化学键合相色谱法
色谱分析(中国药科大学)第4章第1-6节高效液相色谱分析
本法采用未改性的原形硅胶为固定相，以水性溶液作流动相。常用于分析中药中的生物碱成分，或化学合成的生物碱类药物。
该方法的保留机制是基于硅胶表面的硅羟基在一定的条件下具有离子交换特性，改变任一流动相条件（pH, 离子强度，含水量），都会对保留时间产生影响。
（二）流动相
该法常用的流动相为：乙醇（或甲醇）—1~3%三乙胺水溶液（磷酸或醋酸调节pH值至6~7.5）（85：15）或（80：20）。该法的色谱保留机理相当于离子交换机理，主要依碱性强弱出峰。色谱峰的对称性很好，峰形尖锐。适合于分离在反相HPLC中不宜分离的生物碱类混合物（反相HPLC中生物碱可能拖尾及峰展宽，有时tR相差很大）。
经典柱色谱填料颗粒粒径一般大于100um，颗粒较大，传质扩散缓慢，手工装柱不易装均匀，涡流扩散现象较严重，因此经典液相色谱法柱效较低，分离能力差，只能胜任各组分分配系数相差较大的样品（各组分性质相差较大的样品）的分离，HPLC填料粒径一般为5-10μm，传质快，采用高压均浆技术装柱，装柱均匀性号，涡流扩散小，因此HPLC柱效很高，比经典柱色谱高数百～数千倍，25cm长的硅胶柱柱效可达2万理论塔板，能胜任复杂物的分离，峰容量大。
色谱柱不能很长，柱效不会太高
载气不影响分配，靠改变固定相来改变选择性
固定相：没有GC那样种类繁多靠改变流动相来改变选择性
回收困难
可定量回收，可用于制备
第二节 液－固吸附色谱及液－液分配色谱
一 液－固吸附色谱（LSC）
(一)定义
色谱分离是基于吸附效应的色谱法称为吸附色谱，又称液－固吸附色谱、正相色谱法（normal phase chromatography，NPC）。
影响NS/RE色谱保留的因素如下：
1. 水的比例增加，洗脱能力减小；
第二十章高效液相色谱(第五版)
（2）L2 = 30cm:
R1 2 L1 ( ) R2 L2
L2 30 R 2 R1 1.33 1.88 L1 15
56
紫外检测器的重要进展； 光电二极管阵列检测器：1024个二极管阵列，各检测特 定波长，计算机快速处理，三维立体谱图，如图所示。
48
光电二极管阵列检测器
49
(二) 荧光检测器 fluorophotometric detector 特点： • 灵敏度高（高于紫外检测器）
• 只适用于能产生荧光或其衍生物能发
荧光的物质。
50
(三) 蒸发光散色检测器 evaporative light scattering detector
流动相 （样品）
流动相蒸发除去
加热
组分形成气溶胶
强光
特点： 测定散射光强 • 灵敏度低 I = k mb • 通用型：如糖类、 氨基酸等分析
51
(四) 化学发光检测器
组分 + 发光试剂 激发态产物 光辐射
n1/2 -1 k2 R = —— (——) (——) 4 1+k2
：主要受溶剂种类的影响
k ：主要受溶剂配比的影响
29
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。 （2）避免流动相与固定相发生作用而使柱效下降或损坏 柱子。如使固定液溶解流失； （3）试样在流动相中应有适宜的溶解度，防止产生沉 淀并在柱中沉积。
24
第二节 HPLC的固定相和流动相及其选择
一、化学键合固定相：目前应用最广、性能最佳的固定相；
a. 硅氧碳键型： ≡Si—O—C b. 硅氧硅碳键型：≡Si—O—Si — C 稳定，耐水、耐光、耐有机溶剂，应用最广； c. 硅碳键型： ≡Si—C d. 硅氮键型： ≡Si—N
