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1、分子光譜的分類分子吸收光譜 轉(zhuǎn)動光譜(遠(yuǎn)紅外光譜) 振動光譜(紅外光譜) 電子光譜(紫外-可見光譜)分子發(fā)射光譜 電子光譜(分子熒光、磷光)原子光譜的分類原子吸收光譜原子發(fā)射光譜光、電、色1色譜法分類氣相色譜法高效液相色譜法電化學(xué)分析法分類電位分析法電位滴定法伏安法3紫外-可見分光光度法 (紫外-可見吸收光譜法):物質(zhì)分子對紫外-可見光的吸收進(jìn)行定性、定量及結(jié)構(gòu)分析。紫外-可見光區(qū)分為遠(yuǎn)紫外(10200nm)、近紫外(200360nm)和可見部分(360760nm);遠(yuǎn)紫外的吸收測量在真空下進(jìn)行;通常研究近紫外-可見光范圍的光譜行為。第2章 紫外-可見分光光度法4§21 分子光譜概述
2、1分子光譜產(chǎn)生Mh =M*基態(tài) 激發(fā)態(tài)E1 E2分子吸收能量后,電子從一個(gè)能級躍遷到另一個(gè)能級分子內(nèi)部電子能級的躍遷而產(chǎn)生的光譜:紫外-可見光譜5吸收光譜(吸收曲線): 橫坐標(biāo)用波長或頻率表示;物質(zhì)的吸收峰位置對應(yīng)于分子結(jié)構(gòu),是定性依據(jù)??v坐標(biāo)用光強(qiáng)的參數(shù)表示,如透光率、吸光度、吸光系數(shù)等,是定量依據(jù)。2吸收光譜特征63光吸收定律:朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律當(dāng)一束強(qiáng)度為I0 的平行單色光照射到均勻而非散射的溶液時(shí),光的一部分(強(qiáng)度為Ia)被吸收,一部分(強(qiáng)度為It)透過溶液,一部分(強(qiáng)度為Ir)被器皿表面所反射,則 I0 = Ia + It + Ir 光的反射損失Ir 主要決定
3、于器皿材料、形狀、大小和溶液性質(zhì)。在相同條件下,這些因素是固定的,且反射損失的量很小,故Ir可忽略不計(jì),則: I0 = Ia + It 散射:光通過不均勻懸浮顆粒時(shí),部分光束將偏離原來方向而分散到各個(gè)方向去。單色光: 單一頻率(波長)的光7透光度(透光率或透射比)(T,Transmittance ) :透過光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度之比 : T = I / I0 吸光度(A, Absorbance ):物質(zhì)對光的吸收程度,其值為透光度的負(fù)對數(shù):注:A、T無單位方便起見, 透過光強(qiáng)度 It 用 I 表示8人們對光吸收定律認(rèn)識,經(jīng)歷了較長歷史過程。1760年,Lambert提出光吸收程度與溶液厚度b成正比
4、:1852年,Beer提出光吸收程度與吸光物質(zhì)微粒數(shù)目(濃度)成正比: 9兩個(gè)定律合并起來叫Lambert-Beer定律: 若b的單位是cm;c 的單位是g ·L-1時(shí),a為吸光系數(shù),單位是: 若b的單位是cm;c 的單位是mol ·L-1時(shí): 10e與a的關(guān)系 :e e=M a , M 為物質(zhì)摩爾質(zhì)量。注: Lambert-Beer定律不僅適用于溶液,也適用于均勻的氣體和固體狀態(tài)的吸光物質(zhì),是各類吸收光譜法,如紅外光譜法和原子吸收光譜法等的定量分析依據(jù)。11光吸收基本定律: 朗伯-比爾定律意義:當(dāng)一束平行單色光通過均勻、非散射溶液時(shí),其吸光度與溶液濃度和液層厚度乘積成正比
5、.A=lg(I0/It)=kbc12T透光率(透射比)(Transmittance)A = lg (I0/It) = lg(1/T) = -lgT = kbc13吸光度A、透光率T與濃度c的關(guān)系14當(dāng)吸光物質(zhì)濃度為1mol·L-1, 液池厚1cm時(shí),一定波長的單色光通過溶液時(shí)的吸光度值。是物質(zhì)本身決定的,是物質(zhì)吸光能力的量度, 可作為定性分析的參考和估量定量分析方法的靈敏度。 <104 低 104105 中 >5×105 高物理意義:最常用的形式: Abc15非單波長入射光引起的偏離吸收定律僅對單色光的吸收才是正確的。當(dāng)入射光是非單色光時(shí),將引起定律的偏離。消除
6、措施:選擇最大吸收波長。 16吸光物質(zhì)在溶液中發(fā)生化學(xué)變化引起偏離 由于吸光物質(zhì)變成了不同的存在形式, 對原來最大吸收波長光的吸收能力發(fā)生變化,引起對吸收定律偏離。消除措施:控制適當(dāng)?shù)娘@色條件。對上述反應(yīng)介質(zhì)的酸度控制,可消除該影響。 配合物不穩(wěn)定也會引起偏離 配合物越稀,解離度越大。解離產(chǎn)生的離子在最大吸收波長處吸收較小或無吸收,引起對吸收定律偏離。消除措施:試液濃縮富集。 17介質(zhì)不均勻引起的偏離Lambert-Beer定律要求吸光物質(zhì)的溶液均勻。如果被測液是膠體溶液、乳濁液或懸浮物質(zhì),當(dāng)入射光通過溶液時(shí),因散射現(xiàn)象而造成損失,使實(shí)際測得的吸光度增大,從而偏離Lambert-Beer定律。
7、故紫外-可見吸光光度法一般僅適用于透明溶液。 A = lg (I0/It)18與紫外-可見吸收光譜有關(guān)的電子有3種: 形成單鍵的電子, 形成雙鍵的電子以及未參與成鍵的n電子 (孤對電子)根據(jù)分子軌道理論,這三種電子的能級高低次序?yàn)椋海?)< ( ) < ( n ) < ( ) < ( ) 、表示成鍵分子軌道. n: 非鍵分子軌道. 、:反鍵分子軌道1電子躍遷類型、能量及所在波長區(qū)§2-2 化合物電子光譜的產(chǎn)生19躍遷所需能量次序: > n>> n 有機(jī)化合物分子主要有四種類型的躍遷 躍遷; n躍遷; 躍遷; n躍遷;受到外來輻射時(shí),處在較低能
