仪器分析期末考试重点总结

仪器分析期末考试重点总结
仪器分析期末考试重点总结

气相色谱基本原理:借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。 载气系统、进样系统、色谱柱与柱箱、检测系统、记录与数据处理系统。气相色谱仪具有一个让载气连续运行,管路密闭的气路系统.进样系统包括进样装置和气化室.其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化,然后快速定量地转入到色谱柱中.

固定液:是一些高沸点的有机化合物,例如,角鲨烷,作为固定相被均匀地涂抹在担体上。

担体:多孔,比表面积大,表面无吸附性,是用来承担固定液的物质。例如:硅藻土。

气相色谱法的特点:高选择性(复杂混合物,有机同系物、异构体。手性异构体)高灵敏度(可以检测出μg.g-1(10-6)级至(10-9)级的物质量)高效能、快速、应用范围广(气:沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析)(液:高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析)缺:被分离组分的定性较为困难。

分配过程: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 分配系数:在一定温度下,组分在两相间分配达到平衡时的浓度(单位:g / mL )比,K 分配比:在一定温度下,组分在两相间分配达到平衡时的质量比(容量因子\容量比) k k 容量因子越大,保留时间越长。 β为相比。 β= VM/VS V M 为流动相体积,即柱内固定相颗粒间的空隙体积;V S 为固定相体积,气-液色谱柱(为固定液体积);气-固色谱柱:为吸附剂表面容量r 21 = t ′R2 / t ′R1= V ′R2 / V ′R1= α 滞留因子=质量分数ω: u s :组分在色谱柱内的线速度; u :流动相在色谱柱内的线速度 塔板理论的假设:在每一个平衡过程间隔内,平衡可以迅速达到;将载气看作成脉动(间歇)过程;试样沿色谱柱方向的扩散可忽略;每次分配的分配系数相同。 速率方程(范弟姆特方程式)H = A + B /u + C ·u 减小ABC 三项可提高柱效 H 减小n 增大 A ─ 涡流扩散项A = 2λdp dp :固定相的平均颗粒直径 λ:固定相的填充不均匀因子 B /u —分子扩散项B = 2 γDg γ:弯曲因子,填充柱色谱γ< 1。Dg :试样组分分子在气相中的扩散系数(cm2·s-1)

C ·u —传质阻力项:传质阻力包括气相传质阻力C g+液相传质阻力C L 难分离物质对的分离度影响:保留值之差─色谱过程的热力学因素;区域宽度─动力学因素。 R =1.5:达99.7%(相邻两峰完全分离的标准) HPLC 与GC 差别:GC 能气化、热稳定性好、且沸点较低的样品,高沸点、挥发性差、热稳定性差、离子型及高聚物

的样品不可检测,占有机物的20%;流动相为惰性气体加温操作。HPLC:溶解后能制成溶液的样品,不受样

品挥发性和热稳定性的限制分子量大、难气化、热稳定性差及高分子和离子型样品均可检测用途广泛,

占有机物的80%,流动相为液体,室温;高压(液体粘度大,峰展宽小。

气相色谱检测器:浓度型 TCD ECD 、质量型FID FPD 。

热导池检测器TCD:价格便宜,性能稳定,线性范围宽,对无机物和有机物都能相应,例如甲烷、CO2等,应用广泛,灵

敏度较低。 (苯) 电子捕获检测器ECD :只对具有电负性的物质有响应,含有卤素、硫、磷、氮、氧的物质具有电负性越强,响应灵

敏度就越高。

氢火焰离子化检测器FID 对有机化合物具有很高的灵敏度;只适用痕量有机物分析;正庚烷

火焰光度检测器FPD :对含磷、含硫的化合物有高选择性和高灵敏度的检测器

色谱定性分析:用已知纯物质对照定性;利用文献保留值定性(利用相对保留值r 21定性);用保留指数定性

峰面积的测量:A = 1.065 h ·Y 1/2,峰高乘平均峰宽法:A = h ·(Y 0.15 + Y 0.85 )/ 2

绝对校正因子:f ' i =m i / Ai 相对校正因子f i =f ’i/f ’s 归一化法:如果各组分相对校正因子值很接近,可用峰面积归一化: 内标法:准确称取m 克样品,加入一定量的某种纯物质ms 克, 作为内标物,将(m + ms )混合样品注射到仪器中,记录流出曲线。响应值

S=1/f fs=1 M s c c K ==组分在流动相中的浓度组分在固定相中的浓度M s

m m k ==组分在流动相中的质量组分在固定相中的质量βK V V c c V V m V V m m m k =?===M S M S M M M S S S M S u u R S S =M 'R M M R t t t t t k =-=H L n =222/1(16(54.5Y t Y t n R R ==)(2112)1()2(Y Y t t R R R +-=)()(18.1)(21)(59.0)1(2/1)2(2/1)1()2()1(2/1)2(2/1)1()2(Y Y t t Y Y t t R R R R R +-=+-=221212)1(16-=r r R n 有效BC H 2A +=最小%100.............%100221121??++?+??=?+++=n n i i n i i A f A f A f A f m m m m w %100......21?+++=n i i A A A A w %100100100??=?=?=S s i i s S s i i s i i A f A f m m m A f A f m m m w

