仪器分析课后知识题目解析1
课后习题答案
第一章：绪论
1．解释下列名词：
（1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性范围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。（2）标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。
（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。
第三章光学分析法导论
1．解释下列名词：
（1）原子光谱和分子光谱；（2）原子发射光谱和原子吸收光谱；
（3）统计权重和简并度；（4）分子振动光谱和分子转动光谱；
（5）禁戒跃迁和亚稳态；（6）光谱项和光谱支项；
（7）分子荧光、磷光和化学发光；（8）拉曼光谱。
答：（1）由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
（2）当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。但激发态的原子很不稳定，一般约在10-8 s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
（3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J＋1个不同的支能级，2J＋1称为能级的简并度。
（4）由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱；由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。
（5）不符合光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁；若两光谱项之间为禁戒跃迁，处于较高能级的原子具有较长的寿命，原子的这种状态称为亚稳态。
（6）用n、L、S、J四个量子数来表示的能量状态称为光谱项，符号为n 2S + 1 L；把J值不同的光谱项称为光谱支项，表示为n 2 S + 1 L J。
（7）荧光和磷光都是光致发光，是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态，再由激发态回到基态而产生的二次辐射。荧光是由单重激发态向基态跃迁产生的光辐射，而磷光是单重激发态先过渡到三重激发态，再由三重激发态向基态跃迁而产生的光辐射。化学发光是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射。
（8）入射光子与溶液中试样分子间的非弹性碰撞引起能量交换而产生的与入射光频率不同的散射光形成的光谱称为拉曼光谱。
113
1． 何谓共振线、灵敏线、最后线和分析线？它们之间有什么联系？
答：以基态为跃迁低能级的光谱线称为共振线；灵敏线是指元素特征光谱中强度较大的谱线，通常是具有较低激发电位和较大跃迁概率的共振线；最后线是指试样中被测元素含量或浓度逐渐减小时而最后消失的谱线，最后线往往就是最灵敏线；分析线是分析过程中所使用的谱线，是元素的灵敏线。 5. 分析下列试样应选用何种光源？
（1）矿石中元素的定性和半定量分析；（2）铜合金中的锡（%.0x Sn =ω）；
（3）钢中的猛（%.0~%0.0x x Mn
=ω）；（4）污水中的Cr 、Cu 、Fe 、Pb 、V 的定量分析；
（5）人发中Cu 、Mn 、Zn 、Cd 、Pb 的定量分析。
答：（1）直流电弧光源；（2）低压交流电弧光源；（3）低压交流电弧光源；（4）电感耦合等离子体（ICP ）光源；（5）电感耦合等离子体（ICP ）光源。
12. 已知光栅刻痕密度为1200 mm -1，暗箱物镜的焦距为1 m ，求使用一级和二级衍射光谱时，光栅光谱仪的倒线色散率。 解：已知
Kfb
Kf d dl d D 1
===
λ，
m f 1=，11200-=mm b ，代入公式可得
1=K ，1833.0-?=mm nm D ；2=K ，1417.0-?=mm nm D
13.某光栅光谱仪的光栅刻痕密度为2400 mm -1，光栅宽度为50 mm ，求此光谱仪对一级光谱的理论分辨率。该光谱仪能否将Nb 309.418 nm 与Al 309.271 nm 两谱线分开？为什么？ 解：51102.1240050?=?==-mm mm klb R
nm nm R 35
106.210
2.1)271.309418.309(21
-?=?+==?λλ <
nm nm 147.0)271.309418.309(=-
∴该光谱仪不能将这两条谱线分开。
14. 某光栅光谱仪的光栅刻痕密度为2000 mm -1，光栅宽度为50 mm ，f = 0.65 m ，试求：
（1）当cos ? = 1时，该光谱仪二级光谱的倒线色散率为多少？ （2）若只有30 mm 宽的光栅被照明，二级光谱的分辨率是多少？
（3）在波长560 nm 时，该光谱仪理论上能完全分开两条谱线的最小波长差是多少？
解：（1）cos ? = 1时，11
385.0200065.021
1--?=??==
mm nm mm
m Kfb D （2）51102.12000302?=??==-mm mm Klb R （3）51100.22000502?=??==-mm mm Klb R
nm nm
R
35
108.210
0.2560-?=?=
=
?λ
λ。 15. 用标准加入法测定SiO 2中微量铁的质量分数时，以Fe 302.06 nm 为分析线，Si 302.00 nm 为内标线。标准系列中Fe 加入量和分析线对测得值列于下表中，试绘制工作曲线，求试样中SiO 2中Fe 得质量分数。
解：标准加入法的定量关系式为
)(s x c c A R +=，以R 对s c 作图如下
0.20
0.250.300.350.40
0.450.500.55R
c s / %
当工作曲线与横坐标相交时，0=R ，此时s x
c c -=，从图上可得出 %0018.0=x c 。
第五章 原子吸收与原子荧光光谱法
11. 计算火焰温度2000 K 时，Ba 553.56 nm 谱线的激发态与基态原子数的比值。已知g i /g 0 = 3。 解：
eV nm
s cm eV hc
E i 24.256.553100.310136.41
1015=????==--λ
)
200010618.824.2(exp 3)(exp 1500K
K eV eV
T E
g g N N i i i ???-
=-=--κ
61081.6-?=
13.某原子吸收分光光度计的单色器的倒线色散率为2.0 nm ?mm -1，狭缝宽度分别为0.04 mm 、0.08 mm 、0.12 mm 、0.16 mm 和0.2 mm ，求相应的光谱通带宽度是多少？ 解：已知
S D W ?=，分别代入D 和S 值可求得光谱通带宽度W 分别为nm 08.0，nm 16.0，
nm 24.0，nm 32.0，nm 40.0。
14. 为检查原子吸收光谱仪的灵敏度，以2 μg ?mL -1的Be 标准溶液，用Be 234.86 nm 的吸收线测得透射比为35 %，计算其灵敏度为多少？ 解：灵敏度用特征浓度表示为
1211093.1%
351lg
0044
.020044
.0---??=??=?=
mL g mL g A
c s c μμρ
15.用原子吸收光谱分析法测定铅含量时，以0.1 μg ?mL -1质量浓度的铅标准溶液测得吸光度为0.24，连续11次测得空白值的标准偏差为0.012，试计算其检出限。 解： 11115015.024
.0012.031.03---?=?=???=?=
mL ng mL g mL g A D s μμσ
ρ
16. 用标准加入法测定血浆中锂的含量时，取4份0.50 mL 血浆试样，分别加入浓度为0.0500 mol ?L -1的LiCl 标准溶液0.0 μ L ，10.0 μ L ，20.0 μ L ，30.0 μ L ，然后用水稀释至5.00 mL 并摇匀，用Li 670.8 nm 分析线测得吸光度依次为0.201，0.414，0.622，0.835。计算血浆中锂的含量，以μg ?mL -1表示。
A
c s /mg.mL -1
解：已知
)(s x c c K A +=，以A 对s c 作图如下(横坐标为锂离子的含量)
当A = 0时，直线与X 轴的交点
1659.0-?=-=mL g c c s x μ，
∴ 血浆中锂的含量为 1159.65.00.5659.0--?=??=mL g mL
mL
mL g c μμ。
17. 用火焰原子吸收法以Ca 422.7 nm 吸收线测定血清中的钙。配制钙标准系列溶液的浓度（单位为mmol ?L -1）分别为0.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，测得吸光度分别为0，0.43，0.58，0.72，0.85，1.00。取0.5 mL 血清加入9.5 mL 4 %三氯乙酸沉淀蛋白质后，清液喷入火焰测得吸光度为0.68。求血清中钙含量为多少？如果血清中含有PO 43-，所得结果是偏高还是偏低？为什么？ 解：已知
Kc A =，测定钙的标准曲线图如下
c /mmol/L
从图上可得吸光度值为0.68的血清中钙的含量为14.2-?L mmol 。如果血清中含有PO 43-，由于与
Ca 2+生成难挥发的Ca 2P 2O 7，将会使测定结果偏低。
18. 用原子吸收法测定矿石中钼含量。制备的试样溶液每100 mL 含矿石1.23 g ，而制备的钼标准溶液每100 mL 含钼2.00 ? 10-3 g 。取10.00 mL 试样溶液于100 mL 容量瓶中，另一个100 mL 容量瓶中加入10.00 mL 试样溶液和10.00 mL 钼标准溶液，定容摇匀，分别测得吸光度为0.421和0.863，求矿石中钼的含量。 解：
mL g mL g c A A A c S x S x x 100/109.1100/1000.2421
.0863.0421
.033--?=??-=-=
∴ 矿石中钼的含量为 %155.0%100100/23.1100/109.13=??-mL
g mL
g 。
第十一章电分析化学导论
7：解：
左： 2Zn + + 2e = Zn
?左=2,Zn Zn
φ
?+
+0.05922
lg 2Zn +
???? =-0.764+
0.0592
2
lg0.1 =-0.793V
右：
Ag e Ag ++=
,0.0592lg Ag
Ag
Ag φ
??+
+??=+??右
0.7990.0592lg0.01=+
=0.681V
E ??=-右左
()0.6810.793=--
=1.474V
0E >，所以是原电池。
8.解：
左边：
2222HA e
H A -++
2
0.0592lg H H H φ
??+
+
??=+??
