仪器分析复习提纲

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第一章绪论

1.了解仪器分析的作用、特点,

2.了解仪器分析的分类,

3.了解仪器分析的发展趋势。

第二章电化学分析法

1.了解电化学分析法基础,

2.掌握电位分析法基本原理,

3.了解膜电位、离子选择性电极工作原理,

4.掌握离子选择性电极定量测试方法及其影响因素,

5.掌握电位滴定原理及计算方法,

6.熟练掌握酸度计的使用方法,

7.了解自动电位滴定。

重点和难点:

能斯特公式,膜电位、离子选择性电极工作原理,离子选择性电极定量测试方法,离子选择性电极测试法的影响因素及其克服方法,滴定终点指示方法,酸度计的使用方法

2-1 绪论

能斯特公式——电极电位与被测离子活度的关系

对于电极反应Ox + ne→Red,其电极电位符合公式Nernst公式,即:Ψ = Ψ0Ox/Red + RT/nFln(αOx/αRed),式中:各项意义

电极的种类

(1)指示电极(2)参比电极(3)工作电极(4)辅助电极

2-2 电位分析法

1.直接电位法(电位测定法):通过对电动势的测量直接定量被测物浓度(活度)。

2.电位滴定法:利用电极电位的突变来确定滴定反应的终点的测试方法,称电位滴定法。

1 膜电位与离子选择性电极

离子选择性电极:对某种特定离子产生选择性响应的一种化学敏感器。

膜电位、离子选择性电极的测定原理

ΔΨM = K+2.303RT/F ·lgαH+,试

ΔΨM = K-2.303RT/F· pH试

由上式可看出,若温度一定,玻璃电极的膜电位与试液的PH成线性关系。

与玻璃电极类似,各种离子选择性电极的膜电位也遵循能斯特公式ΔΨM=K±2.303RT/nF· lnα

由此可知,在一定条件下(T、P恒定),离子选择性电极膜电位和待测离子的活度的对数是线性关系。

离子选择性电极的选择性

设i为某待测离子,j为共存干扰离子,n i,n j分别为i离子和j 离子的电荷转移数,则

ΨM = K±RT/n i Fln[αi +k i,j (αj)ni/nj]

k i,j为j离子对i离子的选择系数,k i,j越小,则电极对i离子的选择性越高,即j离子干扰小,通过选择系数可估算某种干扰离子对测定造成误差。

%相对误差 = k i,j×(αj)ni/nj/αI×100%

离子选择性电极测试方法、影响因素

一、溶液pH测定

pH试=pH标+(E-E标)F/2.303RT

二、其它离子的测试原理、测试方法

1.测试原理

同pH测量相似,但通常以甘汞电极为负极,离子选择性为正极有:E = K ± 2.303RT/nFlgα-Ψ甘汞

E = K, ± 2.303RT/nFlgα

若T、P不变,则K,为常数,故E~lgα呈线性关系,若测得E 即可求得α。

2.测试方法

ⅰ)标准曲线法

缺点:适合于离子强度小或样品简单的测试,采用加入TISAB或标准加入法测定可克服。

ⅱ)标准加入法

C x = C s V s/V0(10ΔE/s-1)-1

优点:只需一种标准溶液,可减少离子强度变化引起的误差(γ恒定)。

ⅲ)作图法(连续标准加入法)

三、影响离子选择性电极测试法因素

1.电动势测量误差

%相对误差= nΔE/0.02568=38.9nΔE(V)=0.0389nΔE(mV) ⅰ)n越大,相对误差增大,故一价离子误差最小,二、三价误差大。

ⅱ)ΔE越大,%相对误差越大。

2.干扰离子影响

ⅰ)有膜电位产生

%相对误差=k i,j*αi(ni/nj)*100/αj

ⅱ)与测量离子起化学反应

例测定F-存Al3+,会形成[AlF6]3-,须掩蔽或分离Al3+

3.pH的影响

ⅰ)对膜有影响

ⅱ)与待测离子起化学反应

用TISAB溶液可克服pH的影响

4.温度的影响

E = K ± Slgα

K和S均与温度有关,用温度补偿装置可消除温度的影响。

5.浓度的影响

低于极限值,响应时间升高,误差增大。

6.响应时间的影响

7.迟滞效应:测定前接触试液引起。

电位滴定法

一、原理

滴定过程中,接近等当点时,被滴定的物质浓度发生突变,由此,引起指示电极的电极电位突变,导致电池电动势突变,从而指示终点。

二、特点:

1.准确度较电位测量法高,相对误差可≤0.2%。

2.可用于浑浊或有色溶液体系。

3.可用于非水体系(有机物测定)。

4.可连续和自动化,适用于微量分析。

三、缺点:到达平衡时间长,操作费时。

四、确定终点的方法

1.滴定曲线法(E-V曲线法)以E为纵坐标,滴定剂体积V

作横坐标,绘E-V曲线,E-V曲线上的拐点即为等当点。

2.一级微商法ΔE/ΔV(ΔE/ΔV~V曲线法)

ΔE/ΔV~V曲线的顶点为等当点。

3.二级微商法Δ2E/ΔV2(Δ2E/ΔV2~V曲线法)

Δ2E/ΔV2=0的点为等当点。

五、电位滴定法的应用

1.酸碱反应:PH玻璃电极为指示电极,甘汞电极为参比电极,或用复合电极。

2.氧化-还原反应:Pt电极为指示电极,甘汞电极为参比电极。

3.沉淀反应

4.络合反应:可克服共存杂质离子对所用的指示剂的封密、僵化作用。

2-3 电重量法与库仑分析法

1. 掌握电重量法与库仑分析法基本原理,

2. 掌握控制电位库仑法,

3. 掌握恒电流库仑法,

4. 了解库仑分析仪。

重点和难点:

法拉弟定律,控制电位库仑法,恒电流库仑法,氢氧库仑计的原理。

2-4 伏安分析法

1.掌握极谱分析法基本原理,

2.掌握极谱定量测试方法,

3.掌握干扰电流的产生及其消除方法,

4.了解新极谱分析方法,

5.学会极谱仪的使用,

6.了解电位滴定。

重点和难点:

极限扩散电流,半波电位,干扰电流的产生及其消除方法,极谱仪的使用,极谱定量测试方法。

一、极谱定量分析的基础——扩散电流

i d∝C-C M式中:i d—扩散电流

当C M→ο,i d∝C

即I d=Kc ,式中:各项意义

影响I d因素

①T每增加1℃,I d增加1.3%,故T应控制在±0.5,才能使误差<1%

②m、t(毛细管特性)m=k1p t=k2/p

∴m2/3t1/6=(k1p/φ)2/3(k2/p)1/6=k/p2 p∝h ∴i d∝h1/2

二.半波电位——极谱定性分析基础

半波电位与被测离子浓度无关,与被测离子性质有关。

极谱定量测试方法

直接比较法

Cx=Cs hx / hs

要求:底液组成相同,温度、毛细管汞压相同。

标准曲线法

作h-C曲线,测未知样hx,可求出Cx

大量同类样品测试时采用。

标准加入法

Cx=CsVs hx/ [H(V+Vs)-hx V] => 标准加入法基本公式

干扰电流及其消除方法

一、残余电流

定义:被测物质分解之前存在的微子电流。

产生原因:①电解电流(次要):易分解杂质产生

②充电电流(主要):汞滴表面与溶液形成双

电层,与参比电极相连后产生充放电现象,它

随汞滴表面周期性变化。

充电电流影响:限制灵敏度

克服方法:新极谱法(方波、脉冲)

二.迁移电流

产生原因:电解池两极对被测离子产生的静电引力,造成的迁移现象引起的电流。

消除方法:加支持电解质,使i迁→0 常用:KCl、HCl、H2SO4要求:惰性

三.极大(畸峰)

产生原因:汞滴表面不均匀,张力不匀,引起汞滴周围溶液流动,从而产生被测离子快速扩散到电极表面,i↑

消除方法:加入少量表面活性剂如:Tx-10

四.氧波

产生原因:O2+2H++2e→H2O2φ1/2-0.2V

H2O2+2H++2e→2H2O φ1/2-0.8V

-0.2V~-0.8V是很多元素的起波范围,因此有干扰。

消除方法:①通H2、N2

②加入还原剂(例Na2SO3(中、碱性))

2SO32-+O2→2SO42-,但H+高时SO32-→H2SO3→SO2

五.氢波

产生原因:酸性溶液中H+在-1.2V可被还原,故半波电位起过-1.2V 的物质不能测定,如:Co、Ni、Mn、M+、M2+

消除方法:但在碱性溶液中可以

φH+/H2=K±2.303/2FlgаH+

六.叠波

产生原因:若Δφ1/2<0.2 极谱波重叠产生干扰

消除方法:

①络合Ni2+ Zn2+ [Ni(NH3) 4] 2+ [Zn(NH3) 4] 2+

1.06V 1.09V -1.14V -1.38V

②分离或改变价态

七.前波

产生原因:半波电位高的元素含量高时,掩盖后波。

新极谱法(了解)

第三章色谱理论基础与气相色谱法

§3-1色谱法概论

二、色谱法的分类与气相色谱的特点

1、按两相状态分类

可分为GSC、GLC、LSC、LLC等四类

2、按固定相分类

柱色谱:包括填充柱色谱和毛细管色谱

纸色谱:

薄层色谱或薄层层析(TLC):