8、級的電子躍遷到較高能級。分子軌道的能級不同,要實(shí)現(xiàn)各種不同的躍遷所需要吸收外來輻射的能量也各不相同。20對于有機(jī)化合物, 最有用的 吸收光譜是基于和 n躍遷產(chǎn)生的, 實(shí)現(xiàn)這兩類躍遷所需要的能量相對較小, 其吸收峰波長一般處于大于200nm的近紫外光區(qū), n躍遷還可能在可見光區(qū)22生色團(tuán):能導(dǎo)致化合物在紫外-可見光區(qū)產(chǎn)生吸收的基團(tuán),主要有含不飽和鍵和未成對電子的基團(tuán)。如-C=C-、>C=O、-N=O、-N=N-、-C=N等,相應(yīng)于與n躍遷。 相同生色團(tuán),max相同,但隨生色團(tuán)數(shù)目的不同有變,一般是隨生色團(tuán)數(shù)增加而波長增長;不同生色團(tuán),有不同的max,同一化合物中有幾個(gè)不同生色團(tuán)時(shí),吸收光譜
9、上有幾個(gè)吸收峰(但不一定能分開)。2常用術(shù)語:生(發(fā))色團(tuán)、助色團(tuán)23助色團(tuán):本身無吸收,但能使生色團(tuán)吸收強(qiáng)度和波長發(fā)生改變的基團(tuán),通常是含有孤對電子的基團(tuán)。如:-OH、-NH2、-SH、-X(鹵素)等。孤對電子與生色團(tuán)中電子相互作用,使躍遷能量降低并引起吸收峰位移.E = h n V= h c / l入孤對電子(lone pair electrons)或稱孤電子對,指不與其他原子結(jié)合或共享的成對價(jià)電子.24紅移、藍(lán)(紫)移、增色效應(yīng)和減色效應(yīng)由于在化合物中引入取代基、或改變?nèi)軇?、或引入增敏試劑等,使最大吸收波長移向長波方向?yàn)榧t移;移向短波方向?yàn)樗{(lán)移。伴隨強(qiáng)度增大或減小為增色效應(yīng)或減色效應(yīng)。2
10、53影響紫外可見光譜的因素躍遷中,激發(fā)態(tài)極性大于基態(tài),當(dāng)使用極性大的溶劑時(shí),由于溶劑與溶質(zhì)相互作用,激發(fā)態(tài)比基態(tài)的能量下降更多,使得激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間的能量差減小,導(dǎo)致吸收光譜max紅移。n躍遷中,基態(tài)n電子與極性溶劑形成氫鍵,降低了基態(tài)能量,使得激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間能量差變大,導(dǎo)致吸收光譜max藍(lán)移。溶劑極性不同引起吸收光譜紅移或藍(lán)移-溶劑效應(yīng)(1)溶劑效應(yīng)26影響吸收強(qiáng)度和精細(xì)結(jié)構(gòu)極性溶劑使精細(xì)結(jié)構(gòu)消失,典型的例子是對稱四嗪在不同溶劑中的吸收光譜(1)溶劑效應(yīng)27溶劑的選擇原則:(a)溶解樣品;(b)在樣品吸收的范圍內(nèi)無吸收;(c)盡量選用非極性溶劑。28(2)空間效應(yīng)如果一個(gè)共軛有機(jī)化合物的分
11、子處于同一平面時(shí),則各個(gè)生色團(tuán)之間的相互作用達(dá)到最大,分子的激發(fā)能降低,吸收較長波長的光,且強(qiáng)度增大。二苯乙烯29(3) 吸收與結(jié)構(gòu)的關(guān)系生色團(tuán)共軛鏈越長,吸收紅移越多,越大;助色團(tuán)越多,紅移越大;30結(jié)構(gòu)示意圖§2-3 紫外-可見分光光度計(jì)1基本組成部件(1)光源 紫外:氫、氘燈 發(fā)射160375nm的連續(xù)光。 可見:鎢燈或碘鎢燈 發(fā)射3202500nm的連續(xù)光。 氙燈適合于紫外和可見部分,發(fā)射250750nm的連續(xù)光。33(2)單色器由入射狹縫、準(zhǔn)光器(透鏡或凹面反射鏡使入射光成平行光)、色散元件、聚焦元件和出射狹縫組成。核心部分:色散元件,將復(fù)合光色散成單色光色散元件為棱鏡和光
12、柵。棱鏡有玻璃和石英兩種。玻璃 : 用于350 3200 nm波長范圍, 吸收紫外光,只能用于可見光域 石英: 185 4500 nm,用于紫外和可見光域光柵:利用光的衍射與干涉作用,用于紫外和可見光域。34(3)吸收池 紫外及可見光區(qū):石英比色皿可見光區(qū):光學(xué)玻璃比色皿注意:不能用手拿光學(xué)面;放入試樣室時(shí)必須用濾紙(或鏡頭紙)吸干外面的溶液;盛溶液時(shí)只裝2/3。(4)信號接收器 光電管、光電倍增管。(5)讀出裝置 數(shù)字顯示、記錄儀、表頭等。352分光光度計(jì)類型單波長單光束分光光度計(jì): 一般分光光度計(jì)36單波長雙光束分光光度計(jì):在單色器后采用光束分裂器將光束分為強(qiáng)度相等的兩個(gè)光束;一束通過參比
13、池,另一束通過樣品池。可以消除光源強(qiáng)度變化帶來的誤差。一般自動記錄式分光光度計(jì)均為雙光束37§2-4 分析條件選擇一、儀器測量條件誤差來源:光源不穩(wěn)定、實(shí)驗(yàn)條件偶然變動、讀數(shù)不準(zhǔn)確等選擇適宜的吸光度范圍(0.151.00),使測量結(jié)果的誤差盡量減小。通過調(diào)節(jié)待測溶液濃度,選用適當(dāng)厚度的吸收池使A落在此區(qū)間內(nèi)。38選擇最大吸收波長為入射光波長(最大吸收原則),靈敏度最高。狹縫寬度直接影響測定靈敏度和校準(zhǔn)曲線線性范圍。狹縫寬度增大,入射光單色性降低,靈敏度降低,校準(zhǔn)曲線偏離朗伯-比耳定律。39二、顯色反應(yīng)與分析條件選擇 1 顯色反應(yīng) 2 反應(yīng)條件確定 3 測定中干擾及消除40顯色反應(yīng)選擇
