光譜分析法分類及特點
來源:/   作者:紫外可見分光光度計    更新日期:2015-03-15 11:33:20   
摘要:光譜分析法分類及特點。

光譜分析法分類及特點

儀器分析中的光學分析方法可以分為光譜分析方法和非光譜分析方法。
非光譜分析法是通過光的其他性質(如反射、折射、衍射、幹涉等)的變化作為分析信息的分析方法,如旋光法、折射法、幹涉法、散射濁度法、X射線衍射法、電子鏟衍射法等。光譜分析方法通過測定待測物質的某種光譜,根據光譜中的波長特征和強度特進行定性和定量分析,光譜分析法是現代儀器分析中應用非常廣泛的一類分析方法。組分的定量或定性分析中,有的已成為常規的分析方法。在物質結構分析的四大光譜紫外光譜、紅外光譜、核磁共振的“H”譜和“C”譜及質譜分析)中光譜分析法占三大項,是結構分析中不可缺少的分析工具。
光譜分析法與非光譜分析法的主要區別在於光譜分析法是內部能級發生變化,而非光譜分析法的內部能級不發生變化,僅測定電磁輻射性質改變。

一、按光譜區不同分類
按作用光和分析光譜區可分為紫外、可見光、紅外等吸收光譜分析法。
1.紫外分光光度分析法
此法是利用溶液中分子吸收紫外光而產生躍遷所記錄的吸收光譜圖,可進行化合物結構分析,根據最大吸收波長強度變化可進行定量分析。
2.可見分光光度分析法
此法是利用溶液中分子吸收可見光產生躍遷所記錄的吸收光譜圖,可進行化合物結構分析,根據最大吸收波長強度變化可進行定量分析。
3.紅外吸收光譜分析法
此法是利用分子中基團吸收紅外光而產生的振動、轉動吸收光譜進行定量和有機化合物結構分析的方法。
二、按光與物質相互作用方式不同分類
擔按光與物質相互作用方式不同可分為吸收光譜分析法、發射光譜分析法、散射光譜分析法、幹涉法、衍射法、偏振法等。其中吸收光譜分析法可分為:穆斯堡爾譜法、原子吸收光譜分析法、紫外—分光光度分析法、紅外吸收光譜分析法、核磁共振波譜法。其中發射光譜分析法可分為:原子發射光譜分析法、原子熒光分析法、分子熒光分析法、分子磷光分析法、X射線熒光分析法、化學發光光譜分析法和Y射線光譜分析法。

1、吸收光譜分析法
當物質所吸收的電磁輻射能與該物質的原子核、原子或分子的兩個能級間躍遷所需能量能滿足△E=E2 -Ei=眾p=厄÷的關係時,將產生吸收光譜:M+Au—一M’
過測量物質對輻射吸收的波長和強度進行分析的方法叫做吸收光譜法。它有以下分析方法:
(1)穆斯堡爾譜法。由與被測元素相同的同位素作為y射線的發射源,使吸收體(樣品)的原子核產生無反衝的Y射線共振吸收所形成的光譜,光譜波長在丫射線區。從穆斯堡爾譜法可獲得原子的氧化態和化學鍵、原子核周圍電子雲分布或鄰近環境電荷分布的不對稱性以及原子核所處的有效磁場等信息。  ,:
(2)紫外—可見分光光度分析法。它是利用溶液中的分子或基團在紫外和可見光區生分子外層電子能級躍遷所形成的吸收光譜,可用於定性和定量測定。  獸
(3)原子吸收光譜分析法。利用待測元素氣態原子對共振線的吸收進行定量測定的方法。其吸收機理是對共振線的吸收導致原子的外層電子能級躍遷,所吸收波長在紫外、可見和近紅外區。
(4)紅外光譜分析法。利用分子在紅外區的振動—轉動吸收光譜來測定物質的成分和結構。
(5)核磁共振波譜法。在強磁場作用下,核自旋磁矩與外磁場相互作用分裂為能量不同的核磁能級,核磁能級之間的躍遷吸收或發射射頻區的電磁波,利用這種吸收光譜進行有機化合物結構的鑒定,以及分子的動態效應、氫鍵的形成,反應等化學研究。

2、發射光譜分析法
質通過電致激發、熱致激發或光致激發等過程獲取能量,變成為激發態的原子或O子(M。),激發態的原子或分子是極為不穩定的,它們可能以不同形式釋放出能量激發態躍遷至基態或低能態,如果這種躍遷是以輻射形式釋放多餘的能量就產生發射譜AV+I<-。H
通過測量物質發射光譜的波長和強度來進行定性、定量分析的方法叫做發射光譜法。依據光譜區域和激發方式不同,發射光譜有以下幾種。
(1)Y射線光譜分析法。天然或人工放射性物質的原子核在衰變過程:和p粒子後,往往自身的核激發,然後該核通過發射了射線回到基態。測量這種特征Y射線的能量(或波長),可以進行定性分析;測量7射線的強度,可以進行定量分析。
2) X射線熒光分析法。原子受高能輻射激發,其內層電子能級躍遷,即發射出特三磕x射線熒光是最常的方法。測量X射線的能量(或波長)可以進行定性分析,測量其強度可以進行定分析。
(3)原子發射光譜分析法。用火焰、電弧、等離子炬等作為激發源,使氣態原子或離子的外層電子受激發發射特征光學光譜,利用這種光譜進行分析的方法叫做原子發射:;譜分析法。波長範圍為190~900nm,可用於定性和定量分析。
4)原子熒光分析法。氣態自由原子吸收特征波長的輻射後,原子的外層電子從基或低能態躍遷到高能態,約經10-8 S,又躍遷至基態或低能態,同時發射出與原激發長相同或不同的輻射,稱為原子熒光。波長在紫外和可見光區。在與激發光源成一定角度(通常為90。)的方向測量熒光的強度,可以進行定量分析。
(5)分子熒光分析法。某些物質被紫外光照射後,物質分子吸收了輻射而成為激發態分子,然後在回到基態的過程中發射出比入射光波長更長的熒光。測量熒光的強度進分析的方法稱為熒光分析法。波長在光學光譜區。
(6)分子磷光分析法。物質吸收光能後,基態分子中的一個電子被激發躍遷至第一激發單重態軌道,由第一激發單重態的最低能級,經係統間交叉躍遷至第一激發三重態,並經過振動弛豫至最低振動能級,由此激發態躍回至基態時,便發射磷光。根據磷強度進行分析的方法稱為磷光分析法。它主要用於環境分析、藥物研究等方麵的有機合物的測定。(7)化學發光分析法。由化學反應提供足夠的能量,使其中一種反應產物的分子的電子被激發,形成激發態分子。激發態分子躍回基態時,就發出一定波長的光。其發光強度隨時間變化,並可得到較強的發光(峰值)。在合適的條件下,峰值與被分析物濃度成線性關係,可用於定量分析。由於化學發光反應類型不同,發射光譜範圍為400-1400nmo

 

 

 

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