光谱分析知识点

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光源形成的原理和特征(课题2 ): ICP是利用高频加热的原理。向感应线圈施加高频电场时，由于某种原因(例如火花等)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高速运动，与气体原子碰撞，迅速大量电离，形成雪崩式放电，离子化的气体在与磁场方向垂直的截面上形成闭环状的涡流在感应线圈内形成相当于变压器的二次线圈，与相当于一次线圈的感应线圈结合，该高频感应电流产生的高温使气体加热、电离，在喷嘴上形成火炬状的稳定的等离子体火焰力矩特征如下。由于工作温度高，同时工作气体为惰性气体，原子化条件良好，有利于难溶化合物的分解和元素的激发，对很多元素有高灵敏度。(2)由于表皮效应的存在，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，所以碱金属电离引起的干扰小。(4)ICP无放电，不存在电极污染现象。(5)ICP载气流速低，有利于样品在中央通路中充分激励，且消耗的样品量也少。(6)因为工作气体采用了惰性气体，所以光谱背景的干扰很小。3 .把握特征光谱线、谐振线、灵敏度线、最终线、分析线的含义和它们之间的内在关系。 (练习题3 )4、从激发状态向基态的转变所放出的光谱称为共振线(resonance line )。 谐振线具有最小的激发电位，所以最容易被激发，是该元素的最强光谱。5、敏感线是元素的激发电位低、强度大的光谱线，多为谐振线(resonance line )。最后的线(last line )是样品中某一元素的含量逐渐减少时最后观察到的光谱。 也是这个要素最敏感的线。用于分析的光谱称为分析线(analysisline )。共振线是最强的频谱，所以在没有其他频谱干扰的情况下，通常选择共振线作为分析线。发光光谱定性分析的基本原理和常用方法。 (练习题5 )由于各元素的原子结构不同，通过光源的激发，生成各特征光谱，其波长由各元素的原子性质决定，具有特征性和唯一性，因此通过检查光谱上有无特征光谱的出现，来判断该元素是否存在进行频谱定性分析有以下三种方法(1)比较法。 将检测出元素的纯物质或纯化合物和样品排列在同一感光板上进行测量，用分析器对样品光谱和纯物质光谱进行了检查。 两者的光谱出现在相同波长位置时，表示存在某种元素的光谱。 本方法虽然简单易行，但只适用于样品中指定成分的定性。(2)复杂成分及其光谱定性全分析需要用铁的光谱进行比较。 使用铁的光谱作为波长的尺度，判断其他元素的光谱。(3)在上述两种方法不知道未知样品中的光谱属于哪种元素时，可以采用波长比较法。 即，正确地测量该光谱的波长，从元素的波长表检测与未知光谱对应的元素并进行定性。光谱定量分析的根据是什么？为什么采用内标？简要叙述内标法的原理。 内标要素和分析线的对应有什么样的条件？ 为什么？(练习题8 )解：在光谱定量分析中，元素光谱的强度I和该元素在样品中的浓度c具有以下关系PS=PS在一定的条件下，a、b是常数，所以log I=b logC loga即光谱强度的对数和浓度对数呈线性关系，是光谱定量分析的依据。在光谱定量分析中，a、b根据被测定元素的含量和实验条件(例如，蒸发、激发条件、采样量、感光板特性和显影条件等)的变化而变化，该变化大多是不可避免的，因此，根据光谱强度的绝对值进行定量无法得到正确的结果因此，多使用内标法去除工作条件的变化对测量结果的影响。用内标准法测定时，在被测定元素的光谱中选择一条光谱作为分析线，在基质元素(或定量加入的其他元素)的光谱中选择与一条分析线均等的光谱作为内标线，构成分析线对，利用分析线与内标线的绝对强度的比和相对强度在这种情况下，有以下基本关系logR=log(I1/I2)=b1logC logA其中，A=a1/I2内标要素和分析线对应的条件内标元素和被测定元素应在光源的作用下具有接近的蒸发性质加入了内标元素时，样品中不含有或含量极少。分析线对选择必须一致两条原子线或两条离子线，两条光谱线的强度有很大差异是不好的。分析线接近两条线的激发电位。当内标元素和被测定元素的电离电位接近时，分析线对的激励电位也接近，这样的分析线对被称为“均一线对”。分析线应尽可能接近波长。分析线对两条光谱线必须没有自吸收或自吸收较小，不会受到其他光谱线的干扰。内标元素含量一定。原子吸收分析1、简要叙述原子吸收分光光度分析的基本原理。 (练习题1 )必须掌握一些重要的前提条件：1)从空心阴极灯发射尖锐的线光源(为什么？ 