光譜分析技術(shù)及相關(guān)儀器

1、第1頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一內(nèi) 容 提 要光譜分析技術(shù)基礎(chǔ)理論與光譜技術(shù)分類 紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 熒光光譜儀 原子光譜分析儀 第2頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一光譜分析（Spectral Analysis）：指所有對(duì)物質(zhì)發(fā)射輻射能的能譜分析或?qū)椛淠芘c物質(zhì)相互作用引起的能譜改變的分析。光譜分析法：基于物質(zhì)發(fā)射的電磁輻射及電磁輻射與物質(zhì)的相互作用而建立起來(lái)的分析方法。第3頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一常用光譜分析儀器紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)原子吸收分光光度計(jì)紅外光譜儀原子發(fā)射光譜儀熒光分析儀原子熒光分析儀等第

2、4頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一第一節(jié) 光譜分析技術(shù)基礎(chǔ)理論與分類吸收光譜（absorption spectrum）即物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度不同而產(chǎn)生的光譜。發(fā)射光譜是由物質(zhì)分子或原子吸收了外來(lái)的能量后發(fā)生分子或原子間的能級(jí)躍遷而產(chǎn)生的光譜。第5頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論光的波粒二象性：微粒性 波動(dòng)性 E 為光子的能量；為光波的頻率（Hz）；h為普朗克常數(shù)（6.626）；c為光速（2.9977108ms）；為光波的波長(zhǎng) 第6頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一S2S1S0S3E2E0

3、E1E3h一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論物質(zhì)的吸收光譜:在連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜被稱作吸收光譜,包括分子吸收光譜和原子吸收光譜。吸收光譜取決于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。第7頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論朗伯-比爾定律： I0：入射光強(qiáng)度 C:溶液濃度 b:液層厚度 I:透射光強(qiáng)度 T:透光度 A:吸光度 k:吸光系數(shù)bI0I第8頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論朗伯-比爾定律的適用條件： 1.入射光為單色光。波長(zhǎng)范圍越大，單色光純度越低，偏離越大； 2.溶液中鄰近分子的存在并不改變每一給

4、定分子的特性，即分子間互不干擾。 3.適用于分子吸收和原子吸收。第9頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一一、光譜分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論發(fā)射光譜:物質(zhì)所發(fā)射的光被光譜儀器分解而成的光譜。發(fā)射光譜分析方法就是根據(jù)每種元素特有的線光譜來(lái)識(shí)別或檢查各種元素。 發(fā)射光譜線狀光譜由原子或離子被激 發(fā)而發(fā)射 帶狀光譜由分子被激發(fā)而發(fā)射 連續(xù)光譜由炙熱的固體或液 體所發(fā)射 第10頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一二、光譜分析技術(shù)的分類 分子吸收法: 可見(jiàn)與紫外分光光度法、紅外光譜法 分子光譜 分子發(fā)射法: 分子熒光光度法光譜技術(shù) 原子吸收法：原子吸收法 原子光譜 原子

5、發(fā)射法：發(fā)射光譜分析法、原子熒光法等 第11頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一第二節(jié)、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 分光光度計(jì):能從含有各種波長(zhǎng)的混合光中將每一單色光分離出來(lái)并測(cè)量其強(qiáng)度的儀器。分析精密度高測(cè)量范圍廣分析速度快樣品用量少第12頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一射線x射線紫外光紅外光微波無(wú)線電波10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm可 見(jiàn) 光 第二節(jié)、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)根據(jù)使用的波長(zhǎng)范圍不同分為紫外光區(qū)、可見(jiàn)光區(qū)、紅外光區(qū)以及萬(wàn)用（全波段）分光光度計(jì)等。第13頁(yè)，共124

6、頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一第二節(jié)、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)：工作波段在200nm800nm的分光光度計(jì)。其中：200nm400nm為紫外光區(qū)。400nm800nm為可見(jiàn)光區(qū)。屬于分子吸收光譜儀。第14頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一721 可見(jiàn)分光光度計(jì) 第15頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一722系列 可見(jiàn)分光光度計(jì) 第16頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一SP-756P紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 第17頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一TENSOR系列紅外光譜儀

7、第18頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一0.208光源單色器吸收池檢測(cè)器顯示系統(tǒng)一、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)示意圖 第19頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一光源（light source）：提供入射光的裝置。 要求: 1.能在所需波長(zhǎng)范圍的光譜區(qū)域內(nèi)發(fā)射連續(xù)光譜； 2.有足夠的輻射強(qiáng)度并能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定。常用的光源有熱輻射燈（鎢燈、鹵鎢燈等），氣體放電燈（氫燈、氘燈及氙燈等），金屬弧燈（各種汞燈）等。一、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理第20頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期

8、一幾種常見(jiàn)光源比較光源波長(zhǎng)范圍(nm) 特 點(diǎn)鎢燈3202500鎢絲易蒸發(fā)，壽命短。用于可見(jiàn)光區(qū)鹵鎢燈3202500加入鹵素使用壽命延長(zhǎng)，穩(wěn)定性好氫燈185375用于紫外區(qū)氘燈185375發(fā)光強(qiáng)度比氫燈高35倍汞燈254734用于紫外或熒光分析儀一、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理第21頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一單色器（Monochromator）：是將來(lái)自光源的復(fù)合光分解為單色光并分離出所需波段光束的裝置。入射狹縫：限制雜散光進(jìn)入；色散元件：將復(fù)合光分解為 單色光，有棱鏡和光柵兩種；準(zhǔn)直鏡：將來(lái)自色散元件的 平行光束聚集在出射狹縫上；出射狹縫：將固定波