左，2
0.0592lg H H
H φ??+
+
??=+??左，
=0.0592lg H
+
???
?
E ??=-右左
0.4130.2440.0592lg H +
??=-??
0.0592lg 0.169H +
??=-??
31.410/H mol l +-??=???
[]
HA H A H A K HA +-
+-
=+????????=
=31.4100.116
0.215
-??
_
=4
7.610-?
9.解：E ??=-右左
0.9210.2443?=-左
0.6767V ?=-左
左边：24
24CdX e
Cd X -
-++
22,0.0592lg 2
Cd
Cd
Cd φ
??+
+
??=+
??左 2244Cd X
CdX +-
+
2442CdX K Cd X -
+-????=
????????稳
2424CdX Cd K X -
+
-??????=??????
稳
2244,0.0592lg
2Cd
Cd
CdX K X φ
??+
--????=+????
左稳
[]
4
0.05920.2
0.67670.403lg 20.150K -=-+
稳 117.010K =?稳
10-.解： E ??=-右左 0.8930.2443?=-左
0.6487V ?=-左
22,0.0592lg 2
Cd
Cd
Cd φ
??+
+
??=+
??左
22Cd X CdX -
+
2
2sp K Cd X +-
????=????
22
sp K Cd X +-
??=
??????
22,0.0592
lg
2sp Cd
Cd
K X φ
??+
-=+????
左
[]
2
0.05920.64870.403lg 20.02sp K -=-+
122.010sp K -=?
第十二章 电位分析法
10.（1）E=E 右-E 左
=E θ+RT/ZFln[Fe 3+]/[Fe 2+
]-E SCE
=(0.771+0.059lg0.025/0.015)-0.2443 =0.784-0.2443 =0.540 （2）E=E 右-E 左
=E θ+RT/ZFln[Zn 2+
]-E SCE
=(-0.764+0.059/2lg0.00228)-0.2443 =-0.842-0.2443 =-1.085 （3）I 3-+2e=3I - E=E 右-E 左
=E θ+RT/ZFln[I 3+]/[I +
]-E Ag/AgCl
=(0.545+0.059/2lg0.00667/0.004333)-0.194 =0.690-0.194 =0.496 12.解：E=E 右-E 左
=E θAg2CrO4/Ag -0.059/2lgCrO 42--E SCE =E θ
Ag2CrO4/Ag +0.059/2P(CrO 4)-E SCE
代入数字得：0.386=0.446+0.059/2P(CrO 4)-0.2443 解得：P(CrO 4)=6.25
13.解：/AgCl pH Ag E E E =-
-0.0592K pH =
{
-0.0592-0.0592s x Es K pH E K pHx
==
0.0592
x Es Ex
pH pHs -=+
()
0.20940.28064.0060.0592
---=+
=5.21 14．解：
2SCE Cu E E E +=-
20.0592
lg 2
SCE Cu K a E +=--
,0.0592
2
K pMg =+
()
20.0592
s x x s E E pM pM -=+
()()
320.1240.086lg 3.25100.0592
3.77
-?-=-?+= 17．解：依题意有：
(1)当a Na+=0.1000mol/L 时，E 1=67mv=0.067V 当a K+=0.1000mol/L 时，E 2=113mv=0.113V
E=K+0.059lg （a k++K k+，Na+·a n/a Na+） 又因为：n=1，a=1
所以：E1=K+0.059lg （K k+，Na+·a Na+）=0.067V E2=K+0.059lg （a k+）=0.113V
得：ΔE=E1-E2=0.059lg(K k+，Na+·a Na+)/a k =0.067-0.113=-0.046V 解得：K k+，Na+=0.166
（2）误差()
1
1
,=
100%K Na Na K K a a +++
+
??
=16.6%
第十三章电解与库伦分析法
7解：,0.0592lg Ag
Ag Ag Ag
Ag φ??η+
+??=++??
0.7990.0592lg0.010=++
=0.681V
22,0.0592lg 2
Cu Ag Cu
Cu
Cu φ
??η+
+
??=++??
0.0592
0.337lg 22
=+
=0.346V
Ag Cu
Ag ??>∴先析出
(2)Ag 析出完全时电位为：
()
,5
,0.0592lg 10Ag Ag Ag
Ag
Ag φ
??η+
+-??=+?+??
()50.7990.0592lg 0.01100-=+?+
=0.385V ,
Ag Cu ??>
,Ag Cu ??>
2Ag Cu +
+∴和可完全分离。阴极控制电位在0.385V 或0.385-0.346V 之间
8.解：22Cu
,0.0592 lg 2
Cu Cu Cu
Cu φ
??η+
+
??=++??
0.0592
0.337lg 0.102=++
=0.307V
2Sn ,0.0592
lg 0.12Sn Sn Sn
φ
??η+
=++
0.0592
0.136lg 0.102
=-++
=-0.166V
Cu Sn ??>
∴阴极上Cu 先析出
Cu 析出完全时，阴极电位为：
()2,5,0.0592 lg 0.1102Cu Cu Cu Cu
φ??η+-=+?+ =0.337-0.0592
62
?+0
=0.159V
,Cu Sn ??> ∴Cu 和Sn 可完全分离
∴阴极电位控制在0.159V 或-0.166-0.159V 之间，即可完全分离Cu 和Sn 。
9.解：10kt t t i i -=
6000.23 2.5010k -?=?
31.72710K -∴=?()1s - 010Kt t C C -=
3
011lg lg 0.01%231638.6min 1.72710t C t s k C -=-
=-==? 10.解：20156018000Q it c ==??=
18000
63.546 5.93296485
Cu Q m M g zF =
=?=? 22
1800035.4532
6.61296485cl cl cl Q m M g zF M -?=
=?=? 第十四章 极谱法与伏安法
1.极谱分析与普通电解分析有哪些相同和不同之处？ 答：相同点：
都是电解过程，需要外加电压才能进行．极谱分析是控制电极电位的电解分析过程． 不同点： (1) 所用电极不同
极谱分析使用一个通常是面积很小的滴汞电极，另一个通常是面积很大的饱和甘汞电极，而一般电解分析都使用二个面积大的电极。
(2) 电解条件的特殊性
极谱分析的溶液是静止的，以利产生浓差极化，且加入了大量的支持电解质，而电解分析是在搅拌的溶液中进行．
(3)极谱分析是利用被测物质所产生的氧化还原电流的强度来进行定量．而电解分析是将被测离子还原为金属或氧化为金属氧化物，最后称重进行定量．
(4)极谱分析是一种微量成份的分析方法，而电解分析是一种常量成份的分析方法． 2.极限扩散电流主要受哪些因素的影响？在进行定量分析时，怎样消除这些影响？ 解：影响极限扩散电流的主要因素有下面几项：
(1)滴汞电极毛细管特性的影响．汞的流速和汞滴滴下的时间都会影响扩散电流，即汞柱高度影响扩散电流．一般来说，汞柱高度每增加1cm ，扩散电流大约增加2%．因此实验中应保持汞柱的高度不变．
(2) 溶液组分的影响．扩散电流随扩散系数的增加而增加，而溶液的组份不同，其粘度也不同，并且粘度小，被测物质的扩散系数就越大．在分析中，试液和标准溶液组份力求一致．
(3)温度的影响．从扩散电流方程式可知，扩散电流与扩散系数D 有关，而D 受温度的影响较大．在严格的条件下，一般使用恒温装置．在实际分析中，试液和标准溶液的温度相近，故可以不考虑温度的影响．
6.说明极谱法中使用滴汞电极的优缺点。
答：极谱法中使用滴汞电极的优点：
①汞滴的不断下滴，电极表面吸附杂质少，表面经常保持新鲜，测定的数据重现性好。
②氢在汞上的超电位比较大，滴汞电极的电位负到1.3 V （vs SCE ）还不会有氢气析出，这样在酸性溶液中也可进行极谱分析。
③许多金属可以和汞形成汞齐，降低了这些金属离子在滴汞电极上的还原电位，使之更易电解析出。 ④汞易提纯。能够得到高纯度的汞，是保证极谱法具有很好的重现性和准确度的重要条件之一。 极谱法中使用滴汞电极的缺点： ①汞易挥发且有毒。
②汞能被氧化，滴汞电极不能用于比甘汞电极正的电位。 ③滴汞电极上的残余电流较大，限制了测定的灵敏度。 10.解：已知n=2, c =0.000200mol ·L -1=0.200mmol ·L -1, 0.12=i μA, 60.16/13/2=τm
c m nD i 6/13/22/1605τ=
于是4
226/13/210
60.9)200.060.126050.12()605(-?=???==τnm i D cm 2·s -1
A i d
μ24.3=
因为
i i
i In
nF RT E E d de -+
=2/1或
i i i E d de -∝lg
其中
2
/12
/10
2
/1s
a a s D f D f In nF RT E E +=
采用最小二乘法，得到
9992.0,lg 0291.0417.0=-+-=R i
i
i E d de
(或
9992.0,3.3431.14lg
=?+=-R E i i
i de d )
则0.059/n =0.029, n=2.03≈2, 即电极反应的电子数为2.
