吸收光谱法及荧光分析法
原子发射、吸收、荧光法之间的比较
原子发射、吸收、荧光法之间的比较
14级硕5班陈梅锋201421021517
原子发射、吸收、荧光法三者之间既有相同点也有不同点。
下面分别述之：
相同点：三种方法都是利用原子在气体状态下发射或吸收特种辐射所产生的光谱进行元素定性、定量的分析。
基本原理都是由相应能级间的跃迁得到波长或频率完全相同光谱，而且发射强度、吸收强度、荧光强度与元素性质、谱线特征及外界条件间的依赖关系基本类似。
不同点：三种方法的研究对象有所区别：原子发射光谱法是研究待测元素激发的辐射强度，是目前进行元素定性检出的最好方法[1,2]；原子吸收光谱法是研究待测原子蒸汽对光源共振线的吸收强度，是属于吸收光谱，这种方法对测量条件的选择要求比较严格[3]；原子荧光光谱法是研究待测元素受激发跃迁所发射的荧光强度，虽然激发方式与发射光谱法不同，但仍然是属发射光谱，这种方法检出限低，可同时进行多元素分析[4,5]。
[1]孙友宝，马晓玲，李剑等，电感耦合等离子体原子发射光谱( ICP-AES) 法测定垃圾渗滤液中的多种金属元素[J],环境化学，2014,33(9)，1623-1624.
[2]孙友宝，宋晓红，孙媛媛等，电感耦合等离子体原子发射光谱法测定海洋沉积物中的多种金属元素[J],中国无机分析化学，2014,4(3)，35-38
[3]曹珺，赵丽娇，钟儒刚，原子吸收光谱法测定食品中重金属含量的研究进展[J]，2012,33(7)，304-309.
[4]高帅，原子荧光光谱法测定新疆雪菊中微量硒[J]，福建分析测试，2014,23(5)，56-58.
[5]李刚，胡斯宪，陈琳玲，原子荧光光谱分析技术的创新与发展[J]，岩矿测试，2013,32(3)，358-376.。
吸收光谱与荧光光谱分析法
吸收光谱与荧光光谱分析法商业计划书：吸收光谱与荧光光谱分析法一、概述本商业计划书旨在介绍一种基于吸收光谱与荧光光谱分析法的新型科学仪器，该仪器可广泛应用于化学、生物、医学等领域的研究与实验。
我们的目标是开发出一款高精度、高灵敏度的仪器，以满足科研机构、实验室以及相关行业的需求。
二、市场分析1. 市场需求随着科技的不断发展，对于材料的分析和检测要求越来越高。
吸收光谱与荧光光谱分析法作为一种非常有效的分析方法，具有广泛的应用前景。
在化学、生物、医学等领域，对于物质的结构、性质以及反应过程的研究，常常需要借助于吸收光谱与荧光光谱分析法来进行分析和检测。
2. 市场规模根据市场调研数据显示，全球吸收光谱与荧光光谱分析仪器市场规模约为XX 亿美元，预计未来几年将保持稳定增长。
中国市场作为全球最大的消费市场之一，吸收光谱与荧光光谱分析仪器的需求也在不断增加。
三、产品介绍1. 技术特点我们的产品采用先进的吸收光谱与荧光光谱分析技术，具有以下特点：- 高精度：通过精确的光谱分析，可以实现对样品的高精度定量分析。
- 高灵敏度：我们的仪器能够检测到极低浓度的物质，提高了分析的灵敏度。
- 多功能：支持多种分析模式和参数设置，满足不同实验需求。
2. 产品优势相比于市场上已有的吸收光谱与荧光光谱分析仪器，我们的产品具有以下优势：- 更高的精度和灵敏度，使得分析结果更加准确可靠。
- 更广泛的应用范围，适用于化学、生物、医学等多个领域的研究与实验。
- 更简便的操作界面和数据处理软件，提高了用户的使用体验。
四、市场策略1. 目标客户我们的目标客户主要包括科研机构、大学实验室以及相关行业的研发部门。
这些客户通常需要进行吸收光谱与荧光光谱分析的研究与实验，对于仪器的精度和灵敏度要求较高。
2. 销售渠道我们将通过与科研仪器经销商合作，将产品销售给目标客户。
同时，我们还将建立在线销售平台，以便更好地满足客户的需求。
3. 市场推广我们将通过参加行业展览、举办技术研讨会等方式进行市场推广，提高产品的知名度和认可度。
物质的吸收光谱与荧光光谱测定方法
物质的吸收光谱与荧光光谱测定方法为了了解物质的性质和结构，科学家们需要使用不同的方法进行分析和检测。
在生物化学研究中，吸收光谱和荧光光谱是两种常用的测定方法。
本文将介绍这两种方法及其在研究中的应用。
一、吸收光谱吸收光谱是指物质对入射光吸收的强度变化规律的记录。
物质吸收光谱与其分子中的某些基团有关，可以用来判断分子的化学结构。
