光谱实验室讲稿 质量学院简约版
- 格式:docx
- 大小:685.59 KB
- 文档页数:5
光谱室工作总结
光谱室是一个重要的实验室,它用于分析和研究物质的光谱特性。
在过去的一段时间里,我有幸在光谱室工作,并且积累了一些宝贵的经验和心得。
在这篇文章中,我将总结我在光谱室工作的体会和收获。
首先,光谱室的工作需要高度的专业知识和技能。
在这里,我学会了如何正确地操作光谱仪器,如何准确地测量和分析样品的光谱数据。
我还学习了光谱分析的原理和方法,掌握了一些常用的光谱分析技术。
这些知识和技能的掌握,为我在光谱室工作提供了坚实的基础。
其次,光谱室的工作需要细心和耐心。
在进行光谱分析的过程中,有时需要对样品进行多次测量,以确保数据的准确性和可靠性。
在这个过程中,需要不断地调整仪器的参数,对数据进行反复的校正和处理。
这需要我们有耐心和细心,不能有丝毫马虎。
最后,光谱室的工作需要团队合作精神。
在光谱室工作中,我们经常需要与其他同事合作,共同完成一些复杂的光谱分析任务。
在这个过程中,我们需要相互协作,相互配合,共同克服困难,取得成功。
团队合作精神是我们在光谱室工作中必不可少的品质。
总的来说,光谱室的工作是一项具有挑战性和意义的工作。
在这里,我们不仅需要具备专业的知识和技能,还需要有细心和耐心,更需要有团队合作精神。
通过在光谱室工作的经历,我不仅提高了自己的专业水平,还培养了自己的团队意识和合作精神。
我相信,这些宝贵的经验和收获,将对我的未来职业发展产生积极的影响。
简易光谱分析仪实验报告指导教师:××学号:×××专业:电子科学与技术姓名:×××1、实验原理对于光敏二极管,对不同波长的光,会产生不同的的电流,于是,我们会猜想,是否可以利用这一原理,制作一个简易的光谱分析仪,用不同电流产生的电压来近似测量出不同光线的波长。
前置二级放大部分:下图由U2连接到AD的输入端(AD及单片机控制显示部分):本人负责项目:电路板焊接2、实验仪器单色仪1台,光具座一台,0~10V直流电压源一台,2CU5B 光敏二极管1个, OP07、CA3140集成运放各1个,AD4046模数转换芯片1个,4位共阳数码管1个,AT89C51单片机1个,1K电阻个,10K电阻个,200K滑动变阻器1个,12M晶振1个,30uF电容2个,10uF电解电容一个,复位开关1个,20脚底座、40脚底座各1个,40脚松紧座1个,9012三极管4个。
3、实验步骤1、用单色仪测量光敏二极管对不同波长光线的校正曲线(见附表1)2、用万用表电压档测量光敏二极管对不同光强的开路电压(见附表1)3、经二级放大后,测量最终输出电压与不同接收波长的对应关系(见附表1),并用单片机程序控制显示(见附表2)4、实验问题1、前置放大区域:经过二级放大之后,电压虽然能达到3V,但是由于噪声干扰,数值跳跃很大,经分析,在Vcc与芯片之间、级联处与GND之间各加了一个104电容,随后跳跃现象有很好地改善。
2、焊接部分:开始电路板背后连线较多,导线之间寄生电容导致干扰,遂决定重新焊接单片机和AD转换部分,焊接后,单片机可以正常工作。
附表1:实验数据整理1、单色仪对不同波长的校正曲线数据2、光敏二极管对不同光强的开路电压(串联一个10K电阻)3、最终输出电压与不同接收波长的对应关系。
第一章直读光谱仪的概况国内外光电直读光谱仪的发展光谱起源于17世纪,1666年物理学家牛顿第一次进行了光的色散实验。
他在暗室中引入一束太阳光,让它通过棱镜,在棱镜后面的自屏上,看到了红、橙、黄、绿、兰、靛、紫七种颜色的光分散在不同位置上——即形成一道彩虹。
这种现象叫作光谱.这个实验就是光谱的起源,自牛顿以后,一直没有引起人们的注意。