(2)从作图看到，E de 与i i
i d -lg
具有良好的线性关系，是典型可逆极谱波的对数分析图，因此该电极
反应是可逆的．
(3)对数项为0时的电位即为半波电位，即E 1/2= –0.417V （vs SCE ）
因为氧化态和还原态的活度系数与扩散系数相等，标准电位等于半波电位， 所以E 0= –0.417V(vs SCE)
第十五章 色谱法导论
10.解：（1）A 组分：
2
2
1/22
2
'1/2279.15.54 5.542762
12.518310
0.66mm
2762
279.1 5.25.54 5.542660
12.51830
0.692660
R A A R effA eff effA eff t n W L H n t L n H W L H mm
n ????
==?= ? ??????===??-??
===?= ? ?????===
同理：B 组分：n=2832,H=0.65mm,n eff =2737H eff =0.67mm
（2）：相对保留值：r 2,1=t ’R(B)/t ’R(A)=(307.5-5.2)/(279.1-5.2)=1.1 分离度：,,A 1/2,1/2,307.5279.1
1.09
12.513.6
R B R A B
t t R W W --==
=++
(3)
,A ,A 111.053152.671.05352.6710.65x x r k R r k ?-??=?
??+??
?-????=
? ?+????
=
(4) 由
2
11
22
R L R L ??
=
???可知：
2
2
1.091835140.65X X
S S R L L m
R ????
=?=?= ? ?????
11.解：
12.解：r 2,1=1.05, H eff =0.99，
158761-1.0505.15.1161-r r 162
22
1,21
,22=??? ???=???
? ??=R n eff
m H n L eff eff 7.1599.015876=?==
由2
1122
R L R L ??
=
???
得：
2
2
111.5L ??=
???
L 2=2.25m
13解：t 0=1.0min ，t R =5.0min ，V s =2.0ml ，q 0=50ml/min
(1)容量因子
0.41.0
0.1-0.5t 'k 0===
R t
（2）死体积：V 0=t 0*q 0=1.0*50=50mL
(3)保留体积：V R =t R *q 0=5*50=250mL (4)分配系数：K=kV 0/V S =4*50/2=100 15解：
1500.55
0.01150.0094g 1740.580.0617
100%100%0.41%2.2679
i i i s s s i i s s s m f A
m f A f A m m f A m w m =?∴=?=?=?∴=
?=
?=水水水环氧丙烷
武汉大学版仪器分析知识点总结(适用考中科院的同学)
第一部分：AES,AAS,AFS AES原子发射光谱法是根据待测元素的激发态原子所辐射的特征谱线的波长和强度，对元素进行定性和定量测定的分析方法。 特点： 1．灵敏度和准确度较高 2．选择性好，分析速度快 3．试样用量少，测定元素范围广 4．局限性 （1）样品的组成对分析结果的影响比较显著。因此，进行定量分析时，常常需要配制一套与试样组成相仿的标准样品，这就限制了该分析方法的灵敏度、准确度和分析速度等的提高。 (2）发射光谱法，一般只用于元素分析，而不能用来确定元素在样品中存在的化合物状态，更不能用来测定有机化合物的基团；对一些非金属，如惰性气体、卤素等元素几乎无法分析。 （3）仪器设备比较复杂、昂贵。 术语： 自吸 自蚀 ?击穿电压：使电极间击穿而发生自持放电的最小电压。 ?自持放电：电极间的气体被击穿后，即使没有外界的电离作用，仍能继续保持电离，使放电持续。 ?燃烧电压：自持放电发生后，为了维持放电所必需的电压。 由激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线称为共振线。由较低级的激发态（第一激发态）直接跃迁至基态的谱线称为第一共振线，一般也是元素的最灵敏线。当该元素在被测物质里降低到一定含量时，出现的最后一条谱线，这是最后线，也是最灵敏线。用来测量该元素的谱线称分析线。 仪器： 光源的作用: 蒸发、解离、原子化、激发、跃迁。 光源的影响：检出限、精密度和准确度。 光源的类型： 直流电弧 交流电弧 电火花 电感耦合等离子体(ICP)
ICP 原理 当高频发生器接通电源后，高频电流I 通过感应线圈产生交变磁场(绿色)。 开始时，管内为Ar 气，不导电，需要用高压电火花触发，使气体电离后，在高频交流电场的作用下，带电粒子高速运动，碰撞，形成“雪崩”式放电，产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流（涡电流，粉色），其电阻很小，电流很大(数百安)，产生高温。又将气体加热、电离，在管口形成稳定的等离子体焰炬。 ICP-AES 法特点 1．具有好的检出限。溶液光谱分析一般列素检出限都有很低。 2．ICP 稳定性好，精密度高，相对标准偏差约1%。 3．基体效应小。 4．光谱背景小。 5．准确度高，相对误差为1%，干扰少。 6．自吸效应小 进样： 溶液试样 气动雾化器 超声雾化器 超声雾化器：不连续的信号 气体试样可直接引入激发源进行分析。有些元素可以转变成其相应的挥发性化合物而采用气体发生进样（如氢化物发生法）。 例如砷、锑、铋、锗、锡、铅、硒和碲等元素。 固体试样 (1). 试样直接插入进样 (2). 电弧和火花熔融法 (3). 电热蒸发进样 (4). 激光熔融法 分光仪棱镜和光栅 检测器：目视法，摄谱法，光电法 干扰： 光源 蒸发温度 激发温度/K 放电稳定性 应用范围 直流电弧 高 4000～7000 较差 定性分析，矿物、纯物质、 难挥发元素的定量分析 交流电弧 中 4000～7000 较好 试样中低含量组分的定量分析 火花 低 瞬间10000 好 金属与合金、难激发元素的定量分析 ICP 很高 6000～8000 最好 溶液的定量分析
仪器分析各个章节小结
第八章电位法和永停滴定法- 章节小结 1．基本概念 指示电极：是电极电位值随被测离子的活（浓）度变化而变化的一类电极。 参比电极：在一定条件下，电极电位基本恒定的电极。 膜电位：跨越整个玻璃膜的电位差。 不对称电位：在玻璃电极膜两侧溶液pH相等时，仍有1mV～3mV的电位差，这一电位差称为不对称电位。是由于玻璃内外两表面的结构和性能不完全相同，以及外表面玷污、机械刻划、化学腐蚀等外部因素所致的。 酸差：当溶液pH<1时，pH测得值（即读数）大于真实值，这一正误差为酸差。 碱差：当溶液pH>9时，pH测得值（即读数）小于真实值，这一负误差为碱差，也叫钠差。 转换系数：指当溶液pH每改变一个单位时，引起玻璃电极电位的变化值。 离子选择电极：一般由电极膜（敏感膜）、电极管、内充溶液和内参比电极四个部分组成。 电位选择性系数：在相同条件下，同一电极对X和Y离子响应能力之比，亦即提供相同电位响应的X和Y离子的活度比。 可逆电对：电极反应是可逆的电对。 此外还有相界电位、液接电位、原电池、残余液接电位。 2．基本理论 （1）pH玻璃电极： -浓度一定）、内参比电极（Ag-AgCl电极）、绝缘套； ①基本构造：玻璃膜、内参比溶液（H+与 Cl ②膜电位产生原理及表示式：； ③玻璃电极作为测溶液pH的理论依据。 （2）直接电位法测量溶液pH： ①测量原理。 ②两次测量法。pHs 要准，而且与pHx差值不大于3个pH单位，以消除液接电位。（3）离子选择电极： ①基本构造：电极膜、电极管、内参比溶液、内参比电极； ②分类：原电极、敏化电极； ③响应机理及电位选择性系数； ④测量方法：两次测量法、校正曲线法、标准加入法。 （4）电位滴定法：以电位变化确定滴定终点（E－V曲线法、曲线法、曲线法）。 （5）永停滴定法：以电流变化确定滴定终点，三种电流变化曲线及终点确定。 第九章光谱分析法概论- 章节小结 1．基本概念 电磁辐射：是一种以巨大速度通过空间而不需要任何物质作为传播媒介的光子流。 磁辐射性质：波动性、粒子性 电磁波谱：所有的电磁辐射在本质上是完全相同的，它们之间的区别仅在于波长或频率不同。若把电磁辐射按波长长短顺序排列起来，即为电磁波谱。 光谱和光谱法：当物质与辐射能相互作用时，物质内部发生能级跃迁，记录由能级跃迁所产生的辐射能强度随波长（或相应单位）的变化，所得的图谱称为光谱。利用物质的光谱进行定性、定量和结构分析的方法称光谱法。 非光谱法：是指那些不以光的波长为特征讯号，仅通过测量电磁辐射的某些基本性质（反射、折射、干涉、衍射和偏振）的变化的分析方法。 原子光谱法：测量气态原子或离子外层电子能级跃迁所产生的原子光谱为基础的成分分析方法。为线状光谱。 分子光谱法：以测量分子转动能级、分子中原子的振动能级（包括分子转动能级）和分子电子能级（包括振－转能级
