《仪器分析》第九章（9-1）概述

9-1概述 光化学分析法 光化学分析法:基于物质光化学性质而建立起来的分析方法。 可分为:光谱分析法和非光谱分析法 光谱分析法是指在光(或其它能量)的作用下,通过测量 物质产生的发射光、吸收光或散射光的波长或强度来进行分析 的方法。 1常见的光谱分析法有: 吸收光谱分析 发射光谱分析 分子光谱分析 原子光谱分析

9-1概述 一、光化学分析法 光化学分析法：基于物质光化学性质而建立起来的分析方法。 可分为:光谱分析法和非光谱分析法。 光谱分析法是指在光（或其它能量）的作用下，通过测量 物质产生的发射光、吸收光或散射光的波长或强度来进行分析 的方法。 1 常见的光谱分析法有： 吸收光谱分析 发射光谱分析 分子光谱分析 原子光谱分析

2吸光光度法 在光谱分析中,依据物质对光的选择性吸收而建立起来 的分析方法称为吸光光度法,主要有: )红外吸收光谱:分子振动光谱,吸收光波长范围 25~1000μm,主要用于有机化合物结构鉴定。 2)紫外吸收光谱:电子跃迁光谱,吸收光波长范围 200~400nm(近紫外区),可用于结构鉴定和定量分析。 3)可见吸收光谱:电子跃迂光谱,吸收光波长范围 400~750mm,主要用于有色物质的定量分析。 4)原子吸收光谱法 本章主要讲授紫外可见吸光光度法

2 吸光光度法 在光谱分析中，依据物质对光的选择性吸收而建立起来 的分析方法称为吸光光度法, 主要有: 1)红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围 2.51000 m ,主要用于有机化合物结构鉴定。 2)紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 200400 nm（近紫外区），可用于结构鉴定和定量分析。 3)可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 400750 nm ，主要用于有色物质的定量分析。 4)原子吸收光谱法 本章主要讲授紫外可见吸光光度法

、化学分析与仪器分析方法比较 化学分析:常量组分含量>1%,E01%02% 准确度高依据化学反应使用玻璃仪器和分析(电子)天平 仪器分析:微量组分(<1%),E1%~5% 灵敏度高依据物理或物理化学性质需要特殊的仪器 例:含Fe约0.05%的样品,称0.2g,则m(Fe)≈0,1mg 重量法m(Fe2O3)=0.14mg,称不准(称量误差大) 容量法(K2Cr2O)=0.02mL,测不准(读数误差大) 光度法结果0.048%~0.052%,满足要求

化学分析：常量组分(含量>1%), Er 0.1%～0.2% 依据化学反应, 使用玻璃仪器和分析（电子）天平 二、化学分析与仪器分析方法比较 仪器分析：微量组分(<1%), Er 1%～5% 依据物理或物理化学性质, 需要特殊的仪器 例: 含Fe约0.05%的样品, 称0.2g, 则m(Fe)≈0.1mg 重量法 m(Fe2O3 )≈0.14mg, 称不准（称量误差大） 容量法 V(K2Cr2O7 )≈0.02mL, 测不准（读数误差大） 光度法 结果0.048%～0.052%, 满足要求 准确度高 灵敏度高

光的基本性质电磁波的波粒二象性 1波动性 光的传播速度:==·v C一真空中光速299792458×10ms ≈3.0×108m/s=3.0×1010cm/s A一波长,单位:m、cm、mm、m、nm、A m=10°m,1nm=109m,1A=1010m 频率,单位:赫芝(周)Hz次/秒 n-折射率,真空中为1 波数一波长的倒数

三 光的基本性质 电磁波的波粒二象性 c－真空中光速 2.99792458×108m/s ≈3.0 ×108m/s= 3.0 ×1010cm/s λ－波长，单位：m、cm、mm、 m、nm、Å 1 m=10-6m, 1nm=10-9m, 1Å=10-10m ν－频率，单位：赫芝（周）Hz 次/秒 n－折射率，真空中为1 波数—波长的倒数 = =   c V n 光的传播速度: 1 波动性

2微粒性 光量子,具有能量。 E=h h-普朗克( Planck常数6626×1034s y一频率 E一光量子具有的能量 单位:J(焦耳),eV(电子伏特) 1J=6241×1018ev;1ca=4.184J=2612×1019eV 1erg=10J=6.24×101feV

2 微粒性 h－普朗克(Planck)常数 6.626×10-34J·s －频率 E－光量子具有的能量 单位：J(焦耳)，eV(电子伏特) 1J=6.241×1018eV; 1cal=4.184J=2.612×1019eV 1erg=10-7J=6.24×1011eV 光量子，具有能量。 E h = 

3波粒二象性 E=h=真空中:E=h 结论:一定波长的光具有一定的能量,波长越 长(频率越低),光量子的能量越低。 单色光:具有相同能量(相同波长)的光。 混合光:具有不同能量(不同波长的光复合在一起。 互补色光:两种不同波长的光按一定的强度混合,若为白光, 则这两种光称为互补色光

3 波粒二象性 结论:一定波长的光具有一定的能量，波长越 长(频率越低)，光量子的能量越低。 单色光：具有相同能量(相同波长)的光。 混合光：具有不同能量(不同波长)的光复合在一起。 互补色光：两种不同波长的光按一定的强度混合，若为白光， 则这两种光称为互补色光。   = = c E h h n 真空中:  = c E h

四、光学光谱区的划分 远紫外近紫外可见近红外中红外远红外 (真空紫外) 10nm~200nm200nm380nm780nm2.5m50m 380nm 780nm~25 50 300m

四、光学光谱区的划分 远紫外 近紫外 可见 近红外 中红外 远红外 （真空紫外） 10nm~200nm 200nm ~380nm 380nm ~ 780nm 780 nm ~ 2.5 m 2.5 m ~ 50 m 50 m ~300 m

·例1计算下列辐射的频率、波数、能量。 (1)0.25cm的微波束;(2)324.7nm的发射线 解:(1),C_3×100 =1.2×10(H) 0.25 波数=1/0.25=40cm1 h663×1027×3×100 E =79×10(exg)=498×10-e) 0.25 C3×1010 (2)y= 9.24×104(z) 3247×10-3 波数=1/(324×105=31×10←cm1 E=383(eV)

• 例1 计算下列辐射的频率、波数、能量。 • (1)0.25cm的微波束; (2)324.7nm的发射线. • 解: (1) 1.2 10 ( ) 0.25 3 10 1 1 1 0 Hz C =   = =   (2) 9.24 10 ( ) 3.247 10 3 10 1 4 5 1 0 Hz C =    = = −   波数=1/0.25=4.0cm-1 波数=1/(3.24×10-5=3.1×104cm-1 7.96 10 ( ) 4.98 10 ( ) 0.25 6.63 10 3 10 1 6 4 2 7 1 0 erg eV hc E − − − =  =     = =  E=3.83(eV)