常见仪器分析术语

常见仪器分析术语
常见仪器分析术语

保留时间retention time

被分离样品组分从进样开始到柱后出现该组分浓度极大值时的时间,也既从进样开始到出现某组分色谱峰的顶点时为止所经历的时间,称为此组分的保留时间,用tR表示,常以分(min)为时间单位。保留时间是由色谱过程中的热力学因素所决定,在一定的色谱操作条件下,任何一种物质都有一确定的保留时间,可作为定性的依据。

半峰宽peak width at half-height

又称半宽度、半峰宽度、区域宽度、区域半宽度,是色谱峰高一半处的峰宽度,用y1/2(或W1/2)表示。半峰宽与标准偏差的关系为:

倍频overtune

基频以外的其他振动能级跃迁产生的红外吸收频率统称为倍频。v=0至v=2的跃迁称为第一个倍频2ν,相应地3ν, 4ν……等均称为倍频。

表面增强拉曼Surface-Enhanced Raman Scattering

简称SERS。用通常的拉曼光谱法测定吸附在胶质金属颗粒如银、金或铜表面的样品,或吸附在这些金属片的粗糙表面上的样品。尽管原因尚不明朗,人们发现被吸附的样品其拉曼光谱的强度可提高103-106倍。主要用于吸附物种的状态解析等。

薄膜法thin film method

适用于高分子化合物的红外光谱测定。将样品溶于挥发性溶剂后倒在洁净的玻璃板上,在减压干燥器中使溶剂挥发后形成薄膜,固定后进行测定。

差示分光光度法differential spectrophotometry

分光光度法中,样品中被测组分浓度过大或浓度过小(吸光度过高或过低)时,测量误差均较大。为克服这种缺点而改用浓度比样品稍低或稍高的标准溶液代替试剂空白来调节仪器的100%透光率(对浓溶液)或0%透光率(对稀溶液)以提高分光光度法精密度、准确度和灵敏度的方法,称为差示分光光度法。差示分光光度法又可分高吸光度差示法,低吸光度差示法,精密差示分光光度法等。

超临界流体色谱supercritical fluid chromatography, SFC

以超临界流体作流动相,以固体吸附剂(如硅胶)或键合在载体(或毛细管壁)上的有机高分子聚合物作固定相的色谱方法。常用流动相为超临界状态下的CO2、氧化亚氮、乙烷、三氟甲

烷等。CO2最常用,因为它的临界温度低(31℃)、临界压力适中(7.29MP)、无毒、便宜,但其缺点是极性太低,对一些极性化合物的溶解能力较差,所以,通常要用另一台输液泵往流动相中添加1~5%的甲醇等极性有机改性剂。SFC所用色谱柱既有液相色谱的填充柱,又有气相色谱的毛细管柱,但由于超临界流体的强溶解能力,所使用的毛细管填充柱的固定相必须进行交联。从理论上讲,SFC既可以象液相色谱一样分析高沸点和难挥发样品,也可象气相色谱一样分析挥发性成分。不过,超临界流体色谱更重要的应用是用来作分离和制备,即超临界流体萃取。

程序升温气相色谱法programmed temperature (gas) chromatography

在气相色谱分析中,色谱柱温度对分离效能有重要影响,当样品中所含组分沸程较宽时,应采用程序升温色谱法。所谓程序升温色谱法,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。各组分的保留值可以色谱峰最高处的相应温度即保留温度表示。

串联质谱法Tandem mass spectrometry (MS/MS)

又称为质谱-质谱法/Mass spectrometry/ Mass spectrometry (MS/MS)

利用串联质谱仪进行化合物分析的方法。第一级质谱的离子源里生成离子群,从中选择其中的一种作为母离子,在第二级质谱中,对母离子裂解生成的子离子进行检测。为了使母离子裂解,在第一级质谱和第二级质谱之间设置碰撞室,发生碰撞诱导解离(CID)。

大气压化学电离(APCI)

是一种质谱离子化方式。它是在大气压状态下进行的化学电离。在气体辅助下,溶剂和样品流过进样毛细管,在毛细管内样品和溶剂被加热气化,在毛细管出口通过喷雾形成样品气溶胶,在毛细管的下游有一个放电针,利用电晕放电使气体和溶剂电离,生成反应离子,反应离子再与样品进行反应实现样品离子化。

导数分光光度法derivative spectrophotometry

利用导数吸收光谱进行测定的一种光度分析技术。用吸光度对波长求一阶或高阶导数并对波长l作图,可以得到导数光谱。导数光谱对吸收强度随波长的变化很敏感,对重叠吸收带有较好的分辨能力;能选择性地放大窄而弱的吸收带,从而能从一个强干扰背景中检测出较弱的信号;

提高狭窄谱带吸收强度从而提高分析灵敏度。所以,导数分光光度法在多组份同时测定、混浊样品分析、消除背景干扰、加强光谱精细结构和复杂光谱的解析等方面有其独特的优点。目前,市售的分光光度计己能方便地获得1-4阶甚至更高阶的导数光谱。

单色器monochrometer

将光源发出的光分离成所需要的单色光的器件称为单色器。单色器由入射狭缝、准直镜、色散元件、物镜和出射狭缝构成。其中色散元件是关键部件,作用是将复合光分解成单色光。入射狭缝用于限制杂散光进入单色器,准直镜将入射光束变为平行光束后进入色散元件。物镜将出自色散元件的平行光聚焦于出口狭缝。出射狭缝用于限制通带宽度。

单聚焦质谱仪single focusing mass spectrometer

通常指质量分析器只有一个扇形磁场的质谱仪,仅对离子进行方向聚焦,带电粒子加速进入磁场后,在洛仑兹力的作用下,运动方向发生偏转,其运动轨迹的曲率半径大小与质荷比有关。根据这个原理,不同质荷比的离子经过磁场因运动曲率半径不同,即可分开,具有相同质荷比和相同初速度的离子,即使以不同的角度进入磁场,经磁场偏转,可以聚焦在一点。也就是说,磁场分析器,对质量有色散作用,对方向有聚焦作用。这是一种低分辨的仪器。

电离电位

当原子获得足够大的能量而其一个或某些外层电子脱离该原子核的作用力范围,成为自由电子,这时原子由于失去电子而成为离子,这种现象称为电离。为使原子发生电离所需的能量称为电离能,也称电离电位,以电子伏特为单位。原子失去一个电子,称为一次电离;失去二个电子称为二次电离,依次类推。产生不同程度电离的电离电位是不同的。

电弧光源

电弧放电是在大气压下两电极间的一种气体放电现象。弧光放电所具有的能量,可使试样蒸发、原子化和激发,从而发射辐射。发射光谱分析用的弧光光源有直流弧光和交流弧光两种,并有高压弧光和低压弧光之分。高压直流电弧和高压交流电弧,可以自动引燃,但操作很不安全,现已很少使用。低压直流电弧和低压交流电弧光源,操作比较安全,但需附加引燃装置。引燃的方式有高频引燃和电子引燃两种,后者具有更高的稳定性。

电感耦合高频等离子体光源

电感耦合高频等离子光源(ICP)是本世纪60年代出现的一种新型的光谱激发光源。等离子体

是一种由自由离子、电子、中性原子与分子所组成的在总体上呈中性的气体。在近代物理学中,把电离度大于0.1%,其正负电荷相等的电离气体称为等离子体。ICP装置由高频发生器和感应器、炬管和供气系统、试样引入系统三部分组成。高频发生器的作用是产生高频磁场以供给等离子体能量。感应圈一般为以圆铜管或方铜管绕成的2-5匝水冷线圈。等离子炬管由三层同心石英管组成。ICP焰明显地分为三个区域:焰心区、内焰区和尾焰区。内焰区温度约6000-8000K,是分析物原子化、激发、电离与辐射的主要区域。

电荷转移吸收光谱

当外来辐射照射某些有机或无机化合物时,可能发生一个电子从该化合物具有电子给予体特性部分(称为给体,donor)转移到该化合物的另一具有电子接受体特性的部分(称为受体,acceptor),这种电子转移产生的吸收光谱,称为电荷转移吸收光谱。电荷转移吸收光谱涉及的是给体的一个电子向受体的一个电子轨道上的跃迁,激发态是这一内氧化还原过程的产物。如金属配合物吸收光能时,跃迁包括电子从配体中的π能级或者σ能级激发到金属离子的空轨道,或者金属离子的电子激发到配体的空π轨道。电荷转移跃迁是极其强烈的,摩尔吸光系数ε一般在104-105,光谱在紫外或可见区。电荷转移的容易程度随配体共轭程度增大而增大。电荷转移吸收光谱很适于痕量金属离子的高灵敏度测定。

电感耦合等离子体质谱仪Inductively Coupled Plasma mass spectrometer(ICP-MS)

是一种多元素微量分析和同位素分析仪器。用电感耦合等离子体(ICP)作为离子源,元素在ICP 中离子化,所产生的离子被引入质谱计进行分析。这种仪器灵敏度很高,是目前进行无机元素分析的最有力工具之一。

电喷雾电离electrospray ionization, ESI

使用电喷雾技术实现离子化的方法。在输送样品溶液的毛细管出口端与对应电极之间施加数千伏的高电压,在毛细管出口可形成圆锥状的液体锥(Taylor cone)。由于强电场的作用,引发正、负离子的分离,从而生成带高电荷的液滴。在加热气体(干燥气体)的作用下,液滴中的溶剂被汽化,随着液滴体积逐渐缩小,液滴的电荷密度超过表面张力极限(雷利极限),引起液滴自发的分裂,亦可称为"库仑爆炸"。分裂的带电液滴随着溶剂的进一步变小,最终导致离子从带电液滴中蒸发出来,产生单电荷或多电荷离子。质子的加成可生成单价或多价正离子,而脱质子可生成单价或多价负离子。

电子电离源electron ionization source, (EI)

又称电子轰击离子源(electron bombardment ionization source是质谱仪离子源中最常用的一种。简称EI源。主要由阴极(灯丝)、离子室、电子接收极、一组静电透镜组成。在高真空条件下,给灯丝加电流,使灯丝发射电子,电子从灯丝加速飞向电子接收极,在此过程中与离子室中的样品分子发生碰撞,使样品分子离子化或碎裂成碎片离子。为了使产生的离子流稳定,电子束的能量一般设为70电子伏特,这样可以得到稳定的标准质谱图。利用电子电离源可以得到样品的分子量信息和结构信息。但不适于分析易分解、难挥发的化合物。

顶空气相色谱法headspace gas chromatography, GC-HS

也称液上气相色谱分析,是一种对液体或固体样品中所含挥发性成分进行气相色谱分析的间接测定方法。将被分析样品放在一个密闭容器中(通常为可密封的小玻璃瓶),在一恒定的温度下达到热力学平衡,以样品容器上部空间的蒸汽作为样品进行色谱分析。当样品瓶中当液上的蒸汽压相当低时,色谱峰面积Ai的大小与样品中挥发性组分的蒸汽压PI成正比,Ai=CiPI,式中ci是校正因子。在真实体系中,蒸汽分压可表示为Pi=P0iχiγi,P0i为组分i的饱和蒸汽压,χi 是组分i的摩尔分数,γi是组分i的活度系数。