9、長(zhǎng)范圍 的光射出單色器，可以限制 通帶寬度。一、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理第22頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一吸收池（absorption cell）：是用來(lái)盛放被測(cè)溶液的器件。在可見(jiàn)光區(qū)常用無(wú)色光學(xué)玻璃或塑料制作；在紫外區(qū)需用能透紫外線的石英或熔凝石英制作。同一套吸收池的厚度、透光面的透射、反射、折射應(yīng)嚴(yán)格保持一致。指紋、油污及池壁上的沉淀物都會(huì)影響吸收池的透光性能。一、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理第23頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一通過(guò)改進(jìn)吸收池的幾何形狀，可提高“光程/體積比”，即盡可能延長(zhǎng)單位體積的光程。

10、常用的有： 微型吸收池（Microdrill absorption cell） ：“光程/體積比”提高了近10倍。 多光路吸收池（Multipie-path absorption cell）：在吸收池壁上裝有反射鏡，使光線在溶液中經(jīng)多次反射后才離開(kāi)吸收池，大大增加了有效光程，提高了測(cè)定的靈敏度。一、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理第24頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一檢測(cè)器：把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置。對(duì)檢測(cè)器的要求： 1、產(chǎn)生的電信號(hào)與照射到它上面的光強(qiáng)有恒定的函數(shù)關(guān)系； 2、波長(zhǎng)響應(yīng)范圍大； 3、靈敏度高； 4、響應(yīng)速度快，一般要求小于10-8s； 5、產(chǎn)

11、生的電信號(hào)易于檢測(cè)、放大，噪聲低。一、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理第25頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一檢測(cè)器工作原理 光照射在某些金屬表面，會(huì)有光電子從金屬表面逸出，這種光電效應(yīng)稱為外光電效應(yīng)。利用外光電效應(yīng)可以制成光電管和光電倍增管。光深入到物體內(nèi)部，將物體內(nèi)部原子中的一部分束縛電子激發(fā)成自由電子，但這些電子并不逸出物體，而是留在物體內(nèi)部從而使物體導(dǎo)電性增強(qiáng)，稱為內(nèi)光電效應(yīng)。利用內(nèi)光電效應(yīng)可制成光敏電阻、光敏二極管以及光電池。一、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理第26頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一幾種常用檢測(cè)器比較檢

12、測(cè)器 工 作 原 理 特 點(diǎn)光電管外光電效應(yīng)簡(jiǎn)單,靈敏度低光電倍增管外光電效應(yīng)與多級(jí)二次發(fā)射體相結(jié)合靈敏度比光電管高200多倍光電二極管陣列外光電效應(yīng)，由一行光敏區(qū)和二行讀出寄存器構(gòu)成可同時(shí)檢測(cè)多個(gè)波長(zhǎng)的光強(qiáng)度。壽命長(zhǎng)、光譜響應(yīng)范圍寬、可靠性高、讀出速度快光電池內(nèi)光電效應(yīng)結(jié)實(shí)、便宜、使用方便。但產(chǎn)生的電流大小不穩(wěn)定電荷耦合器件模擬集成電路芯片能同時(shí)多譜線檢測(cè)，極大地提高分析速度一、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理第27頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一信號(hào)顯示系統(tǒng): 是把放大的信號(hào)以適當(dāng)?shù)姆绞斤@示或記錄下來(lái)的裝置。一、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理信號(hào)

13、顯示裝置直讀檢流計(jì)電位調(diào)節(jié)指零裝置自動(dòng)記錄和數(shù)字顯示裝置第28頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素 單色性不純的影響 雜散光的影響 吸收池的影響 電壓、檢測(cè)器負(fù)高壓波動(dòng)的影響 其它因素的影響第29頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一（一）單色性不純的影響光的吸收定律只是在入射光為單色光的條件下成立，而通常所指的單色光是指有一定譜帶寬度的光譜。由于單色器的類型和質(zhì)量不同，得到的單色光純度不同，加上使用中狹縫寬度調(diào)節(jié)不當(dāng)，都可造成入射光的單色性不純。從而使儀器讀數(shù)不準(zhǔn)，造成測(cè)量誤差。二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素第30頁(yè)，共

14、124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一（二）雜散光的影響：有兩種兩種原因引起的雜散光： 1. 儀器中光學(xué)、機(jī)械零件的反射和散射等原因使所采用的測(cè)定波長(zhǎng)的光偏離正常光路，在不通過(guò)樣品的情況下直接照射到單色器。這種雜散光波長(zhǎng)與測(cè)定波長(zhǎng)相同； 2. 由儀器的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作缺陷引起。如不必要的反射面、光束孔徑不匹配、光學(xué)元件表面的擦痕、光學(xué)系統(tǒng)的像差、不均勻色散以及由于機(jī)械零部件加工不良、位置錯(cuò)移、儀器內(nèi)壁防眩黑漆脫落等。二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素第31頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一（三）吸收池的影響由于吸收池的質(zhì)量不好或使用保管不善，吸收池不配套，透光

