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儀器分析名詞解釋詞匯

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2013-05-30
核心提示: 保留時(shí)間(retention time) 被分離樣品組分從進(jìn)樣開(kāi)始到柱后出現(xiàn)該組分濃度極大值時(shí)的時(shí)間,也既從進(jìn)樣開(kāi)始到出現(xiàn)某組分色譜峰
  保留時(shí)間(retention time) 被分離樣品組分從進(jìn)樣開(kāi)始到柱后出現(xiàn)該組分濃度極大值時(shí)的時(shí)間,也既從進(jìn)樣開(kāi)始到出現(xiàn)某組分色譜峰的頂點(diǎn)時(shí)為止所經(jīng)歷的時(shí)間,稱為此組分的保留時(shí)間,用tR表示,常以分(min)為時(shí)間單位。保留時(shí)間是由色譜過(guò)程中的熱力學(xué)因素所決定,在一定的色譜操作條件下,任何一種物質(zhì)都有一確定的保留時(shí)間,可作為定性的依據(jù)。

半峰寬(peak width at half-height )又稱半寬度、半峰寬度、區(qū)域?qū)挾、區(qū)域半寬度,是色譜峰高一半處的峰寬度,用y1/2(或W1/2)表示。半峰寬與標(biāo)準(zhǔn)偏差的關(guān)系為:


倍頻 (overtune )基頻以外的其他振動(dòng)能級(jí)躍遷產(chǎn)生的紅外吸收頻率統(tǒng)稱為倍頻。v=0至v=2的躍遷稱為第一個(gè)倍頻2n,相應(yīng)地3n, 4n……等均稱為倍頻。

表面增強(qiáng)拉曼(Surface-Enhanced Raman Scattering) 簡(jiǎn)稱SERS。用通常的拉曼光譜法測(cè)定吸附在膠質(zhì)金屬顆粒如銀、金或銅表面的樣品,或吸附在這些金屬片的粗糙表面上的樣品。盡管原因尚不明朗,人們發(fā)現(xiàn)被吸附的樣品其拉曼光譜的強(qiáng)度可提高103-106倍。主要用于吸附物種的狀態(tài)解析等。

薄膜法(thin film method) 適用于高分子化合物的紅外光譜測(cè)定。將樣品溶于揮發(fā)性溶劑后倒在潔凈的玻璃板上,在減壓干燥器中使溶劑揮發(fā)后形成薄膜,固定后進(jìn)行測(cè)定。

差示分光光度法(differential spectrophotometry) 分光光度法中,樣品中被測(cè)組分濃度過(guò)大或濃度過(guò)小(吸光度過(guò)高或過(guò)低)時(shí),測(cè)量誤差均較大。為克服這種缺點(diǎn)而改用濃度比樣品稍低或稍高的標(biāo)準(zhǔn)溶液代替試劑空白來(lái)調(diào)節(jié)儀器的100%透光率(對(duì)濃溶液)或0%透光率(對(duì)稀溶液)以提高分光光度法精密度、準(zhǔn)確度和靈敏度的方法,稱為差示分光光度法。差示分光光度法又可分高吸光度差示法,低吸光度差示法,精密差示分光光度法等。

超臨界流體色譜(supercritical fluid chromatography SFC) 以超臨界流體作流動(dòng)相,以固體吸附劑(如硅膠)或鍵合在載體(或毛細(xì)管壁)上的有機(jī)高分子聚合物作固定相的色譜方法。常用流動(dòng)相為超臨界狀態(tài)下的CO2、氧化亞氮、乙烷、三氟甲烷等。CO2最常用,因?yàn)樗呐R界溫度低(31℃)、臨界壓力適中(7.29MP)、無(wú)毒、便宜,但其缺點(diǎn)是極性太低,對(duì)一些極性化合物的溶解能力較差,所以,通常要用另一臺(tái)輸液泵往流動(dòng)相中添加1~5%的甲醇等極性有機(jī)改性劑。SFC所用色譜柱既有液相色譜的填充柱,又有氣相色譜的毛細(xì)管柱,但由于超臨界流體的強(qiáng)溶解能力,所使用的毛細(xì)管填充柱的固定相必須進(jìn)行交聯(lián)。從理論上講,SFC既可以象液相色譜一樣分析高沸點(diǎn)和難揮發(fā)樣品,也可象氣相色譜一樣分析揮發(fā)性成分。不過(guò),超臨界流體色譜更重要的應(yīng)用是用來(lái)作分離和制備,即超臨界流體萃取。

