仪器分析中常用定量方法的特点对比和选用
《仪器分析》试卷及答案
二、填空题1、分配比k表示MS/Mm ，待分离组分的k值越小，其保留值越小。
各组分的k值相差越大，越易分离。
2、在毛细管电泳中，带电粒子所受的驱动力有电泳力和电渗力。
对于阳离子，两者的方向相同；对于阴离子，两者的方向相反。
3、分配系数K表示CS/CL ，待分离组分的K值越大，其保留值越长。
各组分的K值相差越大，越易分离。
4、高效液相色谱仪一般由高压输液系统、进样系统、分离系统和检测与记录系统等部分组成。
5、氢焰检测器是质量型检测器，对有机化合物有很高的灵敏度。
6、在毛细管电泳中，带电粒子所受的驱动力有电泳力和电渗力。
对于阳离子，两者的方向相同；对于阴离子，两者的方向相反。
7、火焰光度检测器属于质量型检测器；它的选择性是指它只对含硫含磷化合物有响应。
8、气相色谱仪由载气系统、进样系统、分离系统、检测记录系统和温控系统等部分组成。
9、高效液相色谱中的梯度洗脱技术类似于气相色谱中的程序升温，不过前者改变的是流动相的组成与极性，后者改变的是温度。
10、利用保留值定性是色谱定性分析的最基本方法。
它反映了各组分在两相间的分配情况，它由色谱过程中的热力学因素所控制。
11、分离任意两组分的先决条件是分配系数(K)或分配比(k)不相等。
12、热导池检测器是浓度型检测器，对所有化合物都有响应，是通用型检测器。
13、高效液相色谱中的梯度洗脱技术类似于气相色谱中的程序升温，不过前者连续改变的是流动相的组成与极性，而不是温度。
14、火焰光度检测器属于质量型检测器；它的选择性是指它只对含硫含磷化合物有响应。
15、电子捕获检测器属于浓度型检测器；它的选择性是指它只对具有电负性的物质有响应。
16、热导检测器是浓度型检测器，对无机有机化合物都有响应。
17、使用玻璃电极前需要浸泡24h，主要目的是使不对称电位值固定。
实际测定pH时，需要用标准缓冲溶液校正，其目的是消除不对称电位和液接电位。
18、离子选择性电极是通过电极上的薄膜对各种离子有选择性的电位响应作为指示电极的。
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；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;电解和库仑分析法.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发展方向。
将几种方法结合起来，特别是分离方法(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，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）。
4定量分析中的常用仪器电子教案
4定量分析中的常用仪器电子教案一、引言定量分析是化学分析的重要分支，主要通过一系列仪器和方法来测定物质的含量或浓度。
在定量分析中，使用各种仪器是必不可少的。
本文将介绍定量分析中常用的仪器及其原理、操作方法和应用。
二、常用仪器1.分光光度计分光光度计是定量分析中最常用的仪器之一，用来测定溶液中的化学物质的浓度。
其原理是利用分光光度计的光学系统将光束透射或反射进样品中，通过测量样品吸收或透射光的强度来计算样品的浓度。
分光光度计可以用于测定溶液中各种无机物和有机物的浓度，如金属离子、有机物、蛋白质等。
操作方法：将样品放入分光光度计的样品槽中，选择适当的波长和检测模式，调节光路至零位，然后测量样品吸光度，根据标准曲线计算样品的浓度。
应用：分光光度计广泛应用于食品、农药、医药、环境等领域，用来测定化学物质的含量，监测环境污染等。
2.原子吸收光谱仪原子吸收光谱仪是用来测定样品中金属元素含量的仪器，其原理是利用原子吸收的特性来测定金属元素的含量。
原子吸收光谱仪可以测定多种金属元素的含量，如铁、铜、锌、镉等。
操作方法：将样品制备成溶液，经过适当的预处理后，放入原子吸收光谱仪进行测定。
选择波长和灯管，进行零点校准，然后测量样品吸光度，根据标准曲线计算样品中金属元素的含量。
应用：原子吸收光谱仪广泛应用于环境监测、食品安全等领域，用来测定金属元素的含量，监测重金属污染等。