15、面被污染上油污、指紋、沉淀，吸收池與光路不垂直等原因都可影響撿測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素第32頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一（四）電壓、檢測(cè)器負(fù)高壓波動(dòng)的影響如果儀器電源電壓波動(dòng)過(guò)大，超過(guò)了儀器的穩(wěn)壓范圍或穩(wěn)壓器質(zhì)量不好，都可引起光源電壓、檢測(cè)器負(fù)高壓波動(dòng)，造成光源光強(qiáng)波動(dòng)和檢測(cè)器噪聲增大，使撿測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度降低。二、影響分光光度法準(zhǔn)確性的因素第33頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一（五）其它因素的影響吸光度讀數(shù)刻度誤差、儀器安裝環(huán)境（如振動(dòng)、溫度變化）、化學(xué)因素（如熒光、溶劑效應(yīng)等）等也可影響撿測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。二、影響分光

16、光度法準(zhǔn)確性的因素第34頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一三、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的類型按其光學(xué)系統(tǒng)分可分為 單波長(zhǎng)分光光度計(jì) 單光束單波長(zhǎng)分光光度計(jì) 雙光束單波長(zhǎng)分光光度計(jì) 雙波長(zhǎng)分光光度計(jì) 第35頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一單波長(zhǎng)單光束分光光度計(jì)特點(diǎn) 單光束光路，從光源到試樣至接收器只有一個(gè)光通道； 儀器只有一個(gè)色散元件，工作波長(zhǎng)范圍較窄； 通常采用直接接收放大顯示的簡(jiǎn)單電子系統(tǒng)，用電表或數(shù)字顯示； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、附件少、功能范圍小，不能做特殊試樣如渾濁樣品、不透明樣品等的測(cè)定。 檢測(cè)準(zhǔn)確性不夠穩(wěn)定，不能用于精密分析。 三、紫外-可見(jiàn)分光光

17、度計(jì)的類型第36頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一單波長(zhǎng)單光束分光光度計(jì)0.208光源單色器吸收池檢測(cè)器顯示系統(tǒng)三、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的類型第37頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一721型分光光度計(jì)光路圖三、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的類型第38頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一751型分光光度計(jì)光路圖三、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的類型第39頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)在出射狹縫和樣品吸收池之間增加了一個(gè)光束分裂器或斬波器，用一定的頻率將一個(gè)光束交替分成兩路，使一路經(jīng)過(guò)參比溶液，

18、另一路經(jīng)過(guò)樣品溶液，然后由一個(gè)檢測(cè)器交替接收或由兩個(gè)匹配器分別接收兩路信號(hào)。 三、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的類型第40頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)特點(diǎn)1.從光源到檢測(cè)器有試樣光路和參考光路兩條通路；2.采用兩個(gè)光柵或棱鏡加光柵的雙單色器，能有效地提高分辨率和降低雜散光；3.可以自動(dòng)進(jìn)行波長(zhǎng)掃描、自動(dòng)記錄光譜曲線，也可以外接計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行；4.可裝備各種附件，功能范圍寬。 三、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的類型第41頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一比值光源單色器吸收池檢測(cè)器顯示系統(tǒng)光束分裂器單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì)三、紫外-

19、可見(jiàn)分光光度計(jì)的類型第42頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)工作原理將從同一光源發(fā)出的光分為兩束，分別經(jīng)兩個(gè)單色器分光后得到兩束不同波長(zhǎng)（1，2）的單色光，經(jīng)斬光器使兩束光以一定頻率交替照射同一樣品，測(cè)定兩個(gè)波長(zhǎng)下的吸光度差值（A=A1-A2），將A用于計(jì)算結(jié)果。三、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的類型第43頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)波長(zhǎng)選擇原則1.被測(cè)物在一個(gè)波長(zhǎng)上有最大吸收峰， 在另一個(gè)波長(zhǎng)上沒(méi)有吸收或很少吸收；2.非被測(cè)物在兩個(gè)波長(zhǎng)上的吸收相同。三、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的類型第44頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5

20、月20日，18點(diǎn)4分，星期一雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)優(yōu)點(diǎn)只要1、2選擇適當(dāng)，A就是消除了非特征性吸收干擾的吸光度值。將A用于計(jì)算結(jié)果能較好的解決由于非特征吸收信號(hào)（如試樣的渾濁、吸收池與空氣界面以及吸收池與溶液界面的折射差別等）影響而帶來(lái)的誤差，結(jié)果更準(zhǔn)確。第45頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)三、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的類型第46頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一 四、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)(一)波長(zhǎng)準(zhǔn)確度和波長(zhǎng)重復(fù)性 (二)光度準(zhǔn)確度 (三)光度線性范圍 (四)分辨率 (五)光譜帶寬(六)雜散光 (七)基線穩(wěn)定度(八)基線平

21、直度第47頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一(一)波長(zhǎng)準(zhǔn)確度和波長(zhǎng)重復(fù)性波長(zhǎng)準(zhǔn)確度是指儀器波長(zhǎng)指示器上所示波長(zhǎng)值與儀器此時(shí)實(shí)際輸出的波長(zhǎng)值之間的符合程度。波長(zhǎng)重復(fù)性是指在對(duì)同一個(gè)吸收帶或發(fā)射線進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，峰值波長(zhǎng)測(cè)量結(jié)果的一致程度。波長(zhǎng)誤差來(lái)源于色散元件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差、波長(zhǎng)度盤的刻劃誤差、狹縫中心位置偏移和裝校誤差等。而波長(zhǎng)重復(fù)性則取決于上述各種機(jī)構(gòu)中間隙的穩(wěn)定性。 四、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)第48頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一(二)光度準(zhǔn)確度光度準(zhǔn)確度是指儀器在吸收峰上讀出的透射率或吸光度與已知真實(shí)透射率或吸光度之間的偏差