高效液相色谱法主要类型:液-液分配色谱、液-固吸附色谱、离子交换色谱、空间排阻色谱

液-液分配色谱:固定相与流动相均为液体且互不相容。流动相的极性<固定液的极性 (正相液相色谱);

流动相的极性>固定液的极性 (反相液相色谱)。正相与反相出峰顺序相反

梯度洗提:流动相中含有两种或更多不同极性的溶剂,在分离过程中按一定的程序连续改变流动相中溶剂的配比和极性,通过流动相中极性的变化来改变被分离组分的容量因子,以提高分离效果,缩短分离时间,增加分辨能力,减低最低检出限,提高定量分析的精度。不同:分离呈阶梯性质的,程序升温是线性的。相同:可人为控制其配比及加热速率 程序升温:柱温按预定的加热速度,随时间作线性或非线性增加,升温的速度呈线性

电化学分析法:电位分析法(离子选择性电极法-直接电位法、电位滴定法)电解分析法、库仑分析法、伏安分析法 指示电极:用来指示溶液中离子活度变化的电极,其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化,在一定的测量条件下,

当溶液中离子活度一定时,指示电极的电极电位为常数.如:测定溶液pH 时,可以使用玻璃电极作为指示电极,

玻璃电极的膜电位与溶液pH 成线性关系,可以指示溶液酸度的变化. 要求:响应速度快、选择性好。特性:

酸误差pH<1时,pH 测量值>真实值;碱误差pH>9时,测量值<真实值

参比电极:在进行电位测定时,是通过测定原电池电动势来进行的,电动势的变化要体现指示电极电位的变化,因此需

要采用一个电极电位恒定,不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准,这样的电极为参

比电极.例如,测定溶液pH 时,通常用饱和甘汞电极作为参比电极. 要求:电极电位稳定、重现性好。

电池的电动式为: E = E 正极 – E 负极 T = 298.16 K , R = 8.314 J/mol·K , F = 96487 C/mol

金属-金属离子电极:惰性金属电极:氟离子选择性电极: 不对称电位:若玻璃膜两侧的H+活度相等,横跨膜两侧仍会存在1~30mV 的电位差 液接电位:是因离子扩散通过界面的速度不同而形成的界面电位差。 ai 被测离子活度,aj 干扰离子活度, Ki,j , j 离子对i 离子的选择性系数。 阳离子取+号阴离子(-);Ki,j ↓电极对i 离子的选择性↑

晶体膜电极:使用固态晶体膜对离子进行选择性响应;通过离子在膜中的迁移而导电。(单晶膜电极-氟离子\压片电极) 氟离子选择性电极:敏感膜:(氟化镧单晶)内参比电极:Ag-AgCl 电极(管内)内参比溶液:0.1mol/L 的NaCl 和0.1mol/L 的NaF 溶液。原理:LaF3的晶格中有空穴,在晶格上的F-可以移入晶格邻近的空穴而导电。对于一定的晶体膜,离子的大小、形状和电荷决定其是否能够进入晶体膜内,故膜电极一般都具有较高的离子选择性。当氟电极插入到F-溶液中时,F-在晶体膜表面进行交换。25℃时:ΔE M = K - 0.059 lg a F- = K + 0.059 pF 需要在pH5~6之间使用,pH 高时,溶液中的OH-与氟化镧晶体膜中的F-交换,pH 较低时,溶液中的F -生成HF 或HF2-。

压片电极:刚性基质电极(玻璃电极)、活动载体膜电极(液膜电极)。敏化电极(气敏电极-基于界面化学反应的敏

化电极、酶电极-酶催化化学反应的敏化电极)

