GB T 8322-2008 分子吸收光谱法.术语.pdf
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1、ICS 0104071;7104050G 04 囝臼中华人民共和国国家标准GBT 8322-2008代替GBT 8322-1987分子吸收光谱法 术语Molecular absorption spectrometry-Terminology(ISO 6286:1982,Molecular absorption spectrometry-Vocabulary-General-Apparatus,NEQ)2008-06-18发布 2009-02-0 1实施宰瞀鹳鬻瓣訾糌赞翼发布中国国家标准化管理委员会议19刖 吾GBT 8322-2008本标准与ISO 6286:1982分子吸收光谱法 词汇 概述
2、 仪器(英文版)的一致性程度为非等效。本标准代替GBT 8322-1987分子吸收光谱法术语。本标准与GBT 83221987相比,主要技术差异有:增加了以下术语:频率(25)、氙灯(512)、卤钨灯(514)、滤光片(522)、热电释检测器(547)、碲镉汞检测器(548)、双波长分子吸收光谱仪(66)、仪器的抗偏差性(716)和光栅波长选择器的输出功率(7213);术语用“工作范围”代替“测量范围”(前版613,本版713)、用“通带”代替“带通”(前版621,本版721);符号增加了v。本标准由中国石油和化学工业协会提出。本标准由全国化学标准化技术委员会归口。本标准起草单位:中国检验检疫
3、科学研究院、中化化工标准化研究所。本标准主要起草人:孙鑫、陈会明、魏静、王琳。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GBT 8322 1987。分子吸收光谱法术语GBT 8322-20081范围本标准规定了分子吸收光谱法的术语。本标准适用于分子吸收光谱法。2有关物质的辐射和光学性能的术语21电磁辐射electromagnetic radiation属于电磁波领域内的能量传播。按波长分类有如下数种:电磁波 波长,单位为纳米(nm)7射线 510_4O014硬X射线0014014软x射线01410远紫外光 10200紫外光 200380可见光 380780近红外光 7803 000中红外光 310
4、33104远红外光 3i043105微波 310510922光light电磁辐射。23波长A wavelength在周期波传播方向上,相邻两波同相位点间的距离。为了方便起见,通常在波形的极大值或极小值处进行测量。见图1。二上一: ! 一图1测量波长示意图注1:红外线波长单位可用pm(微米)。注z:介质中的波长等于真空中的波长除以介质的折射率。若没有说明,一般指的是真空中波长。24波数F wave number每厘米中所含波的数目,即等于波长的倒数。单位:厘米“(cm_1)GBT 8322200825频率v frequency单位时间内电磁辐射振动周数。单位:赫兹(Hz)26入射辐射光通量瓯in
5、cident flux射到介质表面的辐射光通量。单位:瓦特(w)27透射辐射光通量面k transmitted flux从介质内部出射的辐射光通量。单位:瓦特(w)28透射transmission能保持波长不变地穿过介质的辐射现象。29透射比f transmittance透射辐射光通量和入射辐射光通量之比。垂,一面210吸光度A absorbance透射比倒数的对数(以10为底)。Algil211212213214215净吸收辐射光通量蛾absorbed flux without phenomena other than absorption入射辐射光通量与透射辐射光通量之差。单位:瓦特(w)
6、瓯一瓯一甄,吸收absorption辐射能与物质作用时,所发生的辐射能减少并使物质内能增加的过程。吸收比aabsorptance净吸收辐射光通量和入射辐射光通量之比。, 晚8一磊内透射比(均匀非散射层的)fI internal transmittance(of a homogenous nondiffusing layer)到达介质的出射面的辐射光通量和离开入射面的辐射光通量之比。内吸光度A。internal absorbance内透射比倒数的对数(以10为底)。GBT 8322-2008216内吸收比(均匀非散射层的)口1internal absorptance(of a homogenou
7、s nondiffusing layer)吸收层和入射面和出射面之间净吸收的辐射光通量与离开入射面的辐射光通量之比。3有关分子吸收光谱法的术语31厚度L thickness吸收池的两个平行且透光的内表平面之间的距离。单位:毫米(mm)或厘米(cm)注:当辐射以垂直人射时,厚度与光路长度两术语同义。32光路长度b optical path length光通过吸收池内物质的入射面和出射面之间的路程。注1:当辐射以垂直入射时,厚度与光路长度两术语同义。注2:吸收物质的折射率与光路长度的乘积为光程。33参比辐射光通量蛾reference flux单色辐射光通过参比物质,并到达检测器的辐射光通量。单位:
