光谱分析法分类及特点
来源:https://www.coalacre.com/   作者:紫外可见分光光度计    更新日期:2015-03-15 11:33:20   
摘要:光谱分析法分类及特点。

光谱分析法分类及特点

仪器分析中的光学分析方法可以分为光谱分析方法和非光谱分析方法。
非光谱分析法是通过光的其他性质(如反射、折射、衍射、干涉等)的变化作为分析信息的分析方法,如旋光法、折射法、干涉法、散射浊度法、X射线衍射法、电子铲衍射法等。光谱分析方法通过测定待测物质的某种光谱,根据光谱中的波长特征和强度特进行定性和定量分析,光谱分析法是现代仪器分析中应用非常广泛的一类分析方法。组分的定量或定性分析中,有的已成为常规的分析方法。在物质结构分析的四大光谱紫外光谱、红外光谱、核磁共振的“H”谱和“C”谱及质谱分析)中光谱分析法占三大项,是结构分析中不可缺少的分析工具。
光谱分析法与非光谱分析法的主要区别在于光谱分析法是内部能级发生变化,而非光谱分析法的内部能级不发生变化,仅测定电磁辐射性质改变。

一、按光谱区不同分类
按作用光和分析光谱区可分为紫外、可见光、红外等吸收光谱分析法。
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产生跃迁所记录的吸收光谱图,可进行化合物结构分析,根据最大吸收波长强度变化可进行定量分析。
2.可见分光光度分析法
此法是利用溶液中分子吸收可见光产生跃迁所记录的吸收光谱图,可进行化合物结构分析,根据最大吸收波长强度变化可进行定量分析。
3.红外吸收光谱分析法
此法是利用分子中基团吸收红外光而产生的振动、转动吸收光谱进行定量和有机化合物结构分析的方法。
二、按光与物质相互作用方式不同分类
担按光与物质相互作用方式不同可分为吸收光谱分析法、发射光谱分析法、散射光谱分析法、干涉法、衍射法、偏振法等。其中吸收光谱分析法可分为:穆斯堡尔谱法、原子吸收光谱分析法、紫外—分光光度分析法、红外吸收光谱分析法、核磁共振波谱法。其中发射光谱分析法可分为:原子发射光谱分析法、原子荧光分析法、分子荧光分析法、分子磷光分析法、X射线荧光分析法、化学发光光谱分析法和Y射线光谱分析法。

1、吸收光谱分析法
当物质所吸收的电磁辐射能与该物质的原子核、原子或分子的两个能级间跃迁所需能量能满足△E=E2 -Ei=众p=厄÷的关系时,将产生吸收光谱:M+Au—一M’
过测量物质对辐射吸收的波长和强度进行分析的方法叫做吸收光谱法。它有以下分析方法:
(1)穆斯堡尔谱法。由与被测元素相同的同位素作为y射线的发射源,使吸收体(样品)的原子核产生无反冲的Y射线共振吸收所形成的光谱,光谱波长在丫射线区。从穆斯堡尔谱法可获得原子的氧化态和化学键、原子核周围电子云分布或邻近环境电荷分布的不对称性以及原子核所处的有效磁场等信息。  ,:
(2)紫外—可见分光光度分析法。它是利用溶液中的分子或基团在紫外和可见光区生分子外层电子能级跃迁所形成的吸收光谱,可用于定性和定量测定。  兽
(3)原子吸收光谱分析法。利用待测元素气态原子对共振线的吸收进行定量测定的方法。其吸收机理是对共振线的吸收导致原子的外层电子能级跃迁,所吸收波长在紫外、可见和近红外区。
(4)红外光谱分析法。利用分子在红外区的振动—转动吸收光谱来测定物质的成分和结构。
(5)核磁共振波谱法。在强磁场作用下,核自旋磁矩与外磁场相互作用分裂为能量不同的核磁能级,核磁能级之间的跃迁吸收或发射射频区的电磁波,利用这种吸收光谱进行有机化合物结构的鉴定,以及分子的动态效应、氢键的形成,反应等化学研究。

2、发射光谱分析法
质通过电致激发、热致激发或光致激发等过程获取能量,变成为激发态的原子或O子(M。),激发态的原子或分子是极为不稳定的,它们可能以不同形式释放出能量激发态跃迁至基态或低能态,如果这种跃迁是以辐射形式释放多余的能量就产生发射谱AV+I<-。H
通过测量物质发射光谱的波长和强度来进行定性、定量分析的方法叫做发射光谱法。依据光谱区域和激发方式不同,发射光谱有以下几种。
(1)Y射线光谱分析法。天然或人工放射性物质的原子核在衰变过程:和p粒子后,往往自身的核激发,然后该核通过发射了射线回到基态。测量这种特征Y射线的能量(或波长),可以进行定性分析;测量7射线的强度,可以进行定量分析。
2) X射线荧光分析法。原子受高能辐射激发,其内层电子能级跃迁,即发射出特三磕x射线荧光是最常的方法。测量X射线的能量(或波长)可以进行定性分析,测量其强度可以进行定分析。
(3)原子发射光谱分析法。用火焰、电弧、等离子炬等作为激发源,使气态原子或离子的外层电子受激发发射特征光学光谱,利用这种光谱进行分析的方法叫做原子发射:;谱分析法。波长范围为190~900nm,可用于定性和定量分析。
4)原子荧光分析法。气态自由原子吸收特征波长的辐射后,原子的外层电子从基或低能态跃迁到高能态,约经10-8 S,又跃迁至基态或低能态,同时发射出与原激发长相同或不同的辐射,称为原子荧光。波长在紫外和可见光区。在与激发光源成一定角度(通常为90。)的方向测量荧光的强度,可以进行定量分析。
(5)分子荧光分析法。某些物质被紫外光照射后,物质分子吸收了辐射而成为激发态分子,然后在回到基态的过程中发射出比入射光波长更长的荧光。测量荧光的强度进分析的方法称为荧光分析法。波长在光学光谱区。
(6)分子磷光分析法。物质吸收光能后,基态分子中的一个电子被激发跃迁至第一激发单重态轨道,由第一激发单重态的最低能级,经系统间交叉跃迁至第一激发三重态,并经过振动弛豫至最低振动能级,由此激发态跃回至基态时,便发射磷光。根据磷强度进行分析的方法称为磷光分析法。它主要用于环境分析、药物研究等方面的有机合物的测定。(7)化学发光分析法。由化学反应提供足够的能量,使其中一种反应产物的分子的电子被激发,形成激发态分子。激发态分子跃回基态时,就发出一定波长的光。其发光强度随时间变化,并可得到较强的发光(峰值)。在合适的条件下,峰值与被分析物浓度成线性关系,可用于定量分析。由于化学发光反应类型不同,发射光谱范围为400-1400nmo

 

 

 

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