仪器分析考试必考知识点(全面)
仪器分析考试必考知识点 分子光谱法：UV-VIS 、IR 、F 原子光谱法：AAS 电化学分析法：电位分析法、电位滴定 色谱分析法：GC、HPLC 质谱分析法：MS 、NRS 1. 经典分析方法与仪器分析方法有何不同？ 经典分析方法：是利用化学反应及其计量关系，由某已知量求待测物量，一般用于常量分析，为化学分析法。 仪器分析方法：是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，用于微量或痕量分析，又称为物理或物理化学分析法。 化学分析法是仪器分析方法的基础，仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤，二者相辅相成。 3?简述三种定量分析方法的特点和应用要求 一、工作曲线法（标准曲线法、外标法）特点：直观、准确、可部分扣除偶然误差。需要标准对照和扣空白 应用要求：试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内，绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。 二、标准加入法（添加法、增量法）特点：由于测定中非待测组分组成变化不大，可消除基体效应带来的影响 应用要求：适用于待测组分浓度不为零，仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况 三、内标法特点：可扣除样品处理过程中的误差 应用要求：内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近，在相同检测条件下，响应相近，内标物既不干扰待测组分，又不被其他杂质干扰 1、吸收光谱和发射光谱的电子能动级跃迁的关系 吸收光谱：当物质所吸收的电磁辐射能与该物质的原子核、原子或分子的两个能级间跃迁所需要的能量满足厶E=hv的关系时，将产生吸收光谱。M+hv T M* 2、带光谱和线光谱 带光谱：是分子光谱法的表现形式。分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生。 线光谱：是原子光谱法的表现形式。原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的。 2、原子吸收定量原理：频率为v的光通过原子蒸汽，其中一部分光被吸收，使透射光强度减弱。 3、谱线变宽的因素（P-131）： ⑴多普勒（Doppler）宽度Au D：由原子在空间作无规热运动所致。故又称热变宽。 Doppler 宽度随温度升高和相对原子质量减小而变宽。 ⑵压力变宽Au L（碰撞变宽）：由吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起外界压力愈大，浓度越高，谱线愈宽。 1引起谱线变宽的主要因素有哪些？ ⑴自然变宽：无外界因素影响时谱线具有的宽度 ⑵多普勒（Doppler）宽度Au D：由原子在空间作无规热运动所致。故又称热变宽。 ⑶?压力变宽Au L （碰撞变宽）：由吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起 ⑷自吸变宽：光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。 ⑸场致变宽（field broadening）：包括Stark 变宽（电场）和Zeeman 变宽（磁场） 2?火焰原子化法的燃气、助燃气比例及火焰高度对被测元素有何影响？ ①化学计量火焰：由于燃气与助燃气之比与化学计量反应关系相近，又称为中性火焰，这类火焰, 温度高、稳定、干扰小背景低，适合于许多元素的测定。
仪器分析复习资料整理
第二章气相色谱分析 1、气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用? 载气系统（气路系统） 进样系统： 色谱柱和柱箱（分离系统）包括温度控制系统（温控系统）： 检测系统： 记录及数据处理系统（检测和记录系统）： 2、当下列参数改变时，是否会引起分配系数的改变?为什么? (1)柱长缩短, 不会（分配比，分配系数都不变） (2)固定相改变, 会 (3)流动相流速增加, 不会 (4)相比减少, 不会 当下列参数改变时:，是否会引起分配比的变化?为什么? (1)柱长增加, 不会 (2)固定相量增加, 变大 (3)流动相流速减小, 不会 (4)相比增大, 变小 答: k=K/b（b记为相比）,而b=VM/VS ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关. 3、试述速率方程中A, B, C三项的物理意义. H-u曲线有何用途?曲线的形状主要受那些 因素的影响? A、涡流扩散项：气体碰到填充物颗粒时，不断地改变流动方向，使试样组分在气相中形成 类似“涡流”的流动，因而引起色谱的扩张。由于A=2λdp ，表明 A 与填充物的平均颗粒直径 dp 的大小和填充的不均匀性λ 有关，而与载气性质、线速度和组分无关，因此使用适当细粒度和颗粒均匀的担体，并尽量填充均匀，是减少涡流扩散，提高柱效的有效途径。 B、分子扩散项：由于试样组分被载气带入色谱柱后，是以“塞子”的形式存在于柱的很 小一段空间中，在“塞子”的前后 ( 纵向 ) 存在着浓差而形成浓度梯度，因此使运动着的分子产生纵向扩散。而 B=2rDg r 是因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因数 ( 弯曲因子 ) ， D g 为组分在气相中的扩散系数。分子扩散项与 D g 的大小成正比，而 D g 与组分及载气的性质有关：相对分子质量大的组分，其 D g 小 , 反比于载气密度的平方根或载气相对分子质量的平方根，所以采用相对分子质量较大的载气( 如氮气 ) ，可使 B 项降低， D g 随柱温增高而增加，但反比于柱压。弯曲因子 r 为与填充物有关的因素。 C、传质阻力项：传质项系数 Cu C 包括气相传质阻力系数 C g 和液相传质阻力系数 C 1 两 项。所谓气相传质过程是指试样组分从移动到相表面的过程，在这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换，即进行浓度分配。这种过程若进行缓慢，表示气相传质阻力大，就引起色谱峰扩张。对于填充柱： 液相传质过程是指试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部，并发生质量交换，达到分配平衡，然后以返回气液界面的传质过程。这个过程也需要一定时间，在此时间，组分的其它分子仍随载气不断地向柱口运动，这也造成峰形的扩张。液相传质阻力系数 C 1 为： 对于填充柱，气相传质项数值小，可以忽略。 在色谱分析中，理论塔板数与有效理论塔板数的区别就在于前者___没有考虑死时间(死
仪器分析心得体会
仪器分析心得体会 篇一：仪器分析的感想 对仪器分析课程的认识和感想 仪器分析是高等学校等有关专业开设的一门基础课，其目的是使学生在大学学习期间掌握有关仪器分析中一些常用方法的基本原理、特点和应用，对于将来参加科学研究或具体实际工作都是很有益的。 仪器分析法是以物理和化学及其信号强度为基础建立起来的一种分析方法，使用比较复杂和特殊的仪器。仪器分析的基本原理源于分析化学。分析仪器的发展与分析化学的发展紧密相关，分析化学经历过三次重大变革，使得仪器分析也逐步升级，从仪器化、电子化、计算机化到智能化、信息化以至仿生化。 常用的仪器分析方法主要包括几类：光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、质谱法。这些方法依据的原理不同，具有的性能指标如精密度、灵敏度、检出限、测定下限、线性范围、准确度等，在选择方法时，还要有一些考虑，如对样品结果准确度的要求，还有费用（包括仪器的购置费、运转费）、样品量、分析速度等。使用仪器分析法检测样品，具有效率高、速度快、方便、实用的特点。 仪器分析的应用范围十分广泛。仪器分析与科学四大理论（天体、地球、生命、人类起源和深化）及人类社会面临