3、按分离原理分类

吸附色谱:利用固定相对不同组分的吸附性能的差别分离

分配色谱:利用不同组分在两相中分配系数的差别分离

离子交换色谱:利用不同离子在离子交换固定相上的亲和力的差别分离

凝胶色谱:利用不同组分分子量的差别(即分子大小的差别)先后被过滤进行分离

4、气相色谱的特点

1)应用范围广:气体、液体或沸点不太高的固体在操作温度不分解,一般都可使用。有机化合物约20%可用GC 分析。

2)效能高:可一次分离分析几十种甚至上百种组分。

3)灵敏度高:ppm~ppb级

4)分析速度快:几分钟或几十分钟可完成

5)操作简便:仪器成本相对较低

三、气相色谱流程与气相色谱仪

(一)气相色谱流程

(二)气相色谱仪

气相色谱检测器

作用:

分类:

1)热导池检测器

特点:

2)氢火焰检测器

特点:

3)电子捕获检测器

特点:

4)火焰光度检测器

特点:

四、色谱流出曲线及有关术语

(一)色谱流出曲线

色谱图作用:1、由t R可定性

2、由峰面积可定量

3、由峰位置及宽度可对分离情况进行判断(二)基线

(三)保留参数

1、保留时间(t R)

2、死时间(t M)

3、调整保留时间(t R/)

4、 V R

5、 V M

6、 V M/

7、相对保留值α1,2 = t R/(2)/ t R/(1)=K2/K1

(四)色谱峰区域宽度

1、标准偏差σ:峰高0.607h处宽度的一半

2、半峰宽Y1/20.5h处的宽度,Y1/2=2.354σ

3、峰底宽Y=4σ

§3-2气相色谱基本理论

一、气相色谱基本原理

分配过程:

分配系数K=C S/C m式中:

C S——组分在固定相中浓度

C m——组分在流动相中浓度

分配比(容量因子)k=p/q 式中:

p——分配在固定相中质量

q——分配在流动相中质量

p/Vs

K=C S/C m = =kV m/V s=kβ

q /V m

式中:Vs---固定相体积

Vm—流动相体积β—相比

注意:①K是浓度比k是分配总量之比

②K与β无关,k与β有关

③k越大,保留时间越长,k=0,则t R = t M④k= t R// t M

二、气相色谱基本理论

(一)塔板理论

n=5.54(t R/Y1/2)2=16(t R/Y)2

n有效=5.54(t R//Y1/2)2=16(t R//Y)2

(二)速率理论(范第姆特方程)

H=A+B/μ+Cμ式中:

A——涡流扩散项

B——分子扩散系数

C——传质阻力系数

μ——流动相线速度

可见:填充物粒度、填充物的均匀性,载气种类、流速,柱温等对柱效、峰扩张有关系

三、分离效率

1、柱效率与分离效率

色谱的分离效率(或选择性)由相对保留值α衡量。

2、分离度(分辨率)

R=2 [t R(2)- t R(1)] /(Y1+Y2)

或R=2d /(Y1+Y2)式中:d——峰间距

3、色谱分离基本方程(柱效率、分离效率及分离度的关系)

R= n1/2/4×(α-1)/α×k/(1+k)

[或R=n有效1/2/4×(α-1)/α]

从色谱分离基本方程可看出:

① n1/2/4(反映柱效率对分离度的作用,称柱效项):α不变

时,R取决于n有效或n,为提高n有效或n可增加L或减小H

② R与k的关系:k增大R增大,但k>10,R增大不明显,1<

k <10时,可通过改变固定相,柱温变化或改变相比实现k

的变化。

③ R与α的关系(柱效率对分离度的作用):α增大R增大,

α代表柱的选择性,α大选择性好,分离效果好,增加α

的办法是改变固定相。

4、分离条件的选择

(1)载气流速

从H=A+B/μ+Cμ可看出:

1)μ较小时,应选择分子量较大的载气(N2、Ar)

2)μ较大时,应选择分子量较小的载气(H2、He)

(2)固定液的性质和用量(选择色谱柱)

(3)担体的性质和粒度(选择色谱柱)

(4)柱温选择

沸点最高的组分可分析的最低温度,不能超过色谱柱允许的最高使用温度。

(5)进样量和进样时间

(6)气化温度

(7)检测器温度

§3-4固定相及其选择

一、GSC固定相(低分子量、气体样品的分析)

由待测成分的吸附能力选择(非极性、弱极性、极性)

二、GLC固定相

1、担体的选择

作用:承担固定液

要求:

1)化学惰性

2)多孔性

3)热稳定好、不易破碎

4)粒度均匀,大小合适

种类:

1)硅藻土型可分红色(非极性、弱极性)、白色(极性)

2)非硅藻土型可分为氟担体、玻璃微球、高分子多孔微球

选择原则:

1)固定液含量>5%,用硅藻土型

2)固定液含量<5%,用表面处理的硅藻土型

3)高沸点样品,用玻璃微球

4)强腐蚀性,用氟担体

2、固定液的选择

1)利用相似相溶原理选择

2)优先固定液的利用:SE-30、OV-17、OV-101、OV-210

3)、Carbowax-20M、DEGS、PEG等

4)广谱固定相的利用

5)特殊选择性固定相的利用

6)混合固定相的利用:串联或并联单一固定相柱,填料混合柱及混合涂渍填料柱等

§3-5气相色谱定性测试方法

一、已知物直接对照法

1、利用保留时间或保留体积定性

2、利用相对保留值定性

3、加入已知物增加峰高法定性

特点:简便可靠

缺点:需纯物质

二、利用保留值与结构的关系定性

1)碳数规律(用于同系物分析)

2)沸点规律

三、利用不同检定器定性

四、与其它分析方法结合定性

1、与红外光谱

2、与核磁共振

3、与质谱

4、与化学分析

§3-6气相色谱定量测试方法

一、定量测试原理

m i=f i×A i式中:

m i——i组分的质量A i——i组分的峰面积

f i——i组分的校正因子

一、峰面积测定方法

1、剪纸称重法

2、几何作图法

1)A=h×Y1/2

2)A=h×Y

3)A=hY平均

4)A=h×t R

3、积分仪法

4、电子数字积分器

二、校正因子

1)绝对校正因子f i =m i /A i………………①

2)相对校正因子:某物质与标准物质的绝对校正因子之比

①质量校正因子f m =f i/f s=A s m i/A i m s………………②

②摩尔校正因子f M = A s m i M s/A i m s M i…………………③

测定校正因子方法:准确称量被测组分和标准物质混合后在实验条件下进行分析,分别测量峰面积用②或③计算。

三、气相色谱定量计算方法

1)归一化法

适合做全分析,各组分的含量均可测定

假设样品含有n个组分,其质量分别是m1、m2……m n,m1+m2+……

+m n=m,则

%C i=m i/m×100%=m i/ (m1+m2+……+m n)×100%

=A i f i/(A1f1+A2f2+……+A n f n)×100%

2)内标法

不能全部分离时可用此法测定可分离的某些组分

测试方法:将一定量的纯物质作为内标物(m s),加入准确称量的试样(m)中,由试样及内标物的质量及峰面积求出某组分的含量。

m i= A i f i m s= A s f s m i= A i f i/A s f s×m s

%C i= m i/m×100= A i f i/A s f s×m s/m×100

若f s=1,则%C i= A i f i/A s×m s/m×100

内标物条件:

①试样中不存在的纯物质

②保留时间和待测定组分相近,但可完全分离

③物理化学性质和待测定组分相似

3)内标标准曲线法

4)外标法(标准曲线法)

§3-7毛细管色谱法(了解)

第六章原子光谱法

§6-1原子发射光谱分析

1.了解光谱分析基础,

2.掌握发射光谱分析法的基本原理,

3.了解发射光谱仪的构造及其工作原理,掌握光源的分类、特点和应用范围,

4.掌握发射光谱定量分析和定性分析原理及方法,

5.了解发射光谱半定量分析方法,

6.了解火焰光度法及火焰光度计。

重点和难点:

发射光谱定量分析和定性分析原理及方法,罗马金公式,内标法,内标准曲线法。

§6-2 原子吸收光谱法

1. 理解原子吸收分光光度法的基本原理,

2. 了解原子吸收分光光度计的构造及其工作原理,

3. 掌握原子吸收定量分析方法,

4. 掌握原子吸收分光光度法的干扰及干扰抑制方法

5. 了解原子吸收分光光度法的分析步骤,

6. 了解原子吸收分光光度计的使用方法,

重点和难点

标准曲线法、标准加入法和内标标准曲线法的原理和相关计算方法,原子吸收分光光度法干扰及其抑制方法,原子吸收分光光度计的使用和样品分析步骤。

原子吸收分光光度法:利用物质所产生的原子蒸气对特征谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。

锐线光源发射的共振线被基态原子吸收的程度与火焰宽度及原

子蒸气浓度的关系符合朗伯-比尔定律。

即:吸光度A=log I OV / I V = K V CL

原子吸收测试中一般固定火焰宽度,即L恒定。所以

A= K V C 原子吸收的基本公式

三、线轮廓与谱线变宽

为什么吸收线会有一定宽度呢?