正相键合相色谱法
正相键合相色谱法
正相键合相色谱法是一种色谱分析方法，通常用于分离极性或离子化合物。
它基于键合相的选择性，其中键合相是一种多孔固定相，可通过与样品中的化合物发生相互作用来分离它们。
在正相键合相色谱法中，固定相通常是疏水性的，如碳链或硅胶。
这些固定相上的化学键可以与样品中的极性化合物形成氢键或范德华力等相互作用。
通过调节流动相中的溶剂极性，可以控制化合物与固定相的相互作用，进而分离它们。
正相键合相色谱法适用于分离极性化合物，如有机酸、酚类、醇类、氨基酸等。
常用的流动相包括水-有机溶剂混合物，如水-乙腈或水-甲醇体系等。
根据样品的性质和分离要求，可以调节流动相的溶剂比例、pH值和离子强度等参数，以优化分离效果。
正相键合相色谱法可以应用于很多领域，如生化分析、药物分析、环境分析等。
它具有分析速度快、操作简便、分离效果好等优点，因此得到广泛应用。
键合相色谱法
键合相色谱法键合相色谱法随着科学技术的不断进步，人类对于生命体的研究日益深入。
对于分子结构的识别和分析，是生物化学研究中的一项重要工作。
化学分析中的传统技术往往是使用气相色谱、液相色谱等技术进行分离和识别。
然而，有一种技术也逐渐得到应用，它就是键合相色谱法。
1.什么是键合相色谱法？键合相色谱法是一种高效液相色谱技术，用于确定化合物的分子量和结构。
该技术通过在柱子内填充载有特殊化学结构的固相键合相材料，将试样中的化合物与材料中的相结合，在分离过程中获得化学信息。
2.键合相色谱法的原理键合相色谱法的原理是将分子与特殊的固相材料相结合，然后通过改变流动相成分的性质，使之离开材料表面，实现分离的过程。
常见的键合相材料有氨基、硅胶、硅胶大孔、疏水性、离子交换、配基和亲水性等材料。
3.键合相色谱法的应用键合相色谱法具有许多应用。
最常见的应用是用于鉴定和识别化合物的分子量和结构。
另外，该技术还可使用于制药、食品、环保、化妆品等领域中的生产工艺和质量控制。
此外，由于键合相色谱法操作简单，易于掌握，因此在许多人文和社会科学领域中也得到广泛的应用。
4.键合相色谱法的发展前景随着时代的进步，各行各业的要求越来越高。
对于分子结构的研究和生产领域中化合物的分离和识别，越来越需要更强大的技术手段。
键合相色谱法正是一个很好的选择。
由于它的分离效率高，能够满足更高的分析要求，因此可以预见，键合相色谱法在未来的发展中，将会变得更加重要。
综上所述，键合相色谱法是一种非常有前途的液相色谱技术。
它的分离效率、操作简单、易于掌握等优点，为其在分子结构的识别和分析方面提供了广泛应用的前景。
我们期待着，随着科学技术的不断进步，键合相色谱法将会给我们带来越来越多的惊喜。
第2章-色谱基本理论a-塔板理论
选择因子
在定性分析中， 在定性分析中，通常固定一个色谱峰作为标 ），然后再求其它峰 然后再求其它峰（ 准（s），然后再求其它峰（i）对这个峰的相对 保留值．在多元混合物分析中， 保留值．在多元混合物分析中，通常选择一对最 难分离的物质对， 难分离的物质对，将它们的相对保留值作为重要 参数．在这种特殊情况下，可用符号α表示： 参数．在这种特殊情况下，可用符号α表示：
4．死体积 VM
指色谱柱在填充后， 指色谱柱在填充后 ， 柱管内固定相颗 粒间所剩留的空间、 粒间所剩留的空间 、 色谱仪中管路和连接 头间的空间以及检测器的空间的总和． 头间的空间以及检测器的空间的总和 ． 当 后两项很小而可忽略不计时， 后两项很小而可忽略不计时 ， 死体积可由 死时间与流动相体积流速F min） 死时间与流动相体积流速 F0 （ L ／ min ） 计 算：
