现代仪器分析实验技术:下册

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  • 版 次:31
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  • 印刷时间:2015年03月01日
  • 开 本:B5
  • 纸 张:胶版纸
  • 包 装:平装
  • 是否套装:否
  • 国际标准书号ISBN:9787030438928
  • 丛书名:“十二五”江苏省高等学校重点教材
作者:孙东平,王田禾,纪明中,王丽出版社:科学出版社有限责任公司出版时间:2017年02月 
编辑推荐
  《现代仪器分析实验技术·下册》可作为各大专院校应用化学、材料科学专业硕士生、本科生的教材,也可作为相关专业的实验指导教师、科技工作者的专业参考书。 
内容简介
  《现代仪器分析实验技术·下册》入选“十二五”江苏省高等学校重点教材。主要介绍在化学及材料科学、生命科学、环境科学等研究和应用领域中常用的现代仪器分析方法,包括有机及金属元素分析、色谱分析、质谱分析、光谱分析、磁共振波谱分析、X射线分析、电子显微分析、热分析等。教材内容有较大的覆盖面,重点介绍各种方法的原理、仪器结构与各部件功能、所能获得的信息及能解决的问题,有较强的可读性和参考价值。
目  录

前言
第1章现代仪器分析测试技术理论基础
1.1分析化学的内涵及发展
1.2现代分析仪器简介
1.2.1仪器分析的基本概念
1.2.2仪器分析的基本特点
1.2.3分析方法的分类
1.3仪器分析的基本原理与仪器组成
1.4仪器分析发展趋势
参考书目
第2章有机元素分析
2.1基本原理
2.2元素分析仪的基本构成及其工作原理
在线试读部分章节
  "第13章紫外-可见光谱分析
  13.1概述紫外-可见光谱法(ultraviolet-visible spectrometry,UV-Vis)是研究在200~800nm波长光区内分子吸收光谱的一种方法。它广泛地用于无机和有机质的定性和定量测定,其灵敏度和选择性较好。紫外-可见光谱法使用的仪器设备简单,易于操作。
  分子吸收紫外-可见光获得的能量足以使价电子发生跃迁,因此由价电子跃迁产生的分子吸收光谱称为紫外-可见光谱或电子光谱。紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的,所以又称为电子光谱。由于电子跃迁的同时,伴随着振动能级和转动能级的跃迁,所以紫外光谱为带状光谱。紫外吸收光谱的波长范围是10~400nm, 其中10~200nm为远紫外区(这种波长的光能够被空气中的氮、氧、二氧化碳和水吸收,因此只能在真空中进行研究,所以这个区域的吸收光谱称真空紫外),200~400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。波长在400~800nm范围的称为可见光谱。常用的分光光度计一般包括紫外及可见两部分,波长在200~800nm(或200~1000nm)。
  紫外-可见分光光度法有如下特点:①仪器和操作简单、费用成本低、速度快;②灵敏度高,最低检出浓度可达 10-6g/mL;③精密度和准确度较高,其相对误差可达到1%~2%,这满足了对微量组分的测定要求;④选择性较好;⑤用途广泛,广泛用于化工、环境等方面。
  紫外-可见光谱不仅可以进行定量、定性及结构分析,还能进行配合物的组分及稳定常数、官能团鉴定、相对分子质量测定等。
  13.2紫外-可见光谱基本原理
  紫外-可见吸收光谱遵从朗伯-比尔定律:当一束平行单色光通过含有吸光物质的稀溶液时,溶液的吸光度与吸光物质浓度、液层厚度乘积成正比,即
   A=kcl(13-1)
  式中,k为吸光物质的本性,与入射光波长及温度等因素有关;c为吸光物质浓度;l为透光液层厚度。当c的单位取mol/L,l的单位为cm时,k常用ε表示。ε称为摩尔吸光系数,单位为L·mol-1·cm-1。为简便起见,本书后续部分在提及ε时,均略去单位。
  朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法的理论基础。
  13.2.1理论基础紫外可见吸收研究的是分子内原子在平衡位置附近的振动、分子绕其重心的转动和价电子运动。所以分子的能量E等于以上三项之和:
  E=Ee+Ev+Er(13-2)
  式中,Ee、Ev、Er分别代表电子能、振动能和转动能。
  分子从外界吸收能量后,就引起分子能级的跃迁,即从基态能级跃迁到激发态能级。分子吸收能量具有量子化的特征:
  ΔE=E2-E1=hν=hcλ(13-3)
  紫外吸收光谱是由分子中的电子跃迁产生的。按分子轨道理论,在有机化合物分子中这种吸收光谱取决于分子中成键电子的种类、电子分布情况,根据其性质不同可分为三种电子:①形成单键的σ电子;②形成不饱和键的π电子;③氧、氮、硫、卤素等杂原子上的未成键的n电子。如图13-1所示。
  图13-1基团中的σ、π、n电子
  当它们吸收一定能量ΔE后,将跃迁到较高的能级,占据反键轨道。分子内部结构与这种特定的跃迁是有密切关系的,使得分子轨道分为成键σ轨道、反键σ*轨道、成键π轨道、反键 π* 轨道和n轨道,其能量由低到高的顺序为:σ<π 图13-2分子轨道中的能量跃迁示意图
  这些跃迁分为以下几种:
  1) N→V跃迁:由基态轨道跃迁到反键轨道(包括σ→σ*跃迁和π→π*跃迁);
  2) N→Q跃迁:分子中未成键n电子激发跃迁到反键轨道(包括n→σ*跃迁和n→π*跃迁);
  3) N→R跃迁:σ 键电子逐步激发到各个高能级上,最后脱离分子,使分子成为分子离子的跃迁(光致电离);
  4) 电荷迁移跃迁:当分子形成配合物或分子内的两个大"



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