22、。該偏差越小，光度準(zhǔn)確度越高。光度準(zhǔn)確度測(cè)試方法主要有標(biāo)準(zhǔn)溶液法和濾光片法。標(biāo)準(zhǔn)溶液多采用酸性重鉻酸鉀溶液。四、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)第49頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一(三)光度線性范圍指儀器光度測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于照射到接收器上的輻射功率與系統(tǒng)的測(cè)定值之間符合線性關(guān)系的功率范圍，即儀器的最佳工作范圍。檢測(cè)方法溶液稀釋法：配制適當(dāng)濃度的溶液，按照一定的倍數(shù)逐步稀釋，分別測(cè)定其吸光度，根據(jù)測(cè)得的吸光度計(jì)算吸光系數(shù)，以吸光度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光系數(shù)為縱坐標(biāo)，繪制吸光系數(shù)-吸光度曲線，曲線的平坦區(qū)域即為儀器的線性范圍。四、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)第50頁(yè)，共1

23、24頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一(四)分辨率指儀器對(duì)于緊密相鄰的峰可分辨的最小波長(zhǎng)間隔，此間隔越小分辨率越高。它是分光光度計(jì)質(zhì)量的綜合反映。單色器輸出的單色光的光譜純度、強(qiáng)度以及檢測(cè)器的光譜靈敏度等是影響儀器分辨率的主要因素。四、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)第51頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一(五)光譜帶寬光譜帶寬（Spectral band width）是指從單色器射出的單色光最大強(qiáng)度的1/2處的譜帶寬度。它與狹縫寬度、分光元件、準(zhǔn)直鏡的焦距有關(guān)，可以認(rèn)為是單色器的線色散率的倒數(shù)與狹縫寬度的乘積。測(cè)量方法：測(cè)量鈉雙線（589.0nm、589.

24、6nm）的寬度。由于元素?zé)糇V線本身的寬度大大小于單色器的寬度，故測(cè)得的光譜帶寬可以認(rèn)為就是單色器的光譜帶寬。四、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)第52頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一(六)雜散光除所需波長(zhǎng)單色光以外其余所有的光都是雜散光，是測(cè)量過(guò)程中的主要誤差來(lái)源，會(huì)嚴(yán)重影響檢測(cè)準(zhǔn)確度。可用截止濾光器測(cè)定雜散光：截止濾光器對(duì)邊緣波長(zhǎng)或某一波長(zhǎng)的光可全部吸收，而對(duì)其它波長(zhǎng)的光卻有很高的透光率，因此測(cè)定某種截止濾光器在邊緣波長(zhǎng)或某一波長(zhǎng)的透光率，即表示雜散光的強(qiáng)度。四、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)第53頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一(七)基

25、線穩(wěn)定度是指在不放置樣品的情況下，掃描100%T或0%T時(shí)讀數(shù)偏離的程度，是儀器噪聲水平的綜合反映。一般取最大的峰縫之間的值作為絕對(duì)噪聲水平。如果基線穩(wěn)定度差，光度準(zhǔn)確度就低。四、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)第54頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一(八)基線平直度是指在不放置樣品的情況下，掃描100%T或0%T時(shí)基線傾斜或彎曲的程度。在高吸收時(shí)，0%線的平直度對(duì)讀數(shù)的影響大；在低吸收時(shí)，100%線的平直度對(duì)讀數(shù)的影響大?；€平直度不好，可使樣品吸收光譜中各吸收峰間的比值發(fā)生變化，給定性分析造成困難。 四、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)第55頁(yè)，共124頁(yè)，2022

26、年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一五、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)常見(jiàn)故障及排除方法 分光光度計(jì)常見(jiàn)故障包括光路、電路故障。根據(jù)故障不同應(yīng)采取不同的排除措施。接通電源后，指示燈不亮，儀器不工作，可能是電路故障；讀數(shù)表不能調(diào)零（即0T）和不能置100T則可能是光路故障或微電流放大器損壞。需根據(jù)具體情況采取不同的處理方法。第56頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一第三節(jié) 熒光光譜儀某些物質(zhì)吸收光能量后，可發(fā)射波長(zhǎng)與激發(fā)光波長(zhǎng)相同或不同的光，當(dāng)激發(fā)光源停止照射試樣，再發(fā)射過(guò)程立即停止，這種再發(fā)射的光稱為熒光（fluorescence）。包括分子熒光和原子熒光。熒光分析法：通過(guò)測(cè)定物質(zhì)分

27、子產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度進(jìn)行物質(zhì)的定性與定量分析的方法。熒光光譜儀：采用熒光分析法來(lái)測(cè)量的儀器。第57頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一熒光產(chǎn)生機(jī)理物質(zhì)的分子吸收了照射光的能量后，處于基態(tài)最低能級(jí)的分子被激發(fā)到第一電子激發(fā)態(tài)和其它電子激發(fā)態(tài)的各個(gè)振動(dòng)能級(jí)。到達(dá)激發(fā)態(tài)的各個(gè)振動(dòng)能級(jí)的分子，和周圍的分子（如溶劑分子）碰撞，并把部分能量以熱能的形式傳給周圍的分子，自己降落到單線第二電子激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)。然后，由此最低振動(dòng)能級(jí)向基態(tài)的各個(gè)振動(dòng)能級(jí)躍遷，同時(shí)以發(fā)光的形式釋放出其能量。這種光即為熒光。第三節(jié) 熒光光譜儀第58頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一熒光