多普勒变宽多普勒宽度是由于原子热运动引起的。从物理学中已知,从一个运动着的原子发出的光,如果运动方向离开观测者,则在观测者看来,其频率较静止原子所发的光的频率低;反之,如原子向着观测者运动,则其频率较静止原子发出的光的频率为高,这就是多普勒效应。原子吸收分析中,对于火焰和石墨炉原子吸收池,气态原子处于无序热运动中,相对于检测器而言,各发光原子有着不同的运动分量,即使每个原子发出的光是频率相同的单色光,但检测器所接受的光则是频率略有不同的光,于是引起谱线的变宽。

端吸收end absorption

指由分子内n?s*跃迁引起的对紫外区短波长端至远紫外区的强吸收。

发光量子产率luminescence quantum yield

定义为发光物质吸光后所发射光的光子数与所吸收的激发光的光子数之比值。在通常情况下,发光量子产率的数值总是小于1。发光量子产率的数值越大,化合物的荧光或磷光越强。不发光的物质,其发光量子产率的数值为零或非常接近于零。重原子的引入使荧光量子产率减小,磷光量子产率增加。

反射吸收法reflection absorption spectroscopy,又称RAS法。

用于样品表面、金属板上涂层薄膜的红外光谱测定。甚至用于单分子层的解析。入射光经反射镜照射到样品表面,其反射光再经另一反射镜进入仪器。反射吸收测定的原理是,只有与基板垂直的偶极矩变化可以被选择性地检测。详见5.3.4。

反相高效液相色谱法reversed phase high performance liquid chromatography, RP-HPLC

由非极性固定相和极性流动相所组成的液相色谱体系。它正好与由极性固定相和弱极性流动相所组成的液相色谱体系(正相色谱)相反。RP-HPLC的典型的固定相是十八烷基键合硅胶,典型的流动相是甲醇和乙腈。RP-HPLC是当今液相色谱的最主要的分离模式,几乎可用于所有能溶于极性或弱极性溶剂中的有机物的分离。

反相离子对色谱reversed phase ion pair chromatography

指用适当的反离子与被测离子形成具有一定疏水性的离子对化合物后,采用反相高效液相色谱体系分离所形成的离子对化合物的方法。

飞行时间分析器Time of Flight analyzer

是一种结构最简单的质谱仪分析器。主要由一个长度L的无场真空管(漂移管)构成。质荷比为m/z的离子从离子源被加速(加速电压为V)引出后,进入无场空间,经过一定时间t秒后到达漂移管另一端,不同质荷比的离子因速度不同,到达固定飞行时间距离所需的时间不同,

其运动方程可写为:当V、L不变的条件下,飞行时间t与质荷比的平方根成正比。测定飞行时间t即可确定m/z的值。这种依据飞行时间来测定质量的分析器叫飞行时间分析器。飞行时间质谱仪Time of Flight Mass Spectrometer (TOF)

是一种很常用的质谱仪。这种质谱仪的质量分析器是一个离子漂移管。由离子源产生的离子加速后进入无场漂移管,并以恒定速度飞向离子接收器。离子质量越大,到达接收器所用时间越长,离子质量越小,到达接收器所用时间越短,根据这一原理,可以把不同质量的离子按m/z 值大小进行分离。飞行时间质谱仪可检测的分子量范围大,扫描速度快,仪器结构简单。这种飞行时间质谱仪的主要缺点是分辨率低,因为离子在离开在离子源时初始能量不同,使得具有相同质荷比的离子达到检测器的时间有一定分布,造成分辨能力下降。改进的方法之一是在线性检测器前面的加上一组静电场反射镜,将自由飞行中的离子反推回去,初始能量大的离子由

于初始速度快,进入静电场反射镜的距离长,返回时的路程也就长,初始能量小的离子返回时的路程短,这样就会在返回路程的一定位置聚焦,从而改善了仪器的分辨能力。这种带有静电场反射镜的飞行时间质谱仪被称为反射式飞行时间质谱仪/Reflectron time-of-flight mass spectrometer。

分光光度法spectrophotometry

又称吸收光度法(absorption spectrophotometry )。是利用物质本身对光的吸收特性或借助加入显色剂使被测物质显色,根据其对不同波长单色光的吸收程度而对物质进行定量分析的一类分析方法。可用于物质的定性鉴定;由某物质在一定波长处测得的吸光度与其浓度作图得到的工作曲线可用于该物质的定量分析。由于分光光度法灵敏较高,选择性较好,设备简单,在各行各业中都得到广泛应用。

分光光度滴定photometric titration

将滴定操作与吸光度测量相结合的一种分析方法。将一定量的标准溶液滴定到待测溶液中,同时测定待测溶液体系在适当波长处的吸光度,通过吸光度对滴定剂用量作图(称光度滴定曲线)来确定反应终点的方法。它不仅能应用于配位、酸碱、氧化还原反应,有时还能用于沉淀反应。其特点是终点的确定较指示剂法更为灵敏和准确,还可以用于有色溶液的滴定。

分析器analyzer

质谱仪的一个主要部件,又叫质量分析器。它的作用是将离子源产生的离子按荷质比(m/z)的差别,按空间的位置或时间的先后进行分离,以便得到按质荷比(m/z)大小顺序排列的质谱图。常用分析器有:磁分析器,磁场和电场组合的双聚焦分析器,四极分析器,飞行时间分析器,离子回旋共振分析器,离子阱质量分析器等。

粉末反射法diffusive reflection method

又称扩散反射法或DF法。压片法适用或不适用的样品都可以用粉末反射法测定其红外光谱,也用于微小样品、色谱馏分的红外光谱定性、吸着在粉末表面样品的红外光谱分析。该法的原理是,照射到粉末样品上的光首先在其表面反射,一部分直接进入检测器,另一部分进入样品内部多次透过、散射后再从表面射出,后者称为扩散反射光。粉末反射法就是利用扩散散射光获取红外光谱的方法。与压片法相比,该法由于测定的是多次经过样品的光,因此两者的光谱强度比不同,压片法中的弱峰有时会增强。详见5.3.4。

傅立叶变换红外光谱仪Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR

光源发出的光进入Michelson干涉仪,然后经样品吸收后,测定光强随动镜移动距离的变化,再经傅立叶变换得到物质的红外光谱的仪器。具有高灵敏度、高分辨率等优点。

傅立叶变换离子回旋共振质谱仪Fourier-transform ion cyclotron resonance mass spectrometer(FT-ICR-MS)

是一种高性能的高分辨质谱仪。亦可直接用FT-MS表示(Fourier-transform mass spectrometry)。它的核心部件是带傅立叶变换程序的计算机和捕获离子的分析室。分析室是一个置于强磁场中的立方体结构。离子被引入分析室后,在强磁场作用下被迫以很小的轨道半径作圆周运动,离子的回旋频率与离子质量成反比,此时不产生可检出信号。如果在立方体的一对面上(发射极)加一快速扫频电压,一对极板施加一个射频电压,当其频率与离子回旋频率相等时则发生满足共振条件时,离子吸收射频能量,运动轨道半径增大,撞到检测器产生可检出信号。这种信号是一种正弦波,振幅与共振离子数目成正比。实际使用中测得的信号是在同一时间内所对应的正弦波信号的叠加。这种信号输入计算机进行快速傅立叶变换,利用频率和质量的已知关系可得到质谱图。傅立叶变换质谱仪具有很高的分辨率(可达100万以上)和很高的灵敏度,但仪器价格和维持费用也很高。

高效液相色谱法high performance liquid chromatography,HPLC 又称高压液相色谱法或高速液相色谱法

是指具有操作简便、分离速度快、分离效率高和检测灵敏度高等优良性能的液相色谱体系。液相色谱法早在1903年就由俄国植物学家Tswett发明,但早期的液相色谱法(古典液相色谱)柱效低、分离时间长,难以解决复杂样品的分离。到了20世纪60年代中后期,粒度小而均匀、传质速率快的色谱填料相继出现,使柱效显著提高,高压输液泵的使用解决了流动相流速慢的问题。从此液相色谱有了飞跃的发展,为区别于古典液相色谱法而称高效液相色谱法。HPLC 几乎可以分离和分析任何物质,是最有效和应用最广泛的分离分析技术。

共振拉曼Resonance Raman Scattering,简称RRS

以分析物的紫外-可见吸收光谱峰的邻近波长作为激发波长,样品分子吸光后跃迁至高电子能级并立即回到基态的某一振动能级,产生共振拉曼散射。与荧光(10-6-10-8秒)相比,该过程很短(10-14秒) 。共振拉曼强度比普通的拉曼光谱法强度可提高102-106倍,检测限可达10-8摩尔/

升,因此用于高灵敏度测定以及状态解析等,主要不足是荧光干扰。

光二极管阵列检测

是利用光二极管阵列检测器对光子进行检测。光二极管阵列检测器是一种对光子有响应的检测器。它是由硅片上形成的反相偏置的p-n结组成。反向偏置造成了一个耗尽层,使该结的传导性几乎降到了零。当辐射照到n区,就可形成空穴和电子。空穴通过耗尽层到达p区而湮灭,于是电导增加,增加的大小与辐射功率成正比。光二极管阵列检测器每平方毫米含有15000个以上的光二极管。每个二极管都与其邻近的二极管绝缘,它们都联结到一个共同的n型层上。当光二极管阵列表面被电子束扫描时,每个p型柱就连接着被充电到电子束的电位,起一个充电电容器的作用。当光子打到n型表面以后形成空穴,空穴向p区移动并使沿入射辐射光路上的几个电容器放电。然后当电子束再次扫到它们时,又使这些电容器充电。这一充电电流随后被放大作为信号。光二极管阵列可以制成光学多道分析器。

光致发光photoluminescence

分子或离子等吸收紫外或可见光后,再以紫外或可见光的形式发射能量,这种现象称为光致发光。一般光致发光指荧光及磷光现象。发光量子产率与激发光波长(或能量)有关,发光强度随激发波长的变化称为激发光谱。激发光谱与发射光谱间符合斯托克斯规则。光致发光可用于研究物质的电子状态,发光物质的痕量分析,发光体的分子取向,发光过程的动力学研究等等。采用发光探针,可以大大扩展光致发光的应用范围,在生物医学、环境科学等领域有广阔的应用前景。

光声效应phtoacoustic effect

由电话发明家A.G.Bell于1880年提出。经调制的断续光照射于物质时,物质发射与断续光频率相等的声波,这种现象称为光声效应。

光散射检测器light scattering detector

利用物质微粒(包括分子)对光的散射作用进行分析的检测器。当某一波长的光照射在物质微粒上时,除一部分通过物质微粒或被微粒吸收外,大部分的光将以同样的波长向各个方向散射(瑞利散射),散射光的强度是微粒数量和微粒大小的函数。光散射检测器是凝胶色谱中常用的检测器之一。

