各种仪器分析的基本原理

各种仪器分析的基本原理

仪器分析的基本原理主要涉及到不同类型仪器的工作原理和分析原理。以下是一些常见仪器的基本原理:

1.光谱仪器

光谱仪器包括紫外可见光谱仪、红外光谱仪、质谱仪等。其基本原理

是测量样品对不同波长的光的吸收、发射或散射。通过样品吸收、发射或

散射光的特征,可以推断样品的组成、结构和浓度等信息。

2.色谱仪器

色谱仪器包括气相色谱仪(GC)、液相色谱仪(HPLC)、离子色谱仪(IC)等。其基本原理是在不同相的载体(固定相)上,利用样品分子在

移动相中的不同分配、吸附、离子交换等特性,在固定相和移动相之间进

行分离和分析。

3.质谱仪器

质谱仪器是一种通过离子化技术对化学物质进行分析的仪器。其基本

原理是将样品中的分子或原子通过电离过程转变为带电的离子,然后通过

质谱仪中不同电场、磁场等设备进行分析和检测。

4.电化学仪器

电化学仪器包括电位计、电导仪、电解池等。其基本原理是利用电化

学反应来分析和测试样品中的化学物质。常用电化学仪器有电化学分析技术、电化学平衡技术等。

5.核磁共振仪器

核磁共振仪器通过检测和分析化学物质中原子核的行为来获得样品结构和性质的信息。其基本原理是通过外加磁场和射频脉冲来激发和探测样品中的核磁共振信号,从而得到样品的谱图和数据。

6.能谱仪器

能谱仪器是以能量测量为基础的一类仪器,包括γ射线仪、X射线仪、电子显微镜等。其基本原理是通过测量材料与射线相互作用后所产生的能量变化来分析和测量样品的成分、形态和结构等。

7.热分析仪器

热分析仪器主要有差示扫描量热仪(DSC)、示差热分析仪(DTA)、热重分析仪(TGA)等。其基本原理是通过样品在不同温度下吸热、放热或失重的行为,来分析材料的性质、热稳定性和热分解特性。

8.电子显微镜

电子显微镜是一种使用电子束替代可见光进行成像的仪器。其基本原理是通过加速电子并聚焦形成电子束,然后在样品表面扫描,通过与样品相互作用所产生的信号来生成图像。电子显微镜主要包括透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)。

以上介绍了一些常见仪器的基本原理,每种仪器都有其特殊的工作原理和分析原理,这些原理为各个领域的实验分析提供了基础。

各种仪器分析的基本原理

各种仪器分析的基本原理 仪器分析的基本原理主要涉及到不同类型仪器的工作原理和分析原理。以下是一些常见仪器的基本原理: 1.光谱仪器 光谱仪器包括紫外可见光谱仪、红外光谱仪、质谱仪等。其基本原理 是测量样品对不同波长的光的吸收、发射或散射。通过样品吸收、发射或 散射光的特征,可以推断样品的组成、结构和浓度等信息。 2.色谱仪器 色谱仪器包括气相色谱仪(GC)、液相色谱仪(HPLC)、离子色谱仪(IC)等。其基本原理是在不同相的载体(固定相)上,利用样品分子在 移动相中的不同分配、吸附、离子交换等特性,在固定相和移动相之间进 行分离和分析。 3.质谱仪器 质谱仪器是一种通过离子化技术对化学物质进行分析的仪器。其基本 原理是将样品中的分子或原子通过电离过程转变为带电的离子,然后通过 质谱仪中不同电场、磁场等设备进行分析和检测。 4.电化学仪器 电化学仪器包括电位计、电导仪、电解池等。其基本原理是利用电化 学反应来分析和测试样品中的化学物质。常用电化学仪器有电化学分析技术、电化学平衡技术等。 5.核磁共振仪器

核磁共振仪器通过检测和分析化学物质中原子核的行为来获得样品结构和性质的信息。其基本原理是通过外加磁场和射频脉冲来激发和探测样品中的核磁共振信号,从而得到样品的谱图和数据。 6.能谱仪器 能谱仪器是以能量测量为基础的一类仪器,包括γ射线仪、X射线仪、电子显微镜等。其基本原理是通过测量材料与射线相互作用后所产生的能量变化来分析和测量样品的成分、形态和结构等。 7.热分析仪器 热分析仪器主要有差示扫描量热仪(DSC)、示差热分析仪(DTA)、热重分析仪(TGA)等。其基本原理是通过样品在不同温度下吸热、放热或失重的行为,来分析材料的性质、热稳定性和热分解特性。 8.电子显微镜 电子显微镜是一种使用电子束替代可见光进行成像的仪器。其基本原理是通过加速电子并聚焦形成电子束,然后在样品表面扫描,通过与样品相互作用所产生的信号来生成图像。电子显微镜主要包括透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)。 以上介绍了一些常见仪器的基本原理,每种仪器都有其特殊的工作原理和分析原理,这些原理为各个领域的实验分析提供了基础。

