概念
利用光譜學的原理和實驗方法以确定物質的結構和化學成分的分析方法稱為光譜分析法。
英文為spectralanalysis或spectrumanalysis。各種結構的物質都具有自己的特征光譜,光譜分析法就是利用特征光譜研究物質結構或測定化學成分的方法。
分類
光譜分析法主要有原子發射光譜法、原子吸收光譜法、紫外-可見吸收光譜法、紅外光譜法等。根據電磁輻射的本質,光譜分析又可分為分子光譜和原子光譜。
原理
物質吸收波長範圍在200~760nm區間的電磁輻射能而産生的分子吸收光譜稱為該物質的紫外——可見吸收光譜,利用紫外——可見吸收光譜進行物質的定性、定量分析的方法稱為紫外——可見分光光度法。其光譜是由于分子之中價電子的躍進而産生的,因此這種吸收光譜決定于分子中價電子的分布和結合情況。其在飼料加工分析領域應用相當廣泛,特别是在測定飼料中的鉛、鐵、鉛、銅、鋅等離子的含量中的應用。熒光分析也是近年來發展迅速的痕量分析方法,該方法操作簡單、快速、靈敏度高、精密度和準确度好,并且線形範圍寬,檢出限低。
曆史文化
1858~1859年間,德國化學家本生和物理學家基爾霍夫奠定了一種新的化學分析方法—光譜分析法的基礎。他們兩人被公認為光譜分析法的創始人。
應用
光譜分析法開創了化學和分析化學的新紀元,不少化學元素通過光譜分析發現。已廣泛地用于地質、冶金、石油、化工、農業、醫藥、生物化學、環境保護等許多方面。光譜分析法是常用的靈敏、快速、準确的近代儀器分析方法之一。
産品特點
(1)分析速度較快原子發射光譜用于煉鋼爐前的分析,可在l~2分鐘内,同時給出二十多種元素的分析結果。
(2)操作簡便有些樣品不經任何化學處理,即可直接進行光譜分析,采用計算機技術,有時隻需按一下鍵盤即可自動進行分析、數據處理和打印出分析結果。在毒劑報警、大氣污染檢測等方面,采用分子光譜法遙測,不需采集樣品,在數秒鐘内,便可發出警報或檢測出污染程度。
(3)不需純樣品隻需利用已知譜圖,即可進行光譜定性分析。這是光譜分析一個十分突出的優點。
(4)可同時測定多種元素或化合物省去複雜的分離操作。
(5)選擇性好可測定化學性質相近的元素和化合物。如測定铌、钽、锆、铪和混合稀土氧化物,它們的譜線可分開而不受幹擾,成為分析這些化合物的得力工具。
(6)靈敏度高可利用光譜法進行痕量分析。相對靈敏度可達到千萬分之一至十億分之一,絕對靈敏度可達10-8g~10-9g。
(7)樣品損壞少可用于古物以及刑事偵察等領域。
随着新技術的采用(如應用等離子體光源),定量分析的線性範圍變寬,使高低含量不同的元素可同時測定。還可以進行微區分析。
局限性:光譜定量分析建立在相對比較的基礎上,必須有一套标準樣品作為基準,而且要求标準樣品的組成和結構狀态應與被分析的樣品基本一緻,這常常比較困難。