吸收光谱的分类

其中一种仪器介绍:

珀金·埃尔默公司由珀金·理查德和埃尔默·查尔斯于1937年4月创立，很快成为美国精密光学仪器的主要供应商。1944年成功发射了世界上第一台商用红外光度计——12。这项新技术是现代化学分析基本手段的鼻祖。1955年5月，珀金·埃尔默公司推出了世界上第一台商用气相色谱仪——154。在1957匹兹堡会议上，公司推出了世界上第一台型号为137的双光束红外光谱仪。同时，珀金埃尔默成为世界上第一个进入国际市场的科学仪器制造商。20世纪60年代，Perkin Elmer公司凭借其第一台原子吸收分析仪AA303占据了世界分析仪器行业的领先地位。1972年，公司进入液相色谱市场，成功推出最早的带梯度泵的液相色谱光谱仪1220。1975公司首次将微机技术引入460 AAS，使分析更加简便有效。

几十年来，珀金埃尔默公司凭借世界最新的科学技术，在原子光谱仪器和分析技术的开发方面一直处于世界领先地位。从世界上第一台双光束原子吸收光谱仪的出现到第一台商用石墨炉的问世，塞曼背景校正从横向交变磁场到纵向交变磁场；从纵向加热石墨炉到无温度梯度的横向加热石墨炉；从单通道扫描ICP到全光谱ICP；从ICP到ICP-MS；；从光电倍增管到半导体固态探测器。跨越一个又一个里程碑。这一丰硕成果被全球数千个实验室共享，有力地推动了原子光谱分析技术的发展。PerkinElmer将继续保持这一技术优势，用更先进、更精密的仪器为分析师提供更好的服务。

在AAS的发展过程中，珀金埃尔默公司形成了一系列专利技术，确保了其在AAS领域的领先地位。

完美的STPF石墨炉系统:AAnalyst配备了Massmann石墨炉(HGA)和高强度连续光源校正装置，经过全球数千个实验室的测试，具有极高的性价比。

AAnalyst600/800采用横向加热技术石墨炉(THGA)并相应采用独特的纵向塞曼效应背景校正，构成了当今世界上最完善的石墨炉系统。其无与伦比的优异性能，适用于追求极低检出限、分析基体特别复杂的样品以及需要结构背景校正的用户。

HGA和THGA石墨炉系统都使用集成平台石墨管。这种性能优异的石墨管是由单片高强度石墨经过精密加工制成的。管子和平台都涂有热解涂层，所有元素，包括高温元素，都可以在平台上雾化(在STPF条件下)。由于平台为圆形，一次进样最大体积可达50微升，可进一步降低检测限。石墨炉系统使用珀金埃尔默的TTC专利技术。仪器独特的反馈控制系统每10毫秒检测一次石墨炉的各种重要参数，包括石墨管两端电压、石墨管电阻、石墨管发射和冷却温度。与参考数据相比，加入石墨管的电源可以自动快速调节，确保无论使用哪种仪器，无论是今天还是明天，都能得到恒定的、可重复的数据。

革命性的实时双光束光学系统新颖独特的“实时”双光束系统只使用了一个半透半反镜，不需要机械斩波器，避免了机械噪声对仪器的不利影响。样品光束和参考光束同时通过单色仪，在不增加测量时间的情况下，有效增加了积分时间，进一步提高了读数的稳定性，大大提高了信噪比。PerkinElmer公司的这个设计，分实时双光束和交替双光束的不同时间。

一种性能优越的新型固态探测器一种优化的固态探测器，具有低噪声CMOS电荷放大器，其光敏表面可以在紫外和可见光区域提供最大的量子效率和灵敏度，具有出色的信噪比。即使是像砷和钡这样通常难以测定的元素，也能以极高的信噪比轻松自由地进行日常分析。

技术参数

*波长范围:189-900纳米

*完全兼容家用氢化物发生器和家用灯具。Winlab 32软件可用于计算峰面积或峰高。用国产氢化物发生器和国产砷灯测定砷标准曲线。砷标准溶液浓度分别为2、4和6ppb，线性系数优于0.9999。

* FIFU功能:具有FIAS与石墨炉结合的功能，可进行元素的全自动在线预富集。氢化物发生过程不受还原速率的影响，样品无需预先还原即可直接分析。As(V)、Sb(V)、Se(IV)、Hg(II)等直接分析的检出限为ppt。