程序升溫氣相色譜法(programmed temperature [gas] chromatography ) 在氣相色譜分析中,色譜柱溫度對(duì)分離效能有重要影響,當(dāng)樣品中所含組分沸程較寬時(shí),應(yīng)采用程序升溫色譜法。所謂程序升溫色譜法,是指色譜柱的溫度按照組分沸程設(shè)置的程序連續(xù)地隨時(shí)間線性或非線性逐漸升高,使柱溫與組分的沸點(diǎn)相互對(duì)應(yīng),以使低沸點(diǎn)組分和高沸點(diǎn)組分在色譜柱中都有適宜的保留、色譜峰分布均勻且峰形對(duì)稱。各組分的保留值可以色譜峰最高處的相應(yīng)溫度即保留溫度表示。

串聯(lián)質(zhì)譜法(Tandem mass spectrometry MS/MS)又稱為質(zhì)譜-質(zhì)譜法/Mass spectrometry/ Mass spectrometry (MS/MS)利用串聯(lián)質(zhì)譜儀進(jìn)行化合物分析的方法。第一級(jí)質(zhì)譜的離子源里生成離子群,從中選擇其中的一種作為母離子,在第二級(jí)質(zhì)譜中,對(duì)母離子裂解生成的子離子進(jìn)行檢測(cè)。為了使母離子裂解,在第一級(jí)質(zhì)譜和第二級(jí)質(zhì)譜之間設(shè)置碰撞室,發(fā)生碰撞誘導(dǎo)解離(CID)。

大氣壓化學(xué)電離(APCI)是一種質(zhì)譜離子化方式。它是在大氣壓狀態(tài)下進(jìn)行的化學(xué)電離。在氣體輔助下,溶劑和樣品流過(guò)進(jìn)樣毛細(xì)管,在毛細(xì)管內(nèi)樣品和溶劑被加熱氣化,在毛細(xì)管出口通過(guò)噴霧形成樣品氣溶膠,在毛細(xì)管的下游有一個(gè)放電針,利用電暈放電使氣體和溶劑電離,生成反應(yīng)離子,反應(yīng)離子再與樣品進(jìn)行反應(yīng)實(shí)現(xiàn)樣品離子化。


導(dǎo)數(shù)分光光度法(derivative spectrophotometry ) 利用導(dǎo)數(shù)吸收光譜進(jìn)行測(cè)定的一種光度分析技術(shù)。用吸光度對(duì)波長(zhǎng)求一階或高階導(dǎo)數(shù)并對(duì)波長(zhǎng)l作圖,可以得到導(dǎo)數(shù)光譜。導(dǎo)數(shù)光譜對(duì)吸收強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的變化很敏感,對(duì)重疊吸收帶有較好的分辨能力;能選擇性地放大窄而弱的吸收帶,從而能從一個(gè)強(qiáng)干擾背景中檢測(cè)出較弱的信號(hào);提高狹窄譜帶吸收強(qiáng)度從而提高分析靈敏度。所以,導(dǎo)數(shù)分光光度法在多組份同時(shí)測(cè)定、混濁樣品分析、消除背景干擾、加強(qiáng)光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)和復(fù)雜光譜的解析等方面有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。目前,市售的分光光度計(jì)己能方便地獲得1-4階甚至更高階的導(dǎo)數(shù)光譜。

單色器(monochrometer ) 將光源發(fā)出的光分離成所需要的單色光的器件稱為單色器。單色器由入射狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件、物鏡和出射狹縫構(gòu)成。其中色散元件是關(guān)鍵部件,作用是將復(fù)合光分解成單色光。入射狹縫用于限制雜散光進(jìn)入單色器,準(zhǔn)直鏡將入射光束變?yōu)槠叫泄馐筮M(jìn)入色散元件。物鏡將出自色散元件的平行光聚焦于出口狹縫。出射狹縫用于限制通帶寬度 。