练习问题3) 2)样品的原子化蒸汽吸收尖锐线光源放射的特征光谱(原子化的方法)练习问题6) 3)代替积分吸收，使用峰值吸收。 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、原子吸收分析中背景吸收产生的原因和影响、减免措施和原理。3 .定量分析的依据和方法。 (练习题9 )AAS是基于物质产生的原子蒸汽对特定光谱的吸收作用进行定量分析的方法紫外吸收光谱分析:背景吸收，由于原子化器中的气体分子吸收光，或高浓度盐的固体微粒使光散射，是宽带吸收，其影响一般随着波长的变短而变大，但随着基质元素的浓度变高而变大，与火焰条件相关由于该吸收随波长的减少而增加，因此在测定吸收波长位于远紫外区域的元素时，可选择空气-H2、Ar-H2火焰。 火焰中的金属盐和氧化物、氢氧化物的吸收通常可以通过高温火焰消除。关于背景吸收，也用(1)近切线校正法(2)与试液组成类似的标液进行校正，(3)分离基体.:石墨炉原子化器是将一根石墨管固定在两个电极之间，在惰性气体保护下，大电流通过石墨管，将石墨管加热到高温使样品原子化。与火焰原子化相比，在石墨炉原子化器中，样品几乎全部能原子化，因此测定灵敏度高。 非常适合容易形成高熔点氧化物的元素、样品含量低的情况、样品量少的情况。缺点：共存化合物的干涉大，采样量少，所以样品量和注入管内位置的变动引起误差，再现性差.解：在一定的浓度范围和一定的火焰宽度条件下，采用尖锐的线光源时，溶液的吸光度与测定的元素浓度成比例，这是原子吸收光谱的定量分析的依据。用两种常见的方法进行定量分析(1)标准曲线法：该方法简便、快捷，但仅适用于构成简单样品。(2)标准添加法：本方法适用于样品的正确成分未知的情况。 曲线的斜率太小时不适合。1、电子迁移的类型是什么？各种迁移所需的能量大小顺序如何？各自在哪个波长范围内？ (练习题2 )2、助色团、生色团的意思。 有机化合物有多种紫外线吸收带？原因是什么？ 有什么特征(练习题4 )3、紫外吸收光谱的应用：定性分析、有机化合物的分子结构估计、纯度检测、定量测定:有机化合物的分子结构的估计应特别注意，应用吸收波长与共轭度的关系。 (练习题7、8、9 )4、比较紫外和可见分光光度计与可见分光光度计有什么区别(练习题10 )红外线吸收光谱分析1 .红外吸收光谱的产生条件是什么？ 所有的分子振动都产生红外吸收光谱吗？ 为什么？(练习题1 )2、把握基本概念：什么是基本频率？ 有什么重要性和用途呢？ (练习题3 )什么是指纹区域？ 有什么特征和用途？(练习题6 )3、记住主要基础的基本频率，可以指出给定图像的主要频谱峰值的来源。 (表10-3、图10-9、图10-10 )分解：从化学键的性质来看，与有机化合物分子的紫外-可见吸收光谱有关的电子是形成单键的s电子、形成双键的p电子，以及未共享或被称为非键的n电子。 电子迁移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一定能量的光子后，分别为ss*、s p*、p s*、n s*、p p*、np*等转变类型，p p*、np*所需的能量较小，吸收波长多落在紫外和可见光区域，紫外-可见4个主要迁移类型所需的能量DE的大小按照n p* (a) (c )的顺序(b )中有两个共轭双键，存在k吸收带，(a )中有两个双键，(c )中只有一个双键.首先，光源不同，是紫外用氢灯和重氢灯，但可知在钨丝灯中，两者所发出的光的波长范围不同.在单色设备中，如果将棱镜设为单色设备，则需要在紫外使用石英棱镜，石英棱镜和玻璃棱镜都可以使用，光栅也可以两者都使用，主要是因为玻璃能够吸收紫外光.从吸收池来看，紫外只能使用石英吸收池，但玻璃和石英都能使用，这是同样的理由。从检测器来看，可见光区域通常使用氧化铯光电管，适用波长范围为625-1000nm，紫外用锑光电管波长范围为200-625nm。红外线吸收光谱分析4、红外吸收光谱的发生条件是什么？ 所有的分子振动都产生红外吸收光谱吗？ 为什么？(练习题1 )5、把握基本概念：什么是基本频率？ 有什么重要性和用途呢？ (练习题3 )什么是指纹区域？ 有什么特征和用途？(练习题6 )6、记住主要基础的基本频率，可以指出给定图像的主要频谱峰值的来源。 (表10-3、图10-9、图10-10 ):条件：的激发能与分子的振动能的台阶一致，也有偶极矩的变化并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱，而且都有红外吸收活性