仪器分析方法的原理及应用

仪器分析方法的原理及应用 1. 仪器分析方法简介 仪器分析是一种利用仪器设备进行化学分析的方法,与传统的化学分析方法相比,仪器分析具有快速、准确、灵敏和自动化等特点。仪器分析方法广泛应用于各个领域,包括环境监测、医药研发、食品安全、材料分析等。 2. 仪器分析的原理 仪器分析的原理基于物质的性质与测量信号的相关性。常见的仪器分析方法包 括光谱分析、电化学分析、质谱分析等。 2.1 光谱分析原理 光谱分析是利用物质对特定波长的光的吸收、发射或散射现象进行分析的方法。它基于物质与光的相互作用的特性,通过测量光的强度变化来推断样品中物质的含量或性质。 常见的光谱分析方法包括紫外可见光谱、红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱等。 这些方法在不同波长范围内对样品进行激发或检测,通过测量不同波长的光信号来获取样品的信息。 2.2 电化学分析原理 电化学分析是利用电化学方法进行分析的一种手段。它基于物质在电场或电流 作用下的电化学反应,通过测量电流、电压等电学信号来分析样品的组成和性质。 常见的电化学分析方法包括电解析、电位法、极谱法等。这些方法通过测量电 化学反应产生的电信号来确定样品中某种物质的含量、反应速率等信息。 2.3 质谱分析原理 质谱分析是利用质谱仪对样品中不同离子的质量-电荷比进行分析的方法。它基于物质在电磁场中消耗或释放能量的特性,通过测量样品中离子的质量-电荷比来 分析样品的组成和结构。 质谱分析方法包括质谱仪、质谱质点法、质谱图谱法等。这些方法通过将样品 原子或分子离子化后,利用电场、磁场或进一步的离子反应分析样品成分。 3. 仪器分析方法的应用 仪器分析方法在不同领域都有广泛的应用,下面列举了一些典型应用场景:

仪器分析(xrd、红外、拉曼等)

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法——牛人总结,留着备用来源:刘艳的日志 紫外吸收光谱UV 分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光 谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法IR 分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射 谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息 质谱分析法MS 分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息 气相色谱法GC

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法!!!紫外吸收光谱UV分析

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法!!! 紫外吸收光谱 UV 分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法 FS 分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光 谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法 IR 分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法 Ram 分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射 谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法 NMR 分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法 ESR 分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息 质谱分析法 MS 分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息 气相色谱法 GC 分析原理:样品中各组分在流动相和固定相之间,由于分配系数不同而分离 谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化 提供的信息:峰的保留值与组分热力学参数有关,是定性依据;峰面积与组分含量有关 反气相色谱法 IGC 分析原理:探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力谱图的表示方法:探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线 提供的信息:探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数 裂解气相色谱法 PGC

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法 仪器分析是化学分析中的重要分支,它利用各种仪器设备,通过对样品中成分的检测、鉴定和测量,实现对样品的分析和解释。下面介绍几种常见的仪器分析方法及其基本原理和谱图表示方法。 原子吸收光谱法(AAS) 1.基本原理:原子吸收光谱法是基于原子能级跃迁的吸收光谱法。样品中的原子在高温烈焰中被激发为原子态,当光源发射的光束通过样品时,其中的某些元素会被吸收,导致光强减弱。通过测量光强减弱程度,可以推算出样品中元素的含量。 2.谱图表示方法:原子吸收光谱的谱图表示吸光度(Absorbance)与波长(Wavelength)的关系。横坐标为波长,纵坐标为吸光度。在每个元素的吸收峰处,吸光度会显著增加,从而实现对元素的定性定量分析。 气相色谱法(GC) 1.基本原理:气相色谱法是一种分离和分析复杂混合物的方法。样品中的组分在气相状态下被载气携带通过色谱柱,不同组分在

固定相和移动相之间的分配系数不同,因此会以不同的速度通过色谱柱,从而实现各组分的分离。通过检测器对分离后的组分进行检测和测量,可以得到各组分的含量。 2.谱图表示方法:气相色谱图的横坐标为时间(Time),纵坐标为峰高(Peak Height)或峰面积(Peak Area)。各组分会在不同的时间点出现,通过对比标准品可以得到各峰的定性结果,通过测量峰高或峰面积可以计算出各组分的含量。 紫外-可见光谱法(UV-Vis) 1.基本原理:紫外-可见光谱法是一种基于分子吸收光子能量的光谱法。样品中的分子在紫外-可见光照射下会吸收特定波长的光子能量,导致光强减弱。通过测量光强减弱程度,可以推算出样品中分子的含量及分子结构信息。 2.谱图表示方法:紫外-可见光谱图的横坐标为波长(Wavelength),纵坐标为吸光度(Absorbance)或透过率(Transmittance)。在每个分子的特征吸收峰处,吸光度会显著增加,从而实现对分子的定性定量分析。 质谱法(MS)