到1802年英国化学家沃拉斯顿发现太阳光谱不是一道完美无缺的彩虹,而是被一些黑线所割裂。
1814年德国光学仪器专家夫琅和费研究太阳光谱中的黑斑的相对位置时.把那些主要黑线绘出光谱图。
1826年泰尔博特研究钠盐、钾盐在酒精灯上光谱时指出,发射光谱是化学分析的基础、钾盐的红色光谱和钠盐的黄色光谱都是这个元素的特性。
到1859年克希霍夫和本生为了研究金属的光谱自己设计和制造了一种完善的分光装置,这个装置就是世界上第一台实用的光谱仪器,研究火焰、电火花中各种金属的谱线,从而建立了光谱分析的初步基础。
从1860年到1907年之间、用火焰和电火花放电发现碱金属元素铯Cs、1861年又发现铷Rb和铊Tl,1868年又发现铟In和氦He。
1869年又发现氮N。
1875~1907年又相继发现镓Ga,钾K,铥Tm,镨Pr,钋Pe,钐Sm,钇y,镥Lu等。
1882年,罗兰发明了凹面光栅,即是把划痕直接刻在凹球面上。
凹面光栅实际上是光学仪器成象系统元件的合为一体的高效元件,它解决了当时棱镜光谱仪所遇到的不可克服的困难。
凹面光栅的问世不仅简化了光谱仪器的结构,而且还提高了它的性能。
波耳的理论在光谱分析中起了作用,其对光谱的激发过程、光谱线强度等提出比较满意的解释。
从测定光谱线的绝对强度转到测量谱线的相对强度的应用,使光谱分析方法从定性分析发展到定量分析创造基础。
从而使光谱分析方法逐渐走出实验室,在工业部门中应用了。
1928年以后,由于光谱分析成了工业的分析方法,光谱仪器得到迅速的发展,一方面改善激发光源的稳定性,另一方面提高光谱仪器本身性能。
第1篇一、实验目的和要求通过本次实验,掌握光谱分析的基本原理和方法,了解不同光谱仪(如紫外-可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪、荧光光谱仪等)的原理和操作步骤。
学会如何通过光谱分析技术来鉴定物质、研究物质的组成和结构,并分析实验过程中可能影响结果的因素。
二、实验原理光谱分析是一种基于物质对电磁辐射吸收、发射或散射特性的分析方法。
当物质与电磁波相互作用时,会发生能量转移,从而产生吸收、发射或散射现象。
通过分析这些现象,可以获得有关物质的定量和定性信息。
1. 紫外-可见分光光度计:基于物质对紫外和可见光的吸收特性,通过测量吸光度来定量分析物质的浓度。
2. 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR):基于物质对红外光的吸收特性,通过分析红外光谱中的吸收峰来鉴定物质的结构。
3. 荧光光谱仪:基于物质对紫外光的吸收和荧光发射特性,通过分析荧光光谱来研究物质的性质。
三、主要仪器设备1. 紫外-可见分光光度计2. 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)3. 荧光光谱仪4. 标准样品5. 待测样品6. 空白溶液四、实验内容和原理1. 紫外-可见分光光度计实验- 原理:根据比尔-朗伯定律,吸光度与物质的浓度成正比。
- 步骤:配制标准溶液,测量吸光度,绘制标准曲线,测定待测样品的浓度。
2. 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)实验- 原理:根据红外光谱的吸收峰位置和强度,鉴定物质的结构。
- 步骤:将待测样品制成薄片,进行红外光谱扫描,与标准光谱图进行比对,鉴定物质的结构。
3. 荧光光谱仪实验- 原理:根据物质的荧光发射光谱,研究物质的性质。
- 步骤:将待测样品制成薄片,进行荧光光谱扫描,分析荧光光谱,研究物质的性质。
