光谱学类型和应用

分光光度法是电磁辐射与物质相互作用的定量研究。电磁辐射不需要任何介质来传输。它由电场和磁场两个部分组成。分光光度法涉及使用分光光度计分光光度计是一种光度计(一种用于测量光强度的设备),可以根据光的颜色(或更具体而言,波长)来测量强度。分光光度法是用于评估给定物种的浓度或数量的分光技术。分光光度计利用光在溶液中的透射来确定溶液中溶质的浓度。它通常用于物理和分析化学中,通过物质发射或吸收的光谱来鉴定/表征物质。它也用于检查电磁辐射后化学物质的行为,例如伽马射线,X射线,紫外线,红外线,无线电波和微波。它提供了有关分子间键合类型或在酶促反应和线粒体电子传输链过程中发生的分子变化的详细信息。即使在不纯净的样品中,也可以快速,方便地进行生物分子的定性和定量测量。它提供了有关分子间键合类型或在酶促反应和线粒体电子传输链过程中发生的分子变化的详细信息。即使在不纯净的样品中,也可以快速,方便地进行生物分子的定性和定量测量。它提供了有关分子间键合类型或在酶促反应和线粒体电子传输链过程中发生的分子变化的详细信息。即使在不纯净的样品中,也可以快速,方便地进行生物分子的定性和定量测量。

用途:

  • 确定分子结构
  • 估算化学系统中离子和配合物的能级以及组成。
  • 了解样品的吸收和发射细节
  • 了解内在构型,相对缔合和化学位移
  • 确定**大吸收波长。

紫外可见光谱:

紫外可见光谱研究了紫外或可见电磁辐射与物质之间的相互作用。紫外线和可见光谱(UV-vis)是可靠且准确的分析实验室评估程序,可用于分析物质。具体地,紫外和可见光谱法测量物质对紫外和可见光波长的吸收,透射和发射。

紫外可见光谱测量可提供有关原子和分子结构的**信息。它由从紫罗兰色到红色的几种颜色的光组成。现在称为紫外可见电磁光谱。电磁光谱的紫外和可见光区域在紫外可见光谱中是链接在一起的,因为这两个区域之间的相似性允许将许多相同的研究技术和工具用于这两个区域。紫外线区域(约450-200 nm)对于许多有机化合物的定性和定量测定特别重要。在可见光区域(约450-700 nm),分光光度法被广泛用于定量测定许多痕量物质,尤其是无机物。

特殊仪器用于紫外可见光谱。氢或氘灯为紫外线测量提供了光源。钨灯提供可见测量的光。这些光源产生特定波长的光。氘灯产生的紫外线范围为190至380nm。钨卤素灯产生可见光谱(380至约800 nm)的光。氙灯可产生紫外光谱和可见光谱的光,用于测量紫外光谱和可见光谱。

用途:

Uv / Vis分光光度法用于确定样品对Uv / Vis光(180至820 nm)的吸收或透射。它也可以根据材料的校准曲线来测量吸收材料的浓度。它通常用于定量测定过渡金属离子和高度共轭的有机化合物的溶液。它的主要应用是;

  • 溶液中发色团浓度的定量测定
  • 通过频谱减法确定杂质
  • 测定反应动力学

荧光光谱:

荧光光谱法(荧光法或分光荧光法)是一种电磁光谱法,用于分析样品中的荧光。当分子吸收紫外可见光谱(200-900 nm)的光子并转变为高能电子态时,发生荧光。然后在不到10到9秒的时间内返回其初始状态时发出光子。荧光法表征在特定波长下吸收和发射的光子之间的关系。它是一种**的定量分析技术,价格便宜且易于掌握。荧光光谱法由于其极高的灵敏度和选择性,在分析科学的许多**域中都是重要的研究工具。在化学,生化和医学研究中有许多用途,它已成为一种必不可少的研究技术,它可以以极高的分辨率详细,实时地观察完整生物系统的结构和动力学。它在制药行业中被大量使用,几乎已完全取代了放射化学标记。可以基于其激发和发射特性来鉴定和定量荧光化合物或荧光团。在给定的仪器和环境条件下,化合物的激发和发射特性是固定的,可用于鉴定和定量。荧光优于放射性和吸收光谱的主要优点是能够根据化合物的激发或发射光谱(与单个光谱相反)分离化合物。具有窄且明显分离的激发和发射光谱的商业荧光染料进一步增强了该优点。荧光的灵敏度约为吸收分光光度法的1,000倍。

用途:

荧光光谱法尤其用于生化,医学和化学研究**域,以分析有机化合物。也有报道称其可用于区分恶性,害ash性皮肤**与良性**。特别是,荧光光谱,寿命和极化的测量是研究生物学结构和功能的有力方法。荧光光谱对荧光团的生化环境高度敏感。荧光剂的设计使其光谱随代谢物浓度(例如pH和钙)的变化而变化。荧光的主要缺点是荧光强度对pH和温度波动的敏感性。

火焰光度法:

火焰光度法(更准确地称为火焰原子发射光谱法)是原子光谱学的一个分支,其中在光谱仪中检查的物质为原子形式。火焰光度法适用于定性和定量测定生物样品中的几种阳离子,特别是对于那些在较低的火焰温度下容易激发到较高能级的金属(主要是Na,K,Rb,Cs,Ca,Ba和Cu) 。该技术使用一种火焰,该火焰蒸发掉溶剂,并使金属升华和雾化,然后将价电子激发到较高能态。当电子返回基态时,每种金属以特征波长发射光,这使定性确定成为可能。火焰光度计使用光学过滤器来监视分析物种类产生的选定发射波长。通过将未知物的发射强度与标准溶液或内标物的发射强度进行比较,可以对样品溶液中的分析物金属进行定量分析。由于火焰等离子体中气相原子的发射线非常狭窄且具有特征性,因此该方法相对不受其他元素的干扰。火焰光度法具有许多优点。这是一种简单,相对便宜,高样品通量的方法,用于临床,生物学和环境分析。通过将未知物的发射强度与标准溶液或内标物的发射强度进行比较,可以对样品溶液中的分析物金属进行定量分析。由于火焰等离子体中气相原子的发射线非常狭窄且具有特征性,因此该方法相对不受其他元素的干扰。火焰光度法具有许多优点。这是一种简单,相对便宜,高样品通量的方法,用于临床,生物学和环境分析。通过将未知物的发射强度与标准溶液或内标物的发射强度进行比较,可以对样品溶液中的分析物金属进行定量分析。由于火焰等离子体中气相原子的发射线非常狭窄且具有特征性,因此该方法相对不受其他元素的干扰。火焰光度法具有许多优点。这是一种简单,相对便宜,高样品通量的方法,用于临床,生物学和环境分析。

火焰光度计是相对简单的仪器。不需要光源,因为它是发光的样品的测量成分。激发所需的能量由火焰温度(2000-3000°C)提供,火焰温度是在空气或氧气存在下燃烧乙炔或天然气(或丙烷-丁烷气)产生的。通过火焰的热量和还原性气体(燃料)的作用,样品种类的分子和离子被分解并还原为原子,例如:Na + + e-Na。蒸气状态的原子给出线谱。(不是谱带,因为没有共价键,因此没有任何振动子能级引起加宽)。单色仪选择合适的(特征)发射光波长。发出的光到达检测器。这是一个光电倍增管,可产生与发射光强度成比例的电信号。

原子吸收光谱法:

在分析化学中,原子吸收光谱法是一种用于确定样品中特定金属元素浓度的技术。该技术可用于分析溶液中70多种不同金属的浓度。该技术利用吸收光谱法评估样品中分析物的浓度。原子吸收光谱法(AAS)确定液体样品中金属的存在。金属包括Fe,Cu,Al,Pb,Ca,Zn,Cd等。它还测量样品中金属的浓度。典型浓度范围在低mg / L范围内。通过吸收给定波长的光,可以在短时间内将雾化器中原子的电子提升到更高的轨道。能量(或波长)的数量特定于特定元素中的特定电子跃迁,通常,每个波长仅对应一个元素。这使该技术具有元素选择性。

为了分析样品的原子成分,**将其雾化。然后应将样品照明。**终透射的光由检测器测量。光源通常是被测元件的空心阴极灯。激光还用于研究仪器。由于激光的强度足以激发原子达到更高的能级。这些窄带光源的缺点在于,一次只能测量一个元素。原子吸收光谱法要求分析物原子处于气相状态。样品中的离子或原子**在高温源(例如火焰或石墨炉)中进行去溶剂化和汽化。火焰AA只能分析溶液,而石墨炉AA可以接受溶液,浆液或固体样品。与火焰相比,石墨炉具有多个优点。与火焰相比,它是一种效率更高的雾化器,它可以直接接受非常少量的**对样品。它还为易氧化元素提供了还原环境。将样品直接放置在石墨炉中,并通过几个步骤对炉进行电加热,以干燥样品,灰分有机物并蒸发分析物原子。

AA光谱仪使用单色仪和检测器来检测紫外线和可见光。单色仪的主要目的是将吸收线与由于干扰引起的背景光隔离开。简单的专用AA仪器通常用带通干扰滤波器代替单色仪。