8、瓦特(w)34试样辐射光通量巾。sample flux单色辐射光通过待测物质,并到达检测器的辐射光通量。单位:瓦特(w)35百分透射率f7 percentage transmittance试样辐射光通量与参比辐射光通量之比,用百分率表示。,一拿lOO 囊。36部分吸光度AD partial internal absorbance由被测物质中部分组分引起的内吸光度,实质上是指该物质内吸光度A。与参比物质内吸光度A。之差。A,一A。一A,一log耋37特征部分内吸光度A。characteristic partial internal absobance由物质中某一种组分引起的部分内吸光度。A。一l
9、og妻38浓度concentration溶质的量和溶液体积之比。39质量浓度P mass concentration溶质的质量和溶液体积之比。单位:千克每立方米(kgm3)或克每升(gL)GBT 8322-2008310物质的量浓度eB amount-of-substance concentration溶质的物质的量和溶液体积之比。单位:摩尔每升(molL)311特征部分内吸收系数characteristic partial internal absorbance coefficient被溶解的待测物质在单位浓度、单位厚度时的特征吸光度。按照使用浓度单位的不同,可有质量吸收系数和摩尔吸收系数之
10、分。注:一般使用的浓度通常是被测的元素或分子的浓度。312质量吸收系数O specific mass absorbance coefficient厚度以厘米表示、浓度以克升表示的吸收系数。单位:升每厘米克(Lemg)An一一一D313摩尔吸收系数s specific molar absorbance coefficient厚度以厘米表示、浓度以摩尔升表示的吸收系数。单位:升每厘米摩尔(Lcmt001)A。一云314等吸光度点isosbestic point在某波长处,可以相互转化的两种物质的吸收系数相等或同浓度下吸光度相等。315等吸收点isosbsorptive point在某波长处,两种或
11、两种以上物质的吸收系数相等或同浓度下吸光度相等。4关于分子吸收光谱法中应用的几个定律41朗伯一波格定律lambert-BouguerS law一束辐射(光)通量为氨的平行单色辐射,垂直入射,通过吸收介质,若该吸介质的表面是互为平行的平面,且它内部是各向同性的、均匀的、不发光、不散射的,则透射辐射(光)通西;随吸收介质的光路长度b的增加按指数减少。并由下列方程表示:蛾,一瓯e”式中:垂。透射辐射(光)通量(下同);氨入射辐射(光)通量(下同);6光路长度(下同);e自然对数的底(下同);线性吸收系数(下同)。42比尔定律BeerS law一束平行单色辐射,垂直入射,通过一定光路长度的吸收介质,它
12、的透射辐射(光)通量随介质中吸收物质浓度的增加而按指数减少。并由下列方程表示:4GBT 8322-2008垂。一瓯e_m9或中。一西e_。式中:女。和。质量线性吸收系数和摩尔线性吸收系数,在给定的条件下是常数; P质量浓度;c物质的量浓度。43朗伯一波格和比尔定律的加和性additive nature of the laws of Lambert-Bouguer and Beer一束平行单色辐射,垂直入射,通过几种彼此不起反应的物质所组成的吸收介质时,若该吸收介质的入射、出射面是互为平行的平面,且它内部是各向同性的、均匀的、不发光、不散射的,则该吸收介质总的吸光度等于几种特征吸光度的总和。44
13、通用吸收定律general absorbanee law将朗伯一波格和比尔两定律合并为通用吸收定律,以如下单一方程式表示:雪n一垂010叫”9或饥一瓯10一“式中:n质量吸收系数,在给定试验条件下为常数;e摩尔吸收系数,在给定试验条件下为常数。5有关分子吸收光谱仪器的专用器件及其功能的术语51辐射源source of radiation能发射所需波长范围的辐射的器件。按其产生的发射光谱,可分为:不同宽度的谱带或谱线的光谱;连续或不连续的光谱等类型。例如,钨丝灯能在可见和近红外区产生连续光谱,氢灯、氚灯能在紫外区产生连续光谱,金属蒸气灯(Hg、Na、cd等)在一定条件下,能产生线光谱。511氢灯
14、hydrogen lamp用热阴极在氢气中进行直流放电(几千伏)以产生紫外线的辐射源。注:它能辐射出165 rim-350 nm范围内的连续光谱。由于受石英窗吸收的限制,通常波长有效范围为200 nm350 nm。如果用氘或氚代替氢,灯的辐射强度可以提高很多。512氙灯xenon lamp利用氙的放电现象制作的灯。注:发出的光与太阳光很相似,为连续光谱,紫外线很强。513钨丝灯tungsten filament lamp用加热玻璃泡中的钨丝以产生可见和近红外线的辐射源。注:能辐射出波长为325 nrn2 500 nm范围内的连续光谱。514卤钨灯tungsten halogen lamp在钨丝
15、灯中加入适量卤素或卤化物。注;卤钨灯的发光效率比钨丝灯高、寿命也长。5GBT 8322-2008515汞灯mercury lamp用电激发汞蒸气产生紫外、可见和红外线的辐射源。其辐射是线光谱。根据汞蒸气压的不同,汞灯可分为:a)低压汞灯:汞蒸气压为13 pawl30 Pa的汞灯。最强辐射线的波长为2537 am;b)高压汞灯:汞蒸气压为十万至数十万帕斯卡(即一至数个大气压)的汞灯。最强辐射线的波长为546 nm和570 am等线;c)超高压汞灯:汞蒸气压为数十万至数百万帕斯卡(即数个大气压至数百个大气压)的汞灯。能产生远红外区的辐射线。516能斯特光源Nernst glower用电加热空心小棒