吸收光谱通常在紫外或可见光范围内测量。
对于有色的溶液或溶液中含有吸收剂的物质，可通过吸光度法进行测定。
吸光度（A）是指单位厚度、单位物质的样品溶液对波长为λ的光线的吸收能力。
一般情况下，吸光度与浓度成正比，可以用于定量测定样品中物质的含量。
例如，在生命科学研究中，DNA和蛋白质等生物分子可以通过吸收光谱测定其浓度，同时还可以了解它们的结构和性质。
二、荧光光谱荧光是指物质在受到激发后，发出能量较低的光的现象。
荧光光谱是指荧光强度随受激波长变化的记录。
与吸收光谱相比，荧光光谱可以提供更多的关于分子的信息，例如其分子结构、化学成分、分子量、分子大小和分子内部的环境等。
荧光常常用于分析分子之间的相互作用。
通过测量荧光强度和发射波长的变化，可以研究分子之间的相互作用、结构变化和分子的运动。
例如，荧光蛋白是生物学中重要的工具，通过荧光光谱可以了解蛋白质结构和分子动力学信息。
三、应用举例1. 脂质分析脂质是生物体内重要的分子之一，涉及生物能量代谢和信号传递等多个领域。
吸收光谱和荧光光谱被广泛应用于脂质分析。
以近年来广受欢迎的脂质体为例，吸收光谱和荧光光谱可以用于研究其内部结构和性质。
通过测量荧光强度和发射波长的变化，可以了解脂质体内脂质分子的疏水性和结构变化；通过吸收光谱测量，可以了解脂质体中膜蛋白的含量和结构。
2. 蛋白质研究蛋白质是生命活动中不可或缺的分子，其结构和功能对人类健康具有重要意义。
吸收光谱和荧光光谱在蛋白质研究中也有广泛应用。
以光谱法测定蛋白质的稳定性为例，通过检测溶液中的吸收光谱和荧光光谱，可以判断蛋白质的结构变化和稳定性降解程度。
光谱分析方法的分类
光谱分析方法的分类光谱分析是一种通过测量物质在不同波长或频率下的光的能量强度分布来获取物质组成和性质信息的分析方法。
根据测量光谱的方式和光源的特点，光谱分析方法可以分为许多不同的分类。
以下是几种常见的光谱分析方法分类。
一、根据测量方式的分类1.发射光谱分析：通过测量物质在激发状态下发射的光谱来研究物质的组成和性质。
常见的方法有火焰光谱法、原子发射光谱法和荧光光谱法等。
2.吸收光谱分析：通过测量物质在一些特定波长或频率下吸收光的能量来研究物质的组成和浓度等参数。
常见的方法有紫外-可见吸收光谱法、红外吸收光谱法和拉曼光谱法等。
3.散射光谱分析：通过测量物质对入射光的散射来研究物质的组成和粒径分布等。
常见的方法有动态光散射法、静态光散射法和拉曼散射光谱法等。
4.荧光光谱分析：通过测量物质在受激发光照射下产生的荧光光谱来研究物质的组成和性质。
常用的方法有荧光光谱法、磷光光谱法和激光诱导荧光光谱法等。
5.旋光光谱分析：通过测量物质对具有旋光性质的圆偏振入射光的旋光角度变化来研究物质的旋光性质和构型等。
常见的方法有圆二色谱法和倍频法等。
二、根据光源的特点的分类1.连续光谱分析：使用连续光源（如白炽灯、卤素灯等）产生的连续谱进行分析。
此类光源能够提供从紫外到红外的较宽波长范围的光谱信息。
2.离散光谱分析：使用离散光源（如氢灯、氘灯等）产生的离散谱进行分析。
这些光源能够提供特定波长的光，适用于特定的分析要求。
3.激光光谱分析：使用激光光源进行分析。
激光光谱具有方向性、单色性、相干性等特点，适用于高精度和高灵敏度的分析。
三、根据定性和定量分析的分类1.定性分析：通过测量物质的光谱特征来确定物质的成分和特性，但不能得到精确的浓度信息。
常用的方法有比色法、比较法和判别分析法等。
2.定量分析：通过测量物质光谱的强度和浓度之间的定量关系来获取物质浓度的信息。
常用的方法有比浊法、标准曲线法和内标法等。
总结起来，光谱分析方法根据测量方式、光源特点和定性定量分析的要求等方面进行分类。
原子吸收光谱法和原子荧光光谱法介绍及应用
4.2.1.2 光学系统
➢ 单光束光学系统
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
原子吸收光谱法与 原子荧光光谱法介绍和应用
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
Alan Walsh
(1916-1998) 和他的原子吸 收光谱仪在一 起
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.1 原子吸收光谱法