仪器分析的应用和原理

仪器分析的应用和原理 1. 仪器分析的概述 仪器分析是一种专门应用于化学和材料科学领域的实验技术,通过使用各种仪 器和设备,对物质的成分、结构和性质进行检测、分析和表征。仪器分析广泛应用于生物医药、环境保护、食品安全、材料研发等领域。 2. 仪器分析的原理和分类 仪器分析的原理基于物质与辐射、电磁波、电子束等相互作用的特性,并通过 测量物质在这些相互作用中所产生的信号,获得关于物质组成和性质的信息。根据测量的信号类型和原理,仪器分析可以分为光谱仪器、电化学分析仪器、色谱仪器等。 2.1 光谱仪器 光谱仪器是利用物质在光谱范围内吸收、发射、散射光,来获得关于物质组成 和性质的信息的仪器。常见的光谱仪器包括紫外可见分光光度计、红外光谱仪、质谱仪等。这些仪器可以用来分析物质的成分、结构、浓度等。 2.2 电化学分析仪器 电化学分析仪器是利用物质在电化学过程中产生的电流、电势等电化学信号, 来获得关于物质组成和性质的信息的仪器。常见的电化学分析仪器包括电位计、电导率计、电解质测定仪等。这些仪器可以用来分析物质的离子浓度、氧化还原能力等。 2.3 色谱仪器 色谱仪器是利用物质在流经固定相或液相柱中时与固定相发生相互作用而分离 的原理,来获得关于物质组成和性质的信息的仪器。常见的色谱仪器包括气相色谱仪、液相色谱仪等。这些仪器可以用来分离和分析物质的成分、纯度、相对含量等。 3. 仪器分析的应用举例 仪器分析在各个领域都有广泛的应用,以下是几个典型的应用例子。 3.1 生物医药 在生物医药领域,仪器分析被用于药物的合成、分离纯化和品质控制等方面。 例如,色谱仪器可以用于药物中成分的分离和检测,质谱仪器可以用于分析药物的结构和纯度。

仪器分析方法的原理及应用

仪器分析方法的原理及应用 仪器分析方法是利用各种仪器设备进行测试和分析样品的化学组分和 性质的方法。它以仪器设备的高灵敏度、高选择性和高稳定性为基础,通 过测定物质的一些特性,来推断样品中所含化学物质的种类、数量和质量 分数。仪器分析方法广泛应用于化学、医药、环境、农业、食品、生命科 学等领域,成为现代化学分析的重要手段。 仪器分析方法的原理主要基于现代电子技术、光学原理、质谱原理等。其中,光学原理广泛应用于分子吸收光谱、荧光光谱、紫外-可见光谱等 方法中。分子吸收光谱利用物质吸收特定波长的电磁辐射时,分子发生电 子跃迁,从而产生吸收峰。从吸收峰的特征可以判断分子的存在和浓度。 荧光光谱则是利用物质在激发态与基态之间的跃迁,发射出特定波长的荧 光辐射。紫外-可见光谱则是通过物质对紫外和可见光的吸收程度来研究 其特性。 电化学方法则是利用物质与电极的电化学反应来进行分析。如电位滴 定法、电化学传感器等,利用物质在电位变化下发生的反应来测定其浓度。电化学方法主要用于测定有机物、无机物以及化学电池中的正负极材料的 电位和电流等。 质谱方法是利用质谱仪对样品中的分子进行分离和测定。质谱仪通过 将样品中的分子转化为正离子、负离子或中性分子,并将它们高速加速和 分离之后,利用质量分析仪测定其质荷比,从而得到分子的质谱图,进而 推导出样品的化学成分。 在环境领域,仪器分析方法可以用于测定空气、水、土壤和废物中的 污染物质的种类和含量,从而评估环境质量,指导环境保护。

在食品领域,仪器分析方法可以用于检测食品中的添加剂、农药残留、重金属等有害物质,确保食品的安全性和质量。 在医药领域,仪器分析方法可以用于药物的纯度鉴定、成分分析和质 量控制,以及药物代谢产物的检测等。 在化学领域,仪器分析方法可以用于合成反应过程的监测和控制,以 及新化合物的结构鉴定。 在生命科学领域,仪器分析方法可以用于分析细胞和组织中的生物分子,研究其结构和功能。

化学各仪器分析原理

紫外吸收光谱UV 分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光 谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法IR 分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射 谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息 质谱分析法MS 分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息 气相色谱法GC 分析原理:样品中各组分在流动相和固定相之间,由于分配系数不同而分离 谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化 提供的信息:峰的保留值与组分热力学参数有关,是定性依据;峰面积与组分含量有关 反气相色谱法IGC 分析原理:探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力谱图的表示方法:探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线 提供的信息:探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数 裂解气相色谱法PGC 分析原理:高分子材料在一定条件下瞬间裂解,可获得具有一定特征的碎片 谱图的表示方法:柱后流出物浓度随保留值的变化 提供的信息:谱图的指纹性或特征碎片峰,表征聚合物的化学结构和几何构型 凝胶色谱法GPC