14、靈敏度高,一般>104選擇性好顯色劑在測定波長處無明顯吸收。對照性好, 顯色劑與有色配合物Dmax>60 nm 反應(yīng)生成的有色化合物組成恒定,穩(wěn)定。顯色條件易于控制,重現(xiàn)性好。M + nR = MRn(R: 顯色劑)41反應(yīng)條件確定(1)顯色劑用量M + nR = MRn顯色劑用量通過實(shí)驗(yàn)確定,作A隨顯色劑濃度變化曲線,選恒定A值時(shí)的顯色劑用量。(2)溶液酸度影響最佳酸度通過實(shí)驗(yàn)確定,固定溶液中待測組分與顯色劑濃度,改變pH值,測定A與pH關(guān)系,找出最適宜pH范圍。(R: 顯色劑)(3)其它問題顯色反應(yīng)時(shí)間、溫度、放置時(shí)間對配合物穩(wěn)定性的影響。三、參比溶液的選擇用參比溶液調(diào)節(jié)透射比
15、為100(A=0),以消除溶液中其它成分以及吸收池和溶劑對光的吸收所帶來誤差431、溶劑參比當(dāng)試樣溶液組成簡單、共存其它組分很少且對測定波長的光幾乎沒有吸收時(shí),采用溶劑參比,可消除溶劑、吸收池影響2、試劑參比如顯色劑或其它試劑在測定波長有吸收,按顯色反應(yīng)相同條件,只是不加試樣,同樣加入試劑和溶劑為參比??上噭┲薪M分產(chǎn)生吸收的影響3、試樣參比如試樣在測定波長有吸收,可按與顯色反應(yīng)相同的條件以試樣作為參比(只是不加顯色劑)。要求顯色劑在該測定波長處無吸收44平行操作溶液參比用不含被測組分的試樣,在相同條件下與被測試樣同樣進(jìn)行處理,得到平行操作參比溶液45四、干擾及消除方法控制酸度、選擇適當(dāng)?shù)难?/p>
16、蔽劑、選擇適當(dāng)?shù)臏y定波長、分離等。46§25 紫外-可見分光光度法應(yīng)用 定性、定量、結(jié)構(gòu)分析及物理常數(shù)測定1定性分析在極性溶劑中,物質(zhì)吸收如果紅移,則物質(zhì)具有電子,由躍遷產(chǎn)生;如果吸收紫移,則物質(zhì)含有n電子,由n躍遷產(chǎn)生。(溶劑化作用)47溶劑對分子軌道能量的影響使得E-*<E-* 躍遷的吸收紅移; E-*<E-* 躍遷的吸收紅移; En-*>En-* n躍遷的吸收紫移; En-* >E n-* n躍遷的吸收紫移。48比較吸收光譜在相同測量條件下,測定未知物的吸收光譜與所推斷化合物的標(biāo)準(zhǔn)物吸收光譜直接比較。如吸收光譜形狀完全一致(max,吸收峰數(shù)目、位置及等)
17、。可初步認(rèn)為是同一化合物。兩種定性方法49 經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算max623定量分析(1)單組分分析:標(biāo)準(zhǔn)曲線法或標(biāo)準(zhǔn)對比法標(biāo)準(zhǔn)曲線法:配制一系列不同含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液,以不含被測組分的空白溶液為參比,在相同條件下測定標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在相同條件下測定未知試樣的吸光度,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上找到與之對應(yīng)的未知試樣的濃度。建立一個(gè)方法時(shí),首先要確定符合朗伯-比爾定律的濃度范圍,即線性范圍,定量測定一般在線性范圍內(nèi)進(jìn)行。63標(biāo)準(zhǔn)對比法:在相同條件下測定試樣溶液和某一濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度Ax和AS, 由標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度cs 可計(jì)算出試樣中被測物濃度cx該方法較簡單,但只有在測定的濃度范圍內(nèi)溶液完全遵守Lam
18、bert-Beer定律,且cs 和cx 很接近時(shí),才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。64(2)多組分分析:根據(jù)A具有加和性,在同一試樣中可測定兩個(gè)以上組分。假如試樣中含x, y兩種組分,在一定條件下將它們轉(zhuǎn)化為有色化合物,分別繪制吸收光譜,出現(xiàn)三種情況(a): 兩組分互不干擾 (b): 組分x對組分y的測定有干擾(c): 兩組分相互干擾第3章 紅外光譜法3.1 概述3.2 基本原理 1. 產(chǎn)生紅外吸收的條件 2. 分子振動 3. 譜帶強(qiáng)度 4. 基團(tuán)頻率 5. 影響基團(tuán)頻率的因素3.3 紅外光譜儀器3.4 試樣制備3.5 應(yīng)用簡介13.1 概述1. 定義:紅外光譜又稱分子振動轉(zhuǎn)動光譜,屬分子吸收光譜。樣品受
19、到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時(shí),分子吸收某些頻率的輻射,分子振動或轉(zhuǎn)動運(yùn)動引起偶極矩(, 正、負(fù)電荷中心間的距離d和電荷中心所帶電量q的乘積)的凈變化,分子振動和轉(zhuǎn)動能級從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),相應(yīng)于這些吸收區(qū)域的透射光強(qiáng)減弱,記錄百分透光率T%對波數(shù)或波長的曲線,即為紅外光譜。主要用于化合物鑒定及分子結(jié)構(gòu)表征,亦可用于定量分析。2紅外光譜表示方法:紅外光譜以Tl (波長)或T (波數(shù))來表示,下圖為苯酚的紅外光譜。T(%)用T%來表示吸光強(qiáng)度,光的性質(zhì)用波長或波數(shù)表示;紫外-可見吸收光譜,以吸光度為縱坐標(biāo),以波長為橫坐標(biāo)。紅外吸收光譜表示方法與紫外-可見吸收光譜表示方法不同,紅外吸收光譜橫坐標(biāo)為波
