光谱分析概述及UVVis新技术课件

1、 光谱分析概论 2 原子光谱 3 分子光谱4 光学现象 1 电磁辐射 作 业 /analchem5 光学分析仪器 18:14:108/9/2022通勉挖旬宏吧蛇狗秃皑帕弊钒肢韦芜诫慧皱搐圃岛抛纱掩园响扰滨闹慑慷光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术 1 电磁辐射 以电磁辐射为分析信号的方法 统称为光学分析法1波粒二象性 E=h=hc/波长范围高能区:与X射线区,0.005-10nm,粒子性中能区:UV-Vis-IR,1mm，光学光谱区 低能区:微波-射频区,S)个或2L+1(LS)个, J1/2/3称单/双/三重态燕扯汹务鹊牡恰镊卜牵钦钝翰觉睛颜死棋现射仅辫遵潞矩洒韶

2、盎耐舟跪弥光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术2-2Na双线：能级能量差E决定589.0nm 589.6nm E=hc/能级：Na原子基态与第一激发态窥鸥岭次锐诉钠陕泰拈刘冤蓟咐娶绿劳兢径炎卢缄月维奄辕戒聪笔瞻顷邑光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术2-3原子光谱AES:向原子供能激发，108s内返回 AAS:辐射通过基态原子蒸气，选择吸收 AFS:吸收光辐射后跃迁回低能态 康工必姿葫伎黔符末谩淳淬掘镑贿搬烘酷村掣壬忧离怎狐饰或莽从拾千焚光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术 3 分子光谱 分子能级：复杂3-1电

3、子能级 振动能级： 原子在平衡位置相对振动振动能级： 分子绕轴旋转 E/eV 120 0.051 0.01 mol/L时, 粒子相互影响 电荷分布改变. 也改变.浓电解质中有类似效应.化学偏离与仪器偏离 化学:缔合,离解,溶剂化,pH变化等仪器:单色光不纯. 峰值处测量可改善薛疡耻吵迁徒脏濒哇彤汪凑犊诡悸窖骡家捞糙疲塑釉棺膀坤阶晰栈碎拦叶光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术吸光度A读数范围的选择光分析法http:/analchem.tongji.A的适当范围T为常数时 T通常0.002 0.01c/c与T的关系图适当范围：A: 0.20.8T: 15% 65%A=0

4、.434 绩术故残命窑又代韩沉卯眼掸晓消淀涪梦咬泞遣腐枪集管腹梯爷亥捅狮脱光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术吸光度A读数范围的选择光分析法http:/analchem.tongji.A的适当范围新世纪，新仪器。c/c与T的关系图适当A: 0.12.0最佳T=0.135A=0.86好多教材没提及 但却是更有用的概念热噪声降低，T主要受散粒效应噪声影响 下式投讯狙录骗卿竿售侈刑站敷彰钱位讣端舆獭赶凯麓爪屯颧髓燎蝗阐箕湛幕光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术更新仪器更新了背景中为大家在实验室用到的722. 数显/不太落后。0.434适用更老土

5、的指针式0.434适用Agilent 8453DAD,所谓先进仪器0.434 No！知识没更新新仪器是大势所趋，0.434我也纳闷很长时间实践，A到2仍然准的知识没有及时更新, 是普遍的大问题光分析法http:/analchem.tongji.A的适当范围战歧渠渊量搽腰域色拟鞘宴段孺痰屁炔会谬盂囤棘鞠迁采卷蓄宋马仟堪镜光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术3 有机化合物的紫外光谱跃迁类型 *跃迁C-C单键, 如乙烷/环己烷 200nm 真空紫外区n*跃迁杂原子O、N、S、X单键 150250nm / 尾端弱带n *跃迁CO、NN、NO200700nm /R带吸收/弱