主要特点

1.狭缝:自动选择狭缝的宽度，自动选择狭缝的高度。

2.探测器:全光谱高灵敏度阵列多像素CCD固态探测器，包括内置低噪声CMOS电荷放大器阵列。样本光束和参考光束被同时检测。

3.灯的选择:内置两种灯电源，可接空心阴极灯和无极放电灯；通过WinLab32软件，由计算机控制灯的选择和自动准直，可自动识别灯名，设定灯电流推荐值。

燃烧系统:可调通用雾化器，高强度惰性材料预混室，全钛燃烧头。

排水系统:排水系统前置，方便随时检测。

4.火焰采样系统:火焰系统具有悬浮液直接采样功能，可以直接分析悬浮奶粉，具有实际应用性。

5.石墨炉:内外气流分别由电脑控制。管外的保护气流防止石墨管被外部空气氧化。从而延长管道的使用寿命，内部气流将在干燥和灰化步骤中气化的基体成分清理出管道。石墨炉的开闭由电脑气动控制，方便更换石墨管。

6.电源:石墨炉电源内置，整个仪器是一个整体。

温控红外探头可实时监测石墨管温度，并具有石墨管电压补偿和电阻变化补偿功能。

7.石墨管:标准配置是集成平台(STPF)热解涂层石墨管。

8.石墨炉取样系统:石墨炉取样系统具有悬浮液直接取样功能，可直接分析果酒、果汁、食用植物油、悬浮奶粉等。，具有实际应用价值。

9.组合:火焰炉和石墨炉都具有与FIAS、FIMS、气相色谱(GC)、液相色谱(HPLC)、热分析(TA)等仪器组合的功能和接口。FIAS与紫外结合，具有分析亚硝酸盐和氨基酸的功能。具有间接法分析硫酸根、磷酸根和氯离子的能力。一、分子吸收光谱的产生

(A)分子能级和电磁波谱

分子包含原子和电子。分子、原子、电子都是运动的物质，都有能量，都是量子化的。在一定条件下，分子处于一定的运动状态，物质分子的内部运动有三种形式:

(1)电子运动:电子围绕原子核相对运动；

(2)原子运动:分子中的原子或原子团在其平衡位置相对振动；

③分子旋转:整个分子围绕其重心旋转。

所以:分子能量的总和是

e分子= Ee +Ev +Ej+？(E0 +E级)(3)

分子中的各种运动状态都有一定的能级。三个能级:电子能级E(基态E1和激发态E2)

振动级v = 0，1，2，3？

转动能级j = 0，1，2，3？

当分子吸收具有一定能量的光子时，较低的基态能级E1跃迁到较高的能级和激发态能级E2。被吸收的光子的能量必然不同于分子跃迁前后的能量。e正好相等，否则不能吸收。

图1双原子分子三能级跃迁示意图；大多数分子对应的光子波长谱是什么？e大约是1~20eV 1.25 ~ 0.06？紫外和可见光区(电子)

e大概是0.5~1eV 25 ~ 1.25？(中间)红外区域(振动)

e约为10-4 ~ 0.05 ev 1.25cm ~ 25？(旋转)分子在(远红外)区的能级跃迁是分子总能量的变化。当电子能级跃迁发生时，伴随着振动能级和转动能级的变化，即“电子谱”——两者都发生变化。

因此，分子的“电子谱”是由许多谱线聚集在一起组成的一个带，称为“带谱”。

由于各种物质的分子结构不同，不同能量的光子被选择性吸收。吸收光子产生的吸收光谱是不同的。利用物质光谱进行物质分析的基础。

二、紫外-可见吸收光谱与有机分子结构的关系

(一)电子转型的类型

许多有机化合物可以吸收紫外-可见辐射。有机化合物的紫外-可见吸收光谱主要是由分子中价电子的跃迁产生的。

分子中的价电子是:

成键电子:s电子，p电子(轨道低能)

未结合电子:n电子(轨道中的低能)

这三类电子都可能吸收一些能量，跳到能级更高的反键轨道。分子中价电子的跃迁；

1.s-s*转换

S-s*的能量差大，需要高能量，其吸收峰在远紫外(L

饱和烃只有S和s*轨道，只能产生s-s*跃迁，例如:

甲烷的吸收峰为65438±025nm；；乙烷的吸收峰在65438±035纳米(

(因为空气中的O2对人体有害

2.p-p*转换

p-p*的能量差小，所需能量低，吸收峰在紫外区(l200nm左右)。

不饱和烃既有P电子又有p*轨道，能产生p-p*跃迁:CH2=CH2，吸收峰为165nm。(吸收系数E大，吸收强度大，属于强吸收)