其一. 由于原子本身的性质决定(自然宽度)

其二. 由外因引起(如热、压力等)

3.自然宽度ΔV N:无外界因素影响的情况下,谱线具有的宽度,约10-5nm

4.热变宽度(多普勒变宽)ΔV D

这是由原子在空间作无规则热运动而产生的多普勒现象引起的,5.压力变宽

产生原子吸收的原子与蒸气中同种原子或其它粒子之间的相互

碰撞引起的能级变化,从而导致吸收光频率改变而造成的谱线频率变宽的现象。

①劳伦斯变宽(ΔV L):待测原子同其它粒子相碰撞而引起的谱线变宽。

②共振变宽(ΔV H,Holtzmark变宽)同种原子间碰撞引起的

谱线变宽

其中:火焰原子化器以ΔV D为主,无火焰原子化器以ΔV L为主。

谱线变宽对测量的影响:导致原子吸收分析灵敏度下降。

一、光源

作用:提供(锐线)共振线

要求:①锐线

②共振线

③强度足够,稳定性好

二、原子化系统

作用:将试样中的待测元素转变为原子蒸气

种类:火焰原子化器、无火焰原子化器、冷原子化器、氢化物原子化器

①火焰原子化器:由雾化器和燃烧器两部分构成,是最常用原子化器。

雾化器作用:将试样雾化

燃烧器作用:使试样原子化

火焰种类:

ⅰ)空气-乙炔焰<2300℃适用于熔点较低金属原子化

ⅱ)氧化亚氮-乙炔焰 3000℃

ⅲ)氧-乙炔焰>2900℃

火焰种类的选择,应根据所测元素性质决定,使之原子化但不电离。

优点:重现性好,易操作,适应范围广。

缺点:灵敏度低(仅10%左右的试液被原子化)

②无火焰原子化器

优点:灵敏度高(试样全部原子化),检测限低。

缺点:干扰大,重现性差。

③氢化物原子化器

As、Sb、Bi、Ge、Sn、Se、Te等在酸性条件下,用强还原剂(K(Na)BH4)还原成挥发性的氢化物,这些氢化物在较低温度(<1000℃),就可分解成原子蒸气。

优点:选择性高,干扰少,灵敏度高(10-9),原子化温度低。

缺点:适用范围窄。

④冷原子化装置

Hg2+、 Hg+在还原剂SnCl2、盐酸羟胺作用下还原为Hg,Hg是低温元素,常温下蒸气压高,直接原子化。(10-8以上)

作用:测痕量Hg。

通带宽ω=D·S×10-3 式中

ω-通带宽度(nm)

D-色散率的倒数nm/mm

S-狭缝宽度(um)

S↑,I V↑,但分辨率↓,背景辐射↑,A偏低,曲线弯曲,负误差。S↓,I V↓,但分辨率↑,背景辐射↓,A偏低,曲线弯曲,负误差。

六、仪器的性能

1.灵敏度(S)

1UPAC规定:被测元素浓度(C)或质量,改变一个单位时,吸光度(A)的变化量:即S=dA/dc 或S=dA/dm

2.特征浓度(Sˊ)

能产生1%吸收或0.0044吸光度值时,溶液中待测元素的质量浓度(ug·ml-1/1%)

Sˊ=C×0.0044/A

石墨炉Sˊ=(CV×0.0044/A)Pg/1%

定量测试方法

原子吸收定量测试方法主要有标准曲线法,标准加入法和内标法三种。

一、标准曲线法

优点:简便、快速

缺点:基体效应(物理干扰)大,适用于组成简单的试样

注意:

1、标准曲线应在线性范围

2、标准溶液应与试样用相同方法处理,使其组成尽可能一致

3、整个分析过程中工作条件始终保持一致

4、每次测定前应用标准溶液对标准曲线进行校正

二、标准加入法

优点:适合于组成复杂样品,可消除基体效应和某些化学干扰

不足:不能消除背景吸收的影响

注意:

1、测量应在线性范围内进行

2、至少采用4点,C 0最好与Cx相当

三、内标法

要求:内标元素不存在试样中,原子化条件相似。

优点:可消除雾化系统和火焰等测试因素波动而产生的误差。

缺点:须用双道型仪器测量。

干扰及其抑制

一、光谱干扰

1.与光源有关的干扰(相邻谱线干扰)

①与分析线相邻的是待测元素的谱线,这种情况下,不产生吸收,使标准曲线向下弯曲,分析灵敏度下降,负误差。

引起原因:常见于多谱线元素(Fe、Co、Ni等)

消除方法:减少狭缝

②相邻线不是待测元素谱线

A、不是干扰元素的吸收线,则和①效果相同,消除方法同①。

B、是干扰元素吸收线

a.样品中不含该元素,和①效果相同,消除方法同①。

b.样品中含该元素,则使标准曲线向上弯曲,正误差

引起原因:阴极材料不纯或隋气引起,多见于多元素灯。

消除方法:选合适惰气,高纯度阴极材料。

2.光谱线重叠正误差,假吸收

产生原因:干扰元素共振线和待测元素共振线重叠造成。

消除方法:另选分析线或分离干扰元素。

3.背景干扰(与原子化器有关的干扰)

①背景吸收:这种干扰均增加吸收值,产生正误差(包括分子吸收、光散射和火焰气体吸收三种)。

产生原因:

A、火焰中成分对光的吸收称火焰气体吸收

B、某些很稳定化合物(原子化条件下不分解),如:卤化物、氧化物、氢氧化物、硫酸盐、磷酸盐等对光的吸收

C、固体颗粒的散射称光散射

消除方法:A、氘灯背景较正

B、邻近线扣除法

②背景发射:火焰本身或原子蒸气中待测元素的发射。

消除方法:调制消除,用交流电源或用斩光器使之变为交流电源。

4.连续背景发射(非锐线光源)

由灯质量引起,灵敏度降低,工作曲线弯曲。

二、物理干扰(基体效应)

产生原因:待测试样与标准溶液在转移、蒸发等过程中的物理因素(粘度、表面张力、溶剂)等的改变的引起的干扰。

消除方法:标准加入法

三、电离干扰

产生原因:由于电离作用导致基态原子数减少,灵敏度降低。消除方法:

①加入消电剂,K不变,[e]增加,故[M]增加

②降低火焰温度,K变小,[M]增加

四、化学干扰

产生原因:待测元素和共存元素产生化学作用引起。

结果:生成难挥发化合物,使原子化率下降。

消除方法:①加入释放剂

②加入保护剂(络合)

③标准加入法

④分离

测定条件选择

测定条件对测定灵敏度、准确性及干扰情况有决定性影响。主要测试条件有:

1.分析线选择:共振或次灵敏线

2.灯电离的选择

灯电流小,灵敏度高,但I过小则测量精确度差。

灯电流大,谱线宽度变大,灵敏度下降,灯寿命缩短。

实际工作中由A-i曲线选择

3.狭缝宽度

狭缝宽度变(过)大,稳定性下降,背景干扰上升。以能排除光谱干扰和具有一定的透光强度为原则

4.原子化条件选择(火焰法)

①火焰类型:易电离→低温焰,难电离→高温焰

②燃烧器高度:外焰:氧化性,易电离内焰:还原焰,背景吸收↑,中间层:中性焰,原子蒸气多,较好。

③助燃气和燃烧气比例:控制温度。

原子吸收分光光度法操作

一、样品预处理

标准样品配制、待测样品处理

二、仪器预热

三、分析条件选择

四、分析条件选择

五、定量方法选择

六、结果处理

第八章分子发光分析法

1. 分子荧光和磷光光谱产生的原理

2. 分子荧光和磷光光谱特性

3. 分子荧光光谱定量分析的基础及此线性关系式成立条件

4. 荧光与分子结构的关系式

5.荧光仪器的基本部件、类型及应用。

第九章紫外-可见吸收光谱法

1. 理解分子吸收光谱原理,

2. 深入了解紫外吸收光谱与分子结构的关系,

3. 了解紫外光谱图的解析,

4. 了解紫外-可见光分光光度计的构造及其工作原理,

5. 掌握光吸收基本定律及显色反应和显色反应条件,

6. 掌握标准曲线法和标准加入法,

7. 学会紫外-可见光分光光度计的使用。

重点和难点:

紫外光谱与分子结构的关系,饱和脂肪烃、芳烃和α,β不饱和化合物的紫外光谱特征,紫外光谱图的解析,影响紫外光谱的因素,混合物的分光光度分析法,标准曲线法和标准加入法,紫外-可见光分光光度计的使用

§9-1紫外-可见吸收光谱的产生

一、产生原因:分子中价电子跃迁产生的光谱吸收

二、电子跃迁类型

与有机化合物有关的价电子有σ、π和n电子,主要跃迁有:1.N-V跃迁:由基态跃迁至反键轨道:σ-σ*、π-π*

2.N-Q跃迁:非键电子跃迁到反键轨道:n-σ*、n-π*

3.N-R跃迁:σ电子激发到更高能级或电离

吸收波谱:

此外,与分光光度法有关的跃迁还有:

4.电荷转移跃迁,常见过渡金属与有机配位体(显色剂)之间电子转移跃迁,大多在可见光区,吸收强度大,往往用于定量分析。5.配位场跃迁,d-d或f-f轨道在配位场作用下简并,轨道分裂,产生d-d(Ⅳ、V周期)、f-f(La系、Ar系)跃迁。此吸收能量少,吸收强度较小,多在可见光区。