离子活度(或浓度)的测定原理与方法:将离子选择性电极(指示电极)和参比电极插入试液可以组成测定各种离子

活度的电池。直接电位法、标准曲线法、标准加入法 ⊿c = cs V s / V 0

TISAB 总离子强度调节缓冲溶液典型组成:1mol/L 的NaCl ,使溶液保持较大稳定的离子强度;0.25mol/L 的HAc 和

0.75mol/L 的NaAc, 使溶液pH 在5左右;0.001mol/L 的柠檬酸钠, 掩蔽Fe3+、Al3+等干扰离子。

极限电流:当外加电压较大时,滴汞电极表面周围的待测离子浓度会降为零,此时电流达到一个极限值。

极谱法分析属于伏安法,它以滴汞电极为工作电极。直流极谱法(经典极谱法)、单扫描极谱法、方波极谱法、脉

冲极谱法。原理:以大面积的饱和甘汞电极为参比电极, 其电极电位在电解过程中保持恒定。氯离子浓度不变,电极电位不变。特殊性:1.被测组分通过扩散运动

到达滴汞电极表面,发生电极反应。2.滴汞电极面积小,易产生浓差极化,极化电极,电极电位随外加电

压的变化而变化;甘汞电极面积大,不易产生浓差极化。去极化电极,电极电位不随外加电压的变化而变化。

极限扩散电流id = il – ir =极限电流-残余电流;扩散电流方程又称尤科维奇方程式:id=kC

半波电位(E 1/2 ):极谱图上扩散电流为极限扩散电流一半时的滴汞电极的电位。 直接比较法 、工作曲线法、标准加入法 残余电流:电解电流、电容电流(充电电流)-----干扰电流 +++=n n M M M a nF RT E E ln /θ+++++=2323Fe Fe θ/Fe Fe lg 05915.0a a E E 阳离子a F RT K E M lg 2.303+=?])(lg[303.2/j ,i j i n n j i M a K a F RT K E +±=?%100)(/,??=i n n j j i a a K j i 相对误差)1lg(303.212x c c nF RT E E E ?+=-=?1

/)110(;303.2-?-?==s E x c c nF RT S 令:]

Cl lg[059.0Hg/HgCl Hg/HgCl --=θE E s s x x c h h c ?=V h V V H h V c c x s x s s x )(-+=x x Kc h =???

? ??++=s s s x V V c V c V K H 内试内试a a F RT E E E M ln -==?阴离子a F RT K E M lg 2.303-=?

迁移电流:由于带电荷的被测离子(带极性的分子)在静电场力的作用下运动到电极表面所形成的电流。加强电解

质(支持电解质)后,消除迁移电流,被测离子所受到的电场力减小.

极谱极大:加入极大抑制剂 。氧波、氢波的干扰:通入惰性气体。

极谱催化波是在电化学和化学动力学的理论基础上发展起来的提高极谱分析灵敏度和选择性的一种方法。 单扫描极谱法:峰电位:Ep 循环伏安法:以等腰三角形脉冲电压施加于电解池的两个电极上,得到测量方法

脉冲极谱分析:消除背景电流。溶出伏安分析:恒电位电解富集与伏安分析相结合的一种极谱分析技术。

原电池:正极(阴极)、负极(阳极); 电解电池:正极(阳极)、负极(阴极) 库仑分析原理:恒电位库仑分析法 (以控制电位电解过程为基础)、恒电流库仑分析法 法拉第电解定律: 电解时,电极上每生成1摩尔物质的量的电极反应产物,就有96487库仑的电量通过电解池。

1法拉第 = 96487 库仑 恒电流库仑分析(库仑滴定):在特定的电解液中,以电极反应的产物作为滴定剂,与待测物质定量反应,借助于电位法来指示滴定终点。故,库仑滴定并不需要标准溶液和滴定管。酸碱、沉淀、配位、氧化还原滴定。 原子线:原子中外层电子发生能级跃迁所产生的谱线; 离子线:离子由激发态到基态的跃迁所发射的谱线; 自吸收:中心发射的辐射被边缘的同种基态原子吸收,使辐射强度降低的现象。元素浓度低时。不出现自吸。随浓

度增加,自吸越严重,当达到一定值时,谱线中心完全吸收,如同出现两条线,自吸最强的谱线为自蚀线。蒸汽云半径越大自吸越严重。元素含量高时,谱线强度减弱,谱线中央消失,成为双线的形状。

光谱测定步骤:蒸发、激发、分光、照相、识谱、定量。

光源:使试样中的组分蒸发解离为气态原子,并且激发发光的装置.

电弧光源(交直)、电火花光源、电感耦合高频等离子体光源(ICP 光源)

ICP 主要部分:高频发生器和感应线圈、等离子体炬管(三层同心石英管)和供气系统、试样雾化器、光谱系统。原理:

当在感应线圈上施加高频电场时,由于某种原因(如电火花等)在等离子体工作气体中部分电离产生

的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动,碰撞气体原子,使之迅速、大量电离,形成雪崩

式放电,电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流,在感应线圈内形成相当于变压

器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合,这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电

离,并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。原子发射光谱分析

优点:工作温度高、同时工作气体为惰性气体,因此原子化条件良好,有利于难熔化合物的分解及元素的激发,有很

高的灵敏度。由于趋肤效应的存在,稳定性高,自吸现象小,测定的线性范围宽。由于电子密度高,所以碱

金属的电离引起的干扰较小。ICP 属无极放电,不存在电极污染现象。载气流速较低,有利于试样在中

央通道中充分激发,而且耗样量也较少。采用惰性气体作工作气体,因而光谱背景干扰少。

光谱仪(摄谱仪)作用:将光源辐射的复合光分解成按波长顺序排列的光谱,并能观测记录。

分类:棱镜光谱仪(石英棱镜200nm 玻璃棱镜360nm)、光栅光谱仪(透射光栅、反射光栅)

光电直读等离子体发射光谱仪:利用光电法直接测定光谱线的强度;多道固定狭缝式和单道扫描式.