固定相stationary phase

柱色谱或平板色谱中既起分离作用又不移动的那一相。固定相的的选择对样品的分离起着重要作用,有时甚至是决定性的作用。不同类型的色谱采用不同的固定相,如气-固色谱的固定相为各种具有吸附活性的固体吸附剂;气-液色谱的固定相是载体表面涂渍的固定液,液相色谱中的固定相为各种键合型的硅胶小球,离子交换色谱中的固定相为各种离子交换剂,排阻色谱中的固定相为各种不同类型的凝胶等等。

红移bathochromic shift 或red shift

指由于使用不同的溶剂或引入取代基所引起的化合物的光谱(紫外-可见吸收或荧光等)的吸收峰向长波长方向移动的现象,其机理可由跃迁能级的变化来阐明。例如,当化合物溶于极性溶剂时,会产生溶剂化作用,由于激发态和基态的电荷分布不同而使这两种状态的溶剂化程度不同。溶剂的极性愈大,有机分子的成键π轨道向反键π* 轨道的跃迁能愈小,即激发态的极性大于基态,激发态能级降低比基态大,从而光谱发生红移。

红外光声光谱法phtoacoustic spectroscopy,又称PAS法

物质吸收光后,除发光、光化学反应外大部分能量经非辐射跃迁过程最终变成热能。通过测定热能变化获取物质光学以及热性质的方法称为光声光谱法。入射断续光为红外光时,测定的是红外光声光谱。红外光声光谱法主要用于透射法无法测定的各种形态的固体样品,如深色催化剂、煤及人发,橡胶、高聚物等难以制样的样品, 古物表层等。详见5.3.4。

化学电离chemical ionization

是质谱法常用的一种电离方式。其原理是:首先使反应气电离,由被电离的反应气离子与被分析物分子发生分子-离子反应,从而使被分析物离子化。从化学电离的条件分,有低压(<0.1Pa)化学电离、中压(1-2000Pa)化学电离和大气压化学电离。从化学反应的类型分,有正化学电离和负化学电离。正化学电离发生的分子-离子反应主要有质子转移反应、电荷交换反应、亲电加成反应;负化学电离发生的分子-离子反应主要有电子捕获反应、负离子加成反应等。

Job法Job's method

测定络合物组成比的一种方法,又称连续变换法。用紫外-可见吸收光谱法测定时,保持金属离子M和络合剂Y的总摩尔数不变,连续改变两组分的比例,并逐一测定体系的吸光度A。以A 对摩尔分数f Y= [Y]/([M]+[Y])或f M=[M]/([M]+[Y])作图,曲线拐点即为络合物的组成比。但此法对n/m >4的体系不适用。

基线baseline

在色谱分析中,当只有流动相通过而没有样品通过检测器时,记录所得到的检测信号随时间变化的曲线,正常情况下应为一条直线。

基质辅助激光解吸电离Matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI)

是一种用于大分子离子化方法,利用对使用的激光波长范围具有吸收并能提供质子的基质(一般常用小分子液体或结晶化合物),将样品与其混合溶解并形成混合体,在真空下用激光照射该混合体,基体吸收激光能量,并传递给样品,从而使样品解吸电离。MALDI的特点是准分子离子峰很强。通常将MALDI用于飞行时间质谱,特别适合分析蛋白质和DNA。

基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪Matrix assisted laser desorption ionization - Time of Flight Mass Spectrometrer (MALDI-TOF MS)

用基质辅助激光解吸电离的方式产生样品离子,用飞行时间质谱仪对样品进行分析的装置。把样品悬浮在基质中,激光打在基质上,基质吸收并传递激光能量,使基质中的样品解吸并电离,进入飞行时间质谱仪进行检测(参见基质辅助激光解吸电离和飞行时间质谱仪词条)。对不同的样品,改变基质,可以获得更满意的结果。MALDI-TOF MS是用来进行生物大分子分析的较好手段。

基质substrate materials

又称载体或担体,通常制备成数mm至数十mm粒径的球形颗粒,它具有一定的刚性,能承受一定的压力,它对分离不起明显的作用,只是作为功能基团的载体。

基频fundamental tune

从v=0的最低振动能级跃迁至v=1的振动能级产生的红外吸收频率称为基频。

激发光谱excitation spectrum

以各种不同波长的单色光激发发光体,测定一定波长下发光强度随激发波长变化的曲线称为激发光谱。激发光谱反映了不同波长激发光引起的发光的相对效率。激发光谱可供鉴别发光物质,在进行发光测定时选择适宜的激发波长。一般激发光谱与吸收光谱大致相同,随激发态各能级间能量转移机理的不同有时也会有很大差异。磷光的激发光谱与受单线态-三线态跃迁制约的吸收光谱相比灵敏度高很多。

激光诱导荧光laser-induced fluorescence

检测激光照射样品后的荧光发射的方法称为激光诱导荧光。由于激光诱导荧光检测的是与方向性和单色性很强的激发光不同方向、不同波长的发光,因此与其它激光光谱法相比灵敏度高。已有报导可以检测出100个/cm3以下的原子。而对于大多数分子,则可以很容易地检测至106个/cm3。通过对激光调频,可以选择激发跃迁的初始状态和终了状态,因此可以解析分子的十分复杂的谱带。采用脉冲激光作为光源测定时间分辨荧光,可以测定荧光寿命、量子脉冲频谱、驰豫现象等。

简正振动normal vibration

分子内部进行的各种复杂振动可以看成是由一定数目的基本振动合成的,称为简正振动。n个原子分子组成的分子其简正振动数为3n-6,线性分子时简正振动数为3n-5。

检测器detector 又称鉴定器

它是检测色谱分离组分物理或化学性质或含量变化(多数情况是将其转化为相应的电压、电流信号)的一种仪器装置。它是色谱系统中的关键部件,色谱分离过程的眼睛。对检测器的要求是:灵敏度高,线性范围宽,重现性好,稳定性好,响应速度快,对不同物质的响应有规律性及可预测性。检测器通常分为积分型和微分型两类。

检测器detector

指机械的、电子的或化学器件,用于区分、记录或指示环境中某一变量的变化,如温度、压力、电荷、电磁辐射、核辐射、粒子或分子等。如紫外检测器是将通过待测物质后的光强变化转化为电信号的器件,这类信号转换器英文中又称为transducer。

减色效应hypochromic effect

紫外-可见吸收光谱法中的术浯,指物质对特定波长光的吸收能力减小的效应。

键合固定相

bonded stationary phase 又称化学键合固定相

是指通过化学反应将固定相(功能分子)键合到基质表面后得到的色谱固定相。键合固定相耐高温和有机溶剂,是当今液相色谱中使用最广泛的色谱固定相。

空心阴极灯

是一种特殊形式的低压辉光放电光源,放电集中于阴极空腔内。当在两极之间施加几百伏电压时,便产生辉光放电。在电场作用下,电子在飞向阳极的途中,与载气原子碰撞并使之电离,放出二次电子,使电子与正离子数目增加,以维持放电。正离子从电场获得动能。如果正离子的动能足以克服金属阴极表面的晶格能,当其撞击在阴极表面时,就可以将原子从晶格中溅射出来。除溅射作用之外,阴极受热也要导致阴极表面元素的热蒸发。溅射与蒸发出来的原子进入空腔内,再与电子、原子、离子等发生第二类碰撞而受到激发,发射出相应元素的特征的共振辐射。

快原子轰击源Fast bombardment source, FAB

是用于质谱仪的一种"软"电离离子源。由离子枪、电子聚焦透镜、中和器组成。在电子枪中,用电子轰击中性气体(氩或氙),得到氩(或氙)离子经电子透镜聚焦并加速,高速运动的离子经过中和器,中和掉离子束所携带的电荷,成为高速定向运动的中性原子束,用此原子束轰击有机化合物,使有机化合物电离。有机化合物通常与底物混合涂在靶板上,得到的是有机化合物与底物作用生成的准分子离子和少量碎片。FAB源被广泛用于分析难挥发、热不稳定、强极性、大分子的有机化合物。虽然目前更多的使用ESI和MALDI电离方式,但对寡糖的分析,多半还在使用FAB。

拉曼位移Raman shift

当激发光与样品分子作用时,如果光子与分子碰撞后发生了能量交换,光子将一部分能量传递给了样品分子或从样品分子获得一部分能量,从而改变了光的频率。能量变化所引起的散射光频率变化称为拉曼位移。拉曼光谱的横坐标是拉曼位移。

拉曼散射R aman scatting

光照射于样品时,有一部分光被散射,其频率与入射光不同,频率位移与发生散射的分子结构有关。这种散射称为拉曼散射,频率位移称为拉曼位移。

蓝移blue shift,亦称紫移(hypsochromic shift)

指因使用不同溶剂或引入取代基所引起的化合物吸收光谱的吸收峰向短波长方向的移动。例如,羰基中氧的孤对(n)电子引起的n→π*跃迁,在极性溶剂中就发生蓝移。这是由于激发态氧原子

形成氢键的程度比基态时低所致。

朗伯-比尔定律Lambert-Beer's Law

当一束平行的单色光通过一定均匀的某吸收溶液时,该溶液对光的吸收程度与吸光物质的浓度c和光通过的液层厚度b的乘积成正比。这种关系称为朗伯-比尔定律,其数学表达式为

。令则A = Kb c。式中A称为吸光度,I0和I分别为入射光和透射光的强度,b为光通过的液层厚度,c为吸光物质的浓度,K为比例常数。b的单位为cm, 若c的单位以mol/L表示,则用ε表示K,ε称为摩尔吸光系数,单位为L/(mol·cm);若c的单位以g/L 表示,则用a表示K,a称为吸光系数,单位为L/(g·cm)。由于吸光度与吸光物质浓度的关系最为重要,有时又被简称比尔定律。

离子色谱法ion chromatography, IC

狭义地讲,是基于离子性化合物与固定相表面离子性功能基团之间的电荷相互作用实现离子性物质分离和分析的色谱方法;广义地讲,是基于被测物的可离解性(离子性)进行分离的液相色谱方法。1975年Small发明的离子色谱是以低交换容量离子交换剂作固定相、用含有合适淋洗离子的电解质溶液作流动相使无机离子得以分离,并成功地用电导检测器连续测定流出物的电导变化。但随着色谱固定相和检测技术的发展,非离子交换剂固定相和非电导检测器也广泛用于离子性物质的分离分析。根据分离机理,离子色谱可分为离子交换色谱、离子排斥色谱、离子对色谱、离子抑制色谱和金属离子配合物色谱等几种分离模式(方式)。其中离子交换色谱是应用最广泛的离子色谱方法,是离子色谱日常分析工作的主体,通常要采用专门的离子色谱仪进行分析。离子色谱法已经广泛地用于环境、食品、材料、工业、生物和医药等许多领域。离子交换色谱法ion exchange chromatography, IEC

