nm 50.334(233344P D →),nm 56.334(232344P D →),nm 59.334(131344P D →)。
2、在磁场中的原子塞曼效应:在外磁场的作用下,光谱支项会进一步分裂,每个光谱支项包括(12+J )个能量状态,在没有外磁场的作用下,它们的能级是相同的;有外磁场的作用时,由于原子磁距与外加磁场的作用,简并的能级分裂为(12+J )个能级,一条谱线分裂为(12+J )条谱线的现象。