三.辐射吸收的基本定律—朗伯-比尔定律

1.透光率

T=Ia/I0 T↑,吸收↓

2.吸光度

A=lg1/T=lgI0/Ia A↑,吸收↑

3.朗伯-比尔定律

当入射光波长一定时(单色光),溶液吸光度A只与溶液中有色物质浓度和比色皿厚度有关,成正比,即

A∝LC => A=kLC

4.吸光度的加和性

若溶液中有m种成分,其在某一波长下吸光系数分别为ε1、ε2…εm,浓度分别为C1、C2…Cm ,则

对于同一种物质,波长不同时ε(或K)不相同。

四、无机化合物的紫外-可见光谱

§9-2有机化合物的紫外-可见光谱

常用术谱

1.生色基团:含有π键的不饱和基团(为C=C、C=O、N=N、-N=O等)能产生π-π*跃迁,使得有机化合物分子在紫外-可见光区产生吸收的基团。

①非共轭生色团

a、基团结构不同:独立吸收

b、相同,仅一个吸收峰,但强度随生色团数目增加叠加。

②共轭:仅一个吸收峰(红移强度显著增大)。

2.助色基团:含有非键电子(n电子)的基团(为-OH、-NH2、-SH、-X等),其本身在紫外-可见光区无吸收,但能与生团中π电子发生n-π*共轭,使生色团吸收峰红移的基团。

3.红移和蓝移

使分子的吸收峰向长波方向移动的效应称红移。

使分子的吸收峰向短波方向移动的效应称蓝移。

有机化合物的紫外-可见光谱

2.不饱和脂肪烃

①单烯:π-π*在170-200nm,不属一般意义紫外区

②共轭烯:共轭使π-π*的ΔE↓,吸收峰红移,强度增大,这种吸收带称K吸收带(共轭带)。

3.醛、酮化合物

有σ、π、n电子,可产生n-σ*、π-π*、n-π*,其中n-π*跃迁在270-300nm称R吸收带(基团带),对于α、β不饱和醛酮-C =O和C=C共轭,因此,R,K吸收带均红移。

4.芳香化合物

①无取代:苯在紫外区有三个吸收带,均由π-π*引起。

E1吸收带在185nm ε=104(60000)

E2吸收带在204nm ε=103(7900)

B吸收带(苯带)在254-260nm(230-270nm)ε=200 => 由于振动跃迁叠加在π-π*上引起。

②单取代:取代为助色基团 E2红移、B红移

例:

取代为生色基团 E2与K吸收带合并,红移

③二取代:对位εmax增大,红移,邻位间此作用较小。

④稠环化合物:共轭苯环数增加,红移,ε↑

§9-3影响紫外-可见光谱的因素

一.溶剂效应

对于π-π*跃迁引起的吸收峰,溶剂极性变大,红移。

对于n-π*跃迁引起的吸收峰,溶剂极性变大,蓝移。

二.空间效应

空间阻碍使共轭程度下降,吸收峰蓝移。

例:二苯乙烯反式:λmax=295,顺式:λmax=280nm

三.超共轭效应

烷基取代时,C-H的σ饱键和苯环分子轨道重叠,使得ΔE↓,红移。

四.PH

改变介质PH,对于不饱和酸、烯醇、酚、苯胺等化合物紫外光谱影响较大。

§9-4紫外-可见光分光光度计

光源

作用:提供入射光

要求:提供足够强度和稳定的连续辐射,强度基本不随波长变化而改变。

种类:钨灯(卤钨灯)发光波长360-1000nm 适用于可见光区氢(氘)灯波长范围180-375nm 适用于紫外区

吸收池

作用:盛待测试样

要求:透光性好,无折射,反射,宽度精确

种类:石英 => 紫外区

玻璃 => 可见光区

§9-5紫外-可见光分光光度法的应用

一.定性分析

根据紫外可见光谱提供的信息可判断分子中生色基团和助色基

团的性质。

1.结构骨架推断:和标准谱图完全相同,则说明有相同生色团,若无K吸收带则不含共轭不饱和键;无R吸收带则无n-π*。利用E1、E2、B吸收带可判断苯环或芳烃。

2.构型和构象(顺反式)

三、纯度检测(微量杂质)

四、定量分析

(一)测定方法

1.单组分:

①绝对法 Cx=A/εl(知ε)

②比较法 Cx=Ax·Cs/As 需已知浓度标样

③标准曲线法

④标准加入法 Cx=Ax·C

Δ/(A x+Δ-Ax)

2.多组分利用吸光度加和性解联主方程

*3.双波长法ΔA=(ε

ε1b)C (a组分在λ1、λ2吸光度相同)

2b-

*4.差示分光光度法 A=εl(Cs-Cx) 高浓度、低浓度

(二)测量条件选择

1.吸光度范围 0.2-0.8

2.入射光波长选择由吸收曲线确定

3.显色反应条件

①显色剂用量固定L、C,改变显色剂用量作图选择

②PH值:使得络合物,络合物组成,显色剂,待测离子等均稳定的PH范围

③温度

④时间

⑤干扰离子

⑥显色剂要求:A、无色

B、稳定络合物

C、不与共存离子络合

第十章红外光谱法

1. 掌握红外分光光度法的基本原理,

2. 简单光谱解析方法。

3. 熟悉一些有机化合物的典型光谱。

4. 了解红外分光光度计。

基团的特征频率

通常将在种出现在一定位置,能代表某种基团的存在,且具有较高强度的吸收谱带称为基团的特征吸收带,其吸收系数最大值所对应的波数称为基团的特征频率。

基团的特征频率与红外光谱的关系

影响基团频率位移的因素

一、外部因素

1、物理状态

同种物质的相同能级吸收波数:S

2、溶剂

极性增大,伸缩振动向低波数方向移动

极性增大,变形振动向高波数方向移动

二、内部因素

1、电效应分子内部各基团之间的相互作用,造成化学键的电子云分布发生变化,从而造成基团频率发生位移。电效应包括诱导效应、共轭效应和场效应三种。

仪器分析复习大纲及答案

一、基本概念及原理 本底信号:没有试样时,仪器所产生的信号,主要由随机噪声产生。 空白信号:当试样中没有待测组分时,仪器所产生的信号,由试样中除待测组分外的其他组分的干扰所引起的。 检出限:某一方法在给出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。 线性范围:校准曲线的直线部分所对应的被测物质的浓度或量的范围叫作该方法测定这种物质的线性范围。 旋光性:能使平面偏振光振动平面旋转的性质称为物质的旋光性; 旋光现象:使偏振光的振动面发生旋转的现象。 偏振光:只在一个平面上振动的光称为平面偏振光,简称偏振光或偏光。 红外吸收光谱:红外光照射分子时,将引起振动能级间的跃迁所产生的分子吸收光谱称为红外吸收光谱(IR)或振动-转动光谱。 分子振动的类型:伸缩振动、变形振动 变形振动:原子与键轴成垂直方向振动,键角发生周期 变化而键长不变的振动称为变形振动。 据对称性的不同分为对称变形振动和不对称变形振动 据振动方向是否在原子团所在平面分为面内变形振动和面

外变形振动 面内变形振动:剪式振动、平面摇摆振动 面外变形振动:垂直摇摆、扭曲振动 偶极矩:表示分子中电荷分布情况的物理量;即分子正负电荷中心所带的电荷量q 与正负电荷中心之间的距离 d 的乘积。 极化率:表示分子中电子云变形的程度,它随着振动的变化而改变; 如图CO2分子的振动,对称伸缩振动时,极化率变化,但分子偶极矩不变,是非红外活性的; 不对称伸缩振动和弯曲振动,将引起偶极矩变化,显红外活性,但是极化率在键角变化前后同时增大或缩小,其净结果相互抵消。 可见光:电磁波谱中人眼可以感知的部分,一般为360——900nm 红外吸收光谱的产生条件: 1、分子振动时,必须伴随有瞬时偶极矩的变化,这样分子才会吸收特定频率的红外光。只有同核双原子分子才是非红外活性,如H 2、N2等。 2、照射分子的红外光的频率与分子某种振动的频率相同时,分子吸收能量后,才能产生跃迁,在红外图谱上出现相应的吸收带。

仪器分析2-1

分子吸收光谱 1.紫外光谱的电磁波谱范围是(C) (A)400~760nm (B) 0.75~2.5μm (C)200~400nm (D) 2.5~25μm (E) 50~1000μm 2.下列化合物中,羟基作为助色团的化合物是(C) (A) -CH2OH (B) -OH (C) -OH (D) CH2-CH-CH2 (E)CH3-CH-CH=CH2 | | | | OH OH OH OH 3下列5组数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能包括CH3CH2CH2COH 的吸收带:E A 3000~2700 cm-11675~1500cm-11475~1300cm-1 B 3000~2700 cm-12400~2100cm-11000~650cm-1 C 3300~3010 cm-11675~1500cm-11475~1300cm-1 D 3300~3010 cm-11900~1650cm-11475~1300cm-1 E 3000~2700 cm-11900~1650cm-11475~1300cm-1 4分子光谱是由于______而产生的。B A 电子的发射 B 电子相对于原子核的运动以及核间相对位移引起的振动和转动 C 质子的运动 D 离子的运动 5不饱和烃类分子中除含有σ键外, 还含有π键, 它们可产生______两种跃迁。A A σ→σ*和π→π* B σ→σ*和n→σ* C π→π*和n→π* D n→σ*和π→π* 6溶剂对电子光谱的影响较为复杂, 改变溶剂的极性, _______。B A 不会引起吸收带形状的变化