3.n- s*跃迁

n- s*的能量较低，峰值在紫外区(约l 200nm)(接近p-p*)。

含有-OH、-NH2、-X、-S等杂原子的有机分子可以产生能量。

除了s-s*跃迁，还可以同时产生n- s *跃迁。如三甲胺(CH3)3N-的n- s*吸收峰在227 nm，E约为900 L/mol·cm，属于中强吸收。

4.n- p*跃迁

N- p*能量较低，其吸收峰在近紫外和可见光区(l 200 ~ 700nm)含有含杂原子的不饱和基团，如-C=O，例如丙酮:n- p*跃迁，LMAX在280 nm左右(同时也可发生p-p*跃迁)，属于弱吸收，e

各种跃迁所需能量的顺序是:s-s * > n-s * & amp；sup3p-p * & gt；n- p*

紫外-可见吸收光谱法在有机化合物中的应用主要基于:p-p*，n- p*。

(2)吸收峰的长移和短移

长移:吸收峰向长λ移动的现象，也称红移；

短移:吸收峰向短λ移动的现象，也称紫移；

增强效应:吸收强度增强的现象；

衰减效应:吸收强度减弱的现象。

(3)发色团和辅助发色团

p-p*和n- p*跃迁都需要不饱和官能团来提供P轨道。因此，轨道的存在是有机化合物在紫外-可见区吸收的先决条件。

1.发色团:带有p轨道的不饱和官能团称为发色团。

主要是:-C=O，-N=N-，-N=O等。

而只有简单双键的化合物的显色效果非常有限，有时可能还在远紫外区。如果分子中存在单键和双键交替的“* * *轭大P键”(离域键)，

如:丁基稀释CH2 = CH-CH = CH2。

由于大P键中的电子在整个分子平面上移动，活性增加，降低了P和p*的能量差，使p- p*的吸收峰移动，大大增强了显色效果。

2.辅助色组

不“生色”但能增强发色团生色效果的官能团称为发色团。

主要是:–oh、–-NH2、–sh、–cl、–br等。

(具有未束缚电子轨道n的饱和官能团)

当这些基团单独存在时，它们通常不吸收紫外-可见区的光辐射。但当它们与带轨道的发色团结合时，发色团的吸收波长会发生位移(红移)，吸收强度会增强。

(发色团必须至少有一对孤对电子与发色团P电子相互作用)1。紫外吸收光谱的产生。

吸光物质分子吸收特定能量(波长)的电磁波(紫外光)产生分子的电子能级跃迁。

第二，电子跃迁的类型

1.分子轨道

有机分子中常见的分子轨道；

σ轨道、π轨道和非键轨道(不使用电子对n)。

分子轨道图:

2.电子跃迁的类型

(1)σ~σ*跃迁:

由饱和键产生，能级差大，吸收波长短，吸收峰多在真空紫外区。

(2)n~ σ*跃迁:

在含氮、氧、硫和X的化合物中，吸收带较弱。

CH3OH CH3Cl CH3Br CH3I

λmax 177 173 202 257

ε最大200 264 378 900

(3) π~π*跃迁:

不饱和化合物，尤其是带有* * *轭体系的化合物。

εmax较大，λmax较大。

(4) n~ π*跃迁:

含π键和n个电子的系统。

λmax较大，εmax较小。

能级跃迁图:

第三，吸收带(bands)

1.r吸收带(Radikalartin):由n向π *跃迁产生，强度较弱，log为1。

2.k吸收带(Konjugierte):由π→π *跃迁产生，强度很强，log？& gt四

3.b吸收带(Benzenoid):苯环π→π *跃迁，230-270nm，中心在254nm，宽而弱，结构精细，是苯环的特征吸收。

4.e吸收带:芳环中碳碳双键的π→π *跃迁发生在184(E1)和203(E2)nm。

四。相关术语

1.发色团

C=C，C=O，COOH，COOR，NO2，N=N，芳基等含p电子的基团。

2.auxochrome) OH、OR、X、NH2、NO2、SH等含N个电子的基团与发色团连接时，可使最大吸收波长红移。

3.红移或红移

最大吸收波长向长波长移动。

4.蓝移或变色移

最大吸收波长向短波移动。

5.着色效应:增加吸收带吸收强度的效应。

6.减色效应:降低吸收带吸收强度的效应。

普通发色团和发色团

影响紫外吸收光谱的因素

过渡类型

发色团和辅助发色团的影响

样品溶液浓度的影响

轭体系的形成使得吸收红移。

空间效应:空间位阻，

外部因素:溶剂效应、PH值效应。