的五大危机（资源、粮食、能源、人口、环境）问题的解决密切相关，也与工农业生产及人们日常衣食住行用的质量保证等领域密切相关，仪器分析的发展包括仪器和方法两方面的发展，仪器分析的发展趋势表现在建立原位、在体、实时、在线的动态分析检测方法建立无损以及多参数同时检测方法。现在以实现各种分析法的联用；分析仪器的智能化、自动化和微型化等几个方面。 通过对仪器分析这一课程的学习，对常用仪器的基本原理、特点、使用方法和应用都有了大致的认识和掌握。这门学科的实用性强，应用广泛。它的方法和基本思想如逻辑思维，对以后的科研和日常的工作有巨大的帮助。如果能对仪器分析这门课程有深刻认识，对以后仪器的创新和发展也能尽到一份力。 篇二：《仪器分析》问题学习法总结 《仪器分析》问题学习法心得体会 虽然只有短短的八周学习时间，但在张玲老师的指导学习下，使我对仪器分析这门学科了解颇多。通过学习是我知道仪器分析是我们学化学的必学的一门课程，是化学分析中不可缺少的方法。而且随着科技的发展，仪器分析变得越来越重要，在化学分析中的应用也越来越广泛。因此，我们必须学好仪器分析。就像张玲老师说的那样，大学毕业后我们什么书都可以卖掉，但《仪器分析》这本书一定要留下来。
(完整)仪器分析第四版期末复习知识点(比较全),推荐文档
GC特点 （1）分离效率高： 复杂混合物，有机同系物、异构体。 （2）灵敏度高： 可以检测出μg.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量。 （3）分析速度快： 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。 （4）应用范围广： 适用于沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。 不足之处： 不适用于高沸点、难挥发、热不稳定物质的分析。 被分离组分的定性较为困难。 1. 载气系统：包括气源、净化干燥管和载气流速控制；（图中1-6） 2. 进样系统：进样器及气化室； 3. 色谱柱：填充柱（填充固定相）或毛细管柱（内壁涂有固定液）； 4. 检测器：可连接各种检测器，以热导检测器或氢火焰检测器最为常见； 5. 记录系统：放大器、记录仪或数据处理仪； 6. 温度控制系统：柱室、气化室的温度控制。 常用的载气有：氢气、氮气、氦气 色谱柱：色谱仪的核心部件。 检测系统广普型专属型 色谱仪的眼睛。 通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成； 常用的检测器：热导检测器、氢火焰离子化检测器 基线 无试样通过检测器时，检测到的信号即为基线。 基线反映仪器及操作条件的稳定性 标准偏差 色谱高0.607处峰宽度 的一半； r21 = t R2 ′/ t R1 ′= V R2 ′/ V R1 ′ 相对保留值只与柱温和固定相性质有关，与其他色谱操作条件无关，它表示了固定相对这两种组分的选择性。 区域宽度 用来衡量色谱峰宽度的参数，有三种表示方法： （1）标准偏差(σ)：即0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半。 （2）半峰宽(Y1/2)：色谱峰高一半处的宽度Y1/2 =2.354 σ （3）峰底宽(Y或W b)：Y=4 σ 组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、挥发的过程叫做分配过程。 分配系数是色谱分离的依据Array 分配比k 容量因子或容量比
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教学内容 绪论 分子光谱法：UV-VIS、IR、F 原子光谱法：AAS 电化学分析法：电位分析法、电位滴定 色谱分析法：GC、HPLC 质谱分析法：MS、NRS 第一章绪论 ⒈经典分析方法与仪器分析方法有何不同？ 经典分析方法：是利用化学反应及其计量关系，由某已知量求待测物量，一般用于常量分析，为化学分析法。仪器分析方法：是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，用于微量或痕量分析，又称为物理或物理化学分析法。 化学分析法是仪器分析方法的基础，仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤，二者相辅相成。 ⒉仪器的主要性能指标的定义 1、精密度（重现性）：数次平行测定结果的相互一致性的程度,一般用相对标准偏差表示（RSD%），精密度表征测定过程中随机误差的大小。 2、灵敏度：仪器在稳定条件下对被测量物微小变化的响应，也即仪器的输出量与输入量之比。 3、检出限（检出下限）：在适当置信概率下仪器能检测出的被检测组分的最小量或最低浓度。 4、线性范围：仪器的检测信号与被测物质浓度或质量成线性关系的范围。 5、选择性：对单组分分析仪器而言，指仪器区分待测组分与非待测组分的能力。 ⒊简述三种定量分析方法的特点和应用要求 一、工作曲线法（标准曲线法、外标法） 特点：直观、准确、可部分扣除偶然误差。需要标准对照和扣空白 应用要求：试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内，绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。 二、标准加入法（添加法、增量法） 特点：由于测定中非待测组分组成变化不大，可消除基体效应带来的影响 应用要求：适用于待测组分浓度不为零，仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况 三、内标法 特点：可扣除样品处理过程中的误差 应用要求：内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近，在相同检测条件下，响应相近，内标物既不干扰待测组分，又不被其他杂质干扰 第2章光谱分析法引论 习题
现代仪器分析重点总结(期末考试版)
现代仪器分析：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。灵敏度：指待测组分单位浓度或单位质量的变化所引起测定信号值的变化程度。灵敏度也就是标准曲线的斜率。斜率越大，灵敏度就越高 光分析法：利用光电转换或其它电子器件测定“辐射与物质相互作用”之后的辐射强度等光学特性，进行物质的定性和定量分析的方法。 光吸收：当光与物质接触时，某些频率的光被选择性吸收并使其强度减弱，这种现象称为物质对光的吸收。 原子发射光谱法：元素在受到热或电激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、定量的分析方法。 主共振线：在共振线中从第一激发态跃迁到激发态所发射的谱线。 分析线：复杂元素的谱线可能多至数千条，只选择其中几条特征谱线检验，称其为分析线。 多普勒变宽：原子在空间作不规则的热运动所引起的谱线变宽。 洛伦兹变宽：待测原子和其它粒子碰撞而产生的变宽。 助色团：本身不吸收紫外、可见光，但与发色团相连时，可使发色团产生的吸收峰向长波方向移动，且吸收强度增强的杂原子基团。 分析仪器的主要性能指标是准确度、检出限、精密度。 根据分析原理，仪器分析方法通常可以分为光分析法、电分析化学方法、色谱法、其它仪器分析方法四大类。 原子发射光谱仪由激发源、分光系统、检测系统三部分组成。 使用石墨炉原子化器是，为防止样品及石墨管氧化应不断加入（N2）气，测定时通常分为干燥试样、灰化试样、原子化试样、清残。 光谱及光谱法是如何分类的？ ⑴产生光谱的物质类型不同:原子光谱、分子光谱、固体光谱；⑵光谱的性质和形状：线光谱、带光谱、连续光谱；⑶产生光谱的物质类型不同：发射光谱、吸收光谱、散射光谱。 原子光谱与发射光谱，吸收光谱与发射光谱有什么不同 原子光谱：气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一定频率的电磁波辐射，经过光谱依所得到的一条条分立的线状光谱。 