3.高效液相色谱仪高效液相色谱仪是用来测定样品中有机物的含量的仪器，其原理是利用高效液相色谱柱对样品中的有机物进行分离和检测。
高效液相色谱仪可以测定多种有机物的含量，如药物、农药、食品添加剂等。
操作方法：将样品制备成溶液，经过适当的预处理后，注入高效液相色谱仪进行测定。
选择适当的流动相和柱温，进行样品分离，然后测量吸光度，根据标准曲线计算样品中有机物的含量。
应用：高效液相色谱仪广泛应用于药品检验、食品安全等领域，用来测定有机物的含量，检测杂质等。
4.质谱仪质谱仪是一种高灵敏度的仪器，可以用来测定样品中各种化合物的分子结构和相对分子质量。
气相色谱的定量方法有哪几种
气相色谱的定量方法有哪几种
气相色谱是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、生物、环境等领域。
在气
相色谱分析中，定量方法是非常重要的，不同的样品可能需要采用不同的定量方法。
下面将介绍气相色谱的几种常见的定量方法。
首先，最常用的定量方法是内标法。
内标法是在样品中添加已知浓度的内标物质，通过内标物质与待测成分的响应因子相等来进行定量分析。
内标法可以减少仪器的误差，提高定量的准确性。
内标法适用于各种类型的样品，具有较好的灵敏度和准确性。
其次，外标法也是一种常见的定量方法。
外标法是通过建立标准曲线来进行定
量分析，首先准备一系列已知浓度的外标溶液，然后测定它们的峰面积或峰高，绘制标准曲线，最后根据待测样品的峰面积或峰高在标准曲线上进行定量分析。
外标法适用于对待测成分浓度较高的样品，具有简单、快速、准确的特点。
另外，面积归一法也是一种常用的定量方法。
面积归一法是通过将待测成分的
峰面积与内标物质的峰面积进行比较来进行定量分析。
面积归一法适用于待测成分浓度相对较低的样品，具有较好的准确性和灵敏度。
除了上述常见的定量方法外，还有一些其他的定量方法，如标准加入法、内标
比法等。
这些定量方法在特定的分析场合下也具有一定的应用价值。
综上所述，气相色谱的定量方法主要包括内标法、外标法、面积归一法等几种
常见的方法，每种方法都有其适用的样品类型和分析要求。
在实际应用中，需要根据具体的分析目的和样品特性选择合适的定量方法，以确保分析结果的准确性和可靠性。
希望本文所介绍的内容能为您在气相色谱分析中的定量方法选择提供一些帮助。
仪器分析实验的课后习题答案及讨论 2
高效液相色谱1．高效液相色谱法的特点特点：检测的分辨率和灵敏度高，分析速度快，重复性好，定量精确度高，应用范围广。
适用于分析高沸点、大分子、强极性、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。
2.高效液相色谱与气相色谱的主要区别可归结于以下几点：(1)进样方式的不同：高效液相色谱只要将样品制成溶液，而气相色谱需加热气化或裂解；(2)流动相不同，在被测组分与流动相之间、流动相与固定相之间都存在着一定的相互作用力；(3)由于液体的粘度较气体大两个数量级，使被测组分在液体流动相中的扩散系数比在气体流动相中约小4~5个数量级；(4)由于流动相的化学成分可进行广泛选择，并可配置成二元或多元体系，满足梯度洗脱的需要，因而提高了高效液相色谱的分辨率（柱效能）；(5)高效液相色谱采用5~10Lm细颗粒固定相，使流体相在色谱柱上渗透性大大缩小，流动阻力增大，必须借助高压泵输送流动相；(6)高效液相色谱是在液相中进行，对被测组分的检测，通常采用灵敏的湿法光度检测器，例如，紫外光度检测器、示差折光检测器、荧光光度检测器等。
3. 高效液相色谱的定性和定量分析的方法定性：（1）利用纯物质定性的方法利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中位置。
不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。
利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。
（2）利用文献保留值定性相对保留值r21：相对保留值r21仅与柱温和固定液性质有关。