五、实验数据记录和处理1. 紫外-可见分光光度计实验数据:- 标准溶液浓度:C1, C2, C3, ...- 吸光度:A1, A2, A3, ...- 标准曲线:y = ax + b2. 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)实验数据:- 待测样品红外光谱图3. 荧光光谱仪实验数据:- 待测样品荧光光谱图六、实验结果与分析1. 紫外-可见分光光度计实验结果:- 标准曲线线性良好,相关系数R² > 0.99。
一、实训目的本次光谱实训旨在通过实际操作,使学生了解光谱分析的基本原理、方法和应用,提高学生的实验技能和科学素养,培养分析问题和解决问题的能力。
二、实训时间2023年X月X日至2023年X月X日三、实训地点化学实验室四、实训内容1. 光谱分析基本原理2. 常用光谱仪器的操作与维护3. 光谱分析实验4. 数据处理与分析五、实训过程(一)光谱分析基本原理1. 实验目的:掌握光谱分析的基本原理,了解不同光谱分析方法的适用范围。
2. 实验内容:通过查阅资料,了解光谱分析的基本原理,包括吸收光谱、发射光谱、荧光光谱等。
3. 实验步骤:(1)阅读相关教材和资料,了解光谱分析的基本概念;(2)分析不同光谱分析方法的特点和适用范围;(3)总结光谱分析的基本原理。
(二)常用光谱仪器的操作与维护1. 实验目的:熟悉常用光谱仪器的操作方法和维护保养知识。
2. 实验内容:学习紫外-可见分光光度计、原子吸收光谱仪、荧光光谱仪等仪器的操作方法。
3. 实验步骤:(1)了解仪器的基本构造和功能;(2)按照操作规程进行仪器操作;(3)学习仪器维护保养知识。
(三)光谱分析实验1. 实验目的:掌握光谱分析实验的基本操作,提高实验技能。
2. 实验内容:进行紫外-可见分光光度计、原子吸收光谱仪等实验。
3. 实验步骤:(1)按照实验要求,准备实验样品;(2)按照操作规程进行实验操作;(3)观察实验现象,记录实验数据;(4)分析实验结果,得出结论。
(四)数据处理与分析1. 实验目的:掌握光谱分析数据处理与分析方法。
2. 实验内容:对实验数据进行处理和分析,得出结论。
3. 实验步骤:(1)对实验数据进行整理和计算;(2)运用统计软件进行数据分析;(3)撰写实验报告,总结实验结果。
六、实训结果与分析(一)光谱分析基本原理通过本次实训,我对光谱分析的基本原理有了更深入的了解,掌握了不同光谱分析方法的特点和适用范围。
(二)常用光谱仪器的操作与维护在实训过程中,我学会了紫外-可见分光光度计、原子吸收光谱仪等仪器的操作方法,了解了仪器的维护保养知识。
光谱分析与化学实验教案一、教学目标1.了解光谱分析的基本原理和应用领域;2.掌握光谱仪的使用方法和操作技巧;3.能够进行简单的光谱分析实验并分析实验结果。
二、教学内容1.光谱分析的基本概念和原理;2.光谱仪的结构和使用方法;3.光谱分析实验的设计和操作;4.实验结果的分析和讨论。
三、教学过程1.光谱分析的基本概念和原理1.1 介绍光谱分析的定义和作用;1.2 解释光谱的概念和光谱分析的基本原理;1.3 介绍光谱分析在化学领域的应用。
2.光谱仪的结构和使用方法2.1 介绍光谱仪的基本结构和主要组成部分;2.2 说明光谱仪的使用方法和操作技巧;2.3 演示如何正确使用光谱仪进行光谱分析。
3.光谱分析实验的设计和操作3.1 设计一个简单的光谱分析实验;3.2 准备实验所需的材料和仪器;3.3 按照实验设计进行实验操作;3.4 记录实验数据和观察结果。
4.实验结果的分析和讨论4.1 分析实验数据,得出相应的结论;4.2 讨论实验结果与理论预期的一致性;4.3 探讨实验中可能存在的误差和改进方法。