一、分配系数K和分配比k 一、分配系数K和分配比k
1．分配系数K ．分配系数K
色谱的分离是基于样品组分在固定相和流动相之间 反复多次地分配或吸附--脱附过程。 --脱附过程 反复多次地分配或吸附--脱附过程。 分配系数是描述分离过程中样品分子在两相间分配 的参数，它是指在一定温度和压力下， 的参数，它是指在一定温度和压力下，组分在固 定相和流动相之间分配达平衡时的浓度之比值
L u = tm
保留时间t 2．保留时间tR 试样从进样开始到柱后出现峰极大 点时所经历的时间，称为保留时间， 点时所经历的时间，称为保留时间，如 O′B． 图2-1 O′B．它相应于样品到达柱末端 的检测器所需的时间． 的检测器所需的时间．
图2-1 色谱流出曲线
3．调整保留时间tR′ 调整保留时间t
2—3 色谱法分析的基本原理 3
目的：将样品中各组分彼此分离， 目的：将样品中各组分彼此分离，组分要达到完 全分离，两峰间的距离必须足够远. 全分离，两峰间的距离必须足够远. 两峰间的距离是由组分在两相间的分配系数决定 即与色谱过程的热力学性质有关。 热力学性质有关 的，即与色谱过程的热力学性质有关。但是两峰 间虽有一定距离，如果每个峰都很宽， 间虽有一定距离，如果每个峰都很宽，以致彼此 重叠，还是不能分开。 重叠，还是不能分开。这些峰的宽或窄是由组分 在色谱柱中传质和扩散行为决定的， 在色谱柱中传质和扩散行为决定的，即与色谱过 程的动力学性质有关。因此， 动力学性质有关 程的动力学性质有关。因此，要从热力学和动力 学两方面来研究色谱行为。 学两方面来研究色谱行为。
HPLC法
高效液相色谱仪
2．色谱柱(column)：一般直径2-6mm,柱长10-50cm色谱 柱按用途可分为分析型和制备型两类，尺寸规格也不 同： ① 常 规 分 析 柱 （ 常 量 柱 ） ， 内 径 2~5mm （ 常 用 4.6mm，） ② 窄 径 柱 （ narrow bore ， 又 称 细 管 径 柱 、 半 微 柱 semi-microcolumn ） ， 内 径 1~2mm ， 柱 长 10~20cm ③ 毛 细 管 柱 （ 又 称 微 柱 microcolumn ） ， 内 径 0.2~0.5mm； ④半制备柱，内径＞5mm； ⑤实验室制备柱，内径20~40mm，柱长10~30cm；
28
• P230高效液相色谱 仪 • 产品编号： C10372 • 产品型号： P230 • 原产地： 大连
29
（一）输液系统
高效液相色谱仪
1、高压输液泵(pump)：泵的种类很多，按输液性质可分为
恒压泵和恒流泵。
恒压泵：指能保持输出压力恒定，但其流量则随色谱
系统阻力而变化，故保留时间的重视性差，流量精度
11
3 .离子交换色谱法(ion exchange chromatography)
以离子交换树脂作为固定相，树脂上具有固定离子基 团及可交换的离子基团。当流动相带着组分电离生成 的离子通过固定相时，组分离子与树脂上可交换的离
子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不
同而得到分离。 凡是在溶剂中能够电离的物质通常都可以用离子交换 色谱法来进行分离。 不仅适用于无机离子混合物的分离，亦可用于有机物 的分离，例如氨基酸、核酸、蛋白质等生物大分子
键合相色谱法缩写
键合相色谱法缩写
键合相色谱法缩写
一、什么是键合相色谱法？
键合相色谱法（bonded phase chromatography）是一种常用的高效液相