在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留数据，可以用来进行定性鉴定。
定量：有归一法、内标法、外标法在定量分析中，采用测量峰面积的归一化法、内标法或外标法等，但高效液相色谱在分离复杂组分式样时，有些组分常不能出峰，因此归一化法定量受到限制，而内标法定量则被广泛使用。
4．高效液相色谱实验时，选择流动相时应注意的几个问题（1）尽量使用高纯度试剂作流动相，防止微量杂质长期累积损坏色谱柱和使检测器噪声增加。
仪器分析及其方法
仪器分析及其方法1.仪器分析概述1.1仪器分析概念及应用对象仪器分析是化学学科的一个重要分支，它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。
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对物质进行定性分析，定量分析及形态分析的一类方法。
仪器分析与化学分析(chemical analysis)是分析化学(analytical chemistry)的两个分析方法。
仪器分析的分析对象一般是半微量(0.01-0.1g)、微量(0.1-10mg)、超微量(<0.1mg)组分的分析，灵敏度高；而化学分析一般是半微量(0.01-0.1g)、常量(>0.1g)组分的分析，准确度高。
1.2仪器分析的基本特点及主要分析方法仪器分析的灵敏度高、取样量小、低浓度下的分析准确度比较高，另外分析迅速，可以在不破坏式样的情况下进行分析，适用于考古、文物等特殊领域的应用，其专一性强，便于遥测、遥控及自动化，操作极其简便，但仪器设备较复杂，价格较昂贵。
仪器分析方法所包括的分析方法很多，目前有数十种之多。
每一种分析方法所依据的原理不同，所测量的物理量不同，操作过程及应用情况也不同。
本实验将对光谱分析法、原子吸收和原子荧光光谱分析法、紫外-可见光光度分析法、质谱法、色谱法、气相色谱法及高效液相色谱法进行阐述。
1.3仪器分析的发展历程及重要意义1.3.1发展历程经过19世纪展，到20世纪20~30年代，分析化学已本成熟，它不再是各种分析方法的简单堆砌，已经从经验上升到了理论认识阶段，建立了分析化学的基本理论。
20世纪40年代以后，一方面由于生产和科学技术发展的需要，另一方面由于物理学革命使人们的进一步深化，分析化学也发生了革命性的变革，从传统的化学分析发展为仪器分析。
在仪器的发展中，理论和方法的相互作用，需要中介和桥梁，这就是技术。
理论要起指导作用，要转化为方法，需要特定的仪器、设备和试剂。
仪器分析
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3.电位分析法
电位法：是利用原电池内电极电位与溶液中某种 组分浓度的对应关系，实现定量测定的一种电化 学分析法。
R摩尔气体常数 能斯特(Nemst)方程： (8.314J· -1· -1) ； mol K T为绝对温度
为平衡电位
RT a（氧化态) ln nF a（还原态）
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二、 色谱理论基础
• 1.塔板理论 • 2.速率理论 • 3.分离度
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理论塔板高度H理——为使组分在柱内两相间达到一 次分配平衡所需要的柱长 理论塔板数n理——组分流过色谱柱时，在两相间进 行平衡分配的总次数 L
n理 H理
tR 2 tR 2 tR 2 n理 ( ) 5.54( ) 16( ) W1 2 W
第三章
色谱分析法
• 色谱法实质上是一种物理化学分离分析方法．它 是利用不同物质在两相（固定相和流动相）中具 有不同的分配系数或吸附能力及其它亲和作用性 能的差异为分离依据，当混合物中各组分随流动 相移动时，在两相中反复进行多次分配，从而使 各组分得谱分离过程及色谱常用术语
neff 16(
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' tR
W
) 5.54(
2
' tR
W1 2
)
2
速率理论
色谱过程的动力学理论。