光谱定性分析:元素不同→原子结构不同→光谱不同→特征光谱。

灵敏线:是激发能量比较低的谱线,它们的谱线强度一般都比较大;

共振线:是从激发态直接跃迁回基态时所辐射出的谱线;

第一共振线:是从第一激发态直接跃迁回基态时所辐射的谱线,一般也是元素的最灵敏线、最后线。

最后线:当元素含量降低时,谱线强度减小,相继从光谱中消失,最后剩下的谱线就是最后线;

分析线:只需检查光谱中待测元素的2~3条灵敏线是否会出现,称其为该元素的分析线,进行分析时所用谱线

光谱定性方法:指定元素的分析:用含有待测元素的标准试样与未知试样并列摄谱,进行比较。试样中指定组分的定性。 全分析:标准光谱比较法:标准谱图:将其它元素的分析线标记在铁谱上,铁谱起到标尺的作用。(选铁谱:谱线多且距离分配均匀),判断其他元素的谱线。 光谱定量分析:半定量、定量(内标法:内标标准曲线法log I = b log C +log a

乳剂特性曲线:

S = tan α(lgH - lgH i )=γ(lgH - lgH i )令:γlgHi = i ,S = γlgH – I

摄谱法中的标准曲线法:?S = γ lg R = γ b 1lg c + γ lg A 在完全相同的条件下,将标准样品与试样在同一感光板上摄谱,由标准样分析线对的黑度差(?S)对lgc 作标准曲线,再由试样分析线对的黑度差,在标准曲线上求未知试样lg c .三标准试样

原子吸收光谱:基于测量待测元素的基态原子对其特征谱线的吸收程度而建立起来的分析方法.特点:检出限低 还原波)25(028.01.12/12/1C n E nF RT E E c p -=-=氧化波nF RT E E a p 1.12/1+=V h V V H h V c c x s x s s x )(-+=nF Mit n M F Q W =?=总

杂溶样样电流效率i i i i i i =++=A c b I I R lg lg lg lg 121+==

10-15 ~ 10-13 g ;准确度高;选择性高,一般情况下共存元素不干扰;测定元素多;缺点:多数非

金属元素不能直接测定、不能同时多元素测定

共振吸收线:电子从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线。特征谱线(原子蒸汽进行定量分析) 谱线变宽因素:自然变宽(无外界因素影响时谱线具有的宽度 激发态能量具有不确定的量,该不确定量使谱线具有一定的宽度?νN (10-5nm),勿略不计)多普勒变宽热变宽:它与相对于观察者的原

子的无规则热运动有关。压力变宽(劳伦兹变宽)ΔV L 由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化。待

测原子和其他原子碰撞。压力变宽随原子区压力增加而增大。

锐线光源:发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源。在原子吸收分析中需要使用锐线光源,测量谱线的峰值吸收.

满足条件:光源的发射线与吸收线的ν0一致。发射线的Δν1/2小于吸收线的Δν1/2.提供方法:

空心阴极灯。A=kLN 0,N 0∝c (N 0基态原子数,c 待测元素浓度)所以:A = K' c 条件:Δνe<Δνa;辐射

线与吸收线的中心频率一致.求出一定的峰值吸收系数可测出一定的原子浓度。

原子吸收分光光度计:流程(锐线光源,原子化系统,光学系统单色器,检测系统)、光源:空心阴极灯(作用:提供待测元

素的特征光谱。获得较高的灵敏度和准确度。满足要求:能发射待测元素的共振线.;能发射锐线;辐射光强度大,稳定性好。空心阴极灯的辐射强度与灯的工作电流有关。优缺点:辐射光强度大,稳定,谱线窄,灯容易更换。每测一种元素需更换相应的灯。)、原子化系统(将试样中待测元素转变成原子蒸气.方法:火焰法装置:雾化器

和燃烧器、无火焰法—电热高温石墨管、低温原子化方法-氢化物、冷原子化法Hg)、光学系统、检测系统 火焰的燃助比:化学计量型(中性火焰)乙炔:空气(流量比)≈1:4、贫燃火焰:乙炔:空气< 1:6。富燃火焰:乙炔:空气> 1:3。 石墨炉原子化装置:外气路中Ar 气体沿石墨管外壁流动,冷却保护石墨管;内气路中Ar 气体由管两端流向管中心,

从中心孔流出,用来保护石墨不被氧化,同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽。原子化过程:干燥、灰化、 原子化和净化。优:原子化程度高,试样用量少(1-100μL ),可测固体及粘稠试样,灵敏度高,检测极限10-12 g/L 。 缺:精密度差,测定速度慢,操作不够简便,装置复杂,共存化合物的干扰大,重现性较差。

原子吸收定量分析:标准曲线法(由标准试样数据获得线性方程,将测定试样的吸光度 A 数据带入计算,弯曲由压力变宽导致)标准加入法(消除基体干扰;不能消除背景干扰)