分子光谱：处于气态或溶液中的分子，当发生能级跃迁时，所发射或吸收的是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。 吸收光谱：当物质受到光辐射作用时，物质中的分子或原子以及强磁场中的自选原子核吸收了特定的光子之后，由低能态被激发跃迁到高能态，此时如将吸收的光辐射记录下来，得到的就是吸收光谱。发射光谱：吸收了光能处于高能态的分子或原子，回到基态或较低能态时，有时以热的形式释放出所吸收的能量，有时重新以光辐射形式释放出来，由此获得的光谱就是发射光谱。 选择内标元素和分析线对有什么要求？ a. 若内标元素是外加的，则该元素在分析试样中应该不存在，或含量极微可忽略不计，以免破坏内标元素量的一致性。 b. 被测元素和内标元素及它们所处的化合物必须有相近的蒸发性能，以避免“分馏”现象发生。 c. 分析线和内标线的激发电位和电离电位应尽量接近（激发电位和电离电位相等或很接近的谱线称为“均称线对”）；分析线对应该都是原子线或都是离子线，一条原子线而另一条为离子线是不合适的。 d. 分析线和内标线的波长要靠近，以防止感光板反衬度的变化和背景不同引起的分析误差。分析线对的强度要合适。 e. 内标线和分析线应是无自吸或自吸很小的谱线，并且不受其他元素的谱线干扰。 原子荧光光谱是怎么产生的？有几种类型？ 过程：当气态原子受到强特征辐射时，由基态跃迁到激发态，约在10-8s后，再由激发态跃迁回到基态，辐射出与吸收光波长相同或不同的辐射即为原子荧光。 三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光。 为什么原子发射光谱法可采用内标法来消除实验条件的影响？ 影响谱线强度因素较多，直接测定谱线绝对强度计算难以获得准确结果，实际工作多采用内标法。内标法属相对强度法，是在待测元素的谱线中选一条谱线作为分析线，然后在基体元素或在加入固定量的其他元素的谱线中选一条非自吸谱线作为内标线，两条谱线构成定量分析线对。 通常为什么不用原子吸收光谱法进行物质的定性分析？ 答：原子吸收光谱法是定量测量某一物质含量的仪器，是定量分析用的，不能将物质分离，因此不能鉴定物质的性质，因此不能。。。。 原子吸收光谱法，采用峰值吸收进行定量分析的条件和依据是什么？ 为了使通过原子蒸气的发射线特征(极大)频率恰好能与吸收线的特征(极大)频率相一致，通常用待测元素的纯物质作为锐线光源的阴极，使其产生发射，这样发射物质与吸收物质为同一物质，产生的发射线与吸收线特征频率完全相同，可以实现峰值吸收。 朗伯比尔定律的物理意义是什么？偏离朗伯比尔定律的原因主要有哪些？ 物理意义是：当一束平行单色光通过均匀的溶液时，溶液的吸光度A与溶液中的吸光物质的浓度C及液层厚度L的乘积成正比。A=kcL 偏离的原因是：1入射光并非完全意义上的单色光而是复合光。2溶液的不均匀性，如部分入射光因为散射而损失。3溶液中发生了如解离、缔合、配位等化学变化。 影响原子吸收谱线宽度的因素有哪些？其中最主要的因素是什么？ 答：影响原子吸收谱线宽度的因素有自然宽度Δf N、多普勒变宽和压力变宽。其中最主要的是多普勒变宽和洛伦兹变宽。 原子吸收光谱法，采用极大吸收进行定量的条件和依据是什么？ 答：原子吸收光谱法，采用极大吸收进行定量的条件：①光源发射线的半宽度应小于吸收线半宽度；②通过原子蒸气的发射线中心频率恰好与吸收线的中心频率ν0相重合。定量的依据：A=Kc 原子吸收光谱仪主要由哪几部分组成？各有何作用？ 答：原子吸收光谱仪主要由光源、原子化器、分光系统、检测系统四大部分组成。
仪器分析 总结
第一章和第二章 1，电化学分析法的定义： 电化学分析法是根据物质的电学和电化学性质为分析一句来测定物质含量的一类分析方法。这类方法通常需要以化学电池，并在化学电池（被测溶液）中放置两个电极，两个电极与外接电源相连或不相连，测定通过化学电池的电阻（电导）、电流、两电极间的电位差或电极增加的质量，从而计算出被测物质的含量。 2,，电化学分析法的分类： ①电导分析法②电位分析法③电解分析法④库仑分析法⑤极谱法和伏安法 3，化学电池 化学电池是化学能与电能互相转换的装置； 组成化学电池的条件； 根据电极与电解质的接触方式不同，化学电池分为两类：液接和非液接；（等等，课本P10-11）4，盐桥：由装有电解质及凝胶状琼脂的 U型玻璃管构成。 由于其中电解质的浓度比较高，在他与电池中的两溶液链接式，界面上所形成的电位差基本上由盐桥中的电解质扩散产生。由于电解质的正、负离子扩散速率相近，产生的电位差很小，并且这两个电位差的方向正好相反，可以相互抵消。 5,能斯特方程 第三章 1，电位分析法的定义：
通过测定化学电池的电位差，根据电极电位和溶液中某种离子的活度（或浓度）之间的关系来测定待测物质活度（或浓度）的电化学分析法称为电位分析法。 2，电位分析法的原理： 测量装置：电位差计(毫伏计）、参比电极、指示电极。 测量时参比电极电极电位保持不变；指示电极电极电位随待测离子活度或浓度的变化而变，电池电动势随指示电极的电极电位而变。 3，电位分析法的分类： ①直接电位法直接测量电池电动势，根据Nernst公式计算出待测物质的含量。 a,直接比较法 b，标准曲线法 ×c,标准加入法 d,连续标准加入法—格氏作图法 ②电位滴定法通过测量滴定过程中电池电动势的突变确定滴定终点，进而求出待测物质的含量。 确定滴定终点：a,E-V曲线法三切线法 b,ΔE/ΔV-V曲线法曲线最高点所对应的体积V即为滴定终点时所消耗滴定剂的体积 c,Δ2E/ΔV2-V曲线法Δ2E/ΔV2=0时所对应的体积V就是滴定终点。4，参比电极的定义：电极电位恒定，不受溶液组成或电流流动方向变化影响的电极。 参比电极的主要要求：稳定性好 指示电极定义：电位随溶液中待测离子活度（或浓度）变化而变化，并能反映出待测离子活度（或浓度）的电极。
仪器分析知识总结(改进版)
仪器分析复习资料（改进版） 绪论 分子光谱法：UV-ＶＩS、ＩR、F 原子光谱法:ＡAＳ 电化学分析法:电位分析法、电位滴定 色谱分析法:GC、HPLＣ 质谱分析法:MＳ、ＮRS 第一章绪论 ⒈经典分析方法与仪器分析方法有何不同？ 经典分析方法:是利用化学反应及其计量关系,由某已知量求待测物量，一般用于常量分析,为化学分析法。 仪器分析方法：是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，用于微量或痕量分析，又称为物理或物理化学分析法。 化学分析法是仪器分析方法的基础,仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤，二者相辅相成。 ⒉仪器的主要性能指标的定义 1、精密度（重现性）:数次平行测定结果的相互一致性的程度,一般用相对标准偏差表示（RＳD%),精密度表征测定过程中随机误差的大小。 2、灵敏度：仪器在稳定条件下对被测量物微小变化的响应，也即仪器的输出量与输入量之比。 3、检出限(检出下限):在适当置信概率下仪器能检测出的被检测组分的最小量或最低浓度。 4、线性范围：仪器的检测信号与被测物质浓度或质量成线性关系的范围。 5、选择性：对单组分分析仪器而言，指仪器区分待测组分与非待测组分的能力。 校准曲线包括工作曲线和标准曲线： 工作曲线:配置4到6个不同浓度的标准溶液,加入与实际样品类似的基体中制成加标模拟样品采用和实际样品相同的分析方法测定（经过预处理的）,以加标模拟样品的浓度为横坐标，响应信号为纵坐标绘制的标准曲线。 没有经过预处理的为标准曲线 标准参考物质法:取与待测试样相似的一定量标准参考物质，在规定的实验条件下进行检测根据测量值与给定的标准参考量值计算相对误差，越小越准确。 加标回收法:没有标准参考物质的条件下,向样品中加入一定量的被测成分的纯物质或者已知量的标准物质，两份试样同时按照相同的分析步骤加标的一份所得结果减去未加标的一份，差值同标准物质的理论值只比即加标回收率。(越接近100％越好） 注意事项:加标物质不能过多，一般为测量物含量的０．5-2．0倍，加标后的总含量不应超过方法测定的总含量。加标物质的浓度应该高,体积小，不超过原始试样体积的1% 标准方法比较法:和国标（已知方法)得到的结果比较。至少设计9组，分浓度的高，中,低三个浓度。 线性:被测物信号值与试样中被测物浓度直接呈正比关系的程度 线性范围：待测物质的浓度或量和测量信号值呈线性关系的浓度或者量的范围。（从测定的最低浓度扩展到校正曲线偏离线性浓度的范围。) ⒊简述三种定量分析方法的特点和应用要求 一、工作曲线法(标准曲线法、外标法） 特点:直观、准确、可部分扣除偶然误差。