20、數(shù)(波長倒數(shù)),縱坐標(biāo)為透光度。3倍頻吸收:分子吸收一定波長的紅外光后,從基態(tài)躍遷到第二激發(fā)態(tài)甚至第三激發(fā)態(tài)43. 紅外光譜特點(diǎn)1)紅外吸收只有振-轉(zhuǎn)躍遷,紅外光波長長,能量低;2)應(yīng)用范圍廣:除單原子分子及同核分子外(Ne, He, O2, H2),幾乎所有有機(jī)物在紅外光區(qū)均有吸收;3)分子結(jié)構(gòu)更為精細(xì)的表征:通過IR譜的波數(shù)位置、波峰數(shù)目及強(qiáng)度確定分子基團(tuán)、分子結(jié)構(gòu);4)定量分析;5)固、液、氣態(tài)樣品均可測定,且用量少、不破壞樣品;6)分析速度快。7)與色譜等聯(lián)用具有強(qiáng)大的定性功能。53.2 基本原理1. 產(chǎn)生紅外吸收的條件分子吸收輻射產(chǎn)生振動能級(同時(shí)伴隨轉(zhuǎn)動能級)躍遷必須滿足兩個(gè)條件:
21、條件一:輻射光子的能量應(yīng)與振動躍遷所需能量相等。7條件二:輻射與物質(zhì)之間必須有耦合作用(相互作用),導(dǎo)致分子偶極矩的改變。8當(dāng)一定頻率的紅外光照射分子時(shí),如分子中某基團(tuán)的振動頻率和它一致,二者產(chǎn)生共振,光能通過分子偶極矩的變化而傳遞給分子,該基團(tuán)就吸收一定頻率的紅外光,產(chǎn)生振動躍遷。如二者不一致,該基團(tuán)就不會吸收紅外光。采用連續(xù)改變頻率的紅外光照射試樣,由于該試樣對不同頻率的紅外光的吸收與否,使通過試樣的紅外光在一些波長范圍內(nèi)變?nèi)酰ū晃?,峰較高),在另一些范圍內(nèi)較強(qiáng)(峰較低,不吸收)。用T%來表示吸光強(qiáng)度,光的性質(zhì)用波長或波數(shù)表示;10 影響振動頻率或波數(shù)的因素為化學(xué)鍵力常數(shù)k和相對原子質(zhì)量
22、。k 大,Ar越小,吸收峰出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。kCºC(2222cm-1)>kC=C(1667cm-1)>kC-C(1429cm-1)(三種碳碳鍵原子質(zhì)量相同)Ar C-C (1430cm-1)< Ar C-N (1330cm-1)< Ar C-O (1280cm-1)(力常數(shù)相近)判斷紅外光譜中化學(xué)鍵的吸收峰位置!112)多原子分子 多原子分子的振動復(fù)雜(原子多、化學(xué)鍵多、空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜),可分解為多個(gè)簡單的基本振動。12設(shè)非線性分子由n個(gè)原子組成,振動形式有3n-6種。13線性分子CO2對于線性分子,振動形式有3n-5種。14 理論上,多原子分子的振動數(shù)應(yīng)與 譜
23、峰數(shù)相同,但實(shí)際上,譜峰數(shù)常常少于理論計(jì)算出的振動數(shù),這是因?yàn)椋篴)偶極矩變化Dm=0的振動,不產(chǎn)生紅外吸收, 如CO2;b)譜線簡并(振動形式不同,但其頻率相同);c)儀器分辨率或靈敏度不夠,有些譜峰觀察不到。153. 譜帶強(qiáng)度分子對稱度高,振動偶極矩小,產(chǎn)生的譜帶就弱;反之則強(qiáng)。說明:1)吸收峰強(qiáng)度與分子偶極距變化的平方成正比。而偶極距變化主要由化學(xué)鍵兩端原子間的電負(fù)性差(對稱性)所決定;2)強(qiáng)度比UV-vis強(qiáng)度小2-3個(gè)數(shù)量級;163.3 紅外光譜的特征性,基團(tuán)頻率紅外光譜的特征性復(fù)雜分子中有許多原子基團(tuán)(化學(xué)鍵),各個(gè)原子基團(tuán)在分子被激發(fā)后,都會產(chǎn)生特征的振動。不同分子中同一類型基團(tuán)
24、的振動頻率是非常相近的,都在一較窄的頻率區(qū)間出現(xiàn)吸收譜帶。 172. 基團(tuán)頻率區(qū)常見的化學(xué)基團(tuán)在4000 670 cm-1 (2.5 15 )范圍內(nèi)有特征基團(tuán)頻率。常將該波數(shù)范圍分為幾個(gè)區(qū)。 18苯環(huán)上的C-H鍵4000250019(2)叁鍵及累積雙鍵區(qū)(25002000 cm-1)雙鍵,苯環(huán)衍生物20001650基團(tuán)頻率主要由化學(xué)鍵的力常數(shù)決定。但分子結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境因素也對其頻率有一定的影響。1)電子效應(yīng):引起化學(xué)鍵電子分布不均勻的效應(yīng)。誘導(dǎo)效應(yīng)(Induction effect):取代基電負(fù)性靜電誘導(dǎo)電 子分布改變k 增加特征頻率增加(移向高波數(shù))。共軛效應(yīng)(Conjugated effe
25、ct):電子云密度均化鍵長變長 k 降低特征頻率減?。ㄒ葡虻筒〝?shù))。中介效應(yīng)(Mesomeric effect):孤對電子與多重鍵相連產(chǎn)生 的p-p 共軛,結(jié)果類似于共軛效應(yīng)。 當(dāng)誘導(dǎo)與共軛兩種效應(yīng)同時(shí)存在時(shí),振動頻率的位移和程度取決于它們的凈效應(yīng)。3.4 影響基團(tuán)頻率位移的因素242)氫鍵效應(yīng)(X-H) 形成氫鍵使電子云密度平均化(締合態(tài)),使體系能量下降,基團(tuán)伸縮振動頻率降低,其強(qiáng)度增加但峰形變寬。如羧酸 RCOOH(nC=O=1760cm-1 ,nO-H=3550cm-1); (RCOOH)2(nC=O=1700cm-1 ,nO-H=3250-2500cm-1)如乙醇:CH3CH2OH(