干扰及其抑制:光谱(光源和原子化装置干扰)、物理(粘度、表面张力:控制试液与标准溶液的组成尽量一致)、

化学-主要干扰(影响到待测元素的原子化效率难挥发生成离子.方法:光谱化学缓冲剂:释放剂、保护剂、

缓冲剂、消电离剂)、背景(分子吸收干扰和散射干扰.方法:旋转斩光器交替使氘灯提供的连续光谱-

背景吸收和空心阴极灯提供的共振线-总吸收通过火焰)

红外吸收光谱:当样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收某些频率的辐射,其振动运动或转动运动引起

偶极矩的变化,分子振动和转动能级发生从基态到激发态的跃迁,所形成的分子吸收光谱。满足条件:

辐射具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量;辐射与物质间有相互偶合作用。对称分子:没有偶极矩,

无红外活性。非对称分子:有偶极矩,有红外活性 虎克方程: μπσk c 21=

双原子分子振动:伸缩振动, 多原子分子振动分解为许多简单的基本振动,简正振动。

基团特征频率(特征峰):能代表某基团存在并有较高强度的吸收峰的位2800~3000cm-1—CH3,1600~1850cm1—C=O 红外光谱的分区:4000 ~2500 cm-1X —H 伸缩振动区(X=O,N,C,S );2500~1900cm-1三键,累积双键伸缩振动区(—C ≡N,—C ≡C,—C=C=C 及—C=C=O);1900~1200cm-1双键伸缩振动区(C=O,C=C1620-80,C=N, O=N);1200~670cm-1X —Y

缩,X —H 变形振动区.官能团区(特征频谱区):4000~1300cm-1的高频区指纹区: 1300~670cm-1的低频区

影响峰位变化的内部因素:诱导效应(吸电子基团使吸收峰向高频方向移动)共轭效应(使振动频率移向低波数区)

氢键效应(使伸缩频率降低,内,间)分子互变异构、振动耦合外部因素:受物态,溶剂的极性和仪器色散元件性能影响 不饱和度:指分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。H ,O ,N ,C U=1+n 4+(n 3–n 1)/2

红外吸收光谱仪:色散型、干涉型(傅立叶变换红外光谱仪:光源、干涉仪、样品室、检测器、计算机、记录仪。

原理:光源发出的辐射经干涉仪转变为干涉光,通过试样后,包含的光信息需要经过数学上的傅立叶变换解析 成普通的谱图。特点:扫描速度极快(1s);适合仪器联用;不需要分光,信号强,灵敏度很高;仪器小巧。) k N πτν21=?)μm (10)cm (4

1λσ=-M N M M M M N N M N M N M N M m m m m A A A A A A ?=+??=+?=+?=

11212121212121μM k c N A πσ221

=6101510998.214.32)10022.6(2510212321?????==M k c N A πσ

对试样的要求:单一组分的纯物质,纯度应>98%,便于与纯化合物的标准进行对照。多组分试样应在测定前尽量预

先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯。试样中不应含有游离水。水本身有红外吸收,

会严重干扰样品谱,而且还会侵蚀吸收池的盐窗。试样的浓度和测试厚度应选择适当,以使光谱

图中的大多数吸收峰的透射率处于15%~70%范围内。

制样方法:气体池、液膜法、溶液法、固体:研糊法、薄膜法、压片法: 石蜡糊法:

将0.5~2mg 固体试样与100~200mg 纯KBr 研细混合,研磨到粒度小于2μm ,在压力机上压成透明薄片 质谱分析原理:用电子流轰击气体分子,使它们被打成碎片,不同质量的阳离子通过电场和磁场,按照不同的质量

电荷比(m/z )被分离检测。M +e → M+ +2e M+ —— 分子离子 质谱仪组成:真空系统、进样系统、离子源(电子轰击离子源,化学电离源,场致电离源)、

质量分析器、离子检测器

质谱离子类型:(l)分子离子从分子离子峰可以确定相对分子质量(2)同位素离子峰当有机化合物中含有s.cl,br 等

元素时,在质谙图中会出现含有这些同位素的离子峰,同位素峰的强度比与同位素的丰度比相当,因

而可以也来判断化合物中是否含有某些元素(通常采用M+2/M 强度比)(3)碎片离子峰跟据碎片离子

峰可以和阐明分子的结构另外尚有重排离子峰、两价离子峰、亚稳离子峰等部可以在确定化合物结

构时得到应用。重排离子峰:重排所生成的碎片离子在原来的分子中并不存在。 亚稳离子峰:有些离子由于不够稳定,在加速飞行过程中受到碰撞而发生裂解,产生的新的碎片离子。 氮律:有C 、H 、 O 、N 组成的化合物分子离子峰质量数M 服从氮律;M 为偶数,则分子中不含N 或含有偶数个N 原

子;M 为奇数,则分子中含N ,且含有奇数个N 原子。

贝诺表:是按照天然同位素的相对丰度,将化学式量M=12到M=500的由C 、H 、N 、O 组成的的各种化学式 C w H x N y O z ,

作了M 、M+1、M+2峰相对丰度的计算,按照化学式量的大小次序排列成的表。

22B U z m R ?=质荷比z m 12

2*)(m m m =)%04.037.002.008.1(1z y x w I I M M +++=+%2.0200)02.008.1(22??????++=+z x w I I M M