B 会使吸收带的最大吸收波长发生变化 C 精细结构并不消失 D 对测定影响不大 O在红外光谱中出现的吸收峰数目为(A) 7.H 2 (A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 2 (E) 1 8红外光谱法中的红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度, 可以用来(A)。 A 鉴定未知物的结构组成或确定其化学基团及进行定量分析与纯度鉴定 B 确定配位数 C 研究化学位移 D 研究溶剂效应 9.表示红外分光光度法通常用(C) (A)HPLC (B)GC (C) IR (D)TLC (E)AAS 10 在有机化合物的红外吸收光谱分析中,出现在4000~1350cm-1频率范围的吸收峰可用于鉴定官能团,这一段频率范围称为___ C ___。 A.指纹区,B.基团频率区,C.基频区,D.合频区。 11 紫外吸收光谱的最重要应用是为我们提供识别未知有机化合物分子中可能具有的_____和估计共轭程度的信息,从而推断和鉴别该有机物的结构。(A) A 生色团、助色团 B 质子数 C 价电子数 D 链长 12 光学分析法主要根据物质发射、吸收电磁辐射以及物质与电磁辐射的相互作用来进行分析的。电磁辐射(电磁波)按其波长可分为不同区域,其中中红外区波长为__ B ____。 A 12820~4000cm-1 B 4000~200 cm-1 C 200~33 cm-1 D 33~10 cm-1 13 下列羰基化合物中C=O伸缩振动频率最高的是:(C) A RCOR’

仪器分析习题解答第二版化学工业出版社

北京化工大学 仪器分析习题解答 董慧茹编 2010年6月

第二章 电化学分析法习题解答 25. 解: pHs = 4.00 , Es = 0.209V pHx = pHs +059 .0Es Ex - (1) pHx 1 = 4.00 + 059.0209 .0312.0- = 5.75 (2) pHx 2 = 4.00 +059 .0209 .0088.0- = 1.95 (3) pHx 3 = 4.00 +059 .0209 .0017.0-- = 0.17 26. 解: [HA] = 0.01mol/L , E = 0.518V [A -] = 0.01mol/L , ΦSCE = 0.2438V E = ΦSCE - Φ2H+/H2 0.518 = 0.2438 - 0.059 lg[H +] [H +] = k a ][] [- A HA = 01.001.0k a 0.518 = 0.2438 - 0.059 lg 01 .001 .0k a lg k a = - 4.647 k a = 2.25×10-5 27. 解: 2Ag + + CrO - 24 = Ag 2CrO 4 [Ag +]2 = ] [24- CrO Ksp

Ag CrO Ag SCE E /42φφ-= - 0.285 = 0.2438 - [0.799 + 2 24)] [lg(2059.0-CrO Ksp ] ][lg 24-CrO Ksp = - 9.16 , ] [24- CrO Ksp = 6.93×10-10 [CrO - 24 ] = 10 1210 93.6101.1--?? = 1.59×10-3 (mol/L) 28. 解:pBr = 3 , a Br- = 10-3mol/L pCl = 1 , a Cl- = 10-1mol/L 百分误差 = - - --?Br Cl Cl Br a a K ,×100 = 3 1 31010106---??×100 = 60 因为干扰离子Cl -的存在,使测定的a Br- 变为: a -Br = a -Br +K --Cl Br .×a -Cl = 10-3+6×10-3×10-1=1.6×10-3 即a -Br 由10-3mol/L 变为1.6×10-3mol/L 相差3.0 - 2.8 = 0.2 pBr 单位 29. 解:

仪器分析研究生复习提纲答案

研究生复习提纲 1.色谱法定性和定量的依据是什么? 答.色谱定性的依据是保留值,定量的依据是m=fA 色谱定性分析方法:1、用保留时间定性2、用峰高增加法定性3、与其他仪器连用定性(如:GC-MS) 定量分析方法:1、归一化法2、外标法3、内标法 用保留值定性的依据是:当固定相和操作条件严格固定不变时,任何一种物质都有确定不变 的保留值,通过比较已知物和未知物的保留值,就可以确定色谱图中某一色谱峰代表什么物质。 2.什么叫程序升温?它有什么作用? 答.程序升温色谱法,是指色谱柱的温度按照组分沸程设置的程序连续地随时间线性或 非线性逐渐升高,使柱温与组分的沸点相互对应,以使低沸点组分和高沸点组分在色谱柱中 都有适宜的保留、色谱峰分布均匀且峰形对称。程序升温具有改进分离、使峰变窄、检测限 下降及省时等优点。对于沸点范围很宽的混合物,往往采用程序升温法进行分析。在气相色 谱中多采用程序升温技术解决洗脱色谱的一般问题,而在液相色谱中多采用梯度洗脱技术解 决这一问题。 3.什么叫梯度洗脱?它有什么优点? 答:梯度洗脱就是在分离过程中,让流动相的组成、极性、pH 等按照一定程序连续变化,使样品中各组分能在最佳的分配比下出峰,使保留时间短、拥挤不堪、甚至重叠的组分,或 保留时间过长而峰形扁平的组分获得很好的分离,特别适合样品中组分的分配比值范围很宽 的复杂样品的分析。梯度洗脱十分类似气相色谱的程序升温,两者的目的相同。不同的是程 序升温是通过程序改变柱温,当流动相和固定相不变时,分配比的变化是通过温度变化引起的。而液相色谱是通过改变流动相组成、极性、PH 来达到改变分配比的目的,一般柱温保持 恒定。 4.为什么用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标? 答:塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分离程度,即柱效为多大时, 相邻两组分能够被完全分离。难分离物质对的分离度大小受色谱分离过程中两种因素的综合 影响:保留值之差——色谱分离过程中的热力学因素;区域宽度——色谱分离过程中的动力 学因素。考虑色谱分离过程的热力学因素和动力学因素,引入分离度(R)来定量描述混合物 中相邻两组分的实际分离程度。分离度R 由三项的乘积决定。第一项为动力学因素项,表现 在色谱峰的宽度,由色谱柱性能决定。第二项为热力学因素项,决定于色谱峰问的距离。第 三项为分配比项,影响组分的保留时间。 5.根据速率理论,色谱柱的板高H由哪些因素决定?试给出最佳流动相流速U最 和最小板 佳高H最 的计算公式。 小 答:H 首先取决柱子填充均匀程度和固定相颗粒大小。气相载气流速、柱温和载气分子 质量影响纵向扩散。液相固定相性质,组分在固定相和流动相的扩散系数影响传质阻力。因 液相中纵向扩散很小,塔板高度H 主要由传质阻力项决定,即流速越大,H 越大。气相中纵 向扩散明显,低流速时增大流速H 降低,流速继续增大,传质阻力增大,H 增大。

仪器分析题目2

同一光栅,二级光谱的色散率是一级光谱的 0.5倍 1倍 2倍 4倍 按照产生光谱的物质类型不同,光谱可以分为 发射光谱、吸收光谱、散射光谱 原子光谱、分子光谱、固体光谱 线光谱、带光谱和连续光谱 X射线发射光谱、X射线吸收光谱、X射线荧光光谱、X射线衍射 光谱 光谱分析法是一种________来确定物质的组成和结构的仪器分析方法。 利用物质与光相互作用的信息 利用光的波动性 利用光的粒子性 利用物质的折射、干涉、衍射和偏振现象 波长短(小于10nm)、能量大(大于102eV)(如X射线,γ射线)的电磁波谱,粒子性比较明显,称为____,由此建立的分析方法称为____。 能谱;能谱分析法 波谱,波谱分析法

光谱分析法与其他仪器分析法的不同点在于光谱分析法研究涉及的是 样品中各组分间的相互干扰及其消除 光与电的转换及应用 光辐射与样品间的相互作用与能级跃迁 样品中各组分的分离 受激物质从高能态回到低能态时,如果以光辐射形式释放多余能量,这种现象称为 光的吸收 光的发射 光的散射 光的衍射 每一种分子都具有特征的能级结构,因此,光辐射与物质作用时,可以获 得特征的分子光谱。根据样品的光谱,可以研究 该样品中化合物的分子式 样品中的各组分的分配及相互干扰 样品的组成和结构 样品中化合物的相对分子质量 利用光栅的______作用,可以进行色散分光。

散射 衍射和干涉 折射 发射 频率、波长、波数及能量的关系是 频率越低,波长越短,波数越高,能量越低 频率越低,波长越长,波数越低,能量越高 频率越高,波长越短,波数越高,能量越高 频率越高,波长越高,波数越低,能量越高 棱镜是利用其________来进行分光的。 散射作用 衍射作用 折射作用 旋光作用 原子光谱是一条条彼此分立的线光谱,分子光谱是一定频率范围的电磁 辐射组成的带状光谱。 正确错误 吸收光谱与发射光谱有什么不同? 吸收光谱是指原子光谱是一条条彼此分立的线光谱,分子光谱是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。 正确错误 :材料在某一些频率上对电磁辐射的吸收所呈现的比率。

《现代仪器分析》_第二版-刘约权-课后习题答案

现代仪器分析习题解答 2009年春 第12章电位分析及离子选择性电极分析法 P216 1.什么是电位分析法?什么是离子选择性电极分析法? 答:利用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。 以离子选择性电极做指示电极的电位分析,称为离子选择性电极分析法。 2.何谓电位分析中的指示电极和参比电极?金属基电极和膜电极有何区别? 答:电化学中把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 活度或浓度的电极称为指示电极。电极电位恒定,不受溶液组成或电流流动方向变化 影响的电极称为参比电极。 金属基电极的敏感膜是由离子交换型的刚性基质玻璃熔融烧制而成的。膜电极的敏感 膜一般是由在水中溶解度很小,且能导电的金属难溶盐经加压或拉制而成的单晶、多 晶或混晶活性膜。 4. 何谓TISAB溶液?它有哪些作用? 答:在测定溶液中加入大量的、对测定离子不干扰的惰性电解质及适量的pH缓冲剂和一定的掩蔽剂,构成总离子强度调节缓冲液(TISAB)。 其作用有:恒定离子强度、控制溶液pH、消除干扰离子影响、稳定液接电位。 5. 25℃时,用pH=4.00的标准缓冲溶液测得电池:“玻璃电极|H+(a=X mol?L-1)║饱和甘汞电极”的电动势为0.814V,那么在c(HAc)=1.00×10-3 mol?L-1的醋酸溶液中,此电池的电动势为多少?(KHAc=1.8×10-5,设aH+=[H+]) 解:∵E1=φ(+)--φ(-)=φ(+)-(K-0.0592pH1) E2=φ(+)--φ(-)=φ(+)-(K-0.0592pH2)