需要标准对照和扣空白 应用要求:试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内,绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。 二、标准加入法(添加法、增量法) 特点：由于测定中非待测组分组成变化不大,可消除基体效应带来的影响 应用要求:适用于待测组分浓度不为零，仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况 三、内标法 特点:可扣除样品处理过程中的误差 应用要求：内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近,在相同检测条件下，响应相近，内标物既不干扰待测组分,又不被其他杂质干扰 第2章光谱分析法引论 习题 １、吸收光谱和发射光谱的电子能动级跃迁的关系 吸收光谱：当物质所吸收的电磁辐射能与该物质的原子核、原子或分子的两个能级间跃迁所需要的能量满足ΔE=hv 的关系时,将产生吸收光谱。M+hv→M* 发射光谱：物质通过激发过程获得能量,变为激发态原子或分子M*,当从激发态过渡到低能态或某态时产生发射光谱。M*→M＋hv 2、带光谱和线光谱 带光谱:是分子光谱法的表现形式。分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生。 线光谱：是原子光谱法的表现形式。原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的。 第６章原子吸收光谱法（P130) 1、定义:它是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收来进行定量分析的方法。基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱。 原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。 优点:灵敏度高,准确度高，选择性好,分析速度块，试样用量少,应用范围光 缺点:换等频率频繁,不可同时测定多个元素,对于难溶解元素有困难。 ２、原子吸收定量原理：频率为ν的光通过原子蒸汽,其中一部分光被吸收,使透射光强度减弱。 3、谱线变宽的因素（P-１31)： 自然宽度：由原子本身性质引起,在无外界因素影响情况下谱线仍有一定宽度，这种宽度为自然宽度△VＮ ⑴多普勒（Doppｌer）宽度ΔυD：由原子在空间作无规热运动所致。故又称热变宽。 Ｄｏｐplｅr宽度随温度升高和相对原子质量减小而变宽。 ⑵压力变宽ΔυL(碰撞变宽）:由吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起 外界压力愈大，浓度越高,谱线愈宽。 4、对原子化器的基本要求：①使试样有效原子化；②使自由状态基态原子有效地产生吸收; ③具有良好的稳定性和重现形；④操作简单及低的干扰水平等。 锐线光源：指发射线的半宽度比吸收线半宽度窄得多，且发射中心频率与吸收线中心频率相一致的光源。 石墨炉原子化法的过程:干燥，灰化，原子化，净化 1.测量条件选择 ⑴分析线:一般用共振吸收线。 ⑵狭缝光度:Ｗ=ＤS没有干扰情况下,尽量增加Ｗ,增强辐射能。 ⑶灯电流：按灯制造说明书要求使用 ⑷原子条件:燃气：助燃气、燃烧器高度石墨炉各阶段电流值 ⑸进样量：（主要指非火焰方法） 2.分析方法 (1)．工作曲线法 最佳吸光度0．１---0．5，工作曲线弯曲原因:各种干扰效应。 ⑵. 标准加入法 标准加入法能消除基体干扰，不能消背景干扰。使用时,注意要扣除背景干扰。 Boｌtmaｎ分布定律:(Nj,N０分别代表单位体积内激发态原子数和基态原子数）1,Nｊ/N0值温度越高,比值越大２,在同一温度下,不同元素电子跃迁的能级Ej值越小,共振波长越长，比值越大。 习题 ⒈引起谱线变宽的主要因素有哪些？ ⑴自然变宽:无外界因素影响时谱线具有的宽度 ⑵多普勒(Doppler)宽度ΔυD：由原子在空间作无规热运动所致。故又称热变宽。 ⑶．压力变宽ΔυＬ(碰撞变宽）：由吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起
仪器分析知识点总结
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结构关系所建立起来的分析方法； 光分析法的三个基本过程：（1）能源提供能量；（2）能量与被测物之间的相互作用；（3）产生信号。 光分析法的基本特点：（1）所有光分析法均包含三个基本过程；（2）选择性测量，不 涉及混合物分离（不同于色谱分析）；（3）涉及大量光学元器件。 光谱仪器通常包括五个基本单元：光源；单色器；样品；检测器；显示与数据处理； 2、原子发射光谱分析法：以火焰、电弧、等离子炬等作为光源，使气态原子的外层电子受激发射出特征光谱进行定量分析的方法。 原子发射光谱分析法的特点: （1）可多元素同时检测各元素同时发射各自的特征光谱； （2）分析速度快试样不需处理，同时对几十种元素进行定量分析（光电直读仪）； （3）选择性高各元素具有不同的特征光谱； （4）检出限较低（5）准确度较高10?0.1 g x g-1(—般光源)；ng x g-1(ICP ) 5%?10% (一般光源) ; <1% (ICP) ; （6）ICP-AES性能优越线性范围4?6数量级，可测高、中、低不同含量试样; 缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低。 3、原子吸收光谱分析法：利用特殊光源发射出待测元素的共振线，并将溶液中离子转变成气态原子后，测定气态原子对共振线吸收而进行的定量分析方法。 特点： （1）检出限低，10-10 ?10-14 g; （2）准确度高，1%?5%; （3）选择性高，一般情况下共存元素不干扰; （4）应用广，可测定70多个元素（各种样品中） ; 局限性：难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时多元素测量 4、多普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者（接受器）则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。 5、原子荧光分析法：气态原子吸收特征波长的辐射后，外层电子从基态或低能态跃迁到高能态，在10-8s 后跃回基态或低能态时，发射出与吸收波长相同或不同的荧光辐射，在与光源成90 度的方向上，测定荧光强度进行定量分析的方法。 6、分子荧光分析法：某些物质被紫外光照射激发后，在回到基态的过程中发射出比原激发波长更长的荧光，通过测量荧光强度进行定量分析的方法。 特点： （1）灵敏度高 比紫外-可见分光光度法高2? 4 个数量级;为什么？ 检测下限：0.1?0.1 g/cm -3 相对灵敏度：0.05mol/L 奎宁硫酸氢盐的硫酸溶液。 （2）选择性强 既可依据特征发射光谱，又可根据特征吸收光谱; （3）试样量少 缺点：应用范围小。 7、分子磷光分析法：处于第一最低单重激发态分子以无辐射弛豫方式进入第一三重激发态，再跃迁返回基态发出磷光。测定磷光强度进行定量分析的方法。 8、X射线荧光分析法：原子受高能辐射，其内层电子发生能级跃迁，发射出特征X射
仪器分析复习总结