仪器分析的原理及其应用

仪器分析的原理及其应用 1. 仪器分析的概述 仪器分析是一种利用科学仪器对物质成分进行定性和定量分析的方法。它依赖于现代科学技术和仪器设备,通过测量和分析样品的性质和特征,来获取有关样品组成、结构和性质的信息。 2. 仪器分析的原理 仪器分析的原理基于物质与光、电、磁等能量的相互作用。根据具体的仪器和分析方法的不同,分析原理也有所差异。以下是常见的仪器分析原理: •光谱分析:利用物质对电磁波的吸收、发射或散射等现象,通过测量和分析光的强度和频率,可以得到样品的成分和结构信息。常见的光谱分析方法包括紫外可见吸收光谱、红外光谱和质谱等。 •电化学分析:利用物质在电场或电流作用下的电化学反应,测量和分析电流、电势或电荷的变化,来推断样品的成分和性质。常见的电化学分析方法有电位滴定、电位法和电化学波谱等。 •色谱分析:利用物质在移动相(液相或气相)和静相(固相或涂覆相)之间分配和迁移的差异,实现对样品分离和分析的方法。常见的色谱分析方法包括气相色谱、液相色谱和薄层色谱等。 •质谱分析:利用物质在质谱仪中经过聚焦、加速和扫描等过程后,不同质量的离子以不同的比例经过检测器,得到质谱图谱,从而获得样品组分和结构信息的方法。 •核磁共振分析:通过应用外磁场和射频辐射,探测样品中原子核的共振行为,测量核磁共振信号的强度和频率,获得样品的成分和结构信息。 3. 仪器分析的应用 仪器分析在各个领域都有广泛的应用,其中一些主要应用领域如下: 3.1 化学分析 •分子结构分析:利用光谱分析等仪器方法,确定有机分子和化合物的结构和功能基团。 •药物分析:通过质谱分析、液相色谱等仪器方法,对药物的成分进行分析和鉴定,保证药物质量和安全性。

各种仪器分析及原理

各种仪器分析及原理 仪器分析是通过使用各种仪器设备来进行物质分析的一种方法。不同的仪器有不同的原理和应用,下面将介绍几种常见的仪器及其原理。 一、光谱仪器 1.紫外-可见分光光度计:利用物质吸收可见光或紫外光的特性测定溶液中物质的浓度。原理是测定物质在特定波长下的吸光度与浓度之间的关系。 2.红外光谱仪:通过测量物质在红外辐射下的吸收或散射特性来确定物质的结构和组成。原理是不同化学键振动或分子转动会引起特定波长的吸收。 3.质谱仪:通过将物质分子离子化,并根据它们的质量电荷比进行分析。原理是通过加速带电粒子在磁场中的运动轨迹和速度来测量粒子的质量。 二、电化学仪器 1.pH计:通过测量溶液中氢离子浓度的变化来测定溶液的酸度或碱度。原理是利用玻璃电极和参比电极在溶液中的电势差来计算酸碱度。 2.电位差计:用于测量两个电极之间电势差的仪器。原理是通过测量两个电极之间的电势差,来确定水溶液或其他溶液中的电离物质浓度。 3.电导仪:测量电解质溶液中电导率的仪器。原理是通过测量电流在导体中的传导来计算电解质的浓度。 三、色谱仪器

1.气相色谱仪:通过将混合物分离为组分,并利用物质在固定相和移动相之间的分配系数进行测定。原理是利用气相中组分分配的不同,从而分离和测量混合物中的各种组分。 2.液相色谱仪:通过将混合物分离为组分,并利用物质在固定相和移动相之间的分配系数进行测定。原理是利用液相中组分分配的不同,从而分离和测量混合物中的各种组分。 四、质谱仪 质谱仪是一种用于分析样品中各种化学物质的仪器,它通过将样品中的化合物离子化,并根据它们在电磁场中的差异来分析。原理是将离子加速到高速,通过电磁场的转向来分离出质量差异较大的粒子。 五、核磁共振仪 核磁共振仪是一种用于分析样品结构的仪器,它利用核自旋在外部磁场中的共振吸收信号来测量样品的性质。原理是通过给定外部磁场和射频辐射下,观察样品反馈的核磁共振信号,从而分析样品的结构和组成。六、质量分析仪 质量分析仪是一种用于测量样品中不同质量的分子的仪器。根据不同的原理,质量分析仪可以分为质量光谱仪、飞行时间质谱仪、离子阱质谱仪等。 以上只是列举了一些常见的仪器及其原理,实际上还有很多其他类型的仪器。这些不同的仪器在分析和测量物质性质和组成时,都有各自的特点和适用范围,可以满足不同领域的需求。