26、nO=H=3640cm-1 ) (CH3CH2OH)2(nO=H=3515cm-1 ) (CH3CH2OH)n(nO=H=3350cm-1 )3)振動耦合(Coupling) 當(dāng)兩個(gè)振動頻率相同或相近的基團(tuán)相鄰并由同一原子相連時(shí),兩個(gè)振動相互作用(微擾)產(chǎn)生共振,譜帶一分為二(高頻和低頻)。如羧酸酐分裂為nC=O( n as1820、 n s1760cm-1)25費(fèi)米共振空間效應(yīng)266)物質(zhì)狀態(tài)及制樣方法 通常,物質(zhì)由固態(tài)向氣態(tài)變化,其波數(shù)將增加。7)溶劑效應(yīng) 極性基團(tuán)的伸縮振動頻率通常隨溶劑極性增加而降低。因此紅外光譜通常需在非極性溶劑中測量。27一、紅外光譜對有機(jī)化合物的定性分析具有鮮明的
27、特征性。因?yàn)槊恳换衔锒季哂刑禺惖募t外吸收光譜,其譜帶的數(shù)目、位置、形狀和強(qiáng)度均隨化合物及其聚集態(tài)的不同而不同。因此根據(jù)化合物的光譜,就可以像辨認(rèn)人的指紋一樣,確定該化合物或其官能團(tuán)是否存在。3.5 紅外光譜定性分析28分類:大致可分為官能團(tuán)定性和結(jié)構(gòu)分析兩方面:官能團(tuán)定性:根據(jù)化合物紅外光譜的特征基團(tuán)頻率來確定物質(zhì)含有哪些基團(tuán),從而確定該化合物的類別。 結(jié)構(gòu)分析(結(jié)構(gòu)剖析):根據(jù)化合物的紅外光譜并結(jié)合其它實(shí)驗(yàn)資料(如相對分子質(zhì)量,物理常數(shù),紫外光譜,核磁共振波譜,質(zhì)譜等)來推斷有關(guān)化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。29 1. 試樣的分離和精制:用各種分離手段提純試樣,以得到單一的純物質(zhì);2. 了解與試樣性質(zhì)
28、有關(guān)的其它方面的資料:試樣來源、元素分析值、相對分子質(zhì)量、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度、有關(guān)的化學(xué)性質(zhì)、以及紫外光譜、核磁共振譜、質(zhì)譜等;計(jì)算不飽和度,估計(jì)分子結(jié)構(gòu)式中是否有雙鍵、叁鍵及芳香環(huán),并可驗(yàn)證光譜解析結(jié)果合理性.不飽和度U:有機(jī)分子中碳原子的飽和程度. 二、定性分析的一般過程:30 n1, n3和n4分別為分子式中一價(jià),三價(jià)和四價(jià)原子的數(shù)目. 通常規(guī)定雙鍵(CC 、CO 等)和飽和環(huán)狀結(jié)構(gòu)的不飽和度為1,叁鍵(CC 、CN 等)的不飽和度為2,苯環(huán)不飽和度為4(可理解為一個(gè)環(huán)加三個(gè)雙鍵),鏈狀飽和烴的不飽和度為零.U = 1n4(n3n1)/2323. 譜圖的解析:測得試樣的紅外光譜后,要對圖
29、譜進(jìn)行解析; 先從各個(gè)區(qū)域的特征頻率入手,發(fā)現(xiàn)某基團(tuán) 再根據(jù)指紋區(qū)進(jìn)一步核證該基團(tuán)及其與其它基團(tuán)的結(jié)合方式 再根據(jù)元素分析數(shù)據(jù)等確定其結(jié)構(gòu); 最后用標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)一步驗(yàn)證 334. 和標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對照 可用純物質(zhì)在相同的制樣方法和實(shí)驗(yàn)條件下測得; 最方便還是查閱標(biāo)準(zhǔn)譜圖集,最常用的標(biāo)準(zhǔn)譜圖集是薩特勒(Sadtler)紅外譜圖集.5. 計(jì)算機(jī)紅外光譜譜庫及其檢索系統(tǒng)6. 確定分子的結(jié)構(gòu)34 定量分析是根據(jù)物質(zhì)組分的吸收峰強(qiáng)度來進(jìn)行的,依據(jù)是朗伯-比爾定律. 各種氣體、液體和固態(tài)物質(zhì)均可用紅外光譜進(jìn)行定量分析. 紅外光譜圖中吸收帶很多,因此定量分析時(shí) , 特征吸收譜帶的選擇尤為重要.3.6 紅外光譜定
30、量分析35除應(yīng)考慮選較大的之外,還應(yīng)注意幾點(diǎn):1. 譜帶的峰形應(yīng)有較好的對稱性 ; 2. 其他組分在所選擇特征譜帶區(qū)不產(chǎn)生干擾 ;3. 溶劑或介質(zhì)在所選擇特征譜帶區(qū)域應(yīng)無吸收或基本沒有吸收;4. 特征譜帶不應(yīng)在對二氧化碳、水、 蒸氣有強(qiáng)吸收的區(qū)域.缺點(diǎn): 與紫外吸收光譜相比,紅外光譜的靈敏度較低,加上紫外吸光光度法的儀器較簡單、普遍,因此只要有可能,采用紫外吸收光譜法進(jìn)行定量分析較方便。 36紅外吸收光譜儀主要部件有:光源、樣品池、單色器、檢測器、放大記錄系統(tǒng)根據(jù)紅外吸收光譜儀的結(jié)構(gòu)和工作原理不同可分為:色散型紅外吸收光譜儀 (棱鏡、光柵)傅立葉變換紅外吸收光譜儀(FT-IR)1. 光源 常的
31、紅外光源有Nernst燈和硅碳棒。氧化鋯、氧化釔、氧化釷382. 吸收池 紅外吸收池使用可透過紅外光的材料制成窗片;不同的樣品狀態(tài)(固、液、氣態(tài))使用不同的樣品池,固態(tài)樣品可與晶體混合壓片制成??赏高^紅外光的材料393. 單色器 由色散元件、準(zhǔn)直鏡和狹縫構(gòu)成。 狹縫越窄,分辨率越高,但光源到達(dá)檢測器的能量輸出減少,這在紅外光譜分析中尤為突出。通常采取程序增減狹縫寬度的辦法,即隨輻射能量降低,狹縫寬度自動增加,保持到達(dá)檢測器的輻射能量的恒定。4. 檢測器及記錄儀 紅外光能量低,因此常用熱電偶、測熱輻射計(jì)、熱釋電檢測器和碲鎘汞檢測器等。40幾種紅外檢測器413.8 試樣制備一、對試樣的要求1)試樣