以离子交换剂(如聚苯乙烯基质离子交换树脂)作固定相,基于流动相中溶质(样品)离子和固定相表面离子交换基团之间的离子交换作用而达到溶质保留和分离的离子色谱法。分离机理除电场相互作用(离子交换)外,还常常包括非离子性吸附等次要保留作用。其固定相主要是聚苯乙烯和多孔硅胶作基质的离子交换剂。离子交换色谱法最适合无机离子的分离,是无机阴离子的最理想的分析方法。

离子排斥色谱法ion exclusion chromatography, ICE

基于溶质和固定相之间的Donnan排斥作用的离子色谱法。在固定相与流动相的界面存在一个假想的Donnan膜,游离状态的离子因受固定相表面同种电荷的排斥作用而无法穿过Donnan膜进入固定相,在空体积(排斥体积)处最先流出色谱柱。而弱离解性物质可以部分穿过Donnan 膜进入固定相,离解度越低的物质越容易进入固定相,其保留值也就越大。于是,不同离解度的物质就可以通过离子排斥色谱法得以分离。在离子排斥柱上还存在体积排阻和分配作用等次要保留机理。最常用的离子排斥色谱固定相是具有较高交换容量的全磺化交联聚苯乙烯阳离子交换树脂,这种阳离子交换树脂一般不能用于阳离子的离子交换色谱分离。离子排斥色谱对于从强酸中分离弱酸,以及弱酸的相互分离是非常有用的。如果选择适当的检测方法,离子排斥色谱还可以用于氨基酸、醛及醇的分析。因为其英文名称也可写作ion chromatography exclusion,故常以ICE作为其简写形式,以与离子交换色谱法的简写形式(IEC)相区别。

离子阱质谱仪Ion trap mass spectrometer(ITMS)

利用离子阱作为分析器的质谱仪称为离子阱质谱仪。目前使用最多的是由高频率电场进行离子封闭的保罗阱(Paul trap)。由一个双曲面截面的环形电极和上下一对端电极构成。封闭在真空池内的离子,通过高频电压扫描,将离子按m/z从池中引出进行检测。离子阱质谱仪是一种低分辨时间串联质谱仪。可以进行ms n的测定(通常n=2-6)。而且价格比其它类型的串联质谱仪便宜。目前在有机物定性方面得到了很广泛的应用。

离子源Ion source

质谱仪的主要组成之一,实现样品离子化的区域。由电离室、离子束的加速场、聚焦透镜等构成。它的作用是使被分析物电离,变成分子离子或碎片离子。离子源的种类很多,主要有电子电离源(EI)、化学电离源(CI)、射频火花源(RFS)、电感耦合等离子体离子源(ICP)、场致电离源(FI)、场解吸电离源(FD)、快原子轰击源(FAB)、激光解吸电离源(LD)、热喷雾电离源(TS)、电喷雾电离源(ESI)等。

连续光源校正背景

此法是1965年由S.R Koirtyohann提出来的。先用锐线光源测定分析线的原子吸收和背景吸收的总吸光度,再用氘灯(紫外区)或碘钨灯、氙灯(可见区)在同一波长测定背景吸收(这时原子吸收可以忽略不计),计算两次测定吸光度之差,即可使背景吸收得到校正。由于商品仪器

多采用氘灯为连续光源扣除背景,故此法亦常称为氘灯扣除背景法。

裂解气相色谱法pyrolysis gas chromatography,PGC

裂解气相色谱法多用于分子量大、难挥发物质的分析。方法原理是:当样品在严格控制的操作条件下迅速加热时,它遵循一定的规律裂解,得到可挥发的小分子产物,然后进入色谱柱和检测器进行分离、检测和谱图记录。每种物质的裂解色谱图都具有各自的特征性,称为指纹裂解谱图。由于裂解产物的组成和相对含量与被测物质的结构,组成有一定的对应关系,因此,指纹裂解谱图可作为定性和定量的依据。

流动相mobile phase

在色谱柱中存在着相对运动的两相,一相为固定相,一相为流动相。流动相是指在色谱过程中载带样品(组分)向前移动的那一相。在气相色谱中,流动相是气体,称为载气(不参与分离作用)。在液相色谱中,流动相是液体,称为洗脱液或淋洗剂(参与分离作用)。流动相的作用是载带样品进入色谱柱进行分离(参与或不参与),再载带被分离组分进入检测器进行检测,最后流出色谱系统放空或收集

罗马金-赛伯公式

光谱定量分析依据试样中欲测元素的谱线强度来确定元素的浓度。元素的谱线强度I与该元素在试样中的浓度c的关系为:I=AC b,这个公式称为罗马金-赛伯公式,是光谱定量分析的基本公式。式中A及b是两个常数。常数A是与试样的蒸发、激发过程和试样组成等有关的一个参数;常数b称为自吸系数,它的数值与谱线的自吸收有关。所以只有控制在一定的条件下,在一定的待测元素含量的范围内,A和b才是常数。取对数得光谱定量分析的基本关系式lgI=blgC+lgA。

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MCT检测器MCT detector

红外光谱仪检测器的一种,用于傅立叶变换型红外光谱仪中。MCT是mercury cadmium telluride 的英文缩写。采用Hg-Cd-Te半导体材料薄膜,又称光电导检测器。吸收辐射后非导电性的价

电子跃迁至高能量的导电带,从而降低了半导体的电阻,产生信号。该检测器用于中红外及远红外区,需冷至液氮温度(77K)以降低噪声。这种检测器比热电检测器灵敏,在FT-IR及

GC/FT-IR仪器中广泛应用。

Michelson干涉仪Michelson interferometer

Michelson是人名,该干涉仪由Michelson于1881年提出。光源发出的光经半透镜分成两束,分别通过动镜和定镜。动镜移动产生光程差,光程差与时间有关,产生干涉信号,得到干涉信号随时间变化的干涉图。

麦氏重排McLafferty rearrangement

是Mclatterty对质谱分析中离子的重排反应提出的经验规则。在质谱中,位于含有杂原子双键的γ-位氢原子,通过六员过渡态转移到杂原子上的过程称之为麦氏重排。一般,经过麦氏重排后常发生在双键基团α,β位之间的键裂解。

摩尔吸光系数molar absorptivity

根据比尔定律,吸光度A与吸光物质的浓度c和吸收池光程长b的乘积成正比。当c的单位为g/L,b的单位为cm时,则A = abc,比例系数a称为吸收系数,单位为L/g.cm;当c的单位为mol/L,b的单位为cm时,则A = εbc,比例系数ε称为摩尔吸收系数,单位为L/mol.cm,数值上ε等于a与吸光物质的摩尔质量的乘积。它的物理意义是:当吸光物质的浓度为1 mol/L,吸收池厚为1cm,以一定波长的光通过时,所引起的吸光度值A。ε值取决于入射光的波长和吸光物质的吸光特性,亦受溶剂和温度的影响。显然,显色反应产物的ε值愈大,基于该显色反应的光度测定法的灵敏度就愈高。

摩尔比法molar ratio method

测定络合物组成比的一种方法。用紫外-可见吸收光谱法测定时,对于络合反应mM + nY = MmYn,固定一个组分(如M)的浓度不变,改变另一组分(如Y)的浓度,求得一系列[Y]/[M]比,在络合物MmYn的最大吸收波长处测定吸光度的变化。曲线转折点对应的摩尔浓度比[Y]/[M] = n:m,即为该络合物的组成比。

内标法

为了使谱线强度由于实验条件波动而引起的变化得到补偿,通常用分析线和内标线强度对比元素含量的关系来进行光谱定量分析,这种方法称为内标法。内标法是盖纳赫1925年提出来的。内标法中提供内标线的元素称为内标元素。内标元素的选择原则是其含量必须适量和固定;内标元素与被测元素化合物在光源作用下应具有相似的蒸发性质。

凝胶色谱法gel chromatography又称体积排斥色谱、空间排阻色谱、分子筛色谱等

是以化学惰性的多孔性物质作固定相,溶质分子不是与固定相发生相互作用,而是受固定相孔径大小的影响而达到分离的一种液相色谱分离模式。比固定相孔径大的溶质分子不能进入孔内,迅速流出色谱柱,不能被分离。比固定相孔径小的分子才能进入孔内而产生保留,溶质分子体积越小,进入固定相孔内的机率越大,于是在固定相中停留(保留)的时间也就越长。凝胶色谱法主要用于有机高分子化合物的分离和分子量分布的测定。

凝胶过滤色谱gel filtration chromatography, GFC 又称水系凝胶色谱

是以水或缓冲溶液作流动相的凝胶色谱。水溶性高分子化合物的分离采用这种体系。

凝胶渗透色谱gel permeation chromatography, GPC 又称非水系凝胶色谱或亲脂凝胶色谱

是以能溶解非交联和非凝胶型聚乙烯以及其他高分子的有机溶剂作流动相的凝胶色谱。主要适合于非水溶性(脂溶性)高分子的分离。

平面光栅光谱仪以平面光栅作为分光元件的摄谱仪。有透射式和反射式两类。由于制造精密的透射光栅比较困难,现代光栅光谱仪几乎都采用反射光栅。按照成象系统的不同,可分为艾波特装置(Ebert),捷尔尼-特尔纳(Czerny-Turner)型装置和立特罗型(Littrow)装置。

谱线黑度比较法

将试样与已知不同含量的标准样品在一定条件下摄谱于同一光谱感光板上,然后在映谱仪上用目视法直接比较被测试样与标准样品光谱中分析线的黑度,若黑度相等,则表明被测试样中欲测元素的含量近似等于该标准样品中欲测元素的含量。该法的准确度取决于被测试样与标准样品组成的相似程度及标准样品中欲测元素含量间隔的大小。

气相色谱法gas chromatography,GC 以气体作为流动相的色谱法

根据所用固定相状态的不同,又可分为气-固色谱法和气-液色谱法。前者用多孔型固体为固定相,后者则用蒸气压低、热稳定性好、在操作温度下呈液态的有机或无机物质涂在惰性载体上(填充柱)或涂在毛细管内壁(开口管柱)作为固定相。气相色谱法的优点是:分析速度快,分离效能高,灵敏度高,应用范围广,其局限性在于不能用于热稳定性差、蒸气压低或离子型化合物等的分析。

气-固色谱法法gas-solid chromatography, GSC 是指以气体作为流动相(称为载气)、以固体吸附剂作为固定相的气相色谱法

作为固定相的固体吸附剂,通常是用各种多孔性物质,例如分子筛、硅胶、活性炭、碳分子筛、氧化铝以及高分子多孔小球等。一般气-固色谱法的分离机理为吸附-脱附,故属于吸附色谱法。气-液色谱法gas-liquid chromatography,GLC 是指以气体为流动相(称为载气)、以液体为固定相的气相色谱法

作为固定相的液体(称为固定液)应是蒸气压低、热稳定性好、有较高操作温度的有机或无机化合物。将它们涂在惰性载体上作为填充柱的固定相、或直接涂在毛细管内壁(开口管柱)作为固定相。气-液色谱法的主要分离机理为溶解-解析作用,故属于分配色谱法。

