第六节　光谱数据

一、光谱分类与谱区

1.光谱分类

凡是基于检测辐射作用于待测物质后产生的辐射信号或所引起的变化的分析方法称为光分析法。任何光分析法包括三个主要过程：①辐射源提供能量；②辐射与被测物质间相互作用；③产生被检测的信号。

表1-79与表1-80分别简介了吸收光谱法与发射光谱法。

表1-79　吸收光谱法

表1-80　发射光谱法

2.光谱分析法的应用范围

表1-81给出了各种光谱分析法的应用范围。

表1-81　光谱分析法的应用范围

3.光谱区及对应的光谱分析法

表1-82列出了不同光谱区相对应的光谱分析法。

表1-82　光谱区及相对应的光谱分析法

注：波长（λ）为相邻两个波峰或波谷间的距离；
频率（ν）为每秒钟内振动的次数，通常以赫兹（Hz）表示，辐射频率取决于波源，与通过的介质无关；
周期（T）为正弦波中相邻两个极大通过空间某一固定点所需的时间间隔，单位为秒（s），它是频率的倒数；
波数为每厘米内波的振动次数，单位为cm-1；
电子伏特（eV）为一个电子通过1V电压降时具有的能量。

二、原子光谱

1.元素的最灵敏的原子线及一级离子线的波长范围

表1-83列出了元素最灵敏的原子发射光谱原子线及一级离子线的波长范围。

表1-83　元素最灵敏的原子发射光谱原子线及一级离子线的波长范围

2.等离子体发射光谱的分析线、检出限及干扰元素

表1-84列出了等离子体发射光谱（ICP-AES）法元素的分析线、检出限及干扰元素。

表1-84　ICP-AES法元素的分析线、检出限及干扰元素

3.原子吸收光谱法元素分析谱线、光谱项、灵敏度和检出限

表1-85列出了原子吸收光谱法元素分析谱线、光谱项、灵敏度和检出限。

表1-85　原子吸收光谱法元素分析谱线、光谱项、灵敏度和检出限

注：f——振子强度，原子吸收能力的一个量度；HCL——空心阴极灯；MVDL——金属蒸气放电灯；A-Cg——空气-煤气焰；A-A——空气-乙炔焰；N-A——氧化亚氮-乙炔焰；A-P-B——空气-丙烷-丁烷焰；A-LPG——空气-液化石油气焰。
基态光谱项一n2s+1Lj，其中n为主量子数；L为多电子原子角动量量子数；2s+1称光谱的多重性；s是多电子原子总自旋量子数，j光谱支项。

4.常见石墨炉原子吸收法的分析条件

表1-86列出了石墨炉原子吸收法的分析条件。

表1-86　常见元素石墨炉原子吸收法的分析条件

表1-87列出了石墨炉原子吸收法仪器实验条件。

表1-87　石墨炉原子吸收法仪器实验条件

表1-88为各元素在石墨炉原子化器中的热解和原子化温度。

表1-88　各元素在石墨炉原子化器中的热解和原子化温度

5.原子荧光光谱的元素分析波长与检出限

表1-89原子荧光光谱分析法的部分元素检出限。

表1-89　原子荧光光谱分析法的部分元素检出限

6.火焰、石墨炉和等离子体等各种原子光谱分析方法检出限的比较

表1-90列出各种原子光谱法检出限的比较。

表1-90　火焰、石墨炉和等离子体等各种原子光谱分析方法检出限的比较

注：FAE为火焰原子发射光谱法（火焰法）；FAA为火焰原子吸收光谱法；NAA为高温石墨炉原子吸收光谱分析法；FAF为火焰原子荧光光谱法；ICP为电感耦合等离子体发射光谱分析法。

三、分子光谱

1.可见光颜色、波长和互补色的关系

表1-91是可见光颜色、波长和互补色的关系。

表1-91　可见光颜色、波长和互补色的关系

2.部分常见生色团的吸收特性

通常把分子中可以吸收光子（吸收紫外、可见光）而产生电子跃迁的原子基团或结构系统称为生色团。表1-92与表1-93列举了某些常见生色团或基团的吸收特性。

表1-92　某些常见生色团的吸收特性

①π*和σ*表示激发态。
注：λmax为最大吸收波长；εmax为摩尔吸光系数。

表1-93　某些基团的紫外特征吸收峰

①π*和σ*为激发态。

3.各种常用溶剂的使用最低波长极限

表1-94列出了紫外、可见吸收光谱中常用溶剂及最低波长极限。

表1-94　各种常用溶剂的使用最低波长极限

4.过渡金属水合离子的颜色

表1-95列出了过渡金属水合离子的颜色。

表1-95　过渡金属水合离子的颜色

5.镧系元素离子的颜色

表1-96列出了镧系元素离子的颜色。

表1-96　镧系元素离子的颜色

6.部分化合物的荧光效率

表1-97列出了一些物质的荧光效率。

表1-97　某些化合物的荧光效率

7.主要基团的红外光谱特征吸收峰

用红外光谱来确定化合物是否存在某官能团时，首先应该注意在官能团区它的特征峰是否存在。同时也应找到它们相关峰作为旁证。

表1-98为分子基团的振动的类型和形式及其表示符号，表1-99则为主要基团的红外特征吸收峰。

表1-98　分子基团的振动类型和形式及其表示符号

表1-99　主要基团的红外特征吸收峰

注：1.“┈┈┈┈┈”线以上为主要相关峰出现区域。
2.振动形式符号表示参见表1-98。
3.强度s强，m中，w弱。

8.部分化合物的红外光谱图

部分化合物的红外光谱图如图1-5～图1-27所示。

图1-5　四氯化碳红外光谱图

图1-6　二硫化碳红外光谱图

图1-7　CHCl3红外光谱图

图1-8　CCl2—CCl2红外光谱图

图1-9　环己烷红外光谱图

图1-10　正庚烷红外光谱图

图1-11　CH2Cl2红外光谱图

图1-12　甲乙酮红外光谱图

图1-13　四氢呋喃红外光谱图

图1-14　乙酸甲酯红外光谱图

图1-15　乙醚红外光谱图

图1-16　二氧六环红外光谱图

图1-17　二甲基亚砜红外光谱图

图1-18　N，N-二甲基甲酰胺红外光谱图

图1-19　氯苯红外光谱图

图1-20　丙酮红外光谱图

图1-21　间二甲苯红外光谱图

图1-22　对二甲苯红外光谱图

图1-23　白油红外光谱图

图1-24　六氯丁二烯红外光谱图

图1-25　氟化煤油红外光谱图

图1-26　茚的红外光谱图

图1-27　聚苯乙烯红外光谱图

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