色谱技术，在生物医药领域的分离、纯化、鉴定等方面有着广泛的应用。
它利用化学键结合作为液相固定相，对化学反应物质进行强制吸附，利用物质分子的亲密接触，以此实现物质的分离。
二、键合相色谱法的优点
1. 良好的分离效果
键合相色谱法通过制备稳定的固定相，在不同的条件下对物质进行吸
附和排除，从而实现对物质的分离。
由于化合物之间的吸附作用很强，所以键合相色谱法能够很好地分离化学反应物质。
2. 高效性
键合相色谱法的吸附效果稳定，与分析程序的时间较短相关，可以处
理大量的样品，提高工作效率。
3. 容易操作
键合相色谱法设备简单，操作容易，也容易选择和准备固定相。
三、键合相色谱法缩写的意义
键合相色谱法的缩写是BPC，其全称为“Bonded Phase Chromatography”。
缩写的使用是为了方便人们记忆，并且能够简洁、明确地表达技术名称。
此外，缩写也有助于人们在文献资料中进行查询和阅读。
四、总结
键合相色谱法是一种应用广泛的高效液相色谱技术，用于生物医药领
域的分离、纯化、鉴定等方面。
其具有良好的分离效果、高效性和容
易操作等优点。
为了方便人们记忆、查询和拓展文献资料，BPC就是
该技术的缩写形式。
第九章 色谱法概论-2
8）选择性因子 α：调整保留值 ） 之比
某组分2的调整保留值与组分1的调整保留 值之比，称为选择性因子 。 由于相对保留值只与柱温及固定相性质有 关，而与柱径、柱长、填充情况及流动 相流速无关，因此，它在色谱法中，特 别是在气相色谱法中，广泛用作定性的 依据。 K2 k2 α = r2， = = 1 K1 k1
1．流出曲线和色谱峰
色谱图） 流出曲线（色谱图）：电信号强度随时间变化曲线 色谱峰：流出曲线上突起部分 色谱峰
从色谱图上可以得到许多重要 信息：
①根据色谱峰的个数，可以判断试样中所含组 分的最少个数。 ②根据色谱峰间的距离，可评价色谱条件的选 择是否合理。 ③利用色谱峰的保留值及区域宽度，可评价柱 效。 ④根据色谱峰的保留值，可以对组分进行定性 分析。 ⑤根据色谱峰的面积或峰高，可以对组分进行 定量分析。
♠某组分的 = 0时，即不被固定相保留，最先流出。 某组分的K 某组分的 时 即不被固定相保留，最先流出。
11．容量因子 11．
分配系数K 分配系数 ： K = CS
以吸附色谱为例见图示 吸附→ 解吸→再吸附 →再解吸 →反复多次洗 脱→被测组分分配系数不同→ 差速迁移 → 分 离
图示
分配系数的微小差异→吸附能力的微小差异 微小差异积累→较大差异→吸附能力弱的组分先流出； 吸附能力强的组分后流出 back
色谱过程示意图
二、色谱流出曲线和基本概念
1．流出曲线和色谱峰 2．保留值：色谱定性参数 3．色谱峰的区域宽度：色谱柱效参数
第2节 色谱过程与术语 一、 色谱过程：
色谱过程是当流动相中携带的混合物流
经固定相时，其与固定相发生相互作用。 经固定相时，其与固定相发生相互作用。 由于混合物中各组分在性质和结构上的差 与固定相之间产生的作用力的大小、 异，与固定相之间产生的作用力的大小、 强弱不同，随着流动相的移动， 强弱不同，随着流动相的移动，混合物在 两相间经过反复多次的分配平衡， 两相间经过反复多次的分配平衡，使得各 组分被固定相保留的时间不同， 组分被固定相保留的时间不同，从而按一 定次序由固定相中流出。 定次序由固定相中流出。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、原理“化学键合相色谱法”——采用化学键合相作固定相的液相色谱法。