气-质联用仪Gas Chromatography mass spectrometer(GC/MS)

将气相色谱仪与质谱仪连接起来组合成的分析装置称之为气质联用仪。在气质联用仪中,气相色谱仪作为质谱仪的进样系统,用来分离被分析物,质谱仪用来检测被分析物质谱仪作为气相色谱仪的检测器,充分发挥了气相色谱的高效分离能力和质谱定性的专一性。是解决复杂混合物分离和鉴定的快速、有效的方离法。由于质谱操作需要高真空,因此当色谱柱流量大于4毫升/分时需要有一接口。气相色谱要求样品必须汽化,才能进入色谱柱进行分,所以气质联用仪适用于分析小分子、易挥发、热稳定的化合物。气质联用仪通常使用电子电离源来使样品电离,操作条件稳定,得到的质谱图可以与标准谱库比较,因此是应用最广的一种分析仪器。

亲和色谱法affinity chromatography

以共价键将具有生物活性的配位体(如酶、辅酶、抗体、激素等)结合到不溶性固体基质(载体)上作固定相,利用蛋白质或生物大分子等样品与固定相上生物活性配位体之间的特异亲和

力进行分离的液相色谱方法。亲和色谱主要用于蛋白质和生物活性物质的分离与制备。

去偏振度depolarization

测定拉曼光谱时,若在检测器与样品之间放一偏振器,便可分别检测与激光方向平行的平行散射光I//和与激光方向垂直的垂直散射光I⊥。定义去偏振度r= I⊥/ I//。去偏振度与分子的极化度有关,通过测定拉曼谱线的去偏振度,可以确定分子的对称性。

全反射红外光谱法attenuated total reflectance method。又称A TR法

可用于样品深度方向及表面的红外光谱测定。利用一特殊棱镜(如TlBr和TlI作成的KRS-5棱镜在250cm-1以上透明),在其两面夹上样品(详见5.3.4),入射光经在样品、棱镜中多次反射后到达检测器。入射光到达样品表面的深度与入射波长、入射角以及棱镜及样品的折射率有关。此法用于测定不易溶解、熔化、难于粉碎的弹性或粘性样品,如涂料、橡胶、合成革、聚氨基甲酸乙酯等表面及其涂层,也可用于表面薄膜的测定。

热导检测器thermal conductivity detector,TCD 又称热导池检测器,也称卡他计(Katharomater)热导检测器是依据各种化合物都具有不同的热导率,利用热敏元件(钨丝或铂丝、铼钨丝等)组成的平衡电桥测量热导率发生变化的仪器装置。纯载气通过电桥中的一臂(参考臂),混有被分离组分的载气通过电桥中的另一臂(测量臂),由于两臂热导率的差别,其电阻值发生变化,电桥产生不平衡电位,以电压的信号输出得到该组分的色谱峰。热导检测器的灵敏度取决于载气和被测物质热导率的差值,差值越大,灵敏度越高,当被测物质的热导率大于载气时,则产生反峰。热导检测器的灵敏度最高可达10-6数量级,线性范围约为105

容量因子capacity factor 又称分配比、容量比、分配容量

它是衡量色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数,用k'表示。k'的定义是某组分在固定相和流

常见仪器分析方法的缩写、谱图和功能说明

常见仪器分析方法得缩写、谱图与功能说明

A AAS 原子吸收光谱法 AES 原子发射光谱法 AFS 原子荧光光谱法 ASV 阳极溶出伏安法?ATR 衰减全反射法?AUES俄歇电子能谱法 C CEP 毛细管电泳法?CGC毛细管气相色谱法?CIMS 化学电离质谱法 CIP 毛细管等速电泳法 CLC毛细管液相色谱法 CSFC 毛细管超临界流体色谱法?CSFE 毛细管超临界流体萃取法?CSV 阴极溶出伏安法?CZEP 毛细管区带电泳法

D DDTA导数差热分析法?DIA注入量焓测定法 DPASV 差示脉冲阳极溶出伏安法 DPCSV差示脉冲阴极溶出伏安法 DPP 差示脉冲极谱法?DPSV 差示脉冲溶出伏安法?DPVA差示脉冲伏安法?DSC 差示扫描量热法 DTA差热分析法 DTG差热重量分析法 E?EAAS电热或石墨炉原子吸收光谱法 ETA 酶免疫测定法?EIMS 电子碰撞质谱法 ELISA酶标记免疫吸附测定法 EMAP 电子显微放射自显影法?EMIT酶发大免疫测定法?EPMA 电子探针X射线微量分析法 ESCA 化学分析用电子能谱学法 ESP 萃取分光光度法 F?FAAS 火焰原子吸收光谱法 FABMS 快速原子轰击质谱法 FAES 火焰原子发射光谱法 FDMS 场解析质谱法 FIA流动注射分析法 FIMS场电离质谱法?FNAA 快中心活化分析法?FT-IR傅里叶变换红外光谱法 FT-NMR傅里叶变换核磁共振谱法?FT—MS傅里叶变换质谱法?GC 气相色谱法?GC—IR 气相色谱—红外光谱法?GC—MS气相色谱-质谱法?GD-AAS 辉光放电原子吸收光谱法?GD-AES 辉光放电原子发射光谱法

仪器分析选择比较

气相色谱检测器

气相色谱固定相 红色担体适合涂非极性固定液,分析非极性和弱极性样品 白色担体适合涂渍极性固定液,分析极性样品。适合制备低含量的固定相。聚四氟乙烯担体表面惰性,耐腐蚀,适合于分离强极性化合物、腐蚀性化合物 玻璃微球担体表面积小,适合于低固定液含量,适合分离高沸点、强极性化合物 毛细管色谱柱特点 ?由于渗透性好,可使用长的色谱柱。 ?相比(β)大,有利于实现快速分离。应用范围广。 ?柱容量小,允许进样量小。 ?操作条件严格,要求柱外死体积小。 总柱效高,分离复杂混合物的能力大为提高 液相色谱检测系统 名称响应特性灵敏度梯度洗脱 高适合 紫外选择性检测器,如芳烃类化合物的检测 对温度及流动相的改变不敏感 示差折光通用性检测器低不适合荧光选择性检测器。如PAH,蛋白质高适合 电导对离子型化合物有响应 高不受温度影响

HPLC主要类型及选择 1.化学键合相色谱:正相键合相色谱法:固定相的极性大于 流动相的极性,适用于分离油溶性或水溶性的极性或强极性化合物。反相键合相色谱法:固定相的极性小于流动相的极性,适于分离非极性、极性和离子性化合物。应用最广泛2.液固色谱竞争吸附形成不同溶质在吸附剂表面的吸附、解 吸平衡。平衡常数的不同导致不同溶质得以分离 3.离子对色谱将一种或数种与样品离子电荷(A+)相反的离 子(B-)(称为对离子或反离子)加入到色谱系统流动相中,使其与样品离子结合生成弱极性的离子对(中性缔合物)的分离方法。多为反相离子对色谱 4.离子色谱不同的离子与树脂离子的交换能力(亲和能力) 不同,亲和力越大,离子越难洗脱,从而得以分离 5.凝胶排阻色谱以多孔凝胶为固定相,利用精确控制的凝胶 孔径,使样品中不同分子大小的组分得以分离 选择性电极种类:(1) 玻璃电极(刚性基质电极) (2) 活动载体电极(液膜电极) (3) 晶体膜电极 (4) 敏化电极: a 气敏电极 b 酶电极

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第一章绪论 (1)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。 1. 仪器分析是以物质的物理组成或物理化学性质为基础,探求这些性质在分析过程中所产生分析信号与被分析物质组成的内在关系和规律,进而对其进行定性、定量、进行形态和机构分析的一类测定方法,由于这类方法的测定常用到各种比较贵重、精密的分析仪器,故称为仪器分析。与化学分析相比,仪器分析具有取样量少、测定是、速度快、灵敏、准确和自动化程度高的显著特点,常用来测定相对含量低于1%的微量、痕量组分,是分析化学的主要发展方向。 2. 仪器分析的特点:速度快、灵敏度高、重现性好、样品用量少、选择性高局限性:仪器装置复杂、相对误差较大 3. 精密度:是指在相同条件下对同一样品进行多次测评,各平行测定结果之间的符合程度。 4、灵敏度:仪器或方法的灵敏度是指被测组分在低浓度区,当浓度改变一个单位时所引起的测定信号的该变量,它受校正曲线的斜率和仪器设备本身精密度的限制。 5. 准确度:是多次测定的平均值与真实值相符合的程度,用误差或相对误差来描述,其值越小准确度越高。 6.空白信号:当试样中没有待测组分时,仪器产生的信号。它是由试样的溶剂、基体材质及共存组分引起的干扰信号,具有恒定性,可以通过空白实验扣除。 7. 本底信号:通常将没有试样时,仪器所产生的信号主要是由随机噪声产生的信号。它是由仪器本身产生的,具有随机性,难以消除,但可以通过增加平行测定次数等方法减小;、 8?仪器分析法与化学分析法有何异同:相同点:①都属于分析化学②任务相同:定性和定量分析不同点:①与化学分析相比,仪器分析具有取样量少、测定快速、灵敏、准确和自动化程度高等特点②分析对象不同:化学分析是常量分析,而仪器分析是用来测定相对含量低于1%的微量、衡 量组分,是分析化学的主要发展方向 9?仪器分析主要有哪些分类:①光分析法:分为非光谱分析法和光谱法两类。非光谱法:是不涉 及物质内部能级跃迁的,通过测量光与物质相互作用时其散射、折射、衍射、干涉和偏振等性质的变化,从而建立起分析方法的一类光学分析法。光谱法:是物质与光相互作用时,物质内部发生了量子化的能级跃迁,从而测定光谱的波长和强度进行分析的方法,包括发射光谱法和吸收光谱法②电化学分析法:是利用溶液中待测组分的电化学性质进行测定的一类分析方法。③色谱分析法:利用样品共存组分间溶解能力、亲和能力、渗透能力、吸附和解吸能力、迁徙速率等方面的差异,先分离、后按顺序进行测定的一类仪器分析法称为分离分析法。(气相色谱-GC、薄层色 谱法-TLC、高效液相色谱法-HPLC、离子色谱法-IC、超临界流体色谱-SFC)④其他分析方法:利用生物学、动力学、热学、声学等性质进行测定的仪器分析方法和技术,如质谱分析法(MS),超速离心法等。⑤分析技术联用技术:气相色谱一质谱(GC-MS),液相色谱一质谱(LC-MS)10、仪器分析的联用技术有何显著优点? 多种现代分析技术的联用,优化组合,使各自的优点得到充分的发挥,缺点予以克服。展现了仪器分析在各领域的巨大生命力;与现代计算机智能化技术的有机融合,实现人机对话,更使仪器分析联用技术得到飞跃发展。开拓了一个又一个的新领域,解决了一个又一个技术上的难题。有分析仪器联用和分析仪器与计算机联用。如新的过程光二极管陈列分析仪与计算机等技术的融合,可进行多组分气体或流动液体的在线分析。1S内能提供1800多种气体,液体或蒸汽的测定结果,真正实现了高速分析。同时,分析的精密度、灵敏度、准确度也有很大程度的提高。 第二章分子吸光分析法 1、何谓光致激发?分子跃迁产生光谱的过程中主要涉及哪三种能量的改变? 处于基态的分子受到光的能量激发时,可以选择的吸收特征频率的能量而跃迁到较高的能级,这种现象称为光致激发。 分子跃迁产生光谱的过程中涉及电子能级Ee、振动能级Ev和转动能级Ef三种能级能量的改变。 1、为什么分子光谱是带状光谱?答:因为分子跃迁产生光谱的过程中涉及能级Ee,振动能级Ev 和转动能级Er三种能级的改变。△ E总=△ Ee+A Ev+ △ Er。如果分子吸收红外线,则引起分子的振动能级和转动能级跃迁,由于分子振动能级跃迁时,必然伴随着分子的转动能级跃迁,所以它常是由许多相隔很近的谱线或窄带所组成;如果分子吸收了200—800nm的UV-Vis时,分子发生电子能级跃迁时,必定伴随着振动能级和转动能级的跃迁,而许许多多的振动能级和转动能级是叠加在电子跃迁上的,所以UV-Vis 光谱是带状光谱。 2、何为生色团,助色团,长移,短移,浓色效应,淡色效应,向红基团和向蓝基团? 答:生色团就是分子中能吸收特定波长光的原子或化学键。助色团是指与生色团和饱和烃相连且能吸收峰向长波方向移动,并使吸收强度增加的原子或基团,如-OH,-NH2。长移是指某些化合物因反应引入含有未共享电子对的基团使吸收峰向长移动的现象又叫红移。短移是指吸收峰向短波长移动的现象,又叫 蓝移。浓色效应是指使吸收强度增加的现象,又叫增色效应。淡色效应是指使吸收强度降低的现象。向红基团是指长移或红移的基团,如-NH2、-CI。向蓝基团是指使波长蓝移的基团,如-CH2。最大吸收峰:吸

