基础化学-第十四章-现代仪器分析简介PPT课件

第十四章现代仪器分析简介,ModernInstrumentalAnalysis,.,2,内容提要,原子吸收光谱法概述原理原子吸收光谱仪实验方法荧光分析法概述基本原理,.,3,内容提要,荧光定量分析方法荧光光谱仪荧光分析法的应用色谱法色谱法概述色谱分离过程和基本术语色谱分离基本原理色谱仪色谱定性与定量分析,.,4,第一节原子吸收光谱法,一、概述原子吸收光谱法（atomicabsorptionspectroscopy,AAS）基于自由原子对辐射的吸收。选择一定波长的辐射光源，使与某一元素原子的基态和激发态跃迁能级对应，对辐射的吸收导致基态原子数减少。辐射吸收与基态原子浓度有关，即与待测元素的浓度相关。通过测定辐射的量，可获得样品中某元素的含量。,.,5,第一节原子吸收光谱法,二、原理原子吸收光谱的产生不同元素核外电子从基态跃迁到第一激发态吸收的能量(E)不同，因而吸收波长()不同：=c/=hc/h=hc/E原子吸收测量的基本关系式符合Lambert-Beer定律：A=-lgT=0.4343KNLK为吸收系数，N为自由原子总数，L为吸收层厚度。,.,6,第一节原子吸收光谱法,三、原子吸收光谱仪光源广泛使用的是空心阴极灯(hollowcathodelamp)。原子化器(atomizer)原子化器的主要作用是有效地将样品中待测元素转变成处于基态的气态原子。它的装置主要包括：喷雾器，雾化器和燃烧器三部分。单色器常用的是平面光栅单色仪。检测系统主要由检测器、放大器、对数变换器、指示仪表组成。,.,7,原子吸收光谱仪,.,8,第一节原子吸收光谱法,四、实验方法标准曲线法配制一系列合适浓度的标准溶液，分别测定吸光度A。以A为纵坐标，浓度或含量c为横坐标，绘制效准曲线。在相同条件下，测定被测试样的吸光度，从标准曲线上用内插法求出未知试样浓度。,.,9,第一节原子吸收光谱法,四、实验方法标准加入法取等量的数份被测试样，第一份不加被测元素，其余各准确加入已知浓度的被测元素cs1、cs2、csn，在相同条件下依次测定吸光度。做出浓度c与吸光度A的曲线。当被测试样中若不含被测元素，曲线应通过原点；如果曲线不通过原点，说明含有被测元素，并且其外延线与横坐标相交处到原点的距离，即为试样中被测元素浓度cx。,.,10,标准加入法,.,11,第一节原子吸收光谱法,四、实验方法灵敏度和检出限灵敏度(S)定义为标准曲线的斜率检出限(detectionlimit，D)，一般定义为3倍于噪音的标准偏差所对应的待测元素浓度。样品的处理,m,.,12,第二节荧光分析法,一、概述当物质分子吸收光子能量而被激发，然后从激发态的最低振动能级返回到基态能级时所发射出的光称为荧光(fluorescence)根据物质的荧光谱线位置及其强度进行物质鉴定和物质含量测定的方法称为荧光分析法(fluorometry),.,13,第二节荧光分析法,二、基本原理（一）分子荧光的发生过程荧光是从第一电子激发态（S1）的最低能阶轨道（V0）落回基态（S0）轨道上时所释放的辐射能。常见的辐射跃迁有荧光和磷光等形式，无辐射跃迁有振动驰豫、体系间跨越、内部能量转换以及猝灭等。,.,14,第二节荧光分析法,图14-3荧光与磷光产生示意图,.,15,第二节荧光分析法,（二）荧光的激发光谱和发射光谱固定荧光波长，连续改变激发光波长，以荧光强度对激发光波长作图，可得到激发光谱。固定激发光波长和强度。连续改变荧光物质发射光的波长，以荧光强度对荧光波长作图，即可得到发射光谱。,激发光谱(a)和发射光谱(b),.,16,第二节荧光分析法,（三）荧光光谱的特点斯托克斯位移（Stokesshift）荧光发射光谱与激发波长无关吸收光谱与发射光谱呈镜像对称关系（四）荧光寿命与荧光效率荧光寿命f：当除去激发光源，分子荧光强度降低到激发时最大荧光强度的1/e所需的时间。,.,17,第二节荧光分析法,荧光效率又称荧光量子产率，发射荧光的光子数与基态分子吸收激发光的光子数之比：（五）分子结构与荧光的关系分子中须有大的共轭键；刚性平面结构的分子荧光效率高；给电子取代基增大荧光强度，吸电子取代基降低荧光强度。（六）影响荧光强度的外界因素,.,18,第二节荧光分析法,三、荧光定量分析方法根据Lambert-Beer吸收定律：A=-lg=bc,It=Io10-bc荧光强度F正比于被荧光物质吸收的强度Ia和荧光效率F=2.303Iobc=(2.303Iob)cF=Kc,.,19,第二节荧光分析法,四、荧光分光光度计单色器样品池检测器,.,20,第二节荧光分析法,五、荧光分析法的应用标准曲线法比例法荧光分析法的应用无机化合物的荧光分析有机化合物的荧光分析其它应用DNA的荧光效率低，常用荧光分子作为探针标记DNA。溴化乙锭(EB)是探测DNA结构的典型的荧光探针分子，在激发波长546nm，发射波长590nm具有荧光强度与DNA数量成正比的特点，可用于定量分析。,.,21,第三节色谱法,一、色谱法概述术语固定相；色谱柱；流动相；洗脱液分类根据流动相：气相色谱；液相色谱；超临界流体色谱法改变固定相的材料：吸附色谱法，分配色谱法，离子交换色谱法，凝胶色谱法，生物亲和色谱法等按照固定相的形状：柱色谱法，毛细管色谱法，平板色谱法。,.,22,第三节色谱法,二、色谱分离过程和基本术语（一）色谱分离过程色谱分离是利用在一定温度下，不同组分在同一种固定相中分配系数的不同来达到分离目的。（二）色谱图及基本术语基线、峰高、峰宽、半峰宽、保留值等。,.,23,第三节色谱法,三、色谱分离基本原理(