28、分析的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高（可達(dá)10-12g數(shù)量級(jí)）；選擇性強(qiáng)，有利于分析復(fù)雜的多組分混合物；用樣量少、特異性好、操作簡(jiǎn)便。缺點(diǎn)：對(duì)溫度、pH值等因素變化比較敏感；應(yīng)用范圍較窄，只能用來(lái)測(cè)量發(fā)熒光的物質(zhì)，或與某些試劑作用后發(fā)熒光的物質(zhì)。第三節(jié) 熒光光譜儀第59頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一（一）激發(fā)光譜和熒光光譜任何發(fā)射熒光的物質(zhì)都具有兩個(gè)特征光譜，即激發(fā)光譜（excitation spectrum）和熒光光譜(fluorescence spectrum)。它們是熒光分析中定性和定量的基礎(chǔ)。一、熒光分析的基本原理 第60頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4

29、分，星期一激發(fā)光譜：將激發(fā)光的光源用單色器分光，連續(xù)改變激發(fā)光波長(zhǎng)，固定熒光發(fā)射波長(zhǎng)，測(cè)定不同波長(zhǎng)的激發(fā)光照射下，物質(zhì)溶液發(fā)射的熒光強(qiáng)度的變化。以激發(fā)光波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)作圖， 即可得到熒光物質(zhì) 的激發(fā)光譜。從激 發(fā)光譜圖上可找到 發(fā)生熒光強(qiáng)度最強(qiáng) 的激發(fā)波長(zhǎng)ex。一、熒光分析的基本原理第61頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一熒光光譜：用ex作激發(fā)光源，并固定強(qiáng)度，讓物質(zhì)發(fā)射的熒光通過(guò)單色器分光，測(cè)定不同波長(zhǎng)的熒光強(qiáng)度。以熒光波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)作圖，便得熒光光譜。熒光光譜中熒光強(qiáng)度最強(qiáng)的波長(zhǎng)為 em 。熒光物質(zhì)的ex和em 是鑒定物質(zhì)的根據(jù)，也

30、是定量測(cè)定中所選用的 最靈敏的波長(zhǎng)。一、熒光分析的基本原理第62頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一（二）物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和熒光的關(guān)系強(qiáng)熒光物質(zhì)在分子結(jié)構(gòu)上具有如下特征： 具有大的共軛- 雙鍵結(jié)構(gòu)，共軛體系越大，越容易產(chǎn)生熒光。 具有剛性平面結(jié)構(gòu)。熒光量子產(chǎn)率高的熒光物質(zhì)，其分子多為平面構(gòu)型，并具有一定的剛性。 具有最低的單線電子激發(fā)態(tài)S1為- 型。 若取代基團(tuán)為給電子取代基，熒光強(qiáng)度增加。一、熒光分析的基本原理第63頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一二、熒光光譜儀 熒光光譜儀的工作原理熒光物質(zhì)所發(fā)出的熒光強(qiáng)度在激發(fā)光的頻率、強(qiáng)度以及液層厚度不變時(shí)與

31、溶液的濃度成正比。由此可以通過(guò)測(cè)定熒光強(qiáng)度來(lái)求出該物質(zhì)的含量。熒光分析法所測(cè)量的是待測(cè)物質(zhì)所發(fā)射的熒光強(qiáng)弱，而不是物質(zhì)對(duì)光譜的吸收強(qiáng)弱，屬于發(fā)射光譜分析，熒光光度計(jì)和熒光分光光度計(jì)屬于發(fā)射光譜儀器。第64頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一熒光光譜儀分類熒光光度計(jì)（fluorophotometer）熒光分光光度計(jì)（fluorospectrophotometer） 二者的區(qū)別在于熒光光度計(jì)采用濾光片做單色器，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，功能也較差，而熒光分光光度計(jì)采用棱鏡或光柵為色散元件，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，功能較強(qiáng)，但價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熒光光度計(jì)。二、熒光光譜儀第65頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月2

32、0日，18點(diǎn)4分，星期一Fluoscence熒光分光光度計(jì)第66頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一FP-6500熒光分光光度計(jì)第67頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一Jasco熒光光譜儀第68頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一ARL 9800 系列 X射線熒光光譜儀 第69頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一熒光光譜儀的主要結(jié)構(gòu)激光光源：激發(fā)樣品中熒光分子產(chǎn)生熒光。常用汞弧燈、氫弧燈及氘燈等。單色器：分離出所需要的單色光。儀器有兩個(gè)單色器，一是激發(fā)單色器，用于選擇激發(fā)光波長(zhǎng)；二是發(fā)射單色器，用于選擇發(fā)

33、射到檢測(cè)器上的熒光波長(zhǎng)。樣品池：放置測(cè)試樣品，用石英做成。檢測(cè)器：接受光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。記錄顯示系統(tǒng)：檢測(cè)器出來(lái)的電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器放大后，由記錄儀記錄下來(lái)，并可數(shù)字顯示和打印。 二、熒光光譜儀第70頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一0.208光源激發(fā)單色器吸收池檢測(cè)放大系統(tǒng)熒光光度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖熒光光度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖發(fā)射單色器第71頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一熒光光譜儀典型配置第72頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一熒光分光光度計(jì)光路圖熒光分光光度計(jì)光路圖第73頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，

