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1、光谱分析法导论简 介光谱的概念光谱的分类2光谱光谱利利用用光光谱谱来来研研究究物物质质结结构构或或测测定定化学成分的方法化学成分的方法由电磁波按波长或频率有序排列由电磁波按波长或频率有序排列的光带的光带光谱分析光谱分析光 谱 的 概 念3光 谱 的 分 类按发射和吸收电磁波的能量(波长)按发射和吸收电磁波的能量(波长)按电磁波外形按电磁波外形按获得电磁波的方式按获得电磁波的方式按辐射的本质按辐射的本质4光 谱 的 分 类波谱区名称波谱区名称波长范围波长范围 跃迁能级跃迁能级射线射线5 x 10-3 0.14nm核能级核能级X X射线射线10-2 10nm内层电子能级内层电子能级远远紫外区紫外区
2、10 200nm原子及分子的价原子及分子的价电子或成键电子电子或成键电子能级能级近近紫外区紫外区200 400nm可见可见400 780nm近近红外区红外区0.75 2.5 m分子振动能级分子振动能级中中红外区红外区2.5 50 m远远红外区红外区50 1000 m分子转动能级分子转动能级微波微波0.1 100c m射频射频1 1000 m核核自旋能级自旋能级按发射和吸收电磁波的能量(波长)按发射和吸收电磁波的能量(波长)D D E = = E2 E1 = hn n = = hc/ /l l5线状光谱带状光谱连续光谱按电磁波外形按电磁波外形气态原子(或离子)核外电子发生气态原子(或离子)核外电
3、子发生能级跃迁能级跃迁气态分子外层电子发生能级跃迁气态分子外层电子发生能级跃迁由炽热的固体或液体所发射由炽热的固体或液体所发射光 谱 的 分 类6发射光谱光 谱 的 分 类按获得电磁波的方式按获得电磁波的方式气气态态原原子子(离离子子)或或分分子子吸吸收收能能量量,从从基基态态跃跃迁迁到到激激发发态态,当当其其从从高高能能量量状状态态返返回回低低能能量量状状态态时时,下下降降的的这这部部分分能能量量以以电电磁磁辐辐射射既既光光的的形形式式释释放放出出来,产生一定波长的光谱。来,产生一定波长的光谱。原子发射原子发射原子荧光、分子荧光原子荧光、分子荧光分子磷光分子磷光化学发光化学发光7按获得电磁波
4、的方式按获得电磁波的方式吸收光谱吸收光谱光 谱 的 分 类当当辐射通过气态、液态或透明的固辐射通过气态、液态或透明的固态物质时,物质的原子、离子或分态物质时,物质的原子、离子或分子将吸收与其内能变化相对应的频子将吸收与其内能变化相对应的频率而由基态跃迁到较高的能态,这率而由基态跃迁到较高的能态,这种因物质对辐射的选择性吸收而得种因物质对辐射的选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱。到的原子或分子光谱称为吸收光谱。原子吸收光谱原子吸收光谱紫外紫外- -可见光谱可见光谱红外光谱红外光谱核磁共振波谱核磁共振波谱8光 谱 的 分 类按辐射的本质按辐射的本质原子光谱、分子光谱原子光谱、分子光谱原子
5、光谱原子光谱分子光谱分子光谱电子光谱振动光谱转动光谱基本粒子基本粒子核外电子核外电子价电子价电子光谱形状光谱形状线光谱线光谱带带光谱光谱光谱区域光谱区域紫外可见紫外可见紫外可见紫外可见近、中近、中红外红外远红外、远红外、微波微波9 7 7个免费谱图网站个免费谱图网站1 1、AldrichAldrich http:/ http:/ ( (很全,很全,MS,FT_IR,FT_NMRMS,FT_IR,FT_NMR,在搜索出,在搜索出来的同名化合物列表中,点击标有来的同名化合物列表中,点击标有FlukaFluka标记标记 的产品的产品, ,才能查看到才能查看到IR, NMRIR, NMR,SigmaS
6、igma标记标记 可可以看到以看到IR)IR)2 2、The NIST Chemistry The NIST Chemistry WebBookWebBook http:/ http:/webbook.nist.govwebbook.nist.gov/chemistry/chemistry ( (较全,较全,IRIR,UVUV,MSMS,GasGas,Ion Ion Clustering Data.)Clustering Data.)3 3、ChemExperChemExper化学品目录化学品目录CDDCDD http:/ http:/ / ( (全,全,MSMS、IR)IR)104 4、FT
7、IRFTIR http:/ http:/ / ( (FTIR,RamanFTIR,Raman, ,需免费注册需免费注册) )5 5、中科院长春应用化学研究所应用化学数据库、中科院长春应用化学研究所应用化学数据库 http:/http:/ NMR-13 NMR数据库和化数据库和化合物活性数据库。)合物活性数据库。)116 6、有机化合物数据库、有机化合物数据库Organic Compounds Organic Compounds Database, Virginia TechDatabase, Virginia Techhttp:/http:/www.colby.edu/chemistry/cm
8、p/cmp.htwww.colby.edu/chemistry/cmp/cmp.htmlml(可以利用其搜索功能定位化合物)(可以利用其搜索功能定位化合物)7 7、SDBS: NIMCSDBS: NIMC有机物谱图库,日本有机物谱图库,日本 http:/www.aist.go.jp/RIODB/SDBS/cgi-http:/www.aist.go.jp/RIODB/SDBS/cgi-bin/cre_index.cgibin/cre_index.cgi(MS(MS,IRIR,1H NMR1H NMR,13C NMR13C NMR,ESRESR,Raman)Raman) ( (比较好用!比较好用!) )12