吸收了塔板理论的有效成果——H； 考虑了影响塔板高度及柱效的动力学因素； 指出理论塔板高度是色谱峰展宽的量度； 导出了塔板高度与载气线速度的关系式。
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速率理论方程式：
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• 5.保留时间（体积）——从进样开始到某一组分色 谱峰顶点所需的时间间隔称为该组分的保留时间 tR， 其相应通过的流动相体积称为该组分的保留体积 VR。 V R= t RF c
仪器分析中常用定量方法的特点对比和选用
仪器分析中常用定量方法的特点对比和选用【摘要】定量是仪器分析的目的，可以准确计算出待测组分的含量，但是影响定量精度的因素很多，如果我们能够根据自己检测条件和目的，选择出正确的定量方法，就可以排除或减少这些因素带来的误差。
文章将各种定量方法的特点进行对比来方便我们的选择。
【关键词】定量方法；定量误差；面积归一法；外标法；内标法；标准加入法1.引言在实验室仪器分析中，定量是我们主要目的之一，仪器可以通过不同的检测装置把待分析对象以特定的关系联系起来，这是定量的依据。
例如通常光谱、色谱分析就是根据比尔定律将样品的含量和吸光度、峰高、峰面积之间建立联系，从而形成常用的面积归一法、校正面积归一法、外标法、内标法、标准加入法等定量方法。
利用这些方法来处理仪器检测到的数据，就能把需要检测的组份含量计算出来。
然而，在实际分析中有时我们得到的结果自以为很正确的，但实际上与真正的结果却相差很远，这就产生了定量误差。
2.影响定量结果的因素一般来说，影响定量结果的因素很多，除了仪器方面问题外，还有样品本身的问题（如：杂质干扰、溶剂选择、样品的稳定性、配制过程）、进样问题（如：进样方式、准确度、精密度）、积分参数设定问题（半峰宽、斜率）、检测峰形问题（拖尾因子、理论塔板数）等。
还有一个就是定量方法的选择问题。
3.定量方法的特点、特性和选择范围定量的依据来源于检测器的响应机理和塔板理论，线性关系是满足两者之间重要的纽带，是形成各种定量方法的基础。
当然，这些方法的建立又是在各自特点的基础上产生的，只有了解他们的特性，才有助于选择合适的方法，也就可以抵消其它问题带来的影响。
下面表1把几种定量方法的特点和适用范围进行对比，这样根据自己的仪器状况、样品情况、实验条件等，选用适合的方法。
1.无需做校正（标准曲线），简便、快捷。
2.对进样量不严格要求，可以有误差。
3.要求所有组分都被检测到。
4.要求仪器对所有组分的检测灵敏度相当。
5.结果不是真实的定量值，是相对的百分含量。
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仪器分析中常用定量方法的特点对比和选用
【摘要】定量是仪器分析的目的，可以准确计算出待测组分的含量，但是影响定量精度的因素很多，如果我们能够根据自己检测条件和目的，选择出正确的定量方法，就可以排除或减少这些因素带来的误差。
文章将各种定量方法的特点进行对比来方便我们的选择。
【关键词】定量方法；定量误差；面积归一法；外标法；内标法；标准加入法
1.引言
在实验室仪器分析中，定量是我们主要目的之一，仪器可以通过不同的检测装置把待分析对象以特定的关系联系起来，这是定量的依据。
例如通常光谱、色谱分析就是根据比尔定律将样品的含量和吸光度、峰高、峰面积之间建立联系，从而形成常用的面积归一法、校正面积归一法、外标法、内标法、标准加入法等定量方法。
利用这些方法来处理仪器检测到的数据，就能把需要检测的组份含量计算出来。
然而，在实际分析中有时我们得到的结果自以为很正确的，但实际上与真正的结果却相差很远，这就产生了定量误差。
2.影响定量结果的因素
一般来说，影响定量结果的因素很多，除了仪器方面问题外，还有样品本身的问题（如：杂质干扰、溶剂选择、样品的稳定性、配制过程）、进样问题（如：进样方式、准确度、精密度）、积分参数设定问题（半峰宽、斜率）、检测峰形问题（拖尾因子、理论塔板数）等。
还有一个就是定量方法的选择问题。
3.定量方法的特点、特性和选择范围