單聚焦質(zhì)譜儀(single focusing mass spectrometer ) 通常指質(zhì)量分析器只有一個(gè)扇形磁場(chǎng)的質(zhì)譜儀,僅對(duì)離子進(jìn)行方向聚焦,帶電粒子加速進(jìn)入磁場(chǎng)后,在洛侖茲力的作用下,運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),其運(yùn)動(dòng)軌跡的曲率半徑大小與質(zhì)荷比有關(guān)。根據(jù)這個(gè)原理,不同質(zhì)荷比的離子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)因運(yùn)動(dòng)曲率半徑不同,即可分開(kāi),具有相同質(zhì)荷比和相同初速度的離子,即使以不同的角度進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn),可以聚焦在一點(diǎn)。也就是說(shuō),磁場(chǎng)分析器,對(duì)質(zhì)量有色散作用,對(duì)方向有聚焦作用 。這是一種低分辨的儀器。

電離電位
當(dāng)原子獲得足夠大的能量而其一個(gè)或某些外層電子脫離該原子核的作用力范圍,成為自由電子,這時(shí)原子由于失去電子而成為離子,這種現(xiàn)象稱為電離。為使原子發(fā)生電離所需的能量稱為電離能,也稱電離電位,以電子伏特為單位。原子失去一個(gè)電子,稱為一次電離;失去二個(gè)電子稱為二次電離,依次類(lèi)推。產(chǎn)生不同程度電離的電離電位是不同的。

電弧光源
電弧放電是在大氣壓下兩電極間的一種氣體放電現(xiàn)象;」夥烹娝哂械哪芰,可使試樣蒸發(fā)、原子化和激發(fā),從而發(fā)射輻射。發(fā)射光譜分析用的弧光光源有直流弧光和交流弧光兩種,并有高壓弧光和低壓弧光之分。高壓直流電弧和高壓交流電弧,可以自動(dòng)引燃,但操作很不安全,現(xiàn)已很少使用。低壓直流電弧和低壓交流電弧光源,操作比較安全,但需附加引燃裝置。引燃的方式有高頻引燃和電子引燃兩種,后者具有更高的穩(wěn)定性。

電感耦合高頻等離子體光源(ICP)電感耦合高頻等離子光源是本世紀(jì)60年代出現(xiàn)的一種新型的光譜激發(fā)光源。等離子體是一種由自由離子、電子、中性原子與分子所組成的在總體上呈中性的氣體。在近代物理學(xué)中,把電離度大于0.1%,其正負(fù)電荷相等的電離氣體稱為等離子體。ICP裝置由高頻發(fā)生器和感應(yīng)器、炬管和供氣系統(tǒng)、試樣引入系統(tǒng)三部分組成。高頻發(fā)生器的作用是產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)以供給等離子體能量。感應(yīng)圈一般為以圓銅管或方銅管繞成的2-5匝水冷線圈。等離子炬管由三層同心石英管組成。ICP焰明顯地分為三個(gè)區(qū)域:焰心區(qū)、內(nèi)焰區(qū)和尾焰區(qū)。內(nèi)焰區(qū)溫度約6000-8000K,是分析物原子化、激發(fā)、電離與輻射的主要區(qū)域。

電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜
當(dāng)外來(lái)輻射照射某些有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物時(shí),可能發(fā)生一個(gè)電子從該化合物具有電子給予體特性部分(稱為給體,donor)轉(zhuǎn)移到該化合物的另一具有電子接受體特性的部分(稱為受體,acceptor),這種電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的吸收光譜,稱為電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜。電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜涉及的是給體的一個(gè)電子向受體的一個(gè)電子軌道上的躍遷,激發(fā)態(tài)是這一內(nèi)氧化還原過(guò)程的產(chǎn)物。如金屬配合物吸收光能時(shí),躍遷包括電子從配體中的π能級(jí)或者σ能級(jí)激發(fā)到金屬離子的空軌道,或者金屬離子的電子激發(fā)到配體的空π軌道。電荷轉(zhuǎn)移躍遷是極其強(qiáng)烈的,摩爾吸光系數(shù)ε一般在104-105,光譜在紫外或可見(jiàn)區(qū)。電荷轉(zhuǎn)移的容易程度隨配體共軛程度增大而增大。電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜很適于痕量金屬離子的高靈敏度測(cè)定。