34、星期一熒光光譜儀的使用與維護(hù)嚴(yán)格按照儀器規(guī)定的操作步驟進(jìn)行操作。一旦儀器出了故障，特別是光學(xué)部件的故障，必須請(qǐng)專門人員進(jìn)行檢修。在使用過(guò)程中應(yīng)注意以下問(wèn)題： 1.電源：電壓，電流，電源的穩(wěn)定須符合儀器的規(guī)定。 2.光源：?jiǎn)?dòng)后需預(yù)熱20min，燈及其窗口須保持清潔。 3.單色器：應(yīng)注意防潮、防塵、防污和防機(jī)械損傷。 4.光電倍增管：加高壓時(shí)切不可受外來(lái)光線直接照射。 5.樣品池：使用時(shí)應(yīng)同一個(gè)方向插放，不能經(jīng)常磨擦。 6.防止眼睛損傷：操作者不能直視光源，以免紫外線損傷眼睛。二、熒光光譜儀第74頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一三、熒光光譜儀的應(yīng)用常規(guī)分析（如定性和定量

35、分析、化學(xué)表征、色譜流出物的檢測(cè)等）；獲得分子信息（如測(cè)量分子內(nèi)間距、決定鍵合平衡、研究結(jié)構(gòu)變化等）；醫(yī)藥研究（如研究膜結(jié)構(gòu)和功能、確定抗體的形態(tài)、研究生物分子的異質(zhì)性、評(píng)價(jià)藥物的相互作用、確定酶的活性和反應(yīng)、熒光免疫分析、監(jiān)測(cè)體內(nèi)化學(xué)過(guò)程等）；環(huán)境監(jiān)測(cè)（如水和空氣中污染物的鑒別和計(jì)量等）。第75頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一第四節(jié) 原子光譜分析儀 （atomic spectrum analyzer）優(yōu)點(diǎn):分析速度快、操作簡(jiǎn)便、選擇性好、靈敏度高、測(cè)定范圍廣、試劑用量少等，可同時(shí)測(cè)定多種元素，不必進(jìn)行復(fù)雜的分離處理。缺點(diǎn):測(cè)定多個(gè)不同元素時(shí)需更換元素?zé)?，有些元素的測(cè)

36、定靈敏度還有待提高。原子光譜分析儀器原子吸收光譜儀原子發(fā)射光譜儀原子熒光光譜儀第76頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一一、原子吸收法和原子吸收光譜儀 原子吸收光譜法(Atomic Absorption Spectroscopy，AAS) 基本原理：從空心陰極燈或光源中發(fā)射出一束特定波長(zhǎng)的入射光，在原子化器中待測(cè)元素的基態(tài)原子蒸汽對(duì)其產(chǎn)生吸收，通過(guò)測(cè)定吸收特定波長(zhǎng)的光量大小，可求出待測(cè)元素的含量。第77頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一原子吸收光譜法優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、精確高；選擇性好、干擾少；速度快，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；可測(cè)元素多、范圍廣；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本

37、低。第78頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一原子吸收光譜儀（atomic absorption spectrometer）：采用原子吸收光譜法進(jìn)行測(cè)量的儀器，又稱原子吸收分光光度儀，是20世紀(jì)50年代中期出現(xiàn)并逐漸發(fā)展起來(lái)的一種新型儀器。結(jié)構(gòu)原理與普通分光光度計(jì)相似，只是用銳線光源代替了連續(xù)光源，用原子化器代替通常的吸收池。一、原子吸收法和原子吸收光譜儀第79頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一原子吸收光譜儀工作原理光源發(fā)生相應(yīng)待測(cè)元素特征波長(zhǎng)的射線穿過(guò)火焰，把試樣的溶液以細(xì)粒子流的形式噴射到火焰上，部分射線被吸收。吸收的強(qiáng)度與試樣的濃度成正比，通

38、過(guò)測(cè)量吸收量并將其與標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行對(duì)比，即可確定待測(cè)物質(zhì)濃度。不同元素外層電子結(jié)構(gòu)不同，其原子的吸收光譜也不同，因此測(cè)量原子吸收光譜也可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性分析。一、原子吸收法和原子吸收光譜儀第80頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一原子吸收光譜儀的種類單光束型：儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，維護(hù)方便，應(yīng)用比較普遍，但不能克服光源燈不穩(wěn)定帶來(lái)的零漂 。雙光束型：儀器構(gòu)造比較復(fù)雜，能夠克服零漂，而且速度也較快，但價(jià)格也較昂貴。一、原子吸收法和原子吸收光譜儀第81頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一一、原子吸收法和原子吸收光譜儀原子吸收光譜儀主要部件（1）光源系統(tǒng)（