32、應(yīng)為“純物質(zhì)” (>98%),通常在分析前,樣品需要 純化; 2)試樣不含水 (水可產(chǎn)生紅外吸收且可侵蝕鹽窗);3)試樣濃度或厚度適當(dāng),以使T在合適范圍。二、制樣方法 液體或溶液試樣1)沸點(diǎn)低、易揮發(fā)樣品:采用封閉液體池。液層厚度:0.011 mm。2)高沸點(diǎn)樣品:液膜法 (夾于兩鹽片之間)。 3)固體樣品可溶于CS2或CCl4等無強(qiáng)吸收的溶劑中。42固體試樣1)壓片法:12mg試樣+200mg KBr干燥處理研細(xì):粒度小 于 2 mm(散射?。┗旌蠅撼赏该鞅∑苯訙y定;2)石蠟糊法:試樣磨細(xì)與液體石蠟混合夾于鹽片間;(石蠟為高碳數(shù)飽和烷烴,因此該法不適于研究飽和烷烴)。3)薄膜法: 高
33、分子試樣加熱熔融涂制或壓制成膜; 聚合物試樣溶于低沸點(diǎn)溶劑涂漬于鹽片揮發(fā)除溶劑原子吸收光譜法(Atomic absorption spectrometry, AAS)21.1 原子吸收光譜法概述原子吸收光譜法:基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣中基態(tài)原子對特定譜線吸收來進(jìn)行定量分析的方法由于在儀器結(jié)構(gòu)及操作上與紫外-可見分光光度法相似,又稱為原子吸收分光光度法與紫外-可見分光光度法區(qū)別:均為吸收光譜,UV-vis是分子光譜(分子吸收能量,電子從一個(gè)能級躍遷到另一個(gè)能級),AAS是原子光譜3一、歷史原子吸收光譜法是基于待測基態(tài)原子對特征譜線吸收而建立的分析方法。經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段:1. 原子吸收現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)1
34、802年Wollaston發(fā)現(xiàn)太陽光譜的暗線;41859年Kirchhoff和 Bunson解釋了太陽連續(xù)光譜中暗線產(chǎn)生原因5暗線是由于大氣層中鈉原子對太陽光選擇性吸收的結(jié)果62、空心陰極燈發(fā)明1955年Walsh發(fā)表了一篇論文“Application of atomic absorption spectrometry to analytical chemistry”, 解決了原子吸收光譜的光源問題,50年代末 PE (Perkin Elmer) 和 Varian公司推出了原子吸收商品儀器。83、電熱原子化技術(shù)的提出1959年里沃夫提出電熱原子化技術(shù)(非火焰原子化),大大提高了原子吸收的靈敏度
35、9二、分類火焰原子吸收光譜法和非火焰原子吸收光譜法。火焰原子化過程 :通過燃?xì)夂椭細(xì)獾幕旌蠚怏w,將液體試樣霧化并帶入火焰中進(jìn)行原子化。10非火焰原子化過程:電熱原子化和低溫原子化電熱原子化:微量注射器將L級樣品注入被加熱的石墨管中,在低溫下干燥,然后在較高溫度下灰化,接著將溫度突然上升到2000 3000,試樣在幾秒內(nèi)原子化。冷原子化:僅用于汞。將試液中Hg2+用SnCl2或鹽酸羥胺還原為金屬汞,用空氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體吸收管中進(jìn)行原子吸收測量。11三、原子吸收光譜法特點(diǎn)1、靈敏度高(火焰法:1 ng/mL)2、準(zhǔn)確度好(火焰法:RSD <1%,非火焰法3-5%)3、選擇性
36、高(可測元素達(dá)70個(gè),相互干擾很?。┤秉c(diǎn):不能多元素同時(shí)分析,不適合測定難熔元素,如W、Nb、Ta、Zr、Hf、稀土及非金屬元素13一、吸收光譜二、定量基礎(chǔ)1.2 原子吸收基本原理14一、吸收光譜1. 原子的能級與躍遷原子蒸氣中基態(tài)原子吸收一定頻率的光,外層電子從基態(tài)®第一激發(fā)態(tài), 產(chǎn)生原子吸收光譜2. 吸收光譜中元素的特征譜線 1)各種元素:基態(tài)®第一激發(fā)態(tài) 最易發(fā)生,最靈敏具有特征性。 2)利用特征譜線進(jìn)行定量分析。153. 吸收光譜形狀一束強(qiáng)度為I0平行光通過厚度為L的原子蒸氣,一部分光被吸收,一部分光透過(假定原子蒸氣中原子密度一定):Iv= I0 e-kv Lkv
37、: 基態(tài)原子對頻率為v的光的吸收系數(shù)朗伯定律16吸收系數(shù)kv對頻率v作圖,所得曲線為吸收線輪廓(原子吸收光譜)吸收系數(shù)kv 隨光源的輻射頻率而改變(由于物質(zhì)的原子對光的吸收具有選擇性,對不同頻率的光,原子對光的吸收也不同)17吸收線輪廓參數(shù):中心頻率vn0(峰值頻率):吸收系數(shù)極大值(K0)所對應(yīng)頻率半寬度(Vn):吸收系數(shù)極大值一半處,譜線輪廓上兩點(diǎn)間頻率距離18¨原子結(jié)構(gòu)較分子結(jié)構(gòu)簡單,理論上應(yīng)產(chǎn)生線狀吸收光譜線(線無寬度)。但原子吸收光譜線并不是嚴(yán)格幾何意義上的線,而是有相當(dāng)窄頻率范圍(具有一定寬度,約10-3nm) 。19吸收峰變寬原因: 自然寬度:沒有外界影響,譜線仍有一定
38、寬度稱為自然寬度。它與激發(fā)態(tài)原子平均壽命有關(guān),平均壽命愈長,譜線寬度愈窄。(10-5 nm)20物理學(xué)中多普勒變寬效應(yīng):無規(guī)則熱運(yùn)動的發(fā)光原子運(yùn)動方向背離檢測器,則檢測器接受的光的頻率較靜止原子所發(fā)的光的頻率低。反之,發(fā)光原子向著檢測器運(yùn)動,檢測器接受光的頻率較靜止原子所發(fā)的光的頻率高。 多普勒變寬(熱變寬) 在原子吸收光譜中,氣態(tài)原子處于無規(guī)則熱運(yùn)動中,對檢測器具有不同的運(yùn)動速度分量,使檢測器接受到很多頻率稍有不同的吸收,于是譜線變寬。21多普勒寬度隨溫度升高,待測金屬原子相對原子質(zhì)量降低而變寬。22壓力變寬:勞倫茲變寬和赫魯茲馬克變寬。由于原子相互碰撞導(dǎo)致激發(fā)態(tài)原子平均壽命縮短,引起譜線變