仪器分析专业名词英文及名词解释

仪器分析专业名词英文及名词解释 一、紫外-可见光分光光度法 1、透光率(transmittance):透过样品的光强度与入射光强度之比。 2、吸收度(absorbance):透光率的负对数。 3、生色团(chromophore):含有π→π*或n→π*跃迁的基团。 4、助色团(auxochrome):含孤对电子(非键电子)的杂原子基团。 5、摩尔吸收系数(molar absorptivity):一定波长时,溶液浓度为1mol/L,光程为1cm时的吸收度。 6、比吸收系数(specific absorptivity):一定波长时,溶液浓度为1%(W/V),光程为1cm时的吸收度。 7、红移(red shift):化合物结构改变(共轭,引入助色团,溶剂改变等),使吸收峰向长波长移动的现象。 8、蓝移(blue shift):当化合物结构改变或受溶剂的影响等原因使吸收峰向短波长移动的现象。也称短移(hypso chromic shift)。 9、增色效应(hyperchromic effect):由于化合物结构改变或其他原因使吸收强度增加的效应。 10、减色效应(hypochromic effect):由于化合物结构改变或其他原因使吸收强度减弱的效应。 11、末端吸收(end absorption):在短波长处(200nm左右)只呈现强吸收,而不成峰形的部分。 12、标准对照法:在相同条件下配制标准溶液和样品溶液,在选定的波长下分别测定吸光度,根据朗伯-比尔定律计算样品浓度的定量定性分析方法。 13、K带:共轭双键中π→π*跃迁所产生的吸收带,强吸收,ε>104。 14、R带:由n→π*引起的吸收带,弱吸收。 15、吸收带:吸收峰在紫外可见光谱中的波带位置(R、K、B和E带)。 16、B带和E带:芳香族(含芳香族)化合物的特征吸收带。 二、荧光分析法

仪器分析选择

一.选择题(共10 小题,每题 2 分,共计 20分) 1、在GC和LC中, 影响柱的选择性不同的因素是 ( A ) a.固定相的种类 b.柱温 c.流动相的种类 d.分配比 2、应用GC方法来测定痕量硝基化合物, 宜选用的检测器 为 ( C ) a.热导池检测器; b.氢火焰离子化检测器; c.电子捕获检测器; d.火焰光度检测器。 3、在液相色谱中, 范氏方程中的哪一项对柱效能的影响可以忽略不计? ( B) a. 涡流扩散项 b. 分子扩散项 c.固定相传质阻力项 d. 流动相中的传质阻力 4、pH 玻璃电极产生的不对称电位来源 于 ( A ) a. 内外玻璃膜表面特性不同 b. 内外溶液中 H+浓度不同 c.内外溶液的 H+活度系数不同 d. 内外参比电极不一样 5、用电位法测定溶液的pH值时,电极系统由玻璃电极与饱和甘汞电极组成, 其中玻璃电极是作为测量溶液中氢离子活度(浓度)的 (C) a.金属电极 b.参比电极 c.指示电极 d.电解电极 6、在经典极谱法中,所用的工作电极为( B ) a..饱和甘汞电极 b.滴汞电极 c.参比电极 d.铂电极 7、空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素 是( C) a. 阴极材料 b. 填充材料 c. 灯电流 d. 阳极材料 8、原子吸收的定量方法——标准加入法,消除的干扰是 ( C ) a..分子吸收 b.背景吸收 c.基体效应 d.光散射 9、下列化合物中,同时有n→π*,π→π*,σ→σ*跃迁的化合物 是( B ) a.一氯甲烷 b.丙酮 c. 1,3-丁二醇 d. 甲醇 10、化学键的键合常数越大,原子的折合质量越小,则化学键的振动频率(B) a.越低 b.越高 c.不变 d.无关 一、选择题(共10小题,每题 2 分,共计20 分) 1、热导池检测器的工作原理( D )

仪器分析名词术语解释整理

电化学分析法:根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析。 光学分析法:基于光作用于物质后所产生的辐射信号或所引起的变化来进行分析。 色谱分析法:依据不同物质在固定相和流动相中分配系数的差异实现混合物的分离后进行检测而进行分析; 电位分析:是通过在零电流条件下测定两电极间的电位差(电池电动势)所进行的分析测定。 指示电极应满足的条件 (1)电极电位与其响应的离子活度之间应严格符合能斯特方程式; (2)对离子活度的变化响应要快;选择性和重现性要好; (3)便于收藏和使用。 扩散电位(液接电位E L) 电解质的盐溶液中当从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散时,在组成盐的阴、阳两种离子的淌度存在差别的情况下,淌度高的离子就领先,淌度低的离子就迟后,因为这种关系溶液中就产生了电位差,这就是扩散电位。 道南电位:两个溶液用渗透膜隔开,仅容许一个离子通过,造成两相界面电荷分布不均匀,产生界面电位称为道南电位。 相界电位:由于离子的迁移,改变了膜-液界面的电荷分布,从而在膜的表面(称相界面)形成了双电层,产生了电位降,这种电位称为相界电位; 电位选择性系数Kij:在相同的测定条件下,待测离子和干扰离子产生相同电位时待测离子的活度αi与干扰离子活度(αj)n/m的比值; 法拉第电解定律:物质在电极上析出产物的质量W与通过电解池的电量Q成正比; 恒电流库仑滴定 用恒定电流,以100%的电流效率进行电解,在电解池中产生一种滴定剂,该滴定剂瞬时与被测定物质进行定量的化学反应(滴定反应),可借助于指示剂或其他电化学方法来指示反应的化学计量点,由于滴定剂由电解产生,产生的滴定剂的量可由所消耗的电量求得,这种方法称为库仑滴定法 伏安分析法:以测定电解过程中的电流-电压曲线为基础的电化学分析方法 极谱分析法(polarography):采用滴汞电极的伏安分析法; 极谱波:记录下的电流为纵坐标,电压为横坐标的电解曲线,称为极谱曲线,也称极谱波或极谱图; 残余电流:达到电解电位以前出现的微小且稳定的电流i r。

仪器分析选择比较

色谱定量方法 气相色谱检测器

场作用下定向运动形成离子流,然后进行放大和记录机物无响应,对含硫、卤素、氧、氮、磷的有机物响应很小质量型检测器 电子俘获检测器对含电负性原子或基团的化 合物有高的响应。如卤素化 合物、含氧、磷、硫的有机化 合物和甾族化合物、金属有机 化合物及螯合物 适合于痕量分析 火焰光度检测器选择性好,对含磷或含硫的化 合物有很高的灵敏度,对烃类 及其它化合物的响应值很小气相色谱固定相 担体 红色担体适合涂非极性固定液,分析非极性和弱极性样品 白色担体适合涂渍极性固定液,分析极性样品。适合制备低含量的固定相。 聚四氟乙烯担体表面惰性,耐腐蚀,适合于分离强极性化合物、腐蚀性化合物 玻璃微球担体表面积小,适合于低固定液含量,适合分离高沸点、强极性化合物

毛细管色谱柱特点 ?由于渗透性好,可使用长的色谱柱。 ?相比(β)大,有利于实现快速分离。应用范围广。 ?柱容量小,允许进样量小。 ?操作条件严格,要求柱外死体积小。 总柱效高,分离复杂混合物的能力大为提高 液相色谱检测系统 名称响应特性灵敏度梯度洗脱紫外选择性检测器,如芳烃类化合物的检测 对温度及流动相的改变不敏感 高适合 示差折光通用性检测器低不适合荧光选择性检测器。如PAH,蛋白质高适合 电导对离子型化合物有响应 受温度影响 高不 HPLC主要类型及选择

1.化学键合相色谱:正相键合相色谱法:固定相的极性大于 流动相的极性,适用于分离油溶性或水溶性的极性或强极性化合物。反相键合相色谱法:固定相的极性小于流动相的极性,适于分离非极性、极性和离子性化合物。应用最广泛2.液固色谱竞争吸附形成不同溶质在吸附剂表面的吸附、解 吸平衡。平衡常数的不同导致不同溶质得以分离 3.离子对色谱将一种或数种与样品离子电荷(A+)相反的离子 (B-)(称为对离子或反离子)加入到色谱系统流动相中,使其与样品离子结合生成弱极性的离子对(中性缔合物)的分离方法。多为反相离子对色谱 4.离子色谱不同的离子与树脂离子的交换能力(亲和能力) 不同,亲和力越大,离子越难洗脱,从而得以分离 5.凝胶排阻色谱以多孔凝胶为固定相,利用精确控制的凝胶 孔径,使样品中不同分子大小的组分得以分离 选择性电极种类:(1) 玻璃电极(刚性基质电极) (2) 活动载体电极(液膜电极) (3) 晶体膜电极 (4) 敏化电极: a 气敏电极 b 酶电极