39、2）原子化器（3）分光系統(tǒng) （4）檢測(cè)系統(tǒng) 第82頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一（1）光源系統(tǒng)：發(fā)射被測(cè)元素的特征共振輻射?；疽螅?光譜純度高，只發(fā)射待測(cè)元素光譜，不含雜質(zhì)元素輻射； 發(fā)射較窄的譜線。發(fā)射的共振線強(qiáng)度高且穩(wěn)定，背景小； 穩(wěn)定性好，30分鐘內(nèi)漂移不超過(guò)1； 起輝電壓低； 結(jié)構(gòu)牢固可靠，使用方便； 有較長(zhǎng)的壽命，價(jià)格便宜。常用類型：空心陰極燈 蒸氣放電燈 無(wú)極放電燈一、原子吸收法和原子吸收光譜儀第83頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一（2）原子化器：提供能量將液態(tài)試樣中的待測(cè)元素干燥蒸發(fā)使之轉(zhuǎn)變成原子態(tài)的蒸氣。常用類型：火焰原

40、子化器 無(wú)火焰原子化器一、原子吸收法和原子吸收光譜儀第84頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一火焰原子化器常用的是預(yù)混合型原子化器，具有簡(jiǎn)單、快速、對(duì)大多數(shù)元素有較高的靈敏度和檢測(cè)極限的優(yōu)點(diǎn)，使用最廣泛。第85頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一無(wú)火焰原子化器常用的是石墨爐原子化器。其電極插入樣品時(shí)觸點(diǎn)時(shí)好時(shí)壞、重復(fù)性差、設(shè)備復(fù)雜、不易掌握，但與火焰原子化器相比具有較高的原子化效率、靈敏度和檢測(cè)極限。第86頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一（3）分光系統(tǒng)：將所需要的共振吸收線分離出來(lái)。組成：入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件關(guān)鍵

41、部件：色散元件，可以是棱鏡或衍射光柵。只要能將共振線與鄰近線分開(kāi)到一定程度即可，不要求過(guò)高的線色散率。要保證既要將譜線分開(kāi)，又要有一定的出射光強(qiáng)度。一、原子吸收法和原子吸收光譜儀第87頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一（4）檢測(cè)系統(tǒng) ：組成：檢測(cè)器（光電倍增管）、同步檢波放大器、對(duì)數(shù)變換器、指示儀表等。作用：將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，然后再經(jīng)同步檢波放大器放大，同時(shí)把接收到的非被測(cè)信號(hào)濾掉。放大了的被測(cè)信號(hào)進(jìn)入對(duì)數(shù)變換器進(jìn)行對(duì)數(shù)變換，變成線性信號(hào)，在指示儀表上顯示出來(lái)。一、原子吸收法和原子吸收光譜儀光電倍增管第88頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，

42、星期一AA5800原子吸收分光光度計(jì)AA5800原子吸收分光光度計(jì)第89頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一ZEEnit650高級(jí)石墨爐原子吸收光譜儀 第90頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一一、原子吸收法和原子吸收光譜儀原子吸收分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖第91頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一原子吸收光譜儀分光系統(tǒng)示意圖一、原子吸收法和原子吸收光譜儀第92頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一原子吸收光譜儀的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)特征濃度：指產(chǎn)生1吸收或0.0044吸光度時(shí)所對(duì)應(yīng)的被測(cè)元素的濃度或質(zhì)量。特征濃度S值越小

43、，表示原子吸收光譜儀對(duì)某個(gè)元素在一定條件下的分析靈敏度越高。特征濃度不能用來(lái)表征某儀器對(duì)某元素能被檢出所需要的最小濃度，但可以用于估算較適宜的濃度測(cè)量范圍及取樣量。一、原子吸收法和原子吸收光譜儀第93頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一檢出限：表示在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，被測(cè)元素溶液能給出的測(cè)量信號(hào)3倍于標(biāo)準(zhǔn)偏差時(shí)所對(duì)應(yīng)的濃度（單位：mg/L）。無(wú)火焰光譜儀器中常用絕對(duì)檢出限表示，單位為g。檢出限既反映儀器的質(zhì)量和穩(wěn)定性，也反映儀器對(duì)某元素在一定條件下的檢出能力。檢出限比特征濃度有更明確的意義。檢出限越低，說(shuō)明儀器性能越好，對(duì)元素的檢出能力越強(qiáng)。一、原子吸收法和原子吸收光譜儀

44、第94頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一原子吸收光譜儀常見(jiàn)故障及處理方法原子吸收光譜儀在工作過(guò)程中常見(jiàn)的故障有：沒(méi)有吸收、靈敏度低、重現(xiàn)性差、表頭回零差、儀器噪音大、曲線彎曲、分析結(jié)果誤差大和廢液不暢通等，要根據(jù)具體情況作出不同處理。 一、原子吸收法和原子吸收光譜儀第95頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一二、原子發(fā)射光譜儀 原子發(fā)射光譜法：是根據(jù)處于激發(fā)態(tài)的待測(cè)元素原子回到基態(tài)時(shí)發(fā)射的特征譜線對(duì)待測(cè)元素進(jìn)行分析的方法。由于待測(cè)元素原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)不同，因此發(fā)射譜線的特征不同，據(jù)此可對(duì)樣品進(jìn)行定性分析；根據(jù)待測(cè)元素原子的濃度不同，因此發(fā)射強(qiáng)度不同，可