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

《现代仪器分析》考试知识点总结

《现代仪器分析》考试知识点总结 一、填空易考知识点 1、仪器分析的分类:光学分析,电化学分析,色谱分析,其他仪器分析。 2、紫外可见分光光度计组成:光源,单色器,样品室接收检测放大系统,显示器或记录器。常用检测器:光电池,光电管,光电倍增管,光电二极管 3、吸收曲线的特征值及整个吸收曲线的形状是定性鉴别的重要依据。 4、定量分析的方法:标准对照法,标准曲线法。 5、标准曲线:配置一系列不同浓度的标准溶液,以被测组分的空白溶液作参比,测定溶液的标准系列吸光度,以吸光度为纵坐标,浓度为横坐标绘制吸光度,浓度关系曲线。 6、原子吸收分光光度法的特点:(优点)灵敏度高,测量精度好,选择性好,需样量少,操作简便,分析速度快,应用广泛。(缺点)由于分析不同的元素需配备该元素的元素灯,因此多元素的同时测定尚有困难;测定难熔元素,和稀土及非金属元素还不能令人满意。 7、在一定条件下,被测元素基态原子蒸汽的峰值吸收与试液中待测元素的浓度成正比,固可通过峰值吸收来定量分析。

8、原子化器种类:火焰原子化器,石墨炉原子化器,低温原子化器。 9、原子吸收分光光度计组成:空心阴极灯,原子化系统,光学系统,检测与记录系统。 10、离子选择性电极的类型:(1)PH玻璃膜电极(2)氟离子选择性电极(3)流动载体膜电极(4)气敏电极。 11、电位分析方法:直接电位法(直接比较法,标准曲线法,标准加入法)电位滴定法。 12、分离度定义:相邻两色谱峰保留时间的差值与两峰基线宽度和之间的比值 13、气象色谱仪组成:载气系统,进样系统,分离系统,检测系统,信号记录或微机数据处理系统,温度控制系统。 14、监测器分类:浓度型检测器(热导池检测器)质量型检测器(氢火焰离子化检测器) 15、基态:原子通常处于稳定的最低能量状态即基态激发:当原子受到外界电能,光能或者热能等激发源的激发时,原子核外层电子便跃迁到较高的能级上而处于激发态的过程叫激发。 16、紫外光:肉眼看不见的光波(100760nm) 17、锐光源:发射线的半宽度比吸收线的半宽度窄得多的光源(可以实现对峰值的准确测量) 18、参比电极:电位分析中电极电位不随待测溶液离子浓度变化而变化的电极(甘汞电极,银-氯化银电极)

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

最新中外合作办学总结

上海应用技术学院与新西兰奥克兰理工大学合作举办应用化学专业本科教育项目2010年度办学报告 上海应用技术学院化学与环境工程学院的应用化学(分析及监测方向)和新西兰奥克兰理工大学(Auckland University of Technology,AUT)的应用科学系于2002年达成合作办学项目协议,并于2003年开始招生应用化学专业的学生。新西兰奥克兰理工大学作为一所建校超过百年的综合性大学,是新西兰全国仅有的八所全日制国立综合性大学之一,可授予学士、硕士学位。作为中国和新西兰高校共同管理的本科层次的应用化学合作项目,也得到了新西兰最高教育行政部门的高度重视。该中外合作办学项目学生在两校所得学分互认,录取为本项目的学生既可以在国内完成四年的全部学业,也可以在第四学年申请赴新西兰AUT学习完成全部学业。对于准备第四学年赴新西兰AUT 学习完成全部学业的学生,必须通过中方本专业前三年所有课程考试,同时英语达到雅思(学术)6.0以上。 几年办学下来,在中新双方的共同努力下,该项目得到了各方面的认可,在人才培养方面也积累了一定经验,具体汇报如下: 1、教学计划、课程设置及授课教师情况 本项目由两校共同管理,两校共同设计制定人才培养计划,专业课程分别由中外教师授课。 应用化学专业(分析及监测专业方向)的专业教学目标是培养德智体美劳等方面全面发展,具有化学基本理论、基本知识和较强实验技能,具备科学研究和化工分析基本训练的高级分析化学应用人才。毕业生既能从事化工、轻工、医药、食品、环保及其相关领域的分析及研究工作,又可在科研院所、高等院校以及事业行政部门从事与本专业有关的技术管理工作。本专业学生主要学习化学方面的基本理论、基本技能以及相关的技术知识,掌握本专业必需的基本理论,掌握基本分析技能和现代化分析实验技术,具备运用所学知识和实验技能进行应用研究、技术开发和生产管理的基本技能。本专业学生在校期间,需要在学习化学与化工基本理论、基本知识的基础上,学习与分析专业相关的知识。毕业生可以获得以下几个方面的知识和能力:(1)具有勤奋刻苦和求实创新的精神风貌,较好的文化和道德素养,健康的体魄和优良的心理素质,养成良好的行为习惯,具有一定的社会、人文科学知识、法律知识和国防知识。(2)掌握数学、物理等方面的基