39、寬。勞倫茲變寬:待測元素原子和其他粒子碰撞引起的變寬。變寬可達(dá)10-3 nm。赫魯茲馬克變寬:同種原子碰撞。23自吸變寬:由自吸現(xiàn)象引起的譜線變寬稱為自吸變寬。光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)原子吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象,使譜線變寬。燈電流愈大,自吸變寬愈嚴(yán)重。 244. 原子吸收光譜的測量(光源問題)不能使用連續(xù)光源!25銳線光源:(1) 發(fā)射線半寬度遠(yuǎn)小于待測原子吸收線半寬度(空心陰極燈)(2) 發(fā)射線與吸收線中心頻率v0一致(測定時(shí)需使用一個(gè)與待測元素同種元素制成的銳線光源)26原子吸收的定量依據(jù):A=kN0LN0: 原子蒸氣中待測元素的基態(tài)原子數(shù)L:原子蒸氣的寬度。實(shí)際分析中測定的是試
40、樣中待測元素的濃度c, c與原子蒸氣中待測元素的基態(tài)原子數(shù)成正比,A=kc29原子吸收光譜儀主要部件原子吸收分光光度計(jì)與紫外可見分光光度計(jì)在儀器結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn):(1)采用銳線光源(2)分光系統(tǒng)在火焰與檢測器之間。3031二、光源1. 光源應(yīng)滿足如下要求;(1)能發(fā)射待測元素的共振線;(2)能發(fā)射銳線(發(fā)射線半寬度遠(yuǎn)小于吸收線半寬度,發(fā)射線與吸收線中心頻率一致) ;(3)輻射光強(qiáng)度大,穩(wěn)定性好。共振線:原子中最外層電子從基態(tài)躍遷到能量最低的激發(fā)態(tài)(第一激發(fā)態(tài))時(shí)要吸收一定頻率的光,當(dāng)它躍遷回基態(tài)時(shí),則發(fā)射同樣頻率的光(譜線),該譜線稱為共振線。322.空心陰極燈原理 施加適當(dāng)電壓時(shí),電子將從空心
41、陰極內(nèi)壁流向陽極; 與充入的惰性氣體碰撞使之電離,產(chǎn)生載氣正離子,載氣正離子在電場作用下,向陰極內(nèi)壁猛烈轟擊。 使陰極表面待測金屬元素原子濺射出來(原子從晶格中被轟擊出來),濺射出來的金屬原子與電子、惰性氣體原子及離子等撞碰而被激發(fā),發(fā)射相應(yīng)元素的特征共振譜線。 用不同待測元素作陰極材料,可制成相應(yīng)空心陰極燈33 優(yōu)缺點(diǎn):(1)輻射光強(qiáng)度大,穩(wěn)定,譜線窄,燈容易更換。(2)每測一種元素需更換相應(yīng)的燈。34三、原子化器1.功能:提供能量, 使試樣干燥、蒸發(fā)并原子化。2.原子化方法:火焰原子化:常用預(yù)混合型原子化器非火焰原子化:常用管式石墨爐原子化器。353、火焰原子化器:火焰原子化法是由化學(xué)火焰
42、提供能量,使被測元素原子化。(1)預(yù)混合型原子化器分為噴霧器、霧化室與燃燒器36噴霧器:將試樣霧化,提供細(xì)小的霧滴。霧滴越小,火焰中生成的基態(tài)原子越多。霧化室:使氣溶膠的霧粒更小、更均勻,并與燃?xì)?、助燃?xì)饩鶆蚧旌虾筮M(jìn)入燃燒器。霧化室中裝有撞擊球,使氣溶膠霧粒更小。擾流器對較大霧滴有阻擋作用,使其沿室壁流入廢液管排出。燃燒器:產(chǎn)生火焰,使進(jìn)入火焰的試樣氣溶膠蒸發(fā)和原子化。37(2)火焰 試樣霧滴在火焰中,經(jīng)蒸發(fā),干燥,離解(還原)等過程產(chǎn)生大量基態(tài)原子?;鹧鏈囟冗x擇: (a)保證待測元素充分離解為基態(tài)原子前提下,盡量采用低溫火焰; (b)火焰溫度取決于燃?xì)馀c助燃?xì)忸愋?,常用乙?空氣,最高溫度2
43、500K,能測35種元素。38火焰類型: 化學(xué)計(jì)量火焰:燃?xì)馀c助燃?xì)庵扰c化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系相近,又稱中性火焰。溫度高,干擾少,穩(wěn)定,背景低,常用。 富燃火焰:燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰。燃燒不完全,溫度略低于化學(xué)計(jì)量火焰,具有還原性,測定較易形成難解離氧化物的元素Mo、Cr,稀土等。 貧燃火焰:助燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰。火焰溫度低,氧化性強(qiáng),適用于測定易解離、易電離元素,如堿金屬。404.非火焰原子化器(石墨爐原子化器)工作原理:大電流通過石墨管產(chǎn)生高熱、高溫,使試樣原子化。41石墨爐原子化器原子化過程干燥:溫度稍高于溶劑沸點(diǎn),目的是除去溶劑,以免溶劑存在導(dǎo)致灰化和原子化過程飛濺?;一撼粢讚]發(fā)
44、的基體和有機(jī)物原子化:高溫使試樣原子化。溫度可達(dá)2500-3000。凈化:一個(gè)樣品測定結(jié)束后,用比原子化階段稍高的溫度加熱,除去樣品殘?jiān)?,凈化石墨爐43石墨爐原子化法優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):原子化程度高,試樣用量少(1-100L),可測固體及粘稠試樣,靈敏度高,檢測限10-12 g/L。缺點(diǎn):化學(xué)干擾較多,重現(xiàn)性差,裝置復(fù)雜。44光源發(fā)出的共振線通過被測試樣的原子蒸氣,并投射到單色器的狹縫上。共振線共振線:電子從基態(tài)躍遷到能量最低的激發(fā)態(tài)(第一激發(fā)態(tài))時(shí)要吸收一定頻率的光,當(dāng)它躍遷回基態(tài)時(shí),則發(fā)射同樣頻率的光(譜線),該譜線稱為共振線。45四、單色器1. 將光源發(fā)出的共振線(通過原子蒸氣后)與鄰近譜線分開