四、教学评价1.通过课堂提问,检查学生对光谱分析的理解程度;2.评价学生在实验操作中的技能和仪器使用的正确程度;3.评估学生对实验结果的分析和讨论能力。
五、教学资源1.教学投影仪和电脑;2.实验室设备和试剂;3.教科书和参考书籍。
六、教学延伸1.组织学生参观相关的科研实验室,了解光谱分析在实际应用中的情况;2.鼓励学生进行小型科学研究,探索光谱分析的更多应用领域;3.推荐学生阅读相关的科学研究论文和期刊文章,拓宽知识面。
七、教学反思1.根据学生的反馈,及时调整教学方法和内容,使教学更加有效;2.关注学生的学习情况和兴趣,激发他们对光谱分析的兴趣和热情;3.不断更新教学资源和教学内容,与时俱进,提高教学质量。
以上是本次光谱分析与化学实验的教案,通过本次教学,学生将能够全面了解光谱分析的基本原理和应用领域,掌握光谱仪的使用方法和操作技巧,并能够进行简单的光谱分析实验并分析实验结果。
大家好!今天,我很荣幸站在这里,为大家分享我们实验室近期进行的一系列测试实验的研究成果。
实验室测试是科学研究的重要环节,它不仅能够验证理论假设,还能够为实际应用提供有力支持。
以下,我将从实验目的、方法、结果和结论四个方面,向大家详细汇报我们的研究成果。
一、实验目的随着科技的不断发展,人们对各种产品的性能要求越来越高。
为了满足市场需求,我们实验室开展了这次测试实验。
本次实验旨在:1. 验证某新型材料的性能;2. 评估现有设备的测试能力;3. 探索新的测试方法,提高测试精度;4. 为后续研究提供实验数据支持。
二、实验方法1. 实验材料:本次实验所用的材料为某新型复合材料,其成分及制备方法已在前期研究中确定。
2. 实验设备:本实验所用设备包括:万能试验机、扫描电镜、原子力显微镜、高温炉等。
3. 实验步骤:(1)制备实验样品:按照材料制备方法,制备出所需数量的实验样品。
(2)测试样品性能:利用万能试验机、扫描电镜、原子力显微镜等设备,对样品进行力学性能、微观结构等方面的测试。
(3)数据处理与分析:将测试数据输入计算机,运用相关软件进行分析处理,得出实验结果。
三、实验结果1. 力学性能测试:通过对样品进行拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试,我们发现新型复合材料具有较高的强度、韧性和耐腐蚀性。
2. 微观结构分析:扫描电镜和原子力显微镜测试结果显示,新型复合材料具有优异的微观结构,有利于提高其性能。
3. 高温性能测试:将样品置于高温炉中,进行高温处理,测试其性能变化。
结果显示,新型复合材料在高温环境下仍能保持良好的性能。
4. 测试方法评估:通过对现有设备的测试能力进行评估,我们发现万能试验机、扫描电镜、原子力显微镜等设备在本次实验中表现良好,为后续研究提供了有力支持。
四、结论1. 本实验验证了新型复合材料的性能,为其实际应用提供了有力支持。
2. 现有设备的测试能力满足本次实验需求,为后续研究提供了有力保障。
3. 通过本次实验,我们探索了新的测试方法,提高了测试精度。
实验室设计讲课稿范文模板实验室设计讲课稿尊敬的各位同事:大家好!我是XXX,负责今天的实验室设计讲座。
在这个讲座中,我将向大家介绍实验室设计的基本原则、注意事项和实例分析。
希望通过这次讲座,能够帮助大家更好地理解和应用实验室设计的知识。
一、实验室设计的基本原则(一)安全性原则实验室是科研和教学的重要场所,安全性是设计实验室时需要重点考虑的因素之一。
合理的实验室布局、安全设施的设置、消防系统的建设等都是确保实验室安全的重要手段。
在实验室设计中,应考虑到可能发生的危险情况,并采取相应的措施预防和应对。
(二)功能性原则实验室的设计应根据具体的实验室功能需求来确定,例如生物实验室需要设置生物安全柜,化学实验室需要考虑化学品储存和通风等。
