物化实验课件样品漫反射吸收光谱的测定讲课讲稿.ppt

《物化实验课件样品漫反射吸收光谱的测定讲课讲稿.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、物化实验课件样品漫反射吸收光谱的测定一、光谱学基础光是一种电磁波，具有波粒二相性。1.波动性:可用波长()、频率(ν)和速度（C）等来描述。ν=C/式中：ν为频率C为光速为波长22.粒子性:可用光量子的能量来描述E=hν=hC/式中：E为光量子能量h为普朗克常数ν为频率C为光速为波长33.光谱区域：X射线远紫外近紫外可见光近红外中红外远红外微波射频200nm380nm780nm2.5um10nm25um1mm4宏观现象KMnO4(紫红色)吸收白光中的黄绿色CuSO4(蓝色)吸收白光中的黄色互补色1.选择吸收二、选择吸收及吸收光谱5结论：（1）同一种物质对不同波

2、长的光表现出不同的吸收能力，称之谓选择吸收现象。（2）不同的物质对光的选择吸收性质是不同的。（3）溶液的颜色并不是某一个波长，而是一个波长带。6量子解释（1）入射光的能量能级间的能量差h=hc/=E2-E1=E普朗克条件E=？一个分子的总能量E=E内能+E平动能+E电+E振+E转固有连续变化量子化E=E电+E振+E转7E=E电+E振+E转1~10eV0.05~1eV10-4~0.05eV10倍10~100倍5eV±0.1eV±0.005eV量子解释（2）J=±1V=±1n=±1J=±1V=±1J=±1250nm±5nm±0.25nmnVJ8量子

3、解释（3）物质对光呈现选择吸收的原因：单一吸光物质的分子或离子只有有限数量的量子化能级的缘故。选择吸收的性质：反映了分子内部结构的差异，各物质分子能级千差万别，内部各能级间的间隔也不相同。形成吸收带：电子跃迁时不可避免要同时发生振动能级和转动能级的跃迁。9透光度：T=I/I0单色光I0I吸光度：A=lgT-1=lg(I0/I)透射光谱：T~图吸收光谱：A~图maxAmax波长吸光度带宽max（半峰宽）摩尔吸光系数物质的能量特征强度特征2.液体吸收光谱10漫反射光谱是一种不同于一般吸收光谱的在紫外、可见和近红外区的光谱，是一种反射光谱，与物质的电子结构有关。三

4、、固体漫反射1.粉末样品对光的漫反射示意图2.漫反射光谱的原理3.漫反射定律11D:漫反射S:镜面反射S1.粉末样品对光的漫反射示意图12镜面反射只发生在表面颗粒的表层；漫反射光是分析光进入样品内部后，经过多次反射、折射、衍射、吸收后返回表面的光。漫反射光是分析光和样品内部分子发生了相互作用后的光，因此负载了样品结构和组成信息，可以用于分析。132.漫反射光谱的原理固体中金属离子的电荷跃迁在过渡金属离子-本体体系中，一方是电子商务给予体，另一方为电子接受体。在光激发下，发生电荷转移，电子吸收某能量光子从给予体转移到接受体，在紫外区产生吸收光谱。当过渡金属离子本身吸收光子

5、激发发生内部d轨道内的跃迁（d-d）跃迁，引起配位场吸收带，需要能量较低，表现为在可见光区或近红外区的吸收光谱。143.漫反射定律Kubelka-Munk方程式K-吸收系数，S-散射系数R∞-无限厚样品的反射系数R的极限值F(R∞)-减免函数或Kubelka-Munk函数实际测定的R∞′不是绝对反射率R∞，即相对一个标准样品听相对反射率。其值依赖于波长对应于透射光谱的消光系数在一个稀释的物种的情况下正比于物种的浓度（相似于Lambert-Beerlaw)15漫反射光谱(DRS)的表达Kubelka-Munk方程式描述一束单色光入射到一种既能吸收光，又能反射光的物体上的光

6、学关系。16漫反射吸光度A如同透射光谱的吸光度那样，定义漫反射吸光度：A-漫反射的反射吸光度，A与K/S的关系是一条通过零点的曲线;17当K/S在一定范围内，A与K/S可用截距不等不于零的一条直线来近似表达。A=a+b(K/S)18可以有多种曲线形式表示。横坐标：波数（cm-1)，波长（nm）纵坐标：lgF(R∞)，F(R∞)-对应于吸收单位（Absorbance），谱线的峰值为吸收带位置。%R∞-对应于反射率，%Reflectance，样品反射强度比参比物的反射强度。%R=（IS/IB)*100IS反射光强度，IB参考样品的反射强度叫（背景）191/R∞和lg(1/R

7、∞)-相当于透射光谱测定中的吸收率：lg(1/R)=lg(100/%R)用lg(1/R)=单位是因为其与样品组分的浓度间有线性相关性。2021R∞的确定一般不测定样品的绝对反射率，而是以白色标准物质为参比，得到的相对反射率。参比物质：要求200-3000nm波长范围反射率为100%，常用MgO，BaSO4，MgSO4等，其反射率R∞定义为1（大约为0.98-0.99）。MgO机械性能不如BaSO4，现多用BaSO4作标准。22BaSO4的光谱23四、仪器主要类型及结构基本结构光源单色光器吸收池检测器显示记录主要类型手动型扫描型阵列型24单