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

考研分析化学仪器分析概述

仪器分析概述 1物理分析:根据被测物质的某种物理性质与组分的关系,不经化学反应直接进行定性或定量分析的方法Eg:光谱分析法 2 物理化学分析:根据被测物质在化学变化中的某种物理性质与组分之间的关系,进行定性或定量分析的方法 Eg:电位分析法、比色法 3仪器分析:由于进行物理和物理化学分析时,大都需要精密仪器,故这类分析方法又称为~ 仪器分析的特点:灵敏、快速、微量、准确 仪器分析法包括:光学分析、光谱分析、质谱分析、色谱分析、放射化学分析、流动注射分析 电化学分析 1)分类:电导分析、电位分析、电解分析、伏安法 2)电位分析和电解分析是利用被测物质在溶液中进行电化学反应,检测所产生的电位或电量变化,进行定量、定性分析。属于物理化学分析方法 3)电导分析法:是测量溶液的导电性能进行定量分析的,并未发生电化学反应。属于物理分析方法 (2)光学分析:分为非光谱法和光谱法两大类 1)非光谱法(一般光学分析法):检测被测物质的某种物理光学性质,进行定量、定性分析的方法Eg:折射法、旋光法、元二色散法及浊度法 2)光谱法:利用物质的光谱特征,进行定性、定量及结构分析的方法称为~ 1)按物质能级跃迁的方向:吸收光谱法、发射光谱法 吸收光谱法:紫外-可见分光光度法、红外分光光度法、原子吸收分光光度法、核磁共振波谱法 发射光谱法:原子发射光谱、荧光分光光度法 2)按能级跃迁类型:电子光谱、振动光谱、转动光谱 )按发射或吸收辐射线的波长顺序:γ射线、X射线、紫外、可见、红外光谱法、微波法、电子自旋共振波谱 法、核磁共振波谱法 4)按被测物质对辐射吸收的检测方法的差别:吸收光谱、共振波谱法 (在明背景下检测吸收暗线或是在暗背景下检测共振明线) 5)按被测物质粒子的类型:原子光谱、分子光谱、核磁共振波谱 (3)色谱分析 色谱分析法:按物质在固定相与流动相间分配系数的差别而进行分离、分析的方法 1)按流动相的分子聚集状态:液相色谱、气相色谱、超临界流体色谱 )按分离原理:吸附、分配、空间排斥、离子交换、亲合色谱法、手性色谱法 )按操作形式:柱色谱法、平板色谱法、毛细管电泳法、逆流分配法 4)液相色谱法按固定相的性能、流动相输送压力及是否具有在线监测装置等分为:经典、高效液相色谱法(4)质谱分析 质谱分析法:利用物质的质谱(相对强度-质核比)进行成分与结构分析的方法

仪器分析名词解释及简答题

仪器分析复习资料 名词解释与简答题 名词解释 1.保留值:表示试样中各组分在色谱柱中的滞留时间的数值。通常用时间或用将各组分带 出色谱柱所需载气的体积来表示。 2.死时间:指不被固定相吸附或溶解的气体(如空气、甲烷)从进样开始到柱后出现浓度 最大值时所需的时间。 3.保留时间:指被测组分从进样开始到柱后出现浓度最大值时所需的时间。 4.相对保留值:指某组分2的调整保留值与另一组分1的调整保留值之比。 5.半峰宽度:峰高为一半处的宽度。 6.峰底宽度:指自色谱峰两侧的转折点所作切线在基线上的截距。 7.固定液: 8.分配系数:在一定温度下组分在两相之间分配达到平衡时的浓度比。 9.分配比:又称容量因子或容量比,是指在一定温度、压力下,在两相间达到平衡时,组 分在两相中的质量比。 10.相比:VM与Vs的比值。 11.分离度:相邻两组分色谱峰保留值之差与两个组分色谱峰峰底宽度总和之半的比值。 12.梯度洗提:就是流动相中含有多种(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和选择性因子,以提高分离效果。梯度洗提可以在常压下预先按一定的程序将溶剂混合后再用泵输入色谱柱,这种方式叫做低压梯度,又叫外梯度,也可以将溶剂用高压泵增压以后输入色谱系统的梯度混合室,加以混合后送入色谱柱,即所谓高压梯度或称内梯度。 13.化学键合固定相:将各种不同有机基团通过化学反应共价键合到硅胶(担体)表面的游 离羟基上,代替机械涂渍的液体固定相,从而产生了化学键合固定相。 14.正相液相色谱法:流动相的极性小于固定相的极性。 15.反相液相色谱法:流动相的极性大于固定相的极性。 16.半波电位:扩散电流为极限扩散电流一半时的电位。 17.支持电解质(消除迁移电位):如果在电解池中加入大量电解质,它们在溶液中解离为 阳离子和阴离子,负极对所有阳离子都有静电吸引力,因此作用于被分析离子的静电吸引力就大大的减弱了,以致由静电力引起的迁移电流趋近于零,从而达到消除迁移电流的目的。 18.残余电流:在进行极谱分析时,外加电压虽未达到被测物质的分解电压,但仍有微小的 电流通过电解池,这种电流称为残余电流。 19.迁移电流:由于静电吸引力而产生的电流称为迁移电流。 20.极大:在电解开始后,电流随电位的增加而迅速增大到一个很大的数值,当电位变得更 负时,这种现象就消失而趋于正常,这种现象称为极大或畸峰。 21.光谱分析:就是指发射光谱分析,或更确切地讲是原子发射光谱。 22.色散力:非极性分子间虽没有静电力和诱导力相互作用,但其分子却具有瞬间的周期变 化的偶极矩,只是这种瞬间偶极矩的平均值等于零,在宏观上显示不出偶极矩而已。这种瞬间偶极矩有一个同步电场,能使周围的分子极化,被极化的分子又反过来加剧瞬间偶极矩变化的幅度,产生所谓色散力。

仪器分析报告(完整版)

绪论 一、什么是仪器分析?仪器分析有哪些特点?(简答,必考题) 仪器分析是分析化学的一个重要部分,是以物质的物理或物理化学性质作为基础的一类分析方法,它的显著特征是以仪器作为分析测量的主要手段。 1、灵敏度高,检出限量可降低。 如样品用量由化学分析的mL、mg级降低到仪器分析的、级,甚至更低。适合于微量、痕量和超痕量成分的测定。 2、选择性好。 很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条件,使共存的组分测定时,相互间不产生干扰。 3、操作简便,分析速度快,容易实现自动化。 4、相对误差较大。 化学分析一般可用于常量和高含量成分分析,准确度较高,误差小于千分之几。多数仪器分析相对误差较大,一般为5%,不适用于常量和高含量成分分析。 5、需要价格比较昂贵的专用仪器。 二、仪器分析的分类 光化学分析法,电化学分析法,色谱分析法和其他仪器分析方法。 三、仪器分析法的概念 仪器分析法是以物质的物理或物理化学性质为基础,探求这些性质在分析过程中所产生的分析信号与物质的内在关系,进而对待测物进行定性、定量及结构分析及动态分析的一类测定方法。 四、仪器分析法的主要性能指标 精密度,准确度,灵敏度,标准曲线的线性范围,检出限(浓度—相对检出限;质量—绝对检出限) 五、选择分析方法的几种考虑 仪器分析方法众多,对一个所要进行分析的对象,选择何种分析方法可从以下几个方面考虑: 1.您所分析的物质是元素?化合物?有机物?化合物结构剖析? 2.您对分析结果的准确度要求如何?

3.您的样品量是多少? 4.您样品中待测物浓度大小范围是多少? 5.可能对待测物产生干扰的组份是什么? 6.样品基体的物理或化学性质如何? 7.您有多少样品,要测定多少目标物? 光谱分析法导论 一、什么是光谱分析法 以测量光与物质相互作用,引起原子、分子内部量子化能级之间的跃迁产生的发射、吸收、散射等波长与强度的变化关系为基础的光学分析法,称为光谱分析法——通过各种光谱分析仪器来完成分析测定——光谱分析仪器基本组成部分:信号发生系统,色散系统,检测系统,信号处理系统等。 二、光谱的分类 1、按产生光谱的物质类型:原子光谱(线状光谱)、分子光谱(带状光谱)、固体光谱 2、按产生光谱方式:发射光谱、吸收光谱、散射光谱 3、按光谱性质和形状:线状光谱、带状光谱、连续光谱 三、光谱仪器的组成 1、光源:要求:强度大(分析灵敏度高)、稳定(分析重现性好) 按光源性质:连续光源:在较大范围提供连续波长的光源,氢灯、氘灯、钨灯等 线光源:提供特定波长的光源,金属蒸气灯(汞灯、钠蒸气灯)、空心 阴极灯、激光等。 2、单色器:是一种把来自光源的复合光分解为单色光,并分离出所需要波段光束的装置(从连续光源的辐射中选择合适的波长频带)。 单色光具有一定的宽度(有效带宽)。有效带宽越小,分析的灵敏度越高、选择性越好、分析物浓度与光学响应信号的线性相关性也越好。 3、样品室:光源与试样相互作用的场所; 吸收池:紫外-可见分光光度法:石英比色皿 红外分光光度法:将试样与溴化钾压制成透明片 4、检测器 5、显示与数据处理 二、光的能量E 、频率υ、波长λ、波数σ的关系 E=h υ=hc/λ=hc σ 不同波长的光(辐射)具有不同的能量,波长越长,频率、波数越低,能量越低 KcL A

各种仪器分析的基本原理

紫外吸收光谱UV 分析原理:吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理:被电磁辐射激发后,从最低单线激发态回到单线基态,发射荧光 谱图的表示方法:发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息:荧光效率和寿命,提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法IR 分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理:吸收光能后,引起具有极化率变化的分子振动,产生拉曼散射 谱图的表示方法:散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理:在外磁场中,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理:在外磁场中,分子中未成对电子吸收射频能量,产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法:吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息:谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数,提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法MS 分析原理:分子在真空中被电子轰击,形成离子,通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法:以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息:分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度,提供分子量,元素组成及结构的信息