定量的依据来源于检测器的响应机理和塔板理论，线性关系是满足两者之间重要的纽带，是形成各种定量方法的基础。
当然，这些方法的建立又是在各自特点的基础上产生的，只有了解他们的特性，才有助于选择合适的方法，也就可以抵消其它问题带来的影响。
下面表1把几种定量方法的特点和适用范围进行对比，这样根据自己的仪器状况、样品情况、实验条件等，选用适合的方法。
1.无需做校正（标准曲线），简便、快捷。
2.对进样量不严格要求，可以有误差。
3.要求所有组分都被检测到。
4.要求仪器对所有组分的检测灵敏度相当。
5.结果不是真实的定量值，是相对的百分含量。
6.可方便的用于杂质分析。
1.只对目标组分作校正，不需所有的峰都被检测到。
2.需要标准样品。
3.进样量必须准确。
4.仪器必须有良好的稳定性。
5.当被测物组分浓度范围较大时，需多点校正。
6.被测物浓度和标准物浓度相近时定量更准确。
内标法是在样品中添加内标物质，根据预先求出的欲测成分与标准物质的相对灵敏度和样品中加入的标准物质的量进行定量的方法。
Ci（%）=Fi*（Ai/As）*（IS.WT/SPL.WT）*100多用在国际标准和要求严格的方法中。
1.对进样量要求不严格。
2.只对所测组分作校正。
3.必须在标样和样品中添加内标组分。
4.内标物选择比较困难，操作较繁琐。
5.内标物不能同样品有反应，与待测无有良好的分离，又不能相距太远，峰面积比在0.7-1.3范围。
标准加入法当难以选择合适的内标物或无空白样品时，以待测组分的纯物质为内标物加入到待测样品中，然后在相同的仪器条件下，测定加入待测组分前后的峰面积，从而计算待测组分的含量。
1.不需另外选择内标物。
2.进样量不必十分准确。
3.仪器条件应相同以保证校准因子完全相等。
4.从方法对比，可以得到以下结论
4.1相对精准的方法---内标法。
内标物应是试样中不存在的纯物质，与被测物质相近，能溶于样品中，但不能与样品发生反应。
在标样和样品中加入内标物
后，待测成分和内标物的面积比和它们的浓度比保持固定关系，样品前处理造成的误差和定容过程就变得不是很重要了，对样品的处理就相对宽松些，浓缩、稀释均不受影响，允许有进样误差，因此，在没有自动进样装置或不能保证精准进样的情况下使用，定量仍能精准。
这里在选取内标物时，又引入另外一个称量误差，所以对天平和称量精度又有更高的要求。
4.2最常用的方法---外标法。
外标法是所有定量方法的基础，操作简单。
在进样准确性有保证和操作条件稳定的情况下，是最常用的方法。
适用于日常控制分析和大量同类样品分析。
该方法标准样品和未知样品的分析条件必须保持一致。
因为定量精度取决于进样量的重现性。
校正曲线通常用被测纯物质配成不同浓度的一次线性方程，当样品浓度值分散时可采用多点校正，使标准浓度覆盖被测样品的检测范围。
若考虑多点（三点以上）带来的误差因素，可用最小二乘法和加权最小二乘法修正。
单点校正更加简单，但待测样品浓度必须和标样浓度接近，才能保证准确。
单点法也常用于一些合格或超标物质的判定。
4.3最简单的方法---面积归一法。
它的优点是简便、准确，当操作条件有变化时对结果的影响较小，不用考虑进样的准确性，适用于多组分含量的分析。
它可以不用标准样品，不用创建校正曲线。
但有一点很重要，必须保证样品中所有组份都能被检测到，这样才能保证各组份含量的准确。
如果仪器对各组份的检测灵敏度有差异时，需引入校正因子，形成校正面积归一法。
面积归一法很适合于杂质含量百分比检测上。
4.4最无奈的方法----标准加入法。
在仪器的进样量不能准确控制又找不到合适内标物的情况下，可以用标准加入法，因此也可以看作是外标法和内标法的结合。
常用于那些有前处理的分析，组分的相对灵敏度常因溶剂或其他共存成分而受到影响。
它操作复杂，计算繁琐，不是常用的方法。
5.结语
通过以上分析和特点对比，我们了解了仪器分析中产生定量误差的原因很多。
我们强调的仅是不同定量方法的特点，我们追求的是在我们现有的分析条件下，如何正确地选用合适的定量方法，消除仪器带来的误差，减小样品引起的偏离，克服条件造成的影响。
目的就是提高仪器分析的定量精度。
参考文献
[1]汪正范，《色谱定性与定量》，化学工业出版社，1999
[2]傅若农，《近代色谱分析》，国防工业出版社，1998。