45、實(shí)現(xiàn)元素的定量檢測(cè)。第96頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一原子發(fā)射光譜分析特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 可同時(shí)測(cè)定一個(gè)樣品中的多種元素； 分析速度快； 檢出限低，可達(dá)ng/mL級(jí)； 準(zhǔn)確度較高，相對(duì)誤差可達(dá)l以下； 試樣消耗少； ICP光源校準(zhǔn)曲線線性范圍寬，可達(dá) 46個(gè)數(shù)量級(jí)。二、原子發(fā)射光譜儀第97頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一缺點(diǎn)： 高含量分析的準(zhǔn)確度較差； 常見(jiàn)的非金屬元素如氧、硫、氮、鹵素等譜線在遠(yuǎn)紫外區(qū)一般的光譜儀尚無(wú)法檢測(cè)； 還有些非金屬元素，如P、Se、Te等，由于其激發(fā)電位高，靈敏度較低。二、原子發(fā)射光譜儀第98頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，

46、5月20日，18點(diǎn)4分，星期一常用激發(fā)方式：火花式與ICP兩種火花式：激發(fā)源是高壓電火花源，它提供單變或振蕩電流脈沖。該方法能進(jìn)行固體樣品的多元素分析；電感耦合等離子體（ICP）式：等離子體是由無(wú)線電波或在微波范圍內(nèi)的電磁波在惰性氣體（氬氣）中進(jìn)行無(wú)極或單極感應(yīng)放電所產(chǎn)生。該方法可進(jìn)行溶液元素分析。二、原子發(fā)射光譜儀第99頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一原子發(fā)射光譜儀：利用試樣中原子或離子所發(fā)射的特征譜線的波長(zhǎng)或強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)元素的存在和含量的儀器。常用類型： 1.火焰光度計(jì)和火焰分光光度計(jì) 2.攝譜儀和光電直讀光譜儀 3.激光顯微發(fā)射光譜儀 二、原子發(fā)射光譜儀第100頁(yè)

47、，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一6400A 火焰光度計(jì) 第101頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一攝譜儀：是用光柵或棱鏡做色散元件，采用照相方式用感光板記錄試樣光譜的原子發(fā)射光譜儀器。可以把試樣的譜線拍攝長(zhǎng)期保存?zhèn)洳?。攝譜儀聚光性強(qiáng)，有利于提高靈敏度。 類型：棱鏡攝譜儀、光柵攝譜儀構(gòu)成：光源、分光系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)二、原子發(fā)射光譜儀第102頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一二、原子發(fā)射光譜儀棱鏡攝譜儀光柵攝譜儀第103頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一攝譜儀的激發(fā)光源基本功能：提供使試樣中被測(cè)元素原子化

48、和原子激發(fā)發(fā)光所需要的能量。要求：靈敏度高，穩(wěn)定性好，光譜背景小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作安全。常用激發(fā)光源：電弧光源、電火花光源、電感耦合高頻等離子體光源（ICP光源）等。二、原子發(fā)射光譜儀第104頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一光 源蒸發(fā)溫度激發(fā)溫度（K）放電穩(wěn)定性應(yīng)用范圍直流電弧高40007000稍差定性分析，礦物、純物質(zhì)、難揮發(fā)元素的定量分析交流電弧中40007000較好試樣中低含量組分的定量分析電火化低瞬間10000好金屬與合金、難激發(fā)元素的定量分析ICP很高60008000 最好溶液的定量分析幾種光源的比較二、原子發(fā)射光譜儀第105頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月2

49、0日，18點(diǎn)4分，星期一攝譜儀的光學(xué)系統(tǒng)作用：把樣品被蒸發(fā)和激發(fā)產(chǎn)生的輻射光進(jìn)行分光。組成：照明系統(tǒng)、準(zhǔn)光系統(tǒng)、色散系統(tǒng)和投影系統(tǒng)。 二、原子發(fā)射光譜儀第106頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一照明系統(tǒng)：指光源到狹縫之間的部分，由透鏡組組成。作用是把光源的光聚焦于狹縫上，使盡可能多的光進(jìn)入狹縫；讓光源不同部位發(fā)出的光均勻地照射到狹縫各個(gè)部位；并使光源電極頭所發(fā)射出的連續(xù)光譜不進(jìn)入狹縫。準(zhǔn)光系統(tǒng)：由狹縫和準(zhǔn)直鏡構(gòu)成，作用是將光源發(fā)出的光轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄馐蛊涞竭_(dá)分光元件的第一入射面的各點(diǎn)時(shí)，入射角度都相同。又稱為準(zhǔn)光管和平行光管。 二、原子發(fā)射光譜儀第107頁(yè)，共124頁(yè)，

50、2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一色散系統(tǒng)：指光譜儀的分光元件或色散元件。可以是光柵、單個(gè)棱鏡或多個(gè)棱鏡。其作用是通過(guò)分光元件所產(chǎn)生的色散，將復(fù)合光分成單色光。投影系統(tǒng)：從物鏡到其焦面這一部分稱為光譜儀的投影系統(tǒng)或“暗箱”。作用是將色散后的單色光束，經(jīng)物鏡聚焦在其焦面上，形成按波長(zhǎng)順序排列的狹縫的像，即光譜。二、原子發(fā)射光譜儀第108頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一攝譜儀的檢測(cè)系統(tǒng)攝譜儀用感光板來(lái)檢測(cè)發(fā)射光譜。感光板由照相乳劑均勻地涂布在玻璃板上而成。用測(cè)微光度計(jì)測(cè)量感光板上的照相乳劑感光后變黑的黑度以確定譜線的強(qiáng)度。與相同條件下的標(biāo)準(zhǔn)樣品譜線比較，從而測(cè)定試樣成分含量。二、原子發(fā)射光譜儀第109頁(yè)，共124頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)4分，星期一光電直讀