各种仪器分析的原理及选择

各种仪器分析的原理及选择 一、光谱仪器 1.原理:光谱仪仪器可以将光分解成不同波长的光束,然后测量每种 波长的光的强度。根据分光光度法、原子吸收光谱法、荧光光谱法等原理,可以定量测量样品的特定物质含量或质量分布。 2.选择: -紫外可见分光光度计:适用于分析有机物、无机物及生物分子等, 能够测量吸光度等参数。 -红外光谱仪:适用于分析有机物和一些无机物,能够测量样品的红 外吸收谱图。 -X射线衍射仪:适用于分析晶体结构、晶体形态和物质的晶化度等,能够测量样品的X射线衍射谱图。 -质谱仪:适用于分析样品中各种化合物、元素及其分子结构,能够 测量样品中化合物的质荷比。 -核磁共振仪:适用于分析样品的结构、组成和一些物理性质,能够 测量样品的核磁共振谱图。 二、色谱仪器 1.原理:色谱仪仪器基于样品中化合物的分布系数,通过在固定相和 流动相之间进行分离和迁移,用于分析和检测化合物。 2.选择:

-气相色谱仪:适用于分析挥发性或蒸汽压较高的化合物,可以测定 样品中的有机物、杂质和杂质含量。 -液相色谱仪:适用于溶解度较高的化合物或不挥发性化合物的分析,可以测定样品中的有机物、无机物、杂质和杂质含量。 -离子色谱仪:适用于分析离子类物质和离子组成的化合物,可以测 定样品中的阴、阳离子及其含量。 -薄层色谱仪:适用于分析样品中的有机物和天然药物,可以测定样 品中的有机物、杂质和杂质含量。 三、光波测量仪器 1.原理:光波测量仪器是一类可以测量光波特性的仪器,包括波长计、强度计等,根据光的干涉、衍射、偏振等性质,用于测定光波的相关参数。 2.选择: -波长计:适用于测量光的波长,可以测量样品中的光波长和频率。 -光强度计:适用于测量光的强度或功率,可以测量样品中的光强度 或辐射功率。 -偏振计:适用于测量光的偏振状态,可以测量样品中的偏振角度。 -干涉仪:适用于测量光的相对相位差和干涉条纹,可以测量样品中 的干涉效应。 四、电化学分析仪器

各种仪器分析的原理及选择

各种仪器分析的原理及选择

分析方法缩写分析原理谱图的表示方法提供的信息 紫外吸收光谱UV 吸收紫外光能量,引起分 子中电子能级的跃迁相对吸收光能量随吸收 光波长的变化 吸收峰的位置、强度和形 状,提供分子中不同电子 结构的信息 荧光光谱法FS 被电磁辐射激发后,从最 低单线激发态回到单线 基态,发射荧光发射的荧光能量随光波 长的变化 荧光效率和寿命,提供分 子中不同电子结构的信 息 红外吸收光谱法IR 吸收红外光能量,引起具 有偶极矩变化的分子的 振动、转动能级跃迁 相对透射光能量随透射 光频率变化 峰的位置、强度和形状, 提供功能团或化学键的 特征振动频率 拉曼光谱法Ram 吸收光能后,引起具有极 化率变化的分子振动,产 生拉曼散射散射光能量随拉曼位移 的变化 峰的位置、强度和形状, 提供功能团或化学键的 特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 在外磁场中,具有核磁矩 的原子核,吸收射频能 量,产生核自旋能级的跃 迁 吸收光能量随化学位移 的变化 峰的化学位移、强度、裂 分数和偶合常数,提供核 的数目、所处化学环境和 几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 在外磁场中,分子中未成 对电子吸收射频能量,产 生电子自旋能级跃迁 吸收光能量或微分能量 随磁场强度变化 谱线位置、强度、裂分数 目和超精细分裂常数,提 供未成对电子密度、分子 键特性及几何构型信息 质谱分析法MS 分子在真空中被电子轰 击,形成离子,通过电磁 场按不同m/e分离以棒图形式表示离子的 相对峰度随m/e的变化 分子离子及碎片离子的 质量数及其相对峰度,提 供分子量,元素组成及结 构的信息 气相色谱法GC 样品中各组分在流动相 和固定相之间,由于分配 系数不同而分离柱后流出物浓度随保留 值的变化 峰的保留值与组分热力 学参数有关,是定性依 据;峰面积与组分含量有 关 反气相色谱法IGC 探针分子保留值的变化 取决于它和作为固定相 的聚合物样品之间的相 互作用力探针分子比保留体积的 对数值随柱温倒数的变 化曲线 探针分子保留值与温度 的关系提供聚合物的热 力学参数