现代仪器分析技术在食品中的应用

现代仪器分析技术在食品中的应用 湖南科技学院符国栋 前言: 仪器分析是指借用精密仪器测量物质的某些理化性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法,尤其适用于微量或痕量组分的测定。近年来食品仪器分方法的发展十分迅速,一些先进技术不断渗透到食品分析领域中,这类技术具有快速、灵敏、准确的特点,在食品分析中所占的比重不断增长,并成为现代食品分析的重要支柱。本文主要探讨现代仪器分析在食品检测中的应用及展望,其中对分光光度法和高效液相色谱法作了较详细的介绍。 关键词:仪器分析/理化性质/食品分析/检测/应用 目前在食品分析检测中基本采用仪器分析的方法代替手工操作 的传统方法,气相色谱仪、高效液相色谱仪、氨基酸自动分析仪、原子吸收分光光度计及可进行光谱扫描的紫外—可见分光光度计、荧光分光光度计等均得到了普遍应用。同时由于计算机技术的引入,使仪器分析的快速、灵敏、准确等特点更加明显,多种技术的结合与联用使仪器分析应用更加广泛,有力推动了食品仪器分析的发展,使得食品分析正处在一个崭新的发展时代。 现代分析仪器的种类十分庞杂,应用的原理不尽相同,而根据仪器的工作原理以及应用范围,可划分为:电化学分析仪器、光学式分析仪器、射线式分析仪器、色谱类分析仪器、离子光学式分析仪器、磁学式分析仪器、热学式分析仪器、电子光学物性测定仪器及其它专

用型和多用型仪器[1]。 1.光谱分析法 紫外—可见分光光度法具有专属性强,灵敏度和准确度高,操作简单、快速、安全、检品用量少等特点,广泛用于食品分析领域。原子吸收光谱分析法为食品分析、食品营养、食品生物化学、食品毒理学等诸多领域的空前发展提供了条件,成为测量痕量和超痕量元素的最有效方法之一。 1975年丹麦的Ruzicka和HansonE首次提出流动注射分析(flow—injection analysis, FIA) 的概念,指出化学分析可以在非平衡的动态条件下进行。FIA 具有适应性广泛,分析效率高,试样和试剂消耗量少,检测精度高等优点,已被广泛应用于很多领域。在与FIA 联用的各种监测器中, 分光光度检测器因其结构简单、价格低廉,易于推广。流动注射分光光度法是通过测定样品在检测池中吸收紫外-可见光的大小来确定样品含量的, 与各种在线分离富集、转化技术相结合(如溶剂萃取、离子交换、膜渗析、多流切换、合并区带、停流技术、动力学技术等),提高了分析方法的灵敏度和选择性。将快速扫描的光电二极管阵列检测器与流动注射和专用微机联用,可形成连续自动多组分同时测定的分光光度法系统,更进一步拓宽了流动注射分析的应用范围。近年来,流动注射分光光度法在食品分析特别是微量元素、蛋白质及氨基酸、维生素、食品添加剂等方面的分析研究取得了一定进展。 测定食品中的元素含量, 可以了解食品的营养价值和食品的污

食品仪器分析紫外可见分光光度法参考答案

紫外可见习题 一、填空题 1.朗伯定律是说明光的吸收与液层厚度正比,比耳定律是说明光的吸收与溶液浓度成正比,二者合为一体称为朗伯一比尔定律,其定义为A=KCL。b5E2RGbCAP 2.摩尔吸光系数的单位是L.mol-1.cm,它表示物质的浓度为1mol.L-1液层厚度为 1cm时溶液的吸光度。常用符号ε表示,故光的吸收定律的表达式可写为A=εcL。 3.吸光度和透射比<τ%)关系式是A=2-logT。 4.一般分光光度分析,使用波长在35Onm以上时可用玻璃比色皿,在350nm以下时应选用石英比色皿。 5.紫外吸收光谱法大多应用于鉴定含有双键尤其是共轭体系的化合物,如含羰基、羧基、硝基等的脂肪族化合物,以及含有苯环的芳香族化合物。p1EanqFDPw 6.752型分光光度计,采用自准式光路,其波长范围为200—1000nm,在波长320—1000nm 范围内用钨丝灯作光源,在波长200-320nm范围内用氢弧灯作光源。DXDiTa9E3d 二、判断题 1.当有色溶液浓度为C时,其投射比τ,当其浓度增大1倍时,仍符合比耳定律, 则此时溶液投射比为2τ。< ×)RTCrpUDGiT 2.可见、紫外光吸收光谱的产生,是由于分子中原子的振动和分子的转动。<×) 3.比色分析中显色时间越长越好。< ×) 4.摩尔吸光系数与溶液的浓度,液层厚度没有关系。<√) 5.摩尔吸光系数ε越大,表明该物质对某波长光透过的能力越强。<×) 6.摩尔吸光系数越大,表示某物质对某波长的光吸收能力越强。< √) 7.722型分光光度计和752型分光光度计都是以钨灯作为光源的。< ×) 8.拿比色皿时只能拿毛玻璃面,不能拿透光面,擦拭时必须用擦镜纸擦透光面,不能 用滤纸擦。< √) 9.饱和碳氢化合物在紫外光区不产生光谱吸收,所以常以饱和碳氢化合物作为紫外吸 收光谱分析的溶剂。< √)5PCzVD7HxA 三、选择题 1.人眼能感觉到的光称为可见光,其波长范围是< D )。 A.400~70Onm; B.2O0~40Onm; C.20O~6O0nm; D.4O0~76Onm; 2.物质与电磁辐射相互作用后,产生紫外一可见吸收光谱,这是由于< C )。 A.分子的振动; B.分子的转动; C.原子核外层电子的跃迁; D.原子核内层电子的跃迁; 3.在分子吸收光谱法<分光光度法)中,运用光的吸收定律进行定量分析,应采用的 入射光为< B )。 1 / 6

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2-1习题答案

1?在以下因素中,属热力学因素的是A A. 分配系数; B.扩散速度; C.柱长;D ?理论塔板数。 2. 理论塔板数反映了D A. 分离度; B.分配系数; C ?保留值;D ?柱的效能。 3. 欲使色谱峰宽减小,可以采取B A ?降低柱温; B ?减少固定液含量; C ?增加柱长; D ?增加载体粒度。 4. 如果试样中各组分无法全部出峰或只要定量测定试样中某几个组分,那么应采用下列定量分析方法中哪一种为宜?C A ?归一化法; B ?外标法; C ?内标法; D ?标准工作曲线法。 5. 俄国植物学家茨维特在研究植物色素成分时,所采用的色谱方法是B A ?液-液色谱法; B ?液-固色谱法;C?空间排阻色谱法;D ?离子交换色 谱法。 A ?极性差异; B ?沸点差异;C.热力学性质差异;D ?动力学性质差异。 7. 假如一个溶质的分配比为0.1,它分配在色谱柱的流动相中的质量分数是C ;B. 0.90;C. 0.91;D. 0.99。 8. 下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是A A .柱温; B .载气的种类;C.柱压;D .固定液膜厚度。 9. 当载气线速越小,范式方程中,分子扩散项B越大,所以应选下列气体中哪一 种作载气最有利?D A. H2; B. He; C. Ar; D. N2。 10. 对某一组分来说,在一定的柱长下,色谱峰的宽或窄主要决定于组分在色谱柱中的B A .保留值B.扩散速度C.分配比D.理论塔板数 11. 载体填充的均匀程度主要影响A A .涡流扩散相B.分子扩散C.气相传质阻力D.液相传质阻力 正确答案: 1: (A)、2: (D)、3: (B)、4: (C)、5: (B)

现代仪器分析 第二版 刘约权 课后习题答案

---------------------考试---------------------------学资学习网---------------------押题------------------------------ 现代仪器分析习题解答20xx年春 第12章电位分析及离子选择性电极分析法P216 1.什么是电位分析法?什么是离子选择性电极分析法? 答:利用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。 以离子选择性电极做指示电极的电位分析,称为离子选择性电极分析法。 2.何谓电位分析中的指示电极和参比电极?金属基电极和膜电极有 何区别? 答:电化学中把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称为指示电极。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称为参比电极。 金属基电极的敏感膜是由离子交换型的刚性基质玻璃熔融烧制而成的。膜电极的敏感膜一般是由在水中溶解度很小,且能导电的金属难溶盐经加压或拉制而成的单晶、多晶或混晶活性膜。 4. 何谓TISAB溶液?它有哪些作用? 答:在测定溶液中加入大量的、对测定离子不干扰的惰性电解质及适量的pH缓冲剂和一定的掩蔽剂,构成总离子强度调节缓冲液(TISAB)。其作用有:恒定离子强度、控制溶液pH、消除干扰离子影响、稳定 液接电位。