仪器分析习题集

《仪器分析》习题集 一、选择题: 1.知:h=6.63×10-34 J s则波长为100nm的光子能量为 A. 12.4 eV B. 124 Ev C. 12.4×105 eV D. 0.124 eV 2 .符合比耳定律的有色溶液,当浓度为c时,其透光度为T0;若浓度增加1倍,此时吸光度为 A. T0/2 B. 2T0 C. -2 lgT0 D. (-lgT0)/2 3 .于下列关于1.0 mol L-1 CuSO4溶液的陈述,哪些是正确的? A. 改变入射光波长,ε亦改变 B. 向该溶液中通NH3时,ε不变 C. 该溶液的酸度不同时,ε相等 D. 改变入射光波长,ε不变 4 .有色溶液的吸光度为0.300,则该溶液在同样厚度下的透光率为 A. 30% B. 50% C. 70% D. 10% 5 . 在分光光度法中,运用朗伯-比尔定律进行定量分析时采用的入射光为 A. 白光 B. 单色光 C. 可见光 D. 紫外光 6. 光学分析法中使用到电磁波谱,其中可见光的波长范围约为 A. 10~400nm B. 400~750nm C. 0.75~2.5mm D. 0.1~100cm. 7. 为了减少试液与标准溶液之间的差异(如基体、粘度等)引起的误差,可以采用进行定量分析。 A. 标准曲线法 B. 标准加入法 C. 导数分光光度法 D. 补偿法 8. 空心阴极灯中对发射线半宽度影响最大的因素是 A. 阴极材料 B. 阳极材料 C. 内充气体 D. 灯电流 9. 可以消除原子吸收法中的物理干扰的方法是 A. 加入释放剂 B. 加入保护剂 C. 扣除背景 D. 采用标准加入法 10. 空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素是 A. 阴极材料 B. 填充气体 C. 灯电流 D. 阳极材料 11. 锐线光源的作用是 A. 发射出连续光谱,供待测元素原子蒸气吸收 B. 产生波长范围很窄的共振发射线,供待测元素原子蒸气吸收 C. 产生波长范围很窄的共振吸收线,供待测元素原子蒸气吸收 D. 照射待测元素原子蒸气,有利于原子化作用 12. 空心阴极灯为下列哪种分析方法的光源 A. 原子荧光法 B. 紫外-可见吸收光谱法 C. 原子发射光谱法 D. 原子吸收光谱法 13. 火焰原子吸收法、石墨炉原子吸收及氢化物原子吸收法,它们的主要区别在于 A. 所依据的原子吸收原理不同 B. 所采用的光源不同 C. 所利用的分光系统不同 D. 所采用的原子化方式不同 14. 在原子吸收分析中光源的作用是 A. 提供式样蒸发和激发所需要的能量 B. 产生紫外光 C. 发射待测元素的特征谱线 D. 产生具有一定波长范围的连续光谱 15.原子化器的作用是 A. 将待测元素溶液吸喷到火焰中 B. 产生足够多的激发态原子 C. 将待测元素分子化合物转化成基态原子 D. 吸收光源发出的特征谱线 16.氢化物原子化法和冷原子原子化法可分别测定 A. 碱金属元素和稀土元素 B. 碱金属和碱土金属元素 C. Hg和As D. As和Hg 17.下面说法正确的是 A. 用玻璃电极测定溶液的pH值时,它会受溶液中氧化剂或还原剂的影响 B. 在用玻璃电极测定pH>9的溶液时,它对钠离子和其它碱金属离子没有响应 C. pH玻璃电极有内参比电极,因此整个玻璃电极的电位应是内参比电极电位和膜电位之和 D. 以上说法都不正确 18. pH电极在使用前活化的目的是 A. 去除杂质 B. 定位 C. 复定位 D. 在玻璃泡外表面形成水合硅胶层 19.下列说法正确的是 A. 参比电极是提供电位测量标准的电极,它必须是去极化电极 B. 新用玻璃电极不用在水中浸泡较长时间 C. 离子选择电极电位选择系数K pot ij越大,该电极对i 离子测定的选择性越好 D. 控制电流电解分析法的选择性优于控制电位电解分析法 20.电位分析法与下列哪一项无关。 A. 电动势 B. 参比电极 C. 指示电极 D. 指示剂 21. 指示电极的电极电势与待测成分的浓度之间 A. 符合能斯特方程式 B. 符合质量作用定律 C. 符合阿仑尼乌斯公式 D. 无定量关系 22.下列关于pH玻璃电极的叙述中,不正确的是 D 。 A. 是一种离子选择性电极 B. 可做指示电极 C. 电极电势与溶液的酸度有 D. 可做参比电极 23.pH 玻璃电极产生的不对称电位来源于

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;

仪器分析计算例题

第二章气相色谱分析 例1:在一根90米长的毛细管色谱柱上测得各组分保留时间:正十四烷15.6min ;正十五烷21.95min ;正十六烷31.9min 。计算色谱柱的死时间及载气平均速度。 解:方法一:同系物保留值之间存在以下关系: 以()R M t t -代替' R t 可推导出: 2 (1)(1)() (1)()()(1)()() R n R n R n M R n R n R n R n t t t t t t t t -++--= ---将正十四烷、正十五烷、正十六烷的保 留时间代入公式:2 31.915.621.95min (31.921.95)(21.9515.6)M t ?-=--- 得 4.40min M t = 载气的平均流速 /M u L t - =, 即 90100/(4.4060)/34.09/u cm s cm s - =??= 方法二:直接用甲烷测定死时间。即以甲烷的保留时间作为死时间。 例2:在一根2m 长的色谱柱上,A 、B 、C 、三组分的保留时间分别为2.42min 、3.21min 、5.54min ;峰宽分别为0.12min 、0.21min 、0.48min 。另测得甲烷的保留时间为1.02min 。求: (1)A 、B 、C 组分的调整保留时间; (2)A 与B 、B 与C 组分的相对保留时间; (3)A 、B 、C 组分的容量因子; (4)A 、B 、C 组分的有效塔板数和塔板高度; (5)A 与B 、B 与C 组分的分离度; 解:(1)' (1) (1)R R M t t t =- 第三章 高效液相色谱分析 例1:高效液相色谱法分离两个组分,色谱柱长30cm 。已知在实验条件下,色谱柱对组分2 的柱效能为 26800m -1,死时间 1.5min M t =.组分的保留时间 124.15min, 4.55min.R R t t ==计算: (1)两组分在固定相中的保留时间1 2' ' ,;R R t t (2)两组分的分配比12;,k k

仪器分析实验试题与答案

二、填空题(共15题33分) 1.当一定频率的红外光照射分子时,应满足的条件是红外辐射应具有刚好满足分子跃迁时所需的能量和分子的振动方式能产生偶 极矩的变化才能产生分子的红外吸收峰。 3.拉曼位移是_______________________________________,它与 ______________无关,而仅与_______________________________________。4.拉曼光谱是______________光谱,红外光谱是______________光谱;前者是由于________________________产生的,后者是由于________________________ 产生的;二者都是研究______________,两种光谱方法具有______________。5.带光谱是由_分子中电子能级、振动和转动能级的跃迁;产生的,线光谱是由__原子或离子的外层或内层电子能级的跃迁产生的。 6.在分子荧光光谱法中,增加入射光的强度,测量灵敏度增加 原因是荧光强度与入射光强度呈正比 7.在分子(CH 3) 2 NCH=CH 2 中,它的发色团是-N-C=C< 在分子中预计发生的跃迁类型为_?→?*n→?*n→?*?→?* 8.在原子吸收法中,由于吸收线半宽度很窄,因此测量_______积分吸收________有困难,所以用测量__峰值吸收系数 _______________来代替. 9.用原子发射光谱进行定性分析时,铁谱可用作_谱线波长标尺来判断待测元素的分析线. 10.当浓度增加时,苯酚中的OH基伸缩振动吸收峰将向__低波数方向位移.

仪器分析名词解释解答

仪器分析名词解释解答公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

1.色谱分离度:相邻两组分在色谱柱内分离效能的指标,定义为相邻两色谱峰保留值之差与两组分色谱峰缝底宽度之和一半的比值 2.死体积:色谱柱在填充后柱内固定相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间总和。 3.程序升温:按一定的加热速率,温度做线性或非线性上升。 4.梯度洗脱:又称为梯度淋洗或程序洗脱。在同一个分析周期中,按一定程度不断改变流动相的浓度配比,称为梯度洗脱。 5.极限扩散电流 6.指示电极:电极电位与被测离子活度有关,又称待测离子电极或工作电极。 7.半波电位:扩散电流等于极限扩散电流一半时的汞电极的电位。 8.浓差极化:电解时,电极表面因浓度变化引起的极化现象。 9.生色团 ;在饱和碳氢化合物中引入含?键的不饱和基团,将这种化合物的最大吸收峰波长移至紫外及可见光范围内,这种基团叫生色团 10.助色团:含有n电子的能使吸收峰波长向长波方向移动的杂原子基团。 11.化学位移:由屏蔽作用引起的共振时磁感应强度的移动现象。 12.锐线光源:能发射出谱线半宽度很窄的发射线光源。 13.基团频率:同一类型的化学基团,在红外光谱中的吸收频率总是出现在一个较窄的范围内,这种吸收谱带的频率称为基团频率 14.贫然火焰:火焰温度低,助燃气量大于化学计算量,氧化性火焰。 15.富燃火焰:燃气量大于化学计算量,还原性火焰。 16.基态:原子核外电子离核较近的处于最低能量状态 17.激发态:当原子获得足够的能量后,就会使外层电子从低能级跃迁至高能

仪器分析试题及答案

《仪器分析》期末考试试题 及答案 一、单项选择题(每小题1分,共15分) 1.在一定柱长条件下, 某一组分色谱峰的宽窄主要取决于组分在色谱柱中的( ) A: 保留值B: 扩散速度C: 分配系数D: 容量因子 2. 衡量色谱柱选择性的指标是( ) A: 理论塔板数B: 容量因子C: 相对保留值D: 分配系数 3. 不同类型的有机化合物, 在极性吸附剂上的保留顺序是( ) A: 饱和烃、烯烃、芳烃、醚B: 醚、烯烃、芳烃、饱和烃 C: 烯烃、醚、饱和烃、芳烃D: 醚、芳烃、烯烃、饱和烃 4.在正相色谱中,若适当增大流动相极性, 则:() A:样品的k降低,t R降低B: 样品的k增加,t R增加 C: 相邻组分的α增加D: 对α基本无影响 5.在发射光谱中进行谱线检查时,通常采取与标准光谱比较的方法来确定谱线位置,通常作为标准的是() A: 铁谱B: 铜谱C: 碳谱D: 氢谱 6.不能采用原子发射光谱分析的物质是() A: 碱金属和碱土金属B: 稀土金属C: 有机物和大部分的非金属元素 D: 过渡金属 7. 严重影响经典极谱分析检测下限的因素是() A: 电解电流B: 扩散电流C: 极限电流D: 充电电流 8. 氢化物原子化法和冷原子原子化法可分别测定() A: 碱金属元素和稀土元素B: 碱金属和碱土金属元素 C: Hg和As D: As和Hg 9. 铜离子选择性电极测定含Cu2+、Cu(NH3)22+、Cu(NH3)42+的溶液,测得的活度为() 的活度。 A: Cu2+B: Cu(NH3)22+C: Cu(NH3)42+D: 三种离子之和 10. 若在溶液中含有下列浓度的离子,以Pt为电极进行电解,首先在阴极上析出的是() A: 2.000mol.L-1Cu2+ (E0=0.337V) B: 1.000×10-2mol.L-1Ag+ (E0=0.799V) C: 1.000mol.L-1Pb2+ (E0=-0.18V) D: 0.100mol.L-1Zn2+ (E0=-0.763V) 11. 下列因素()不是引起库仑滴定法误差的原因。

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