仪器分析

仪器分析 梯度洗提:在一个分析周期内,按一定程序不断改变流动相的组成或浓度配比,成为梯度洗提。是改进液相色谱分离的重要手段。 荧光猝灭:荧光物质与溶剂分子或其他溶质分子相互作用,引起荧光强度下降或消失的现象。 极化率:是指分子在电场(光波的电磁场)的作用下,分子中电子云变形的难易程度。 化学位移:由于氢核在化合物中所处的环境不同,所受到的屏蔽环境也不同,由于屏蔽作用所引起的共振时磁场强度的移动现象称为化学位移。 填空题: 1、电感耦合高频等离子体一般有高频发生器、等离子体炬管和雾化器组成。发射光谱分析根据接收方式不同,可以分为看谱法、摄谱法和光电法三种方式。 2、发射光谱定性分析通常用比较法进行,标准光谱是铁光谱。 3、在原子吸收分析中,几种重要的变宽效应为自然宽度、多普勒变宽和压力变宽。 4、在吸收分析中,应用最广泛的光源是空心阴极灯,最重要的工作参数是工作电流。 5、原子吸收中,原子化系统的作用是将试样中待测元素转变成原子蒸汽,方法有火焰原子化法和无火焰原子化法。火焰原子法装置包括雾化器和燃烧器两部分,应用最广泛的火焰是空气-乙炔火焰。石墨炉原子化测定过程分为干燥、灰化、原子化和净化四步。无火焰原子化法最大的优点是注入式样几乎可以完全原子化。 6、紫外及可见光分光光度计测量的波长范围为20-1000nm 。分子能量包括电子能、振动能和转动能。有机化合物可能产生的跃迁有 7、外吸收峰位置和强度取决于分子中个基因的振动形式和所处的化学环境。 8、在红外定性分析中常用的标准图谱名称为萨特勒红外谱图集。 论述题: 1、范第姆特方程:H=A+B/u+Cu中的各项意义是什么? 答:A:涡流扩散项。A=2λdp,填充物的平均值径dp的大小,填充的不均匀性λ。使用适当的细粒度和颗粒度均匀的担体,尽量填充均匀,是减少涡流扩散,提高柱效的有效途径。 B/u:分子扩散项。B=2rDg,Dg与组分及载气的性质有关,相对分子质量大的组分Dg小,B项降低。r(弯曲因子):由于填充物的存在,使分子不能自由扩散,扩散度降低。r<1,空心毛细管柱。r=1。 Cu:传质项。系数C包括气相传质阻力系数Cg和液相传质阻力系数C1两项。

仪器分析中各分析定量定性的依据

仪器分析中各分析定量定性的依据 定量分析是依据统计数据,建立数学模型,并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。定性分析则是主要凭分析者的直觉、经验,凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料,对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。 1、气相色谱: 色谱峰保留值和面积,这样气相色谱可根据这两个数据进行定性定量分析。色谱峰保留值是定性分析的依据,而色谱峰面积则是定量分析的依据。 2、紫外光谱: 最大吸收波长λ、摩尔吸收系数ε及吸收曲线的形状不同是进行物质定性分析的依据。 进行定量分析依据朗伯-比耳定律:A=εbc 3、核磁: 定量分析以结构分析为基础,在进行定量分析之前,首先对化合物的分子结构进行鉴定,再利用分子特定基团的质子数与相应峰谱的峰面积之间的关系进行定量测定。 定量分析的根据:吸收能量的大小取决于核的多少。 以磁场强度为横坐标提供定性分析所依据的参数,以吸收能量为纵坐标,纵坐标对应于不同H0的出峰面积就是定量分析参数。 4、质谱: 利用电磁学原理,对物质气相离子依其质荷比(m/e)进行分离和分析的方法。 被分析的样品首先离子化,然后利用离子在电场或磁场中的运动性质,将离子按质荷比(m/e)分开并按质荷比大小排列成谱图形式,根据质谱图可确定样品成分、结构和相对分子质量。 5、原子吸收: 原子吸收光谱法进行定量分析的依据是:试样中待测元素的浓度与待测元素吸收辐射的原子总数成正比,即A=k'C 。定量分析方法有标准曲线法和标准加入法两种。 6、红外: 红外光谱的定性主要根据图谱中的:基团的特征吸收频率 红外光谱的定量是根据图谱中的:特征峰的强度 7、离子: 利用离子交换的原理,连续对多种阴离子进行定性和定量的分析。 保留时间定性,峰高或峰面积定量。 8、荧光: 物质吸收的光,称为激发光;物质受激后所发射的光,称为发射光或荧光。 根据荧光的光谱和荧光强度,对物质进行定性或定量测定 9、差热: 定性分析:定性表征和鉴别物质