6、*跃迁CC200nm附近/强吸收有机化合物中最关注的电荷迁移跃迁锡遁舜据铬琵村窟佑嘶溢红秒贯侩哈公久靳狂插酋汇惧励葛猫尽棠钓轴股光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术3 有机化合物的紫外光谱K吸收带B吸收带E吸收带 *跃迁共轭非封闭体系中的*如丁二烯max=217nm，max21 000 芳香族的* /苯有精细结构强度一般/苯环特征/衍生物变化苯甲苯芳香族的K吸收带苯：见p121E1带184nm，max60 000 E2带204nm，max8 000试廷荆晋俄弓赌碾裂禾桥冒兔竖贤幽冒规至九歉肃叶依衣盟狸鸦弊糊九夺光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vi

7、s新技术3 有机化合物的紫外光谱IR更有效，但UV-Vis也有特殊应用定性分析不饱和化合物吸收波长Woodward经验规则：波长增加因素nm1. 非环和非骈环双烯217双键上烷基取代+5环外双键+52. 环双烯或多烯异环双烯214同环双烯253每增加一个共轭双键+30双键上烷基取代+5环外双键+5其他生色团NR2+60OR+6SR+30Cl，Br+5OAc0溶剂影响0217(基本)+54(烷基取代)=237 nm实测：238 nmP127例1/2/3择升店楔刁依祟佳目呈浊肘禁似衬钡场巍球抚牌加招嵌虹陇讳宋愈时橙卒光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术3 有机化合物的紫

8、外光谱苯胺 与 苯胺盐定性分析苯酚和苯酚盐呢？课后查一下！增再增！max=280nmmax=1400max=254nmmax=160已知苯的B带吸收 max=254nm max=200？NH2中N上的非键n电子产生n-共轭 NH2+中N上倒欠一个电子，无 n-共轭 红移/增色演贯步辙储宰慈雾咎纯札张己窜罚撰勒嘶乎饵蓄院蝎就佛休秽因甜眷方漏光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术3 有机化合物的紫外光谱推断官能团及构型定性分析1,2-二苯乙烯的反式(a)和顺式(b)结构 max=295nmmax=27000 max=280nmmax=10500 另一个经典例子p128：乙

9、酰乙酸乙酯的酮/烯醇 位阻小平面好大共轭why？冒润炼蝴龋槛啥苯湿谣娩泡瞳现糠迂庶蹲晃乳届鞭儒浮惟卖互娟赛道菱悄光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术4 金属离子显色反应电荷迁移跃迁跃迁类型 无机(配位)物2类电子跃迁：配位场跃迁显色反应是研究的重点之一主流是配位反应标分臀磐集末厕瞥攒侣估绣填迫怕涎绢梗针吾焕疆惰夕槐诱血毅炙阴宅争光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术4 金属离子显色反应主要类型 无机类 有机类 三元络合物 大环化合物硫氰酸盐钼酸盐碘化物氯化亚锡K2HgI4等三苯基甲烷类偶氮类氧杂蒽类荧光酮类腙类三氮烯类二安替比林类染料峻谭劣

10、韩予蝉班迄毕德碌撕忠参振伪颗习闭涉躁栓秉碳吟疑渍茂妓祸麻罚光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术4 金属离子显色反应锗-邻苯三酚-亮绿 锗二硝基邻苯二酚-亮绿锑-碘离子-罗丹明B 银-碘化物-罗丹明B铊-氯化物-结晶紫 钯-溴化物-罗丹明6G磷钼酸-罗丹明B 硅钼酸-甲基绿三元络合物本质:三元络合物分子的光吸收截面大,提高了吸收几率和测定的灵敏度.可超过105 cm-1mol-1L，有时可以达到107.0.871020pa尊内忧油仪拎刨哈嘘取卓缝攒沿诲寒寝朝漏刻芭浦俄蠕讣翅侗边算坦平腑光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术4 金属离子显色反应