化学键合相是利用化学反应通过共价键将有机分子键合在载体（硅胶）表面，形成均一、牢固的单分子薄层而构成的固定相。
其分离机理为吸附和分配两种机理兼有。
对多数键合相来说，以分配机理为主。
通常，化学键合相的载体是硅胶，硅胶表面有硅醇基，≡Si–OH，它能与合适的有机化合物反应，获得各种不同性能的化学键合相。
从键合反应的性质可分为：酯化键合（≡Si-O-C）、硅氮键合（≡Si-N）和硅烷化键合（≡Si-O-Si-C）等；硅烷化键合相应用最广泛。
这种键合相是用有机氯硅烷与硅醇基发生反应：≡Si–OH + C18H37 SiCl3→ ≡Si-O–Si–C18H37 + HCl,这种固定相在pH = 2～8.5 范围内对水稳定，有机分子与载体间的结合牢固，固定相不易流失稳定性好。
十八烷基硅烷键合相（Octadecylsilane 简称ODS或C18）：是最常用的非极性键合相。
它们用于反相色谱法，在70℃以下和pH 2～8范围内可正常工作。
化学键合固定相具有如下优点：①柱效高：传质速度比一般液体固定相快；②稳定性：耐溶剂冲洗，耐高温，无固定液流失，从而提高了色谱柱的稳定性和使用寿命；应用范围广：改变键合有机分子的结构和基团的类型，能灵活地改变分离的选择性，适用于分离几乎所有类型的化合物；且能用各种溶剂作流动相（梯度洗脱）。
二、流动相化学键合相色谱所用流动相的极性必须与固定相显著不同，根据流动相和固定相的相对极性不同分为：1、正相键合相色谱法：流动相极性小于固定相极性。
常用非极性溶剂如烷烃类溶剂，样品组分的保留值可用加入适当的有机溶剂（调节剂）的办法调节洗脱强度。
常用有机溶剂为极性溶剂如氯仿、二氯甲烷、已腈、醇类等。
适用于分离中等极性化合物，如脂溶性维生素、甾族、芳香醇、芳香胺、脂、有机氯农药等。
2、反相键合相色谱法：流动相极性大于固定相极性。
流动相多以水或无机盐缓冲液为主体，再加入一种能与水相混溶的有机溶剂（如甲醇、乙睛、四氢呋喃等）为调节，根据分离需要，改变洗脱剂的组成及含量，以调节极性和洗脱能力。
在反相键合相色谱中，极性大的组分先流出，极性小的组分后流出。
固定相一般为C18、C8。
反相键合相色谱法应用最广泛，因为它以水为底溶剂，在水中可以加入各种添加剂，改变流动相的离子强度、pH 值和极性等，以提高选择性，而且水的紫外截至波长低，有利痕量组分的检测，反向键合相稳定性好，不易被强极性组分污染，且水廉价易得，安全。
荧光素荧光与PH关系假设荧光物质为弱酸或者是弱碱性物质，溶液的PH会对荧光物质的强度产生很大的影响。
大多数含酸性或者是碱性的芳香族化合物的荧光光谱对于溶剂的PH和氢键能力很敏感。
体系的PH的变化影响了荧光基团的电荷状态。
当PH改变时，配位比也会发生改变。
从而影响金属离子-有机配位体荧光配合物的荧光发射。
高浓度样品对荧光的影响，高浓度样品应该进行稀释激发光照射高浓度样品，在激发光入口附近产生荧光，但这些荧光不会进入荧光检测器。
高浓度样品中，分子之间相互作用发生活性阻碍作用荧光的再吸收荧光和磷光的区别磷光是一种缓慢发光的光致冷发光现象。
当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线或X射线）照射，吸收光能后进入激发态（通常具有和基态不同的自旋多重度），然后缓慢地退激发并发出比入射光的的波长长的出射光（通常波长在可见光波段），而且与萤光过程不同，当入射光停止后，发光现象持续存在。
发出磷光的退激发过程是被量子力学的跃迁选择规则禁戒的，因此这个过程很缓慢。