➢原子吸收光谱法（AAS）是基于气态的基态原 子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应 原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素 含量为基础的分析方法。
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2 原子吸收分光光度计
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2.1 仪器结构与工作原理
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.2.1.1 空心阴极灯
➢ 空心阴极灯(Hollow Cathode Lamp，HCL) ➢ 由待测元素的金属或合金制成空心阴极圈和钨或其
各个量子化能级上的分布遵循Boltzmann分布 定律：
Ni
gi
ΔEi
e kT
N0 g0
原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 介绍和应用
4.1.1 原子吸收光谱的产生
➢处于基态原子核外层电子，如果外界所提供 特定能量(E)的光辐射恰好等于核外层电子基 态与某一激发态(i)之间的能量差(ΔEi)时，核 外层电子将吸收特征能量的光辐射由基态跃 迁到相应激发态，从而产生原子吸收光谱。
➢ 选择性好：谱线比原子发射少，谱线重叠概率小 。 ➢ 灵敏度高：适用于微量和痕量的金属与类金属元素
定量分析。 ➢ 精密度(RSD%)高：一般都能控制在5%左右。 ➢ 操作方便和快速： 无需显色反应。 ➢ 应用范围广。 ➢ 局限性：不适用于多元素混合物的定性分析；对于
紫外吸收光谱法及分子荧光光谱
2 n→σ＊跃迁
所需能量较大。吸收波长为150～250nm，大部分在远紫外 区，近紫外区仍不易观察到。
含非键电子的饱和烃衍生物(含N、O、S和卤素等杂原子)
均呈现n→σ * 跃迁。
化合物 H2O
CH3OH CH3CL
CH3I CH3NH2
max（nm） 167 184 173 258 215
max 1480 150 200 365 600
K带红移：165250nm R 带红移: 290310nm
165nm p
R CO
Y
p
RK
R
n
p
p
p
p
np
n
p
p
cc
cO
cO
有机物吸收光谱与电子跃迁
（4）芳香烃及其杂环化合物 苯：
E1带180184nm； =47000 E2带200204 nm =7000
苯环上三个共扼双键的p→p* 跃迁特征吸收带；
H c
c
H
max=162nm
助色基团取代 p → p * （K带) 发生红移。
H
H
取 代 基 -S R -N R 2 -O R -C l C H 3 红 移 距 离 4 5 (n m ) 4 0 (n m ) 3 0 (n m ) 5 (n m ) 5 (n m )
有机物吸收光谱与电子跃迁
（2）共轭烯烃中的 p → p*
生色团与助色团
生色团： 最有用的紫外-可见光谱是由π→π＊和n→π＊跃迁产生的。这
两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团。这类含有π键的不 饱和基团称为生色团。简单的生色团由双键或叁键体系组成，如 乙烯基、羰基、亚硝基、偶氮基-N＝N-、乙炔基、腈基-CN等。 助色团：
光谱分析方法的分类
利用电场和磁场使带电粒子（如 电子、离子等）加速和偏转，测 量粒子的质量和电荷比（m/z比 值），推断样品的组成和结构。
应用
用于有机化合物、无机化合物、 生物大分子等的定性和定量分析
。
01
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02 04
优点
高灵敏度、高分辨率、可提供分 子碎片信息。
缺点
需要使用高真空系统，对样品有 一定要求。
谢谢
THANKS
间。
04 其他光谱分析方法
CHAPTER
X射线光谱法
原理
利用X射线照射样品，使原子或分子的内 层电子跃迁，通过测量X射线的能量或波
