仪器分析知识点总结

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；

光分析法的三个基本过程：（1）能源提供能量；（2）能量与被测物之间的相互作用；（3）产生信号。

光分析法的基本特点：（1）所有光分析法均包含三个基本过程；（2）选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）；（3）涉及大量光学元器件。

光谱仪器通常包括五个基本单元：光源；单色器；样品；检测器；显示与数据处理；

2、原子发射光谱分析法：以火焰、电弧、等离子炬等作为光源，使气态原子的