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(Inductively Coupled Plasma mass spectrometer)(ICP-MS) 是一種多元素微量分析和同位素分析儀器。用電感耦合等離子體(ICP)作為離子源,元素在ICP中離子化,所產(chǎn)生的離子被引入質(zhì)譜計(jì)進(jìn)行分析。這種儀器靈敏度很高,是目前進(jìn)行無(wú)機(jī)元素分析的最有力工具之一。

電噴霧電離(electrospray ionization ESI) 使用電噴霧技術(shù)實(shí)現(xiàn)離子化的方法。在輸送樣品溶液的毛細(xì)管出口端與對(duì)應(yīng)電極之間施加數(shù)千伏的高電壓,在毛細(xì)管出口可形成圓錐狀的液體錐(Taylor cone)。由于強(qiáng)電場(chǎng)的作用,引發(fā)正、負(fù)離子的分離,從而生成帶高電荷的液滴。在加熱氣體(干燥氣體)的作用下,液滴中的溶劑被汽化,隨著液滴體積逐漸縮小,液滴的電荷密度超過(guò)表面張力極限(雷利極限),引起液滴自發(fā)的分裂,亦可稱為"庫(kù)侖爆炸"。分裂的帶電液滴隨著溶劑的進(jìn)一步變小,最終導(dǎo)致離子從帶電液滴中蒸發(fā)出來(lái),產(chǎn)生單電荷或多電荷離子。質(zhì)子的加成可生成單價(jià)或多價(jià)正離子,而脫質(zhì)子可生成單價(jià)或多價(jià)負(fù)離子。

電子電離源(electron ionization source) (EI) 又稱電子轟擊離子源(electron bombardment ionization source是質(zhì)譜儀離子源中最常用的一種。簡(jiǎn)稱EI源。主要由陰極(燈絲)、離子室、電子接收極、一組靜電透鏡組成。在高真空條件下,給燈絲加電流,使燈絲發(fā)射電子,電子從燈絲加速飛向電子接收極,在此過(guò)程中與離子室中的樣品分子發(fā)生碰撞,使樣品分子離子化或碎裂成碎片離子。為了使產(chǎn)生的離子流穩(wěn)定,電子束的能量一般設(shè)為70電子伏特,這樣可以得到穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖。利用電子電離源可以得到樣品的分子量信息和結(jié)構(gòu)信息。但不適于分析易分解、難揮發(fā)的化合物。

頂空氣相色譜法(headspace gas chromatography GC-HS) 也稱液上氣相色譜分析,是一種對(duì)液體或固體樣品中所含揮發(fā)性成分進(jìn)行氣相色譜分析的間接測(cè)定方法。將被分析樣品放在一個(gè)密閉容器中(通常為可密封的小玻璃瓶),在一恒定的溫度下達(dá)到熱力學(xué)平衡,以樣品容器上部空間的蒸汽作為樣品進(jìn)行色譜分析。當(dāng)樣品瓶中當(dāng)液上的蒸汽壓相當(dāng)?shù)蜁r(shí),色譜峰面積Ai的大小與樣品中揮發(fā)性組分的蒸汽壓PI成正比,Ai=CiPI,式中ci是校正因子。在真實(shí)體系中,蒸汽分壓可表示為Pi=P0iχiγi,P0i為組分i的飽和蒸汽壓,χi是組分i的摩爾分?jǐn)?shù),γi是組分i的活度系數(shù)。

多普勒變寬
多普勒寬度是由于原子熱運(yùn)動(dòng)引起的。從物理學(xué)中已知,從一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的原子發(fā)出的光,如果運(yùn)動(dòng)方向離開(kāi)觀測(cè)者,則在觀測(cè)者看來(lái),其頻率較靜止原子所發(fā)的光的頻率低;反之,如原子向著觀測(cè)者運(yùn)動(dòng),則其頻率較靜止原子發(fā)出的光的頻率為高,這就是多普勒效應(yīng)。原子吸收分析中,對(duì)于火焰和石墨爐原子吸收池,氣態(tài)原子處于無(wú)序熱運(yùn)動(dòng)中,相對(duì)于檢測(cè)器而言,各發(fā)光原子有著不同的運(yùn)動(dòng)分量,即使每個(gè)原子發(fā)出的光是頻率相同的單色光,但檢測(cè)器所接受的光則是頻率略有不同的光,于是引起譜線的變寬。