长，确定样品中元素的种类和含量。
优点
高分辨率、高灵敏度、可分析元素范围广。
应用
用于元素分析、化学键分析、晶体结构分 析等。
缺点
对样品有一定的破坏性，且需要专业操作 人员。
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瑞利散射光谱法的缺点是对于某些特定类型的物质， 其光谱信号较弱，需要较高的激发光强度和较长的采
集时间。
04
瑞利散射光谱法具有非侵入性和无损检测的优点，能 够实时监测物质的变化和反应过程。
米氏散射光谱法
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米氏散射光谱法是一种基于 米氏散射效应的光谱分析方 法，通过测量物质对入射光 的散射光谱来推断物质的结
核磁共振波谱法
应用
用于有机化合物、生物大分子等的结构和 构型分析。
原理
利用原子核自旋磁矩在磁场中的共 振现象，测量样品中氢核或其它磁 性核的数目和种类，推断分子的结
构和性质。
A
B
C
D
缺点
需要使用强磁场和高能射频脉冲，对样品 有一定要求。
荧光分析方法
荧光分析方法
荧光物质特性的光谱包括激发光谱和荧光光谱两种。
在分光光度法中，被测物质只有一种特征的吸收光谱，而荧光分析法能测出两种特征光谱，因此，鉴定物质的可靠性较强。
利用荧光分析法对被分析物质进行浓度测定，最简单的便是直接测定法。
某些物质只要本身能发荧光，只须将含这类物质的样品作适当的前处理或分离除去干扰物质，即可通过测量它的荧光强度来测定其浓度。
具体方法有两种。
1、直接比较法：配制标准溶液的荧光强度Fx，已知标准溶液的浓度Cs，便可求得样品中待测荧光物质的含量。
如果空白溶液的荧光强度调不到零，则必须从Fs和Fx值中扣除空白溶液的荧光强度F0，然后进行计算。
2、标准曲线法：将已知含量的标准品经过和样品同样处理后，配成一系列标准溶液，测定其荧光强度，以荧光强度对荧光物质含量绘制标准曲线。
再测定样品溶液的荧光强度，由标准曲线便可求出样品中待测荧光物质的含量。
为了使各次所绘制的标准曲线能重合一致，每次应以同一标准溶液对仪器进行校正。
如果该溶液在紫外光照射下不够稳定，则必须改用另一种稳定而荧光峰相近的标准溶液来进行校正。
例如，测定维生素B1时，可用硫酸奎宁溶液作为基准校正仪器。
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吸收光谱
如果测量某种物质对不同波长光的吸收程度， 以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图，则 可得到一条曲线，称为吸收曲线，也称可见－ 紫外吸收光谱，它能清楚地描述物质对光的吸 收情况。 由于有机化合物发色团和助色团的种类、数目 及其在分子中所处的位置和环境不同，因此测 到的吸收光谱不相同。依据物质吸收光谱的形 状和特征可作该物质的鉴别、纯度检查和初步 结构分析。
紫外分光光度计的基本结构—光源
必须具有稳定的、有足够强度的连续光谱， 并经聚光镜使之成为平行光。普通白炽灯 （钨灯）可用以提供可见光光源，其光谱范 围为320－2500nm 氢弧灯（氢灯）的常用灯为低压氢灯，具有 石英窗，能提供紫外光，光谱为180－ 375nm,但实际应用于360nm下。
物质颜色与吸收光颜色、波长的关系
物质颜色 黄绿 黄色 橙色 红色 紫红色 紫色 蓝色 蓝绿色 蓝绿色
吸收光颜色 紫色 蓝色 绿色 蓝绿色 绿色 黄绿 黄色 橙色 红色
吸收光波长（nm） 400－450 450－480 480－490 490－500 500－560 560－580 580－600 600－650 650－750
物质对光的选择性吸收
当一束光照射到某一物质的溶液时，若该溶液对可 见光谱中各种颜色的光都不吸收则溶液呈透明无色 状；若几乎全部吸收则溶液呈黑色；若对各种颜色 的光都能均匀吸收一部分则溶液呈灰色。 若溶液对其中某些波长的光吸收较多，透过较 少； 而对另一些波长的光吸收较少，透过较多，则溶液 就呈现这种吸收较少透过较多的光的颜色，即溶液 的颜色是它所吸收色光的互补色。 例如； KMNO4 的水溶液选择性吸收可见光中的大 部分黄绿色光，故呈紫色； 硫酸铜溶液选择性吸收黄光而呈蓝色。