1.光谱范围：仪器能测量光谱的波长范围。 2.工作范围:仪器能按规定的准确度和精密度进行测量的吸光度或强度范围。 3.厚度:样品池的两个平行且透光的内表平面之间的距离。 4.光路长度:光通过吸收池内物质的入射面和出射面之间的路程。当垂直入射时，应与厚度相同。 5.仪器的准确度:在不考虑随机误差的情况下，仪器给出的读数与被测量的真值相一致的能力。考察系统误差。 6.仪器的重复性:在不考虑系统误差的情况下，仪器对某一测量值能给出相一致读数的能力 (短时间内) 。 7.仪器的稳定性:在一段时间内，仪器保持其精密度的能力 8.仪器的可靠性:仪器保持其所有性能(准确度、精密度和稳定性)的能力。 1 仪器分析：是指通过测量物质是某些物理或者物理化学性质` 参数及其变化来确定物质的组成成分含量级化学结构的分析方法。 2 定性分析：鉴定式样由哪些元素、离子、基团或化合物组成，即确定物质的组成。 3 定量分析：试样中各种组分(如元素、根或官能团等)含量的操作。 4精密度：指同一分析仪器的同一方法多次测定所得到数据间的一致程度，是表征随机误差大小的指标，亦成为重复测定结果随测定平均值的分散度，即重现性。 5 灵敏度：仪器或分析方法灵敏度是指区别具有微小浓度差异分析物能力的度量，它取决于两个因素：即校准曲线的斜率和仪器设备的重现性或精密度。 6 检出限：又称检测下限或最低检出量，指一定置信水平下检出分析物或组分的最小量或最低浓度。它取决于分析物产生信号与本底空白信号波动或噪声统计平均值之比。 7动态范围：定量测定最低浓度（LOQ)扩展到校准曲线偏离线性响应（LOL）的浓度范围。 8选择性：一种仪器方法的选择性是指避免试样中含有其它组分干扰组分测定的程度。 9 分辨率：指仪器鉴别由两相近组分产生信号的能力。不同类型仪器分辨率指标各不相同，光谱仪器指将波长相近两谱线（或谱峰）分开的能力；质谱仪器指分辨两相邻质量组分质谱峰的分辨能力；色谱指相邻两色谱峰的分离度；核磁共振波谱有它独特的分辨率指标，以临二氯甲苯中特定峰，在最大峰的半宽度为分辨率大小。 10 分析仪器的校正：仪器分析中将分析仪器产生的各种响应信号值转变成被测物质的质量或浓度的过程称为校正。一般包括分析仪器的特征性能指标和定量分析方法校正。 11 电磁辐射：电场和磁场的交互变化产生的电磁波，电磁波向空中发射或汇聚的现象，叫电磁辐射举例说，正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷，便会产生电磁能量。 12 电磁辐射的吸收、发射、散射、折射、干涉、衍射： (4) 折射折射是光在两种介质中的传播速度不同；(7) 衍射光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象； 13 分子光谱、原子光谱 分子光谱：分子从一种能态改变到另一种能态时的吸收或发射光谱（可包括从紫外到远红外直至微波谱）。 原子光谱：是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列光所组成的光谱。
仪器分析知识点复习
第一章绪论 1.解释名词：（1）灵敏度（2）检出限 （1）灵敏度：被测物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度。（2）检出限：一定置信水平下检出分析物或组分的最小量或最小浓度。 2.检出限指恰能鉴别的响应信号至少应等于检测器噪声信号的（C ）。 A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍 3.书上第13页，6题，根据表里给的数据，写出标准曲线方程和相关系数。 y=5.7554x+0.1267 R2=0.9716 第二章光学分析法导论 1. 名词解释：（1）原子光谱和分子光谱；（2）发射光谱和吸收光谱；（3）线光谱和带光谱； （1）原子光谱：原子光谱是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，表现形式为线光谱。 分子光谱：分子光谱是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的，表现为带光谱。 （2）吸收光谱：当电磁辐射通过固体、液体或气体时，具一定频率(能量)的辐射将能量转移给处于基态的原子、分子或离子，并跃迁至高能态，从而使这些辐射被选择性地吸收。 发射光谱：处于激发态的物质将多余能量释放回到基态，若多余能量以光子形式释放，
产生电磁辐射。 （3）带光谱：除电子能级跃迁外，还产生分子振动和转动能级变化，形成一个或数个密集的谱线组，即为谱带。 线光谱：物质在高温下解离为气态原子或离子，当其受外界能量激发时，将发射出各自的线状光谱。其谱线的宽度约为10-3nm，称为自然宽度。 2. 在AES、AAS、AFS、UV-Vis、IR几种光谱分析法中，属于带状光谱的是UV-Vis、IR，属于线性状光谱的是AES、AAS、AFS。 第三章紫外-可见吸收光谱法 1. 朗伯-比尔定律的物理意义是什么？什么是透光度？什么是吸光度？两者之间的关系是什么？ 2. 有色配合物的摩尔吸收系数与下面因素有关系的是（B） A.吸收池厚度 B.入射光波长 C.吸收池材料 D.有色配合物的浓度 3. 物质的紫外-可见吸收光谱的产生是由于（B） A.分子的振动 B. 原子核外层电子的跃迁 C.分子的转动 D. 原子核内层电子的跃迁 4. 以下跃迁中那种跃迁所需能量最大（A） A. σ→σ* B. π→π* C. n→σ* D. n→π* 5. 何谓生色团和助色团？试举例说明。 从广义来说，所谓生色团，是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团，人们通常将能吸收紫外，可见光的原子团或结构系统定义为生色团。此类基团为具有不
仪器分析全知识点
分子光谱的分类 分子吸收光谱 转动光谱（远红外光谱） 振动光谱（红外光谱） 电子光谱（紫外-可见光谱） 分子发射光谱 电子光谱（分子荧光、磷光） 原子光谱的分类 原子吸收光谱 原子发射光谱 光、电、色 1 色谱法分类 气相色谱法 高效液相色谱法 电化学分析法分类 电位分析法 电位滴定法 伏安法 3 紫外-可见分光光度法(紫外-可见吸收光谱法):物质分子对紫外-可见光的吸收进行定性、定量及结构分析。 紫外-可见光区分为远紫外(10~200nm)、近紫外(200~360nm)和可见部分 (360~760nm)；远紫外的吸收测量在真空下进行；通常研究近紫外-可见光围的光谱行为。 第2章紫外-可见分光光度法 4 §2－1 分子光谱概述 1．分子光谱产生 M＋hν==M* 基态激发态 E1 E2 分子吸收能量后，电子从一个能级跃迁到另一个能级 分子部电子能级的跃迁而产生的光谱：紫外-可见光谱 5 吸收光谱(吸收曲线): 横坐标用波长或频率表示；物质的吸收峰位置对应于分子结构，是定性依据。 纵坐标用光强的参数表示，如透光率、吸光度、吸光系数等，是定量依据。 2．吸收光谱特征 6 3．光吸收定律：朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律 当一束强度为I0 的平行单色光照射到均匀而非散射的溶液时，光的一部分(强度为Ia)被吸收，一部分(强度为It)透过溶液，一部分(强度为Ir)被器皿表面所反射，则 I0 = Ia + It + Ir
光的反射损失Ir 主要决定于器皿材料、形状、大小和溶液性质。在相同条件下，这些因素是固定的，且反射损失的量很小，故Ir 可忽略不计，则: I0 = Ia + It 散射：光通过不均匀悬浮颗粒时，部分光束将偏离原来方向而分散到各个方向去。 单色光: 单一频率（波长）的光 7 透光度（透光率或透射比）（T ，Transmittance ） ：透过光强度与入射光强度之比 ： T = I / I0 吸光度（A, Absorbance ）：物质对光的吸收程度，其值为透光度的负对数： 注：A 、T 无单位 方便起见, 透过光强度 It 用 I 表示 8 人们对光吸收定律认识，经历了较长历史过程。 1760年，Lambert 提出光吸收程度与溶液厚度b 成正比： b k I I A 'lg == 1852年，Beer 提出光吸收程度与吸光物质微粒数目（浓度）成正比： c k I I A ''lg == 9 两个定律合并起来叫Lambert-Beer 定律： abc I I A == lg 若b 的单位是cm ；c 的单位是g ·L-1时，a 为吸光系数，单位是： 若b 的单位是cm ；c 的单位是mol ·L-1时： 10 e 与a 的关系 ：e =M a , M 为物质摩尔质量。 注： Lambert-Beer 定律不仅适用于溶液，也适用于均匀的气体和固体状态的吸光物质，是各类吸收光谱法，如红外光谱法和原子吸收光谱法等的定量分析依据。 11 光吸收基本定律: 朗伯-比尔定律 意义: 当一束平行单色光通过均匀、非散射溶液时，其吸光度与溶液浓度和液层厚度乘积成正比. A=lg(I0/It)=kbc 12 T －透光率（透射比）（Transmittance ） A = lg (I0/It) = lg(1/T) = -lgT = kbc 13 吸光度A 、透光率T 与浓度c 的关系 14 当吸光物质浓度为1mol ·L-1, 液池厚1cm 时，一定波长的单色光通过溶液时的吸光度值。