端吸收(end absorption) 指由分子內(nèi)n?s*躍遷引起的對(duì)紫外區(qū)短波長(zhǎng)端至遠(yuǎn)紫外區(qū)的強(qiáng)吸收。

發(fā)光量子產(chǎn)率(luminescence quantum yield) 定義為發(fā)光物質(zhì)吸光后所發(fā)射光的光子數(shù)與所吸收的激發(fā)光的光子數(shù)之比值。在通常情況下,發(fā)光量子產(chǎn)率的數(shù)值總是小于1。發(fā)光量子產(chǎn)率的數(shù)值越大,化合物的熒光或磷光越強(qiáng)。不發(fā)光的物質(zhì),其發(fā)光量子產(chǎn)率的數(shù)值為零或非常接近于零。重原子的引入使熒光量子產(chǎn)率減小,磷光量子產(chǎn)率增加。

反射吸收法(reflection absorption spectroscopy)又稱RAS法。用于樣品表面、金屬板上涂層薄膜的紅外光譜測(cè)定。甚至用于單分子層的解析。入射光經(jīng)反射鏡照射到樣品表面,其反射光再經(jīng)另一反射鏡進(jìn)入儀器。反射吸收測(cè)定的原理是,只有與基板垂直的偶極矩變化可以被選擇性地檢測(cè)。詳見(jiàn)5.3.4。

反相高效液相色譜法(reversed phase high performance liquid chromatography  RP-HPLC) 由非極性固定相和極性流動(dòng)相所組成的液相色譜體系。它正好與由極性固定相和弱極性流動(dòng)相所組成的液相色譜體系(正相色譜)相反。RP-HPLC的典型的固定相是十八烷基鍵合硅膠,典型的流動(dòng)相是甲醇和乙腈。RP-HPLC是當(dāng)今液相色譜的最主要的分離模式,幾乎可用于所有能溶于極性或弱極性溶劑中的有機(jī)物的分離。

反相離子對(duì)色譜(reversed phase ion pair chromatography) 指用適當(dāng)?shù)姆措x子與被測(cè)離子形成具有一定疏水性的離子對(duì)化合物后,采用反相高效液相色譜體系分離所形成的離子對(duì)化合物的方法。

飛行時(shí)間分析器(Time of Flight analyzer) 是一種結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的質(zhì)譜儀分析器。主要由一個(gè)長(zhǎng)度L的無(wú)場(chǎng)真空管(漂移管)構(gòu)成。質(zhì)荷比為m/z的離子從離子源被加速(加速電壓為V)引出后,進(jìn)入無(wú)場(chǎng)空間,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間t秒后到達(dá)漂移管另一端,不同質(zhì)荷比的離子因速度不同,到達(dá)固定飛行時(shí)間距離所需的時(shí)間不同,其運(yùn)動(dòng)方程可寫(xiě)為: 當(dāng)V、L不變的條件下,飛行時(shí)間t與質(zhì)荷比的平方根成正比。測(cè)定飛行時(shí)間t即可確定m/z的值。這種依據(jù)飛行時(shí)間來(lái)測(cè)定質(zhì)量的分析器叫飛行時(shí)間分析器。

飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(Time of Flight Mass Spectrometer) (TOF) 是一種很常用的質(zhì)譜儀。這種質(zhì)譜儀的質(zhì)量分析器是一個(gè)離子漂移管。由離子源產(chǎn)生的離子加速后進(jìn)入無(wú)場(chǎng)漂移管,并以恒定速度飛向離子接收器。離子質(zhì)量越大,到達(dá)接收器所用時(shí)間越長(zhǎng),離子質(zhì)量越小,到達(dá)接收器所用時(shí)間越短,根據(jù)這一原理,可以把不同質(zhì)量的離子按m/z值大小進(jìn)行分離。飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可檢測(cè)的分子量范圍大,掃描速度快,儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。這種飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的主要缺點(diǎn)是分辨率低,因?yàn)殡x子在離開(kāi)在離子源時(shí)初始能量不同,使得具有相同質(zhì)荷比的離子達(dá)到檢測(cè)器的時(shí)間有一定分布,造成分辨能力下降。改進(jìn)的方法之一是在線性檢測(cè)器前面的加上一組靜電場(chǎng)反射鏡,將自由飛行中的離子反推回去,初始能量大的離子由于初始速度快,進(jìn)入靜電場(chǎng)反射鏡的距離長(zhǎng),返回時(shí)的路程也就長(zhǎng),初始能量小的離子返回時(shí)的路程短,這樣就會(huì)在返回路程的一定位置聚焦,從而改善了儀器的分辨能力。這種帶有靜電場(chǎng)反射鏡的飛行時(shí)間質(zhì)譜儀被稱為反射式飛行時(shí)間質(zhì)譜儀/Reflectron time-of-flight mass spectrometer。