现代仪器分析知识点总结

现代仪器分析 绪论: 1仪器分析定义:现代仪器分析是以物质的物理性质或物理化学性质及其在分析过程中所产生的分析信号与物质的内在关系为根底,借助比较复杂或特殊的现代仪器,对待测物质进展定性、定量及构造分析和动态分析的一类分析方法。2仪器分析的特点:灵敏度高,试样用量少;选择性好;操作简便,分析速度快,自动化程度高;用途广泛,能适应各种分析要求;相对误差较大。需要价格比较昂贵的专用仪器。3仪器分析包括:光分析法;别离分析法;电化学分析法;分析仪器联用技术;质谱法。4光分析:光分析法是利用待测组分的光学性质〔如光的发射、吸收、散射、折射、衍射、偏振等〕进展分析测定的一种仪器分析方法。5光谱法包括:紫外/可见吸收光谱法;原子吸收光谱法;原子发射光谱法;分子发光分析法;拉曼光谱法;红外光谱法。6电化学分析法:电化学分析法是利用待测组分在溶液中的电化学性质进展分析测定的一种仪器分析方法。7电化学分析法包括:电导分析法;电位分析法;极谱与伏安分析法;电解和库仑分析法。8别离分析法:利用物质中各组分间的溶解能力、亲和能力、吸附和解吸能力、渗透能力、迁移速率等性能的差异,先别离后分析测定的一类仪器分析方法。别离分析法包括:超临界流体色谱法;气相色谱法;高效液相色谱法;离子色谱法;高效毛细管电泳法;薄层色谱法。9质谱法:质谱法是将待测物质置于离子源中电离形成带电离子,让离子加速并通过磁场或电场后,离子将按质荷比〔m/z〕大小别离,形成质谱图。依据质谱线的位置和质谱线的相对强度建立的分析方法称为质谱法。10联用分析技术:已成为当前仪器分析的重要开展方向。将几种方法结合起来,特别是别离方法〔如色谱法〕和检测方法〔红外吸收光谱法、质谱法、原子发射光谱法等〕的结合,聚集了各自的优点,弥补了各自的缺乏,可以更好地完成试样的分析任务。气相色谱—质谱法〔GC—MS〕、气相色谱—质谱法—质谱法〔GC—MS—MS〕、液相色谱—质谱法〔HPLC—MS〕。11仪器分析方法的主要评价指标:精细度 (Precision) ;准确度 (Accuracy) ;选择性(Specificity);标准曲线(Calibration Curve);灵敏度(Sensitivity);检出限(Detection Limit)。12精细度:指在一样条件下用同一方法对同一样品进展屡次平行测定结果之间的符合程度。同一人员在一样条件下测定结果的精细度—重复性、不同人员在不同实验室测定结果的精细度—再现性。13准确度:指测定值与真值相符合的程度。准确度常用相对误差Er来描述; Er越小,准确度越高。准确度是分析过程中系统误差和随机误差的综合反映,准确度愈高分析结果才愈可靠。14选择性:指分析方法不受试样中基体共存物质干扰的程度。选择性越好,即干扰越少。15标准曲线:是待测物质的浓度〔或含量〕与仪器响应〔测定〕信号的关系曲线。标准曲线的直线局部所对应的待测物质浓度〔或含量〕的*围称为该方法的线性*围。16灵敏度:待测组分单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值的变化程度,用b表示。指在浓度线性*围内标准曲线的斜率。斜率越大,方法的灵敏度就越高。17检出限:指*一分析方法在给定的置信度能够被仪器检出的待测物质的最低量。 D = 3S0/b;S0—空白信号〔仪器噪声〕的标准偏差、b —分析方法的灵敏度〔标准曲线的斜率〕、3—IUPAC建议在一定置信度所确定的系数。检出限是方法的灵敏度和精细度的综合指标,方法的灵敏度越高,精细度越好,检出限就越低。精细度、准确度及检出限是评价仪器性能及分析方法的最主要技术指标。 第一章光分析法导论 1光分析法:基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成及构造关系所建立起来的分析方法。电磁辐射*围:射线~无线电波所有*围、相互作用方式:吸收、发射、散射、反射、折射、干预、衍射和偏振等。光分析法在研究物质组成、构造表征、外表分析等方面具有其他方法不可取代的地位。2电磁辐射的波粒二象性:光在传播时主要表现出波动性,可用波长〔或波数〕、频率υ描述;在与其他物质相互作用时,主要表现出粒

仪器分析及其方法

仪器分析及其方法 仪器分析是指利用各种仪器设备进行样品分析的科学技术领域。它是现代分析化学的重要分支,具有高准确度、高灵敏度、高选择性等特点,广泛应用于环境监测、药品检测、食品安全等领域。 仪器分析的方法主要包括物质分离、物质识别与测定、物质结构研究等方面。下面我们详细介绍几种常见的仪器分析方法。 一、光谱分析法:光谱分析法利用物质与电磁波相互作用的原理,通过测量样品在不同波长或频率下的吸收、发射、散射等光谱特性来进行分析。常见的光谱分析方法有紫外可见吸收光谱法、红外光谱法、核磁共振光谱法等。 二、电化学分析法:电化学分析法是利用电化学基本原理,通过物质与电极界面的电化学反应产生的电流、电势等信号来进行分析。常见的电化学分析方法包括电位滴定法、极谱分析法、循环伏安法等。 三、色谱分析法:色谱分析法是以固定相与流动相之间的分配作用对物质进行分离与测定的方法。常见的色谱分析方法有气相色谱法、液相色谱法、超临界流体色谱法等。 四、质谱分析法:质谱分析法是利用物质的质量与电荷比在磁场中的运动轨迹和谱图进行分析的方法。常见的质谱分析方法有质谱仪法、飞行时间质谱法、离子阱质谱法等。 五、核素分析法:核素分析法是利用放射性核素的独特性质进行分析的方法。常见的核素分析方法有放射计数法、伽马射线分析法、中子活化分析法等。