5. 25℃时,用pH=4.00的标准缓冲溶液测得电池:“玻璃电极|H+(a=X mol?L-1)║饱和甘汞电极”的电动势为0.814V,那么在c(HAc)=1.00×10-3 mol?L-1的醋酸溶液中,此电池的电动势为多少?(KHAc=1.8×10-5,设aH+=[H+]) 解:∵E1=φ(+)--φ(-)=φ(+)-(K-0.0592pH1) E2=φ(+)--φ(-)=φ(+)-(K-0.0592pH2) 1 / 15 ∴E2- E1= E2-0.814=0.0592(pH2- pH1) ∴E2=0.814+0.0592(-lg√Kc-4.00)=0.806(V) 6.25℃时,用pH=5.21的标准缓冲溶液测得电池:“玻璃电极|H+(a=X mol?L-1)║饱和甘汞电极”的电动势为0.209V,若用四种试液分别代替标准缓冲溶液,测得电动势分别为①0.064V;②0.329V;③0.510V; ④0.677V,试求各试液的pH和H+活度 解:(1)ΔE1=0.064-0.209=0.0592(pH1-pHs) ∵pHs=5.21 ∴pH1=2.76 aH+=1.74×10-3 mol?L-1 (2)ΔE2=0.329-0.209=0.0592(pH2-pHs) ∵pHs=5.21 ∴pH2=7.24 aH+=5.75×10-8 mol?L-1

食品仪器分析-高效液相色谱参考答案演示教学

高效液相色谱 1. 高效液相色谱分析是将流动相用高压泵输送,使压力高达 采用新型的 化学键合固定相 ,是分离效率很高的液相色谱法。 2. 高效液相色谱法的特点是 分离性能高、分析速度快、检测器灵敏度高、应用 范围广。 3. 高效液相色谱法和气相色谱法的共同之处是 分离功能、分析功能、在线分 析。 4. 高效液相色谱分析根据分离机理不同可分为四种类型,即 液固 色谱、 液液 色谱、 键合相 色谱、 凝胶 色谱。 5. 高效液相色谱中的液一液分配色谱采用的新型固定相叫 化学方法将固定液官能团键合在载体表面上的。 6. 通常把固定相极性大于流动相极性的一类色谱称为 反相色谱。 7. 高效液相色谱仪通常由 储液器、输液泵 检测器、色谱工作站七部分组成。 8. 高效液相色谱仪中使用最广泛的检测器为 紫外检测器,另外还有折光检测器、 荧光检测器等等。 9. 高效液相色谱主要用于 分析沸点高的、分子量大的、受热易分解的以及具有 生理活性物质的分析。 、判断题 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 、 、 、 、 、 、 、 1 ?液一液色谱流动相与被分离物质相互作用,流动相极性的微小变化,都会使组分的 保留值出现较大的改变。 (Y ) 2. 利用离子交换剂作固定相的色谱法称为离子交换色谱法。 (V ) 5 MPa 以上,并 化学键合相,它是利用 正相色谱。反之称为 梯度淋洗器、进样器、色谱柱

3 ?紫外吸收检测器是离子交换色谱法通用型检测器。(X ) 4 ?检测器性能好坏将对组分分离产生直接影响。(X ) 5. 高效液相色谱适用于大分子,热不稳定及生物试样的分析。() 6. 高效液相色谱中通常采用调节分离温度和流动相流速来改善分离效果。(X ) 7?键合固定相具有机械性能稳定,可使用小粒度固定相和高柱压来实现快速分离。 (V ) &在液相色谱中为避免固定相的流失,流动相与固定相的极性差别越大越好。(X ) 9?正相分配色谱的流动相极性大于固定相极性。(X ) 10. 反相分配色谱适于非极性化合物的分离。(V ) 11 . 高效液相色谱法采用梯度洗脱,是为了改变被测组分的保留值,提咼分离度(X ) 12 . 液相色谱柱一般采用不锈钢柱、玻璃填充柱。(X) 13 . 液相色谱固定相通常为粒度 5 ?10m。(X) 14 . 示差折光检测器是属于通用型检测器,适于梯度淋洗色谱。(X) 15 . 离子交换色谱主要选用有机物作流动相。(X) 16 . 体积排阻色谱所用的溶剂应与凝胶相似,主要是防止溶剂吸附。(X) 17 . 在液一液色谱中,为改善分离效果,可采用梯度洗脱。(V) 18?化学键合固定相具有良好的热稳定性,不易吸水,不易流失,可用梯度洗脱。(X ) 19.液相色谱的流动相又称为淋洗液,改变淋洗液的组成、极性可显著改变组分分离效 果。(V ) 20?液相色谱指的是流动相是液体,固定相也是液体的色谱。(X ) 21. 高效液相色谱柱柱效高,能用液相色谱分析的样品不用气相色谱法分析。(X ) 22. 在液相色谱中,流动相的流速变化对柱效影响不大。(X ) 23. 正相键合色谱的固定相为非(弱)极性固定相,反相色谱的固定相为极性固定相。(X )

食品仪器分析-原子吸收分光光度法参考答案

原子吸收分光光度法习题 一、填空题 1.原子吸收光谱分析是利用基态的待测原于蒸气对光源辐射的吸收进行分 析的。 答:特征谱线 2.原子吸收光谱分析主要分为类,一类由将试样分解成自由原子,称为分析,另一类依靠将试样气化及分解,称为分析。 答:两,火焰,火焰原子吸收,电加热的石墨管,石墨炉无火焰原子吸收。 3.一般原子吸收光谱仪分为、、、四个主要部分。 答:光源、原子化器,分光系统,检测系统。 4.空心阴极灯是原子吸收光谱仪的,其最主要部分是,它是由制成的。整个灯熔封后充以或成为一个特殊形式的。 答:光源,空心阴极灯,待测元素本身或其合金,低压氖,氢气,辉光放电管。 5.原子吸收光谱仪中的火焰原子化器是由、及三部分组成。 答:雾化器,雾化室,燃烧器。 6.原子吸收光谱仪中的分光系统也称,其作用是将光源发射的与分开。 答:单色器,待测元素共振线,其它发射线。 7.早期的原子吸收光谱仪使用棱镜为单色器,现在都使用单色器。前者的色散原理是,后者为。 答:光栅,光的折射,光的衍射。 8.在原子吸收光谱仪中广泛使用做检测器,它的功能是将微弱的信号转换成信号,并有不同程度的。 答:光电倍增管,光,电,放大。 9.原子吸收光谱分析时工作条件的选择主要有的选择、的选择、 的选择、的选择及的选择。 答:灯电流,燃烧器高度,助燃气和燃气流量比,吸收波长,单色器狭缝宽度。 10.原子吸收法测定固体或液体试样前,应对样品进行适当处理。处理方法可用、、、等方法。 答:溶解,灰化,分离,富集。 11.原子吸收光谱分析时产生的干扰主要有干扰,干扰,干扰三种。 答:光谱干扰,物理干扰,化学干扰。 二、判断题 1.原子吸收光谱分析定量测定的理论基础是朗伯一比尔定律。(√) 2.在原子吸收分析中,对光源要求辐射线的半宽度比吸收线的半宽度要宽的多。(×)

仪器分析考试题及答案

仪器分析练习题及答案 第2章气相色谱分析 一.选择题 1.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是 ( ) A 保留值 B 峰面积 C 分离度 D 半峰宽 2. 在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是 ( ) A 保留时间 B 保留体积 C 半峰宽 D 峰面积 3. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好? ( ) A H2 B He C Ar D N2 4. 热导池检测器是一种 ( ) A 浓度型检测器 B 质量型检测器 C 只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D 只对含硫、磷化合物有响应的检测器 5. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适? ( ) A H2 B He C Ar D N2 6、色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中()的差别。 A. 沸点差, B. 温度差, C. 吸光度, D. 分配系数。 7、选择固定液时,一般根据()原则。 A. 沸点高低, B. 熔点高低, C. 相似相溶, D. 化学稳定性。 8、相对保留值是指某组分2与某组分1的()。 A. 调整保留值之比, B. 死时间之比, C. 保留时间之比, D. 保留体积之比。 9、气相色谱定量分析时()要求进样量特别准确。 A.内标法; B.外标法; C.面积归一法。 10、理论塔板数反映了()。 A.分离度; B. 分配系数; C.保留值; D.柱的效能。 11、下列气相色谱仪的检测器中,属于质量型检测器的是() A.热导池和氢焰离子化检测器;B.火焰光度和氢焰离子化检测器; C.热导池和电子捕获检测器; D.火焰光度和电子捕获检测器。 12、在气-液色谱中,为了改变色谱柱的选择性,主要可进行如下哪种(些)操作?() A. 改变固定相的种类 B. 改变载气的种类和流速 C. 改变色谱柱的柱温 D. (A)、(B)和(C) 13、进行色谱分析时,进样时间过长会导致半峰宽()。 A. 没有变化, B. 变宽, C. 变窄, D. 不成线性 14、在气液色谱中,色谱柱的使用上限温度取决于() A.样品中沸点最高组分的沸点, B.样品中各组分沸点的平均值。 C.固定液的沸点。 D.固定液的最高使用温度 15、分配系数与下列哪些因素有关()

仪器分析复习提纲(lastversion)