分光光度法(spectrophotometry ) 又稱吸收光度法(absorption spectrophotometry )。是利用物質(zhì)本身對(duì)光的吸收特性或借助加入顯色劑使被測(cè)物質(zhì)顯色,根據(jù)其對(duì)不同波長(zhǎng)單色光的吸收程度而對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量分析的一類(lèi)分析方法?捎糜谖镔|(zhì)的定性鑒定;由某物質(zhì)在一定波長(zhǎng)處測(cè)得的吸光度與其濃度作圖得到的工作曲線可用于該物質(zhì)的定量分析。由于分光光度法靈敏較高,選擇性較好,設(shè)備簡(jiǎn)單,在各行各業(yè)中都得到廣泛應(yīng)用。

分光光度滴定(photometric titration) 將滴定操作與吸光度測(cè)量相結(jié)合的一種分析方法。將一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到待測(cè)溶液中,同時(shí)測(cè)定待測(cè)溶液體系在適當(dāng)波長(zhǎng)處的吸光度,通過(guò)吸光度對(duì)滴定劑用量作圖(稱光度滴定曲線)來(lái)確定反應(yīng)終點(diǎn)的方法。它不僅能應(yīng)用于配位、酸堿、氧化還原反應(yīng),有時(shí)還能用于沉淀反應(yīng)。其特點(diǎn)是終點(diǎn)的確定較指示劑法更為靈敏和準(zhǔn)確,還可以用于有色溶液的滴定。

分析器(analyzer) 質(zhì)譜儀的一個(gè)主要部件,又叫質(zhì)量分析器。它的作用是將離子源產(chǎn)生的離子按荷質(zhì)比(m/z)的差別,按空間的位置或時(shí)間的先后進(jìn)行分離,以便得到按質(zhì)荷比(m/z)大小順序排列的質(zhì)譜圖。常用分析器有:磁分析器,磁場(chǎng)和電場(chǎng)組合的雙聚焦分析器,四極分析器,飛行時(shí)間分析器,離子回旋共振分析器,離子阱質(zhì)量分析器等。

粉末反射法(diffusive reflection method ) 又稱擴(kuò)散反射法或DF法。壓片法適用或不適用的樣品都可以用粉末反射法測(cè)定其紅外光譜,也用于微小樣品、色譜餾分的紅外光譜定性、吸著在粉末表面樣品的紅外光譜分析。該法的原理是,照射到粉末樣品上的光首先在其表面反射,一部分直接進(jìn)入檢測(cè)器,另一部分進(jìn)入樣品內(nèi)部多次透過(guò)、散射后再?gòu)谋砻嫔涑,后者稱為擴(kuò)散反射光。粉末反射法就是利用擴(kuò)散散射光獲取紅外光譜的方法。與壓片法相比,該法由于測(cè)定的是多次經(jīng)過(guò)樣品的光,因此兩者的光譜強(qiáng)度比不同,壓片法中的弱峰有時(shí)會(huì)增強(qiáng)。詳見(jiàn)5.3.4。

傅立葉變換紅外光譜儀(Fourier transform infrared spectrometer FT-IR )光源發(fā)出的光進(jìn)入Michelson干涉儀,然后經(jīng)樣品吸收后,測(cè)定光強(qiáng)隨動(dòng)鏡移動(dòng)距離的變化,再經(jīng)傅立葉變換得到物質(zhì)的紅外光譜的儀器。具有高靈敏度、高分辨率等優(yōu)點(diǎn)。  

傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀(Fourier-transform ion cyclotron resonance mass spectrometer)(FT-ICR-MS) 是一種高性能的高分辨質(zhì)譜儀。亦可直接用FT-MS表示(Fourier-transform mass spectrometry)。它的核心部件是帶傅立葉變換程序的計(jì)算機(jī)和捕獲離子的分析室。分析室是一個(gè)置于強(qiáng)磁場(chǎng)中的立方體結(jié)構(gòu)。離子被引入分析室后,在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下被迫以很小的軌道半徑作圓周運(yùn)動(dòng),離子的回旋頻率與離子質(zhì)量成反比,此時(shí)不產(chǎn)生可檢出信號(hào)。如果在立方體的一對(duì)面上(發(fā)射極)加一快速掃頻電壓,一對(duì)極板施加一個(gè)射頻電壓,當(dāng)其頻率與離子回旋頻率相等時(shí)則發(fā)生滿足共振條件時(shí),離子吸收射頻能量,運(yùn)動(dòng)軌道半徑增大,撞到檢測(cè)器產(chǎn)生可檢出信號(hào)。這種信號(hào)是一種正弦波,振幅與共振離子數(shù)目成正比。實(shí)際使用中測(cè)得的信號(hào)是在同一時(shí)間內(nèi)所對(duì)應(yīng)的正弦波信號(hào)的疊加。這種信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行快速傅立葉變換,利用頻率和質(zhì)量的已知關(guān)系可得到質(zhì)譜圖。傅立葉變換質(zhì)譜儀具有很高的分辨率(可達(dá)100萬(wàn)以上)和很高的靈敏度,但儀器價(jià)格和維持費(fèi)用也很高。

高效液相色譜法 (high performance liquid chromatography HPLC)又稱高壓液相色譜法或高速液相色譜法是指具有操作簡(jiǎn)便、分離速度快、分離效率高和檢測(cè)靈敏度高等優(yōu)良性能的液相色譜體系。液相色譜法早在1903年就由俄國(guó)植物學(xué)家Tswett發(fā)明,但早期的液相色譜法(古典液相色譜)柱效低、分離時(shí)間長(zhǎng),難以解決復(fù)雜樣品的分離。到了20世紀(jì)60年代中后期,粒度小而均勻、傳質(zhì)速率快的色譜填料相繼出現(xiàn),使柱效顯著提高,高壓輸液泵的使用解決了流動(dòng)相流速慢的問(wèn)題。從此液相色譜有了飛躍的發(fā)展,為區(qū)別于古典液相色譜法而稱高效液相色譜法。HPLC幾乎可以分離和分析任何物質(zhì),是最有效和應(yīng)用最廣泛的分離分析技術(shù)。

共振拉曼 (Resonance Raman Scattering)簡(jiǎn)稱RRS 以分析物的紫外-可見(jiàn)吸收光譜峰的鄰近波長(zhǎng)作為激發(fā)波長(zhǎng),樣品分子吸光后躍遷至高電子能級(jí)并立即回到基態(tài)的某一振動(dòng)能級(jí),產(chǎn)生共振拉曼散射。與熒光(10-6-10-8秒)相比,該過(guò)程很短(10-14秒) 。共振拉曼強(qiáng)度比普通的拉曼光譜法強(qiáng)度可提高102-106倍,檢測(cè)限可達(dá)10-8摩爾/升,因此用于高靈敏度測(cè)定以及狀態(tài)解析等,主要不足是熒光干擾。