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。

仪器分析实验总结

仪器分析实验总结 1014061525 虞梦娜 一、红外光谱仪实验报告 1.仪器结构 仪器设备:SHIMADZU IRPresting-21型傅立叶变换红外光谱仪 SHIMADZU IRPresting-21 仪器结构: 傅 傅立叶变换红外光谱仪的工作原理图 固定平面镜、分光器和可调凹面镜组成傅立叶变换红外光谱仪的核心部

件-迈克尔干涉仪。由光源发出的红外光经过固定平面镜反射镜后,由分光器分为两束:50%的光透射到可调凹面镜,另外50%的光反射到固定平面镜。 可调凹面镜移动至两束光光程差为半波长的偶数倍时,这两束光发生相长干涉,干涉图由红外检测器获得,经过计算机傅立叶变换处理后得到红外光谱图。 IRPresting-21型傅立叶变换红外光谱仪具300入射迈克尔逊密闭型干涉仪,单光束光学系统,空冷陶瓷光源,镀锗KBr基片分束器,温度可调的DLATGS检测器,波数范围7,800~350cm-1,S/N大于40000∶1(4cm-1,1分钟,2100cm-1附近,P—P),具有自诊断功能和状态监控器。可收集中红外、近红外、远红外范围光谱。 常用红外光谱-红外光谱仪 ①棱镜和光栅光谱仪 光栅光谱仪 属于色散型光谱仪,它的单色器为棱镜或光栅,属单通道测量,即每次只测量一个窄波段的光谱元。转动棱镜或光栅,逐点改变其方位后,可测得光源的光谱分布。随着信息技术和电子计算机的发展,出现了以多通道测量为特点的新型红外光谱仪,即在一次测量中,探测器就可同时测出光源中各个光谱元的信息。 ②傅里叶变换红外光谱仪

它是非色散型的,核心部分是一台双光束干涉仪,常用的是迈克耳孙干涉仪。当动镜移动时,经过干涉仪的两束相干光间的光程差就改变,探测器所测得的光强也随之变化,从而得到干涉图。 傅里叶变换红外光谱仪 傅里叶变换光谱仪的主要优点是: ①多通道测量使信噪比提高; ②没有入射和出射狭缝限制,因而光通量高,提高了仪器的灵敏度; ③以氦、氖激光波长为标准,波数值的精确度可达0.01厘米-1; ④增加动镜移动距离就可使分辨本领提高; ⑤工作波段可从可见区延伸到毫米区,使远红外光谱的测定得以实现。 上述各种红外光谱仪既可测量发射光谱,又可测量吸收或发射光谱。当测量发射光谱时,以样品本身为光源;测量吸收或反射光谱时,用卤钨灯、能斯脱灯、硅碳棒、高压汞灯(用于远红外区)为光源。所用探测器主要有热探测器和光电探测器,前者有高莱池、热电偶、硫酸三甘肽、氘化硫酸三甘肽等;后者有碲镉汞、硫化铅、锑化铟等。常用的窗片材料有氯化钠、溴化钾、氟化钡、氟化锂、氟化钙,它们适用于近、中红外区。在远红外区可用聚乙烯片或聚酯薄膜。此外,还常用金属镀膜反射镜代替透镜。

仪器分析 总结(特选参考)

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

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

仪器分析总结

1仪器分析概述 1、1分析化学 1、1、1定义 分析化学就是指发展与应用各种方法、仪器与策略,获得有关物质在空间与时间方面组成与性质信息的一门科学,就是化学的一个重要分支。 1、1、2任务 分析化学的主要任务就是鉴定物质的化学组成(元素、离子、官能团、或化合物)、测定物质的有关组分的含量、确定物质的结构(化学结构、晶体结构、空间分布)与存在形态(价态、配位态、结晶态)及其与物质性质之间的关系等,属于定性分析、定量分析与结构分析研究的范畴。 ①确定物质的化学组成——定性分析 ②测量试样中各组份的相对含量——定量分析 ③表征物质的化学结构、形态、能态——结构分析、形态分析、能态分析 ④表征组成、含量、结构、形态、能态的动力学特征——动态分析 1、1、3 分类 根据分析任务、分析对象、测定原理、操作方法与具体要求的不同,分析方法可分为许多种类。 ①定性分析、定量分析与结构分析 ②无机分析与有机分析

③化学分析与仪器分析 ④常量分析、半微量分析与微量分析 ⑤例行分析与仲裁分析 1、1、4 特点 分析化学就是一门信息的科学,现代分析化学学科的发展趋势与特点可归纳为如下几个方面: ①提高分析方法的灵敏度; ②提高分析方法的选择性及解决复杂体系的分离问题; ③扩展物质的时间空间多维信息; ④对微型化及微环境的表征与测定; ⑤对物质形态、状态分析及表征; ⑥对生物活性及生物大分子物质的表征与测定; ⑦对物质非破坏性检测及遥测;