通过合理的功能分区,能够提高实验室的工作效率和人员的安全性。
(三)灵活性原则实验室的功能需求会随着科研和教学的发展而不断变化,因此实验室设计应具有一定的灵活性,能够适应未来不同的需求。
例如,实验室中的家具和设备应选用可移动和可调节的设计,以便根据不同实验需要进行调整。
二、实验室设计的注意事项(一)人员流线人员流线是实验室设计中需要特别关注的问题之一。
不同实验室有着不同的工作流程和人员流动,合理的人员流线能够提高工作效率并减少人员之间的交叉干扰。
(二)空间规划实验室内的空间规划需要考虑到不同实验室区域的需求,并进行合理的布局。
例如,化学实验室需要有较大的工作台和仪器设备摆放区,生物实验室需要有更多的试验台和可调节的光线。
(三)通风和照明实验室的通风和照明系统是保证实验环境质量的重要条件。
通风系统能够有效控制实验室内的有害气体和粉尘,照明系统能够提供良好的工作环境。
三、实验室设计的实例分析下面我将通过几个实验室设计的实例分析,帮助大家更好地理解和应用实验室设计的知识。
(一)化学实验室设计化学实验室通常有较高的危险性,因此在设计时需要采取一系列安全措施。
例如,化学品储存区应单独设置并与工作区相隔开,各种化学品应根据危险性分类存放。
电感耦合等离子体原子发射光谱的工作原理
经前处理过的样品溶液由载气(氩气)引入雾化系统进行雾化后,以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道,在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发,发射出所含元素的特征谱线。
由于原子的能级是不连续的(量子化)。
电子的跃迁也是不连续的,所以原子光谱是线状光谱。
原子发射光谱分析就是从识别这些元素的特征光谱来鉴别元素的存在(即根据特征光谱来进行定性分析),根据光谱谱线的强度来进行定量分析。
电感耦合等离子体原子发射光谱分析的过程
使试样在外界的能量作用下转变为气态原子——并使气态原子的外层电子激发至高能态——高能态的电子从高能级跃迁到低能级时,原子将释放出多余的能量而发射出特征谱线。
——这些谱线经摄谱仪进行色散分光,并按波长顺序记录在感光板上——可呈现出有规则的光谱线条,得到光谱图。
——根据光谱图进行定性鉴定和定量分析。
ICP-AES的构造
1 进样系统:由蠕动泵(一些仪器直接利用同心雾化器提升)、雾化器和雾室等组成。
蠕动泵系统由三个部分组成:蠕动泵驱动器、蠕动泵泵头、蠕动泵泵管。
重复精度和稳定性精度较高,具有良好的自吸能力,可空转和防止回流,维护起来简单。
ICP所用的气动雾化器有两种基本的结构:同心型雾化器和正交型雾化器。
在同心型雾化器上,通入试样溶液的毛细管被一股高速的与毛细管轴相平行的氩气流所包围,将试样溶液形成气雾状态等待进入ICP光源系统。
此种雾化器采用固定式结构,具有不用调节、雾化效率较高、记忆效应小、雾化稳定性好、耐酸(HF除外)等优点,但制作时各参数不易准确控制且毛细管容易堵塞。
正交型(又称交叉型)气动雾化器的进液毛细管和雾化气毛细管成直角。
目前的正交型雾化器也大多采用固定式结构。
相对同心型雾化器而言,它比较牢靠、耐盐性能较好,但雾化效率稍差,灵敏度不如同心雾化器高。
蠕动泵同心雾化器正交雾化器
2 ICP光源系统:ICP光源由高频发生器、石英炬管和高频感应线圈(或铝平板设计)组成。
等离子体的定义:被电离的气体,为物质的第四态,固态-液态-气态-等离子态。
它是电离度0.1%以上的气体,由电子,离子,基态中性原子和分子组成,呈电中性。