光二極管陣列檢測(cè)
是利用光二極管陣列檢測(cè)器對(duì)光子進(jìn)行檢測(cè)。光二極管陣列檢測(cè)器是一種對(duì)光子有響應(yīng)的檢測(cè)器。它是由硅片上形成的反相偏置的p-n結(jié)組成。反向偏置造成了一個(gè)耗盡層,使該結(jié)的傳導(dǎo)性幾乎降到了零。當(dāng)輻射照到n區(qū),就可形成空穴和電子。空穴通過(guò)耗盡層到達(dá)p區(qū)而湮滅,于是電導(dǎo)增加,增加的大小與輻射功率成正比。光二極管陣列檢測(cè)器每平方毫米含有15000個(gè)以上的光二極管。每個(gè)二極管都與其鄰近的二極管絕緣,它們都聯(lián)結(jié)到一個(gè)共同的n型層上。當(dāng)光二極管陣列表面被電子束掃描時(shí),每個(gè)p型柱就連接著被充電到電子束的電位,起一個(gè)充電電容器的作用。當(dāng)光子打到n型表面以后形成空穴,空穴向p區(qū)移動(dòng)并使沿入射輻射光路上的幾個(gè)電容器放電。然后當(dāng)電子束再次掃到它們時(shí),又使這些電容器充電。這一充電電流隨后被放大作為信號(hào)。光二極管陣列可以制成光學(xué)多道分析器。

光致發(fā)光(photoluminescence) 分子或離子等吸收紫外或可見(jiàn)光后,再以紫外或可見(jiàn)光的形式發(fā)射能量,這種現(xiàn)象稱為光致發(fā)光。一般光致發(fā)光指熒光及磷光現(xiàn)象。發(fā)光量子產(chǎn)率與激發(fā)光波長(zhǎng)(或能量)有關(guān),發(fā)光強(qiáng)度隨激發(fā)波長(zhǎng)的變化稱為激發(fā)光譜。激發(fā)光譜與發(fā)射光譜間符合斯托克斯規(guī)則。光致發(fā)光可用于研究物質(zhì)的電子狀態(tài),發(fā)光物質(zhì)的痕量分析,發(fā)光體的分子取向,發(fā)光過(guò)程的動(dòng)力學(xué)研究等等。采用發(fā)光探針,可以大大擴(kuò)展光致發(fā)光的應(yīng)用范圍,在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

光聲效應(yīng)(phtoacoustic effect) 由電話發(fā)明家A.G.Bell于1880年提出。經(jīng)調(diào)制的斷續(xù)光照射于物質(zhì)時(shí),物質(zhì)發(fā)射與斷續(xù)光頻率相等的聲波,這種現(xiàn)象稱為光聲效應(yīng)。

光散射檢測(cè)器(light scattering detector) 利用物質(zhì)微粒(包括分子)對(duì)光的散射作用進(jìn)行分析的檢測(cè)器。當(dāng)某一波長(zhǎng)的光照射在物質(zhì)微粒上時(shí),除一部分通過(guò)物質(zhì)微;虮晃⒘N胀猓蟛糠值墓鈱⒁酝瑯拥牟ㄩL(zhǎng)向各個(gè)方向散射(瑞利散射),散射光的強(qiáng)度是微粒數(shù)量和微粒大小的函數(shù)。光散射檢測(cè)器是凝膠色譜中常用的檢測(cè)器之一。

固定相(stationary phase) 柱色譜或平板色譜中既起分離作用又不移動(dòng)的那一相。固定相的的選擇對(duì)樣品的分離起著重要作用,有時(shí)甚至是決定性的作用。不同類(lèi)型的色譜采用不同的固定相,如氣-固色譜的固定相為各種具有吸附活性的固體吸附劑;氣-液色譜的固定相是載體表面涂漬的固定液,液相色譜中的固定相為各種鍵合型的硅膠小球,離子交換色譜中的固定相為各種離子交換劑,排阻色譜中的固定相為各種不同類(lèi)型的凝膠等等。

紅移 (bathochromic shift) 或 red shift 指由于使用不同的溶劑或引入取代基所引起的化合物的光譜(紫外-可見(jiàn)吸收或熒光等)的吸收峰向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)的現(xiàn)象,其機(jī)理可由躍遷能級(jí)的變化來(lái)闡明。例如,當(dāng)化合物溶于極性溶劑時(shí),會(huì)產(chǎn)生溶劑化作用,由于激發(fā)態(tài)和基態(tài)的電荷分布不同而使這兩種狀態(tài)的溶劑化程度不同。溶劑的極性愈大,有機(jī)分子的成鍵π軌道向反鍵π* 軌道的躍遷能愈小,即激發(fā)態(tài)的極性大于基態(tài),激發(fā)態(tài)能級(jí)降低比基態(tài)大,從而光譜發(fā)生紅移。
編輯:songjiajie2010

 
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