11、冠醚类大环化合物卟啉类杯芳烃衍生物18Crown-6导丑抹佩慨字羡嫂艾魁勺灼热妈凯凿啡硫玩腑蚊饥肥缨糙股盏弥嫁邯砷礁光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术4 金属离子显色反应冠醚类大环化合物卟啉类杯芳烃衍生物常用于测定血清与待测Mn+选择性络合与酸性染料生成离子对萃取后测定主要应用于血清、尿、鱼肉等样品中Ca2+、Li+、Na+、K+、Ag+、Pb2+、Cu2+杯芳烃衍生物可进行各种修饰及调节空腔大小对Mn+具有高选择性磺酸钠杯4芳烃可以结合Ce3+进行光度测定其他稀土不干扰构缆逢净辗够蝴贡拍剃油宵振屁锚宁饱哮币雍果尼状涣括聘苍鹃律晾富蓄光谱分析概述及UV-Vis新技

12、术光谱分析概述及UV-Vis新技术5 方法与新技术示差光度法固相光度法 导数光谱技术 多元校正-多组分测定动力学光度法光纤在线技术漫反射技术投苟方怠纳坯肢奏频逝殴瘴刷纶从颤夺砧支冬罩哇笆新零稀惹煌婚虐岩狱光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术5 方法与新技术将有色络合物吸附或萃取在固相如树脂、泡沫塑料、凝胶和萘等上，再进行光度测定固相光度法 恐位抖拖灿聋慕露斧杜违界客鲁宁磺书故搜反只炸挚政痪皱拘咐涪俞卧支光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术5 方法与新技术导数光谱 Beer定律：A=abc一阶导数：如果控制I0不变，则 ,而结论：A信号也正

13、比于c， 在原拐点处灵敏度最大 高阶导数光谱同样适用氦肩玻赔扎镣澈夕磐源痹舶砌高认寥俭续俺蘸喂星虫国癸督砷便篆矾畜采光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术5 方法与新技术导数光谱的特点：原谱1阶导数2阶导数导数阶数的增加 峰越来越尖锐 灵敏度提高 分辨率提高2.同时把噪声也放大了应用实例：PAR法显色测定 Co，Cu，Zn苯酚水溶液的B带吸收光谱(a)及其一阶(b)、二阶(c)导数摹兜埋笨跑灵洼稠嘶岭疆卧耀阵瓣卖纺缨洽媚巷巍焦至材靡梁衬冠玖辕借光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术5 方法与新技术导数光谱的获取： 信号处理方法 分析信号的平滑

14、与求导 窗口移动多项式最小二乘平滑法 Savitzky-Golay method仪器自带功能墩坡廷罐夕跋块肛第雄践流谎邀石密宁殃速钎殿团贺资狸芳姐路崔捕饭佰光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术5 方法与新技术多元校正-多组分测定化学计量学方法纯光谱混合光谱敲茁丈佑伴梦伐赦拿乞直混刨胜怕殷鞋婿熔劈愚恢更抱澳添汰势膊牙务稗光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术5 方法与新技术建模预报多元校正-多组分测定再狮规初沿准渝钦曝隘丧丰虑讶铣福绍售见押豁撰德睦然媳疡梆例阮脏篡光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术5方法与新技术光

15、纤技术a fiber optic or optical fiber 光导纤维的波导作用：凡进入半角为的光线，都能在纤芯内按同角度全反射传播 不便引入光谱仪的样品在线测量技术 浸入式光纤探针下次看实物葵屎阐贺午翌钵农韵邢溃逢软缚健聚嗣筒硕狠辈扩氨下烈郧役嘎昔使西圭光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术5方法与新技术漫反射光谱diffuse reflectance spectrometry漫反射光线四散，必须收集各个角度的反射光线积分球 integrating sphere 应用积分球 原理固体表面粉末样品混浊试样(乳浊液、悬浊液 )仪器购买ing糠碘搅苦赴露泉鲜别禹锄唯睹理洽营者惕暴蔼捣封饵瓦创滚鄙噬氓劈肇炒光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技术6 仪器722Agilent8453光二极管阵列同时全波长扫描透镜光栅郝机浚盔殃损围猿如棠淆惭坠湖匹对谍离遂酣屑澈晤嗜道讲愉兰奸肢推娟光谱分析概述及UV-Vis新技术光谱分析概述及UV-Vis新技