标准曲线法
配制与被测组分相同的一系列标准溶液，在 与被测组分相同的最大吸收波长下，测定各 标准溶液的A值。 以 A 值为纵坐标，以浓度 C 为横坐标 , 绘出浓 度－吸光度关系曲线，就是标准曲线。 将样品溶液在相同条件下测定 A 值，在纵坐 标上找出与 A 值相对应的浓度即为样品的浓 度。
光吸收的基本定律； 朗伯－比尔定律
K为吸光系数，B为溶液的厚度，C为吸光物 质的浓度 K 与物质的性质、温度、入射光的波长等有 关。 上式的物理意义为；当一束平行的单色光通 过均匀透明溶液时，该溶液对光的吸收程度 与溶液中物质的浓度和光通过液层厚度的乘 积成正比。
吸收光谱的应用
只要被测物质在紫外－可见－近红外波段由 吸收光谱，就可用光谱分析法来定性和定量 分析。 1） 定性分析；比较光谱的一致性，与其它方 法结合进行分析。 2）定量分析；
标准曲线法
理想的标准曲线应该是；不同浓度的标准溶 液所测得的吸光度对浓度作图时，是一条斜 率接近于 1 且通过原点的直线。标准溶液的 浓度范围应在被测物质浓度的一半到两倍之 间。吸光度在 0 、 05 － 1 、 0 之间。绘制标准 曲线至少应由五个点，每个点由两个以上的 重复值，曲线不能任意延长。
吸收光谱法及荧光分析法
主讲：易有荣
吸收光谱法
吸收光谱法是根据物质对不同波长的光 具有选择性吸收而建立起来的一种分析方 法。它既可对物质进行定性分析也可定量 测定物质含量。包括紫外、可见光及红外 吸收光谱等。如果在测定时利用单色器获 得的单色光来测定物质对光的吸收能力， 则称为分光光度法。 人眼能产生颜色的光区称可见光区，其 波长范围为380-760nm。近紫外光区的波长 范围为200-380nm。
紫外分光光度计的基本结构—单色器
它是分光计的心脏部分，是一种将来自于 光源的混合光分解为单色光，并能任意改 变波长的装置，包括分光系统、光路狭缝、 波长调节器等部件。 分光系统－有棱镜和光栅两种，使光源色 散产生宽广光谱。
紫外分光光度计的基本结构—单色器
a、棱镜：有玻璃和石英制成， b、光栅：在石英或玻璃上刻上许多等距离 的平行线（一般每毫米上千条），通过光 的“干涉”而分成光谱。 c、狭缝：分入光狭缝和出光狭缝。一般两 者宽度一致。狭缝愈窄，光束波愈纯。狭 缝宽度常以毫米表示。 d、波长调节器：一般是调节准直镜位置以 选择分光光谱的波长谱的最主要用途是定量 分析，即通过吸收光谱选择一个或几个测定 波长，测定试样中一个或几个组分的含量。 紫外 - 可见光吸收光谱定量分析的基础是朗 伯－比尔定律。它说明了吸光物质对单色光 吸收的程度与该物质的浓度与厚度之间的关 系，是吸收光谱的基本定律。 当单色光通过厚度一定、均匀的吸收溶液时， 该溶液对光的吸收程度与溶液中物质的浓度 C成正比，即A=KBC
物质对光的选择性吸收
太阳或白火只灯（钨灯）发出的可见光，是一 种由许多不同波长的光所组成的宽广光谱，若 将它通过三棱镜分光，则可看到红、橙、黄、 绿、青、蓝、紫等颜色。可见，白光是混合光， 它是由多种不同波长范围的单色光按一定比例 混合而成的。如果把两种适当颜色的光按一定 比例混合也可得到白光，则这两种颜色互称为 互补色。 物质对光具有选择性吸收的能力。同一物质对 不同波长光的吸收能力不同，不同物质对同一 波长光的吸收能力也不同。物质所呈现的颜色 正是由于它对光的选择性吸收而产生的。
吸收光谱法
紫外-可见光光分光光度法是根据物质分子对200760nm 光区的吸收特性而进行分析的方法，其特 点是： 1)灵敏度高，能测定生物试样中的微量物质。 2）选择性强，由于组分的分子结构不同，它们的 吸收光谱不同，因此只要选择适当的分离步骤和 实验条件，就可以进行生物试样中的单组分和多 组分的测定。 3 ) 精密度和准确度较高。 4 )仪器设备简单，操作易掌握。 定性能力较弱，通常还需与红外、色谱、质谱等 技术结合才能作出可靠的定性鉴定。
利用标准管计算测定物含量；
将标准与样品分别在相同条件下显色，测定 其吸光度，因是相同物质在相同条件下测定， 故可按下式计算样品的浓度； A 样 /A 标 ＝ KC 样L/KC标L A样/A标＝C样 /C标 此法适和 A-C 线性关系良好且通过原点的情 况。
紫外分光光度计的基本结构
光源 单色器 吸收池 检测器 信号显示系统