16、以产生红外线的辐射源。这种空心小棒是由锆和钇(或铕)的混合氧化物,并参杂少量氧化钍核氧化铈烧结而成。加热至1 800左右即发光。注:特点是寿命长(可用半年至一年以I-),不需冷却,体积小(直径约】mm),效率高。缺点是由于它在温室时是非导体,应预热至800以上,才能通电升温。517硅碳棒globar通电能产生红外线而作为辐射源的碳化硅棒。注:特点是辐射能量比较均匀。缺点是效率低,使用寿命短,用时需冷却。518镍铬丝螺管nichrome wire coil由镍铬丝绕成的螺旋管,通电能产生红外线的辐射源。注:特点是具有高稳定性,使用寿命长(较低温度下工作可达几年),且不需冷却。缺点是辐射能量不均匀
17、(这可用外套陶瓷管来弥补)。519激光源laser source利用受激辐射放大电磁渡的原理,在可见光、红外及紫外区产生激光辐射的辐射源。亮度极高、单色性、方向性和相干性很好。5110可调谐激光源tunable laser sooice波长可调谐的激光辐射源。注:产生的辐射具有宽波段、高稳定性、锐谱线、高强度及连续输出的特点。52波长选择器wavelength selector能从辐射源辐射线中,分离出一定波长范围谱线的器件。按其使用方法可分为固定通带选择器和连续变化波长选择器。521固定通带选择器fixed pass band selector一种最简单的波长选择器,每一缕光片对应一定通带。
18、如果把不同滤光片依次放入光路,则能依次选择出所需波长的谱带。按滤光原理不同,可分为吸收滤光片和干涉滤光片。522滤光片 filter固定通带选择器的通称。6GBT 8322-20085221吸收滤光片absorbing filter基于对辐射能选择吸收,从而获得一定波长范围的器件。5222干涉滤光片interference filter基于对辐射的干涉作用,从而产生窄通带的器件。523连续变化波长选择器selector for continuous variation of wavelength能连续地色散、分割各种不同波长的分光器件。按色散、分割原理的不同,可分为棱镜、光栅和可调节的干涉滤光
19、片。5231棱镜prism基于对不同波长的辐射具有不同的折射率,而使辐射产生色散的元件。5232光栅grating基于对辐射的衍射作用,使辐射产生色散的元件。53吸收池absorption cell盛放待测流体(液体、气体)试样的容器。该容器应具有两面互相平行、透光且有精确厚度的平面。它借助机械操作能把待测试样间断或连续地送到光路中,以便吸收测量的辐射(光)通量。按其材质可分:a)玻璃吸收池:用于可见及近红外波长范围的测定;b)石英吸收池:用于紫外、可见及近红外波长范围的测定;c)塑料吸收池:用于红外波长范围的测定;d)盐类吸收池:用于红外波长范围的测定。根据它的透光的波长范围、透光能力、机械
20、强度与加工性能、毒性,以及对热、光、水和化学物质的稳定性等可分为如表1所列的几种。表1盐类吸收池的分类名称 分子式 使用波数范围cm_1 折射率 备注氯化钠 NaCl 4 000625 153 溶于水、硬,但容易加工抛光溴化钾 KBr 4 000400 154 易溶于水、氧化钠软、容易加工抛光氟化钙 CaF2 4 0001 000 142 耐水、溶于铵盐、硬氟化钡 BaR 4 000750 146 同氟化钙碘化铯 CsI 4 000180 175 易溶于水、软Irtran-2 多晶ZnS 4 000700 226 在100热水中7 h无变化氯化银 AgCl 4 000450 201 耐水、软、
21、怕光,易与金属反应溴一碘化铊TIBmTlI 4 000250 241 耐水、有毒、溶于碱、不溶于酸(KRS一5)Infrasil SiO: 4 0002 850 145 耐水、硬按几何形状可分为以下几种类型:a) 矩形吸收池(带盖适用于挥发性试样)GB7T 83222008骨GBT 8322-2008542光导管photoconductive cell导电性能随辐射强度的不同而变化的元件。注:其适用波长范围在700 nm以上。543光电池photovoltaic cell由金属(如金、铂等)和半导体材料(如硒或硅等)组成。在辐照下,金属一半导体界面上的电子获得释放而产生电流,其电流大小随辐射强
22、度不同而异。544热电偶thermocouple由两种温差电势不同的金属材料(如铋、锑)组成。为了避免对流和热传导的影响,一般把它封于真空管中。它产生的电势是随照射在这两种不同金属构成的接点上的辐射强度不同而异。注:适用的渡长范围广寿命长,较多用于中程或外光谱分析中。缺点是时间常数较大。545热敏电阻thermistor由阻值随温度的升高而降低的半导体组成。照射在它表面上的辐射强度不同,引起温度的变化而改变其阻值。注:通常用于红外光谱分析。546高莱池Golay cell由少量气体密封在小气室内构成,该小气室的一面壁是镀锑的火棉胶膜,另一面壁是柔韧的、镀有反射铝面的火棉胶反射镜。膜吸收辐射以后
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