ICP光源工作原理:石英炬管置于高频感应线圈中,等离子工作气体(通常为氩气)持续从炬管内通过,在感应线圈上施加高频电场时,使用一个感应线圈产生电火花触发少量气体电离,产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下高速运动,碰撞气体原子,使之迅速大量电离,形成“雪崩”式放电。
电离了的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形路径的涡流,在感应线圈内形成次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合,这股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炬。
ICP光源的气流:
冷却气:沿切线方向引入外管,它主要起冷却作用,保护石英炬管免被高温所熔化,使等离子体的外表面冷却并与管壁保持一定的距离,其流量约为10-20L/min。
辅助气:通入中心管与中层管之间,其流量在0-1.5L/mim,其作用是“点燃”等离子体,并使高温的ICP底部与中心管,中层管保持一定的距离,保护中心管和中层管的顶端,尤其是中心管口不被烧熔或过热,减少气溶胶所带的盐分过多地沉积在中心管口上。
另外它又起到抬升ICP,改变等离子体观察度的作用。
雾化气:也称载气或样品气,作用之一是作为动力在雾化器将样品的溶液转化为粒径只有1-10um的气溶胶,作用之二是作为载气将样品的气溶胶引入ICP,作用之三是对雾化器、雾化室、中心管起清洗作用。
雾化气的流量一般在0.4-1.0L/min。
ICP光源系统矩管
3 光路系统:ICP光谱仪的光学系统的作用主要是使原子从高能级跃迁到低能级中辐射出的复合光经单色器(光栅或棱镜与光栅的组合)分解成按波长顺序排列的谱线,形成光谱。
光路系统示意图
4 检测器系统:主要是光电倍增管和固体成像器件(目前主要有CCD和CID)。
光电倍增管和固体成像器件将接收到的谱线光强转变为光电流,再经电路处理信号放大处理。
紫外检测器示意图
5 数据处理系统:主要有计算机、数据通讯版和仪器控制及数据处理软件组成。
将检测器放大处理后的信号通过各功能板块进行数据处理得到检测结果。
原子发射光谱分析的优点:
◆具有多元素同时检测能力,可同时测定一个样品中的多种元素。
◆分析速度快。
可在几分钟内同时对几十种元素进行定量分析,可对公司产品中钙,镁,
锰,铜,铁,锌,铬,钼,钾,钠,磷等元素进行定量检测。
◆ 检出限低。
一般光源可达10~0.1mg/mL, 电感耦合高频等离子体原子发射光谱
(ICP-AES )检出限可达ng/mL 级。
◆ 准确度较高。
一般光源相对误差约为5%~10%,ICP-AES 相对误差可达l %以下。
◆ ICP 光源校准曲线线性范围宽可达4~6个数量级。
应用实例
BQL549—Ca
钙是人类必需的微量元素。
对人体而言,无论肌肉、神经、体液和骨骼中,都有用Ca
2+结合的蛋白质。
钙是人类骨、齿的主要无机成分,也是神经传递、肌肉收缩、血液凝结、激素释放和乳汁分泌等所必需的元素。
钙约占人体质量的 1.4%,参与新陈代谢,每天必须补充钙;人体中钙含量不足或过剩都会影响生长发育和健康。
仪器基本条件:
仪器:Optima8300CN024雾化器:同心雾化器
矩管气流量:冷却气
12L/min
,辅助气 0.2L/min ,雾化气 0.72L/min 。
射频发生器功率:
1300W (
0-1500W )进样管流速:1.5 ml/min
检测波长:317.933nm 观测窗类型:径向观测
工作标准溶液线性范围:0-250 mg/L 读数延迟时间:60s (可适当缩短)。