荧光（Fluorescence）：由多重度相同的状态间发生辐射跃迁产生的光，如S1→S0的跃迁。
分子由激发态回到基态时，由于电子跃迁而由被激发分子发射的光。
物质经过紫外线照射后发出荧光的现象可分为两种情况，第一种是自发荧光，如叶绿素、血红素等经紫外线照射后，能发出红色的荧光，称为自发荧光;第二种是诱发荧光，即物体经荧光染料染色后再通过紫外线照射发出荧光，称为诱发荧光。
磷光和荧光的区别：磷光是不同多重度的状态间辐射跃迁的结果，由于该过程是自旋禁阻的，因此与荧光相比其速度常数要小的多。
拉曼光和分子荧光磷光荧光和磷光都是物质从激发态跃迁，自发辐射产生的。
通常自发辐射强度都有一个衰减过程，衰减过程最初的一段时间内的辐射，称之为荧光，之后的衰减过程称之为磷光；瑞利光是光子遇到微小粒子散射产生的，瑞利光的频率和入射光是同样的；拉曼光是入射光子和分子相互作用后产生，会生成两种频率成分，一种是入射光频率减去分子振动能级频率，一种是入射光频率加上分子振动能级频率，在频谱上，前一种称之为斯托克斯线，强度较大，后一种称之为反斯托克斯线，强度非常弱。
分子离子峰在质谱分析中有机化合物样品的蒸气进入电离室,受到电子流轰击或其他方式的作用,打掉一个电子后（大多数情况是失去一个电子,偶尔有失去2～3个电子）形成具有一个不成对电子的正离子称为分子离子,而产生的峰称为分子离子峰,也称母峰。
助色团分子中本身不吸收辐射而能使分子中生色基团的吸收峰向长波长移动并增强其强度的基团。
助色团的基本特点是在基团中最少还有一对孤对电子，使其可以通过共振来增大分子的共轭体系。
如果助色团位于发色团的间位位置，则基本不影响分子的颜色。
荧光量子产率荧光量子产率（Yf）即荧光物质吸光后所发射的荧光的光子数与所吸收的激发光的光子数之比值。
它的数值在通常情况下总是小于1。
YF的数值越大则化合物的荧光越强，而无荧光的物质的荧光量子产率却等于或非常接近于零。
Yf=kf/(kf+Σki)量子产率取决于辐射和非辐射跃迁过程，即荧光发射、系间跨越、外转移和内转移等的相对速率，式中kf是荧光发射的速率常数，Σki是系间跨越等非辐射跃迁过程的速率常数的总和。
通常kf主要取决于分子的化学结构，Σki主要取决于化学环境，同时也与化学结构有关。
磷光的量子产率与荧光相似。
蓝移（或紫移，hypsochromic shift or blue shift)是吸收峰向短波长移动。
保留值气相或液相操作中，当仪器的操作条件保持不变时，任一物质的色谱峰总是在色谱图上固定的位置出现，即有一定的保留值。
又包含：死时间，保留时间，校下保留时间，保留体积，等等、电子光谱分子中电子在电子能级之间跃迁产生的光谱斯托克斯位移固体吸收光子（吸收）的能量将大于辐射光子（发光），因此发光光谱与吸收光谱相比，将向能量较低的方向偏移（红移），两个光子能量的差值称为斯托克斯谱位移。
能量的差值主要是由于晶体中热质子的损耗，在该过程相反过程中使得晶体得到冷却。
荧光光谱发生向短波方向的位移被称为反斯托克位移（Anti-Stoke’s shift）。
偶极矩正、负电荷中心间的距离r和电荷中心所带电量q的乘积，叫做偶极矩μ=r×q。
共振线原子受到外界能量激发时，其外层电子从基态跃迁到激发态所产生的吸收线称为共振吸收线，简称共振线。
外层电子由激发态直接跃迁到基态时所辐射的谱线称为共振发射线，也简称为共振线。
原子由激发态直接跃迁到基态所发射的谱线。
由最低激发态跃迁到基态所发射的谱线，称为第一共振线。
第一共振线的激发能最低，原子最容易激发到这一能级。