⑧分析自动化及智能化。 1、2 仪器分析 仪器分析就是化学学科得到一个重要分支,以物质的物理与物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法。 1、2、1分类 仪器分析分为电化学分析、光化学分析、色谱分析、质谱分析、热分析法与放射化学分析法,详见下表。 1、2、2特点 ①灵敏度高:大多数仪器分析法适用于微量、痕量分析。如原子吸收分光光度法测定某些元素的绝对灵敏度可达10-14g,电子光谱甚至可达10-18g; ②取样量少:化学分析法需用10-1~10-4g,而仪器分析试样常在10-2~10-8g;

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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:现代仪器分析就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基础,借助比较复杂或特殊的现代仪器,对待测物质进行定性、定量及结构分析与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;分离分析法;电化学分析法;分析仪器联用技术;质谱法。4光分析:光分析法就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)进行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:电化学分析法就是利用待测组分在溶液中的电化学性质进行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;电解与库仑分析法。8分离分析法:利用物质中各组分间的溶解能力、亲与能力、吸附与解吸能力、渗透能力、迁移速率等性能的差异,先分离后分析测定的一类仪器分析方法。分离分析法包括: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:质谱法就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)大小分离,形成质谱图。依据质谱线的位置与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发展方向。将几种方法结合起来,特别就是分离方法(如色谱法)与检测方法(红外吸收光谱法、质谱法、原子发射光谱法等)的结合,汇集了各自的优点,弥补了各自的不足,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:精密度(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精密度:指在相同条件下用同一方法对同一样品进行多次平行测定结果之间的符合程度。同一人员在相同条件下测定结果的精密度—重复性、不同人员在不同实验室测定结果的精密度—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。准确度就是分析过程中系统误差与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:就是待测物质的浓度(或含量)与仪器响应(测定)信号的关系曲线。标准曲线的直线部分所对应的待测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。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。指在浓度线性范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:指某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。检出限就是方法的灵敏度与精密度的综合指标,方法的灵敏度越高,精密度越好,检出限就越低。精密度、准确度及检出限就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结构关系所建立起来的分析方法。电磁辐射范围:射线~无线电波所有范围、相互作用方式:吸收、发射、散射、反射、折射、干涉、衍射与偏振等。光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其她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;在与其她物质相互作用时,主要表现出粒子性,可用能量描述。3光的吸收:M + 光子→M*当光与物质接触时,某些频率的光被选择性

现代仪器分析复习题不完全整理中国海洋大学教学内容

现代仪器分析复习题不完全整理中国海洋 大学

第一章绪论复习题 一.名词解释 1. 灵敏度 2. 相对标准偏差 3. 检出限 4. 信噪比 5. 定量限 二.简答题 1.仪器分析方法有哪些分类?

2.仪器性能指标有哪些?分别如何判定? 3.常用三种仪器分析校正方法各有何特点? 第二章原子发射光谱法复习题 一.名词解释 1. 等离子体 2. 趋肤效应 3. 通道效应 4. 共振线 5. 分析线 6. 谱线自吸 7. 光谱载体 8. 光谱缓冲剂 二.简答题

1.原子光谱与原子结构、原子能级有什么关系?为什么能用它来进行物质的定性分析? 能量,跃迁,转换,电磁辐射释放 2.光谱分析时狭缝宽度如何选择? 定性:较窄提高分辨率 定量:较宽提高灵敏度 3.影响原子发射谱线强度的因素有哪些?(同教材P46-47 3-9) 1)统计权重:谱线强度与激发态和基态的统计权重之比g i/g o成正比 2)跃迁概率:谱线强度与跃迁概率成正比 3)激发能:负相关 4)激发温度:正相关。但升高温度易电离。 5)基态原子数:一定实验条件下,上述条件影响因素均为常数,则谱线强度与基态原子数成正比。 4.简述ICP :光源的组成、形成原理及特点。 组成:ICP 光源是由高频发生器和感应圈、等离子体炬管和供气系统、试样引入系统组成 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。

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,在高频交流磁 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),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。 特点:优点: (1)检出限低,一般在10-5~10-1ug/mL。可测70多种元素。 温度高,“通道效应”,停留时间长,惰性气氛,原子化条件好,有利于难熔化合物的分解和元素激发。 (2)稳定性好,精密度、准确度高。 中心通道进样对等离子体的稳定性影响小;RSD 1%。 (3)自吸效应、基体效应小,电离干扰小,无电极污染。 “趋肤效应”使表面温度高轴心温度低,自吸效应小;进样量小; ICP中电子密度大,碱金属电离的影响小;ICP焰炬是气体放电。 (4)线性范围宽,可达4~6个数量级。 除痕量、微量元素,还可测高含量元素。 (5)可进行多元素同时测定或顺序测定。 与其他光源相比,定量分析的功能更强。 缺点:对非金属测定的灵敏度低; 仪器昂贵; 操作费用高。

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