45、,使共振線投射到單色器的狹縫上單色器置于原子化器后邊:防止非吸收譜線干擾進(jìn)入檢測器共振線46四、單色器 2. 組件: 色散元件(棱鏡、光柵),凹凸鏡、狹縫等。47五、檢測系統(tǒng)主要由檢測器、放大器、對數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成。1. 檢測器- 將單色器分出的光信號轉(zhuǎn)變成電信號。 2.放大器-將光電倍增管輸出的較弱信號,經(jīng)電子線路進(jìn)一步放大。 3. 對數(shù)變換器-光強(qiáng)度與吸光度之間的轉(zhuǎn)換 4. 顯示、記錄48一、光譜干擾二、物理干擾三、化學(xué)干擾 四、背景干擾6.4 干擾及其抑制49一、與光源有關(guān)的光譜干擾1、與共振線相鄰的是待測元素的譜線(與光源有關(guān))鎳的共振線附近有多條鎳的發(fā)射線,這些譜線不被鎳的
46、原子蒸氣所吸收。減小狹縫寬度消除干擾。502、與共振線相鄰的是非待測元素的譜線(與光源有關(guān))該干擾是由空心陰極燈的陰極材料不純所致。選用具有合適惰性氣體,純度較高的單元素等,可避免干擾。513、光譜線重疊干擾選用元素的其它譜線或分離干擾元素光源: 發(fā)射待測元素的共振線52二、物理干擾試樣與標(biāo)準(zhǔn)溶液 物理性質(zhì)差異產(chǎn)生的干擾。如粘度、表面張力或溶液密度等變化,影響試樣的霧化、蒸發(fā)等,從而影響吸光度測定消除辦法:配制與被測試樣組成相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液或采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。53三、化學(xué)干擾1. 被測元素原子與共存組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成穩(wěn)定化合物,影響被測元素原子化效率。是主要干擾源。 54 2. 化學(xué)干擾的抑制
47、通過在標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣中加入某些試劑來抑制或減少化學(xué)干擾:(1)釋放劑與干擾元素生成比待測元素更穩(wěn)定化合物使待測元素釋放出來。例:鍶和鑭可有效消除磷酸根對測定鈣的干擾(2)保護(hù)劑與待測元素形成穩(wěn)定絡(luò)合物,防止干擾物質(zhì)與其作用。例:加入EDTA,生成EDTA-Ca,避免磷酸根與鈣作用。55(3)選擇合適原子化方法提高原子化溫度,化學(xué)干擾會減小。如在高溫火焰中,磷酸根不干擾鈣的測定。采用高溫火焰或提高石墨爐原子化溫度,可使難解離化合物分解。(4)基體改進(jìn)劑測定海水中Cd, 為了使Cd在背景信號出現(xiàn)前原子化,加入EDTA來降低原子化溫度,消除干擾56四、背景干擾 背景干擾是一種光譜干擾(分子吸收與光散
48、射)1. 分子吸收與光散射 分子吸收: 原子化過程中生成的氣態(tài)分子對輻射的吸收。 57散射:光在介質(zhì)中傳播時(shí),因?yàn)榻橘|(zhì)中存在的不均勻性(如懸浮微粒 ),部分光束將偏離原來方向而分散傳播(即光向四面八方散開 )。光散射: 原子化過程中產(chǎn)生的微小固體顆粒使光發(fā)生散射,造成透過光強(qiáng)度減小,吸收值增大59一、分析條件選擇(一)靈敏度(校正曲線的斜率) 1.靈敏度(S)測定值(吸光度)增量(A)與待測元素濃度增量(c)比值: S=A/cS大, 即靈敏度高, 表示濃度改變很小, 測定值變化很大60影響靈敏度因素:待測元素本身性質(zhì): 如難熔元素靈敏度比普通元素靈敏度低得多。測定儀器性能: 與單色器分辨率、光
49、源特性、檢測器靈敏度等有關(guān)。實(shí)驗(yàn)因素影響: 如霧化器霧化效率等612. 特征濃度:產(chǎn)生1%吸收或0.0044吸光度值時(shí)溶液中待測元素質(zhì)量濃度(mg.mL-1/1%)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)(mg.g-1/1%). C0 = CX×0.0044 / A (mg.mL-1)C0:特征濃度;CX表示待測元素濃度;A為多次測量吸光度值。 例如,1mg.g-1的鎂溶液,測得其吸光度為 0.55,則鎂的特征濃度為:633. 特征質(zhì)量:產(chǎn)生1%吸收或0.0044吸光度值時(shí)溶液中待測元素質(zhì)量(g/1%), 在石墨爐原子化法中應(yīng)用較為普遍。 m0 = mx ×0.0044/A (Pg或ng) m0:特征質(zhì)
50、量;mX表示待測元素質(zhì)量;A為多次測量吸光度值。64(二)檢出限(detection limit)能檢出的待測元素最小濃度或最小質(zhì)量。用空白溶液或接近于空白的標(biāo)準(zhǔn)溶液,經(jīng)若干次(10-20次)重復(fù)測定所得吸光度標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍求得。cDL=3/S :標(biāo)準(zhǔn)偏差S:靈敏度,即工作曲線斜率。65(三)測定條件選擇1分析線一般選待測元素的共振線(空心陰極燈發(fā)射的待測元素共振線,特征譜線或靈敏線)作為分析線原子吸收分析就是利用處于基態(tài)的待測原子蒸氣對從光源輻射的共振線的吸收來進(jìn)行分析的。662空心陰極燈電流在保證穩(wěn)定和合適光強(qiáng)輸出情況下,盡量選較低燈電流673、原子化條件火焰原子化法:(1)火焰選擇:對于低溫、中溫火焰,可用乙炔-空氣火焰。在火焰中易生成難解離化合物及難熔氧化物的元素,使用乙炔-氧化亞氮高溫火焰(還原性火焰)。68(2)燃燒器高度:調(diào)節(jié)燃燒器高度,使測量光束從自由原子濃度最大區(qū)域通過,可得到較高靈敏度。69石墨爐原子化法:干燥:105-125?;一哼x擇能除掉試樣中其他成分而被
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