第十五章其它仪器分析方法(编辑修改稿)

第十五章其它仪器分析方法(编辑修改稿)内容摘要：

率补偿型及热流型两种。 (一 )示差扫描量热法基本原理 示差扫描量热法对试样产生的热效应能及时得到相应补偿，使得试样与参比物之间无温差，无热交换；而且试样升温速率始终跟随炉温呈线性升温，保证补偿校正系数 K值恒定。 因此，不仅使测量灵敏度和精密度都大大提高，而且能进行热量的定量分析。 (二 )应用 差热分析容易受到多种因素的影响，如试样盘形状、材质、加热速度，并且试样与参比物之间存在热交换，升温速率 dT/dt与炉温 T是非线性升温，从而使校正系数 K值变化，难以准确地进行定量分析。 而示差扫描量热法可以克服差热分析以上缺点，能够准确地进行定量分析。 示差扫描量热法常用于测定比热容、熔化热、玻璃化温度，以及物理、化学变化中相关的热焓变化，还可以测定某些转化过程的活化能及速率常数等反应动力学数据。 示差扫描量热法仪器使用温度范围比较宽，在 200～ 800℃ 之间，定量分析的准确性、分辨率、重现性优于差热分析，因而在该温度范围内常代替差热分析使用。 当单色光被物质分子散射时，大部分散射光的频率同于入射光的频率，这种散射称为瑞利散射；能观测到一小部分散射光的频率不同于入射光的频率，这种散射称为拉曼散射。 由散射光相对于入射光频率位移与散射光强度形成的光谱称为拉曼光谱 (Raman Spectroscopy)．拉曼光谱是一种分子光谱，它和红外光谱均属于分子振动光谱．但是，红外光谱是吸收光谱，拉曼光谱是散射光谱。 第三节 拉曼光谱法 拉曼散射是粒子之间的非弹性碰撞，发生了能量交换，粒子运动方向也改变，因此，拉曼散射线的波长不同于入射光波长。 现在激光拉曼光谱法在有机化学、生物化学、环境化学、医学、材料科学等领域得到广泛应用，成为鉴定分子结构的有力工具。 一、拉曼光谱法基本原理 拉曼散射有两种情况，设入射光频率为 ν 0，一种是斯托克斯线，它是跃迁到受激虚态的分子不跃回到基态 E0,而是跃至基态的某一振动激发态 Em上，因此释放出的光子能量为 h(ν 0ν m)，产生的散射光波长大于入射光波长。 另一种是反斯托克斯线，它是分子开始处于基态中的激发态 Em上，受能量为 hν 0的入射光激发后，跃迁至受激虚态后，跃回至基态 E0，发射出的光子能量为 h(ν 0+ν m)，产生的散射光波长小于入射光波长。 拉曼散射线的频率由下式计算： 式中： ν s为斯托克斯线频率， ν as为反斯托克斯线频率， E1和 E0是高低两个不同振动能级的能量。 由于常温下处于基态的分子是占绝大多数，所以斯托克斯线比反斯托克斯线强的多。 拉曼散射线的频率与入射光频率之差△ ν 称为拉曼频移。 hEES010 hEEas210 单位为 cm1即 拉曼频移△ ν与物质分子的振动 转动能级有关，不同物质分子有不同的振动 转动能级，因而有不同的拉曼频移。 对于同一物质，使用不同频率的入射光，则会产生不同频率的拉曼散射光，但是拉曼频移值一定。 因此， △ ν是表征物质分子振动 转动能级特性的物理量，这就是利用拉曼光谱进行物质分子结构分析的依据。 拉曼散射光的强度与分子极化率、入射光强度、物质浓度及其它许多因素有关。 在一定 hEEass0100 条件下，拉曼散射光强度与物质浓度成正比，因此，它可用于物质的定量分析。 但是，拉曼频移主要用。