六、电子显微镜分析法:电子显微镜分析法是利用电子束与样品相互作用所产生的信号来进行分析的方法。常见的电子显微镜分析方法包括扫描电子显微镜、透射电子显微镜等。 七、光电分析法:光电分析法是利用光电效应测量电流或电压信号进行分析的方法。常见的光电分析方法有光电比色法、光电导比法、光电堆积法等。 这些仪器分析方法各具特点,可以根据不同样品的性质和需要选择相应的方法进行分析。仪器分析方法的发展使得分析结果更加准确、灵敏,缩短了分析时间,提高了工作效率,大大推动了科学研究和工业生产的进程。

仪器分析知识点

仪器分析知识点 仪器分析是一种广泛应用于科学研究和工业生产中的技术手段,通 过使用各种仪器设备对物质进行定性和定量分析,以获得有关样品组成、结构和性质的信息。本文将介绍几个仪器分析中常见的知识点。 一、光谱分析 光谱分析是通过物质与辐射相互作用而产生的光信号,来获取有关 物质的信息的一种方法。光谱分析可以分为吸收光谱和发射光谱两种 类型。 1. 吸收光谱 吸收光谱是指物质对特定波长或一段波长的光的吸收能力的研究。 常见的吸收光谱技术包括紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱和核磁共 振吸收光谱等。这些技术可以用于分析物质的组成、浓度和结构等。 2. 发射光谱 发射光谱是指物质在受到能量激发或热激励后发出的光的特性的研究。常见的发射光谱技术包括荧光光谱、原子发射光谱和拉曼光谱等。这些技术可以用于分析物质中的元素、结构和痕量成分。 二、质谱分析 质谱分析是通过测量物质中离子的质量和相对丰度,来确定物质的 化学组成和结构的一种方法。质谱分析通常包括样品的进样、离子化、离子传输、质量分析和信号检测等步骤。

质谱分析的常见技术有质子传递质谱、飞行时间质谱和电子轰击离 子源质谱等。这些技术可以用于分析物质中的有机化合物、无机元素、蛋白质和代谢产物等。 三、电化学分析 电化学分析是通过测量物质在电化学过程中的电流和电势来研究物 质的性质和反应机制的一种方法。电化学分析通常包括电极制备、电 解质的选择、电位测量和电流测量等步骤。 电化学分析的常见技术有电位滴定、电流滴定和循环伏安法等。这 些技术可以用于分析物质的氧化还原性质、溶液中的离子浓度和反应 动力学等。 四、色谱分析 色谱分析是通过物质在固定相和流动相之间的分配和分离行为,来 确定物质的成分和浓度的一种方法。色谱分析通常包括样品的进样、 分离、检测和定量等步骤。 色谱分析的常见技术有气相色谱、液相色谱和超高效液相色谱等。 这些技术可以用于分析物质中的有机化合物、杂质和残留物等。 综上所述,仪器分析涉及的知识点非常广泛且复杂,从光谱分析到 质谱分析,再到电化学分析和色谱分析,每个领域都有其独特的仪器 和技术。掌握这些知识点不仅仅是了解科学背后的原理,还能够应用 于实际的科学研究和工业生产中。

仪器分析汇总

什麽是仪器分析? 一般的说,仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备,通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。 这些方法一般都有独立的方法原理及理论基础。 仪器分析的分类 1. 光分析法 光谱法和非光谱法非光谱法是指那些不以光的波长为征的寻号,仅通过测量电磁幅射的某些基本性质(反射,折射,干射,衍射,偏振等)。 光谱法则是以光的吸收,发射和拉曼散射等作用而建立的光谱方法。这类方法比较多,是主要的光分析方法。 2. 电分析化学方法以电讯号作为计量关系的一类方法, 主要有五大类: 电导、电位、电解、库仑及伏安。 3. 色谱法是一类分离分析方法, 主要有气相色谱和液相色谱。 4. 其它仪器分析方法 ① 质谱,② 热分析,③ 放射分析 一.原子光谱的产生原子的核外电子一般处在基态运动,当获取足够的能量后,就会从基态跃迁到激发态,处于激发态不稳定(寿命小于10-8 s ),迅速回到基态时,就要释放出多余的能量,若 此能量以光的形式出显,既得到发射光谱。 激发电位: 从低能级到高能级需要的能量. 共振线: 具有最低激发电位的谱线. 原子线(J 离子线(n,叫相似谱线 Ni = N0 gi/g0 e-Ei/kT (2) gi,g0 为激发态和基态的统计权,Ei 为激发电位,K 为Boltzmann 常数,T 为温度。2)代入(1 )得: lij = gi/gOAijh djNOe-Ei/kT 此式为谱线强度公式。 lij正比于基态原子NO,也就是说lij兀,这就是定量分析依据。影响lij的因素很多,分 别讨论如下: 1.光谱项 原子光谱是由原子外层的价电子在两能级间跃迁而产生的,原子的能级通常用光谱项符号来表示: n2S+1LJ or n M LJ n 为主量子数;L 为总量子数;S 为总自旋量子数;J 为内量子数。M=2S+1, 称为谱线的多重性。J 又称光谱

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