仪器分析复习提纲 Chapter 1 仪器分析定义:仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法, 测定时常常需要使用比较复杂的仪器,它是分析化学的发展方向。 分类:1、光学分析法(紫外-可见光谱法、红外光谱法、分子荧光(磷光)光谱法、原子吸 收光谱法、原子发射光谱法);2、电化学分析(极谱与伏安分析法、库仑分析法、电解分析 法、电位分析法);3、色谱分析法(气相色谱法、液相色谱法) ;4、其他方法(质谱法、流 动注射分析法、热分析法) 特点:1、选择性好;2、操作简便、分析速度快、容易实现自动化;3、灵敏度高;4、相对 误差大(不宜用于大量 分析) 分析仪器的组成: Chapter 2 光分析的三个基本过程:激发信号、信号转换、输出信号 (能源提供能量;能量与被测物之间的互相作用;产生信号) 光谱分析分类:原子 光谱(线状光谱)、分子光谱(带状光谱) 吸收光谱、发射光谱 电磁辐射的基本性质(波粒二象性) 电磁辐射的频率、波长、波数、速率的基本概念以及运算关系 入=1/波数E=hc/入=h v 波速=?入 (1eV=1.602,10 "J h=6.626 切 ) 光谱法仪器五个基本单元: 光源、单色器、样品、检测器、显示与数据处理 棱镜与光栅的分辨率与色散率的计算 1、棱镜色散率=偏向角对波长求导(角色散率)=谱线距离对波长求导(线色散率) 线色散率=角色散率X 焦距/sin 光轴夹角 分辨率=平均波长/波长差=棱镜总底边长X 色散率 2、光栅色散率=光谱级次/ (光栅常数X cos 衍射角)(角色散率) =角色散率X 会聚透镜焦距 分辨率=光谱级次X 光栅总刻痕数 各种光谱中样品池的选择 发射光谱一一激发源 紫外光区一一石英比色皿 可见光区——玻璃比色皿 红外光区一一NaCI 、KBr 、KRS-5固体试样与 KBr 做成的盐窗(混合压片) 荧光分析一一低荧光物质做成的比色皿 常用检测器的检测原理 1、硒光电池(光敏半导体); 2、光电管(光电效应); 3、光电倍增管(光电效应) 光源:原子发射一一原 子化器 原子吸收一一空心阴极灯(紫外-可见区锐线光源) 紫外吸收一一氢灯、氘灯(紫外区连续光源) 可见吸收一一钨灯(可见区连续光源) 红外吸收 ----- N ernst 灯、硅碳棒(中红外区连续光源) 分子荧光(磷光)一一高压汞灯(紫外 -可见区线光源) Chapter 3紫外-可见分光光度法 分子吸收光谱形成原因:价电子和分子轨道上的电子在电子能级间跃迁,并伴随有振动和 转动能级间的跃迁 △ E=h v 梁颖 2012

仪器分析2

仪器2 单项选择题(本大题共17 题,每题3分,共51分) 1、色谱法中,组分的保留因子R越大,则() A.组分的K值越大 B. 理论塔板数n越大 C.组分迁移速度越快 D. 组分的分离度Rs越大 2、二极管阵列检测器的特点:() A. 可以得到各组分的光谱图 B. 可以检测色谱峰的纯度 C. 可以通过存储光谱来提取不同波长的色谱图 D. 以上都是 3、色谱法中色谱峰越宽,则() A.理论塔板高度越大 B.理论塔板数越大 C. 组分的分离度越大 D. 组分的分配系数越大 4、用气相色谱测定无水乙醇中的微量水,可选用的检测器为() A. FID B. TCD C. FPD D. NPD 5、色谱中,当进样量一定时,若峰面积越大说明() A. 检测器灵敏度越高 B. 检测器检测限越高 C. 色谱柱柱效越高 D. 组分分离度越高 6、与GC相比较,HPLC的一个显著特点为: A. 柱效高 B. 可以通过调节流动相的组成来改善分离 C. 不需要控制柱温 D. 检测器灵敏度高 7、在HPLC外标法定量分析时,若用样品环体积为20ul六通阀手动进样器进样,为减小误差,下列说法正确的是: A. 注射样品的体积应大于20ul B. 注射样品的体积应恰好等于20ul C. 注射样品的体积应小于20ul D. 误差大小与进样体积无关 9、在反相HPLC梯度洗脱中,以甲醇-水为流动相,为提高分离度,应() A. 减小初始流动相中水的比例 B. 减小梯度过程中甲醇的变化速率 C. 减小流动相流速 D. 以上都是 10、红外光谱中在1700cm-1附近有强吸收,说明分子中有() A. 苯环 B. 烯基 C. 羰基 D. 氰基 11、200-400nm的光照射分子可以引起()

仪器分析(第2版)魏培海 ,曹国庆,第七章 习题答案

第七章习题答案 1. (1) 2. (4) 3. (4) 4. (1) 5. (3) 6. (1) 7. (4) 8. (1) 9. (4) 10. (3) 11. (4)12. (2) 13. 选择性总分离效能 14. 相对分子质量较大的气体适当增加流动相的平均线速度柱温 15. 速率H=A+B/u+Cu 16. 氢火焰离子化检测器和火焰光度检测器 17. 答: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。 18. 答:气相色谱仪由气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测记录系统。 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。分离系统完成物质的分离;温控系统主要控制汽化室、色谱柱和检测器恒温箱的温度。检测记录系统由检测器、放大器和记录仪三部分组成。 19. 答:对担体的要求: (1)多孔性,即表面积大,使固定液与试样的接触面积较大。担体的表面积越大,固定液的含量可以越高。 (2)表面化学惰性,即表面没有吸附性或吸附性很弱,更不能与被测物质起化学反应。 (3)热稳定性高,有一定的机械强度,不易破碎。 (4)对担体粒度的要求,要均匀、细小,从而有利于提高柱效。但粒度过小,会使柱压降低,对操作不利。一般选择40-60目,60-80目及80-100目等。 对固定液的要求: (1)挥发性小,在操作条件下有较低的蒸气压,以避免流失。 (2)热稳定性好,在操作条件下不发生分解,同时在操作温度下为液体。 (3)对试样各组分有适当的溶解能力,否则,样品容易被载气带走而起不到分配作用。 (4)具有较高的选择性,即对沸点相同或相近的不同物质有尽可能高的分离能力。 (5)化学稳定性好,不与被测物质起化学反应。 20. 答:柱温对组分分离的影响较大。提高柱温,可以使保留时间减少,加快分析速度。但各组分的挥发靠扰,不利于分离。降低柱温,样品有较大的分配系数,选择性高,有利于分离。但温度过低,被测组分在两相中的扩散速度大大减小,分配不能迅速达到平衡,引起峰扩张使柱效下降,并延长了分析时间。 选择柱温的原则是:在使最难分离的组分有尽可能好的分离的前提下,尽可能采取较低的柱温,但以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。具体操作条件的选择应根据不同的实际情况而定,并与固定液用量,担体的种类相配合。对于组分沸点差别较大的样品,通常采用程序

食品现代仪器分析实验指导2016课件

食品现代仪器分析实验指导福州大学生物科学与工程学院 吴佳 2016年5月

实验一苦味饮料中硫酸奎宁的荧光法测定 1. 目的意义 喹啉结构是“苯并吡啶”。即一个苯环与一个吡啶环稠合而成。奎宁是喹啉的衍生物,其结构如下: N 喹啉 CH2 CH N CH 3 O C H OH C H 2 N CH2 CH2 CH2 奎宁 奎宁是金鸡纳树皮中含有的苦味晶状粉末,抗疟疾药。疟疾曾是热带、亚热带地区猖獗流行的疾病,曾夺走成千上万人的生命。17世纪末,奎宁由欧洲传入我国,曾称为“金鸡纳霜”,当时是非常罕见的药。后来,瑞典纳尤斯对这种植物的树皮进行了认真的研究,提取了其中的有效成分金鸡纳碱,起名为“奎宁”。“奎宁”这个词在秘鲁文字中是树皮的意思。直到1945年,奎宁才实现了人工合成。奎宁是碱性物质,与硫酸反应生成盐,俗名硫酸奎宁。 在饮料中硫酸奎宁是调味料,主要用在滋补品和苦柠檬水中,有调味及预防疟疾之功效,例如汤力水是Tonic Water的音译,又叫奎宁水、通宁汽水。是苏打水与糖、水果提取物和奎宁调配而成的。可作为苦味饮料或用于配制鸡尾酒或其它饮料。奎宁饮料以其微苦的口味成为畅销的解渴饮料,特别是在夏季人们大量饮用,但大量消费含奎宁成分的饮料对一些个体有害,如新陈代谢紊乱或对这种物质有超敏性的人要避免摄取奎宁,特别是孕妇。对怀孕期间每天饮用一升以上奎宁饮料的孕妇进行的调查显示,出生后24小时,新生儿就出现神经战栗症状,在他们的尿液中发现了奎宁成分,但2个月以后这些症状就不存在了。为此,对奎宁含量的测定具有重要意义。 2. 原理: 本实验包括荧光光谱和激发光谱测定,以及苦味饮料中硫酸奎宁含量测定。硫酸奎宁是强荧光性物质,在紫外光照射下,会发射蓝色荧光。在稀溶液中荧光强度与硫酸奎宁浓度成正比,可根据荧光强度求出硫酸奎宁浓度。 荧光(发射)光谱: 固定激发光波长和强度,在不同的波长下测定所发射的荧光强度,以发射波长为横坐标,以荧光强度为纵坐标,所作曲线为荧光发射光谱。 荧光发射光谱是选择最大荧光发射波长的依据。 荧光激发光谱: 固定荧光发射波长(一般在最大发射波长处),改变激发光波长,得出不同激发波长的荧光强度,以激发光波长为横坐标,以荧光强度为纵坐标,所得曲线称为激发光谱。 荧光激发光谱是选择最大激发波长的依据。

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