因此，第一共振线辐射最强，最易激发。
上述为共振线的广泛定义。
生色团生色团是指分子中含有的，能对光辐射产生吸收、具有跃迁的不饱和基团。
某些有机化合物分子中存在含有不饱和键的基团，能够在紫外及可见光区域内（200～800nm）产生吸收，且吸收系数较大，这种吸收具有波长选择性，吸收某种波长（颜色）的光，而不吸收另外波长（颜色）的光，从而使物质显现颜色，所以称为生色团，又称发色团(chromophore)。
增色效应增色效应是指由于化合物结构改变或其他原因，使吸收强度增加的效应HPLC高效液相色谱是色谱法的一个重要分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。
质量分析器质谱仪的重要组成部件，位于离子源和检测器之间，依据不同方式将离子源中生成的样品离子按质荷比m/z 的大小分开。
化学位移由于有机分子中各种质子受到不同程度的屏蔽效应，因此在核磁共振谱的不同位置上出现吸收峰。
极化率在极化曲线上，电位对于电流密度的导数dφ阳/di阳和dφ阴/di阴分别称为阳极和阴极在该电流密度时的极化率，它们分别等于通过极化曲线上对应于该电流密度的点的切线的斜率。
极化率的倒数di/dφ可作为电极反应过程进行难易程度的量度，称为该电位下电极反应过程的真实效率。
对于非极性分子，若极化率α越大，则在外电场诱导出的偶极矩越大。
极性分子具有永久偶极矩，他的极化率是原子极化、电子极化与定向极化的总和。
化学传感器对各种化学物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器原子发射光谱，原子吸收光谱，紫外可见分光光度法、荧光光谱、化学发光应用于金属离子的检测通常认可的重金属分析方法有：紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子荧光法（AFS）、AAs它与主要用于无机元素定性分析的原子发射光谱法相辅相成，已成为对无机化合物进行元素定量分析的主要手段。
原子吸收光谱是依据在待测样品蒸气相中的被测元素的基态原子，对由光源发出的被测元素的特征辐射光的共振吸收，通过测量辐射光的减弱程度，而求出样品中被测元素的含量。
它的主要功能是测定各种样品中金属和非金属元素的含量。
由于本法的灵敏度高，分析速度快，仪器组成简单，操作方便，特别适用于微量分析和痕量分析紫外可见分光光度法（UV）直接用于定量分析的较少。
加入显色剂使待测物质转化为在紫外和可见光区有吸收的化合物来进行光度测定。
其检测原理是：重金属与显色剂—通常为有机化合物，可于重金属发生络合反应，生成有色分子团，溶液颜色深浅与浓度成正比。
在特定波长下，比色检测。
紫外可见分光光度计是测量物质分子对不同波长（或特定波长）的光的吸收强度仪器。
分光光度计的基本原理是：光的吸收与吸收层厚度成正比，与溶液浓度成正比，即服从朗伯——比尔定律（A=kbC），它是吸光光度分析的理论基础。
原子荧光光谱法通过测量待测元素的原子蒸气在特定频率辐射能激以下所产生的荧光发射强度，以此来测定待测元素含量的方法。
原子荧光光谱法虽是一种发射光谱法，但它和原子吸收光谱法密切相关，兼有原子发射和原子吸收两种分析方法的优点，又克服了两种方法的不足。
原子荧光光谱具有发射谱线简单，灵敏度高于原子吸收光谱法，线性范围较宽干扰少的特点，能够进行多元素同时测定。
原子荧光光谱仪可用于分析汞、砷、锑、铋、硒、碲、铅、锡、锗、镉锌等11种元素。
化学发光法阳极溶出伏安法是将恒电位电解富集与伏安法测定相结合的一种电化学分析方法。