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光谱分析法

法医学术语

光谱分析法是根据物质的光谱来鉴别物质及确定其化学组成 和相对含量的方法，是以分子和原子的光谱 学为基础建立起的分析方法。包含三个主要 过程：①能源提供能量；②能量与被测物质 相互作用；③产生被检测讯号。光谱法分类 很多，用物质粒子对光的吸收现象而建立起的 分析方法称为吸收光谱法，如紫外-可见吸收 光谱法、红外吸收光谱法和原子吸收光谱法 等。利用发射现象建立起的分析方法称为发射 光谱法，如原子发射光谱法和荧光发射光谱法 等。由于不同物质的原子、离子和分子的能级 分布是特征的，则吸收光子和发射光子的能量也是特征的。以光的波长或波数为横坐标，以 物质对不同波长光的吸收或发射的强度为纵坐 标所描绘的图像，称为吸收光谱或发射光谱。 可利用物质在不同光谱分析法的特征光谱对其 进行定性分析，根据光谱强度进行定量分析。

概念
利用光谱学的原理和实验方法以确定物质的结构和化学成分的分析方法称为光谱分析法。
各种结构的物质都具有自己的特征光谱，光谱分析法就是利用特征光谱研究物质结构或测定化学成分的方法。
分类
光谱分析法主要有原子发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外–可见吸收光谱法、红外光谱法等。根据电磁辐射的本质，光谱分析又可分为分子光谱和原子光谱。
原理
物质吸收波长范围在200nm–760nm区间的电磁辐射能而产生的分子吸收光谱称为该物质的紫外–可见吸收光谱，利用紫外–可见吸收光谱进行物质的定性、定量分析的方法称为紫外–可见分光光度法。其光谱是由于分子之中价电子的跃进而产生的，因此这种吸收光谱决定于分子中价电子的分布和结合情况。
该分析方法在饲料加工分析领域应用相当广泛，特别是在测定饲料中的铅、铁、铅、铜、锌等离子的含量中的应用。
荧光分析法也是近年来发展迅速的痕量分析方法，该方法操作简单、快速、灵敏度高、精密度和准确度好，并且线形范围宽，检出限低。
创立
1858–1859年间，德国化学家本生和物理学家基尔霍夫奠定了一种新的化学分析方法——光谱分析法的基础。两人被公认为光谱分析法的创始人。
应用
光谱分析法开创了化学和分析化学的新纪元，不少化学元素通过光谱分析发现。已广泛地用于地质、冶金、石油、化工、农业、医药、生物化学、环境保护等许多方面。光谱分析法是常用的灵敏、快速、准确的近代仪器分析方法之一。
技术特点
（1）分析速度较快　
原子发射光谱用于炼钢炉前的分析，可在1–2分钟内，同时给出二十多种元素的分析结果。
（2）操作简便　
有些样品不经任何化学处理，即可直接进行光谱分析，采用计算机技术，有时只需按一下键盘即可自动进行分析、数据处理和打印出分析结果。在毒剂报警、大气污染检测等方面，采用分子光谱法遥测，不需采集样品，在数秒钟内，便可发出警报或检测出污染程度。
（3）不需纯样品　
只需利用已知谱图，即可进行光谱定性分析。这是光谱分析一个十分突出的优点。
（4）可同时测定多种元素或化合物　
可以省去复杂的分离操作。
（5）选择性好　
可测定化学性质相近的元素和化合物，如测定铌、钽、锆、铪和混合稀土氧化物，它们的谱线可分开而不受干扰，成为分析这些化合物的得力工具。
（6）灵敏度高　
可利用光谱法进行痕量分析。相对灵敏度可达到千万分之一至十亿分之一，绝对灵敏度可达10-8g~10-9g。
（7）样品损坏少　
可用于古物以及刑事侦察等领域。
随着新技术的采用（如应用等离子体光源），定量分析的线性范围变宽，使高低含量不同的元素可同时测定。还可以进行微区分析。
局限性
光谱定量分析建立在相对比较的基础上，必须有一套标准样品作为基准，而且要求标准样品的组成和结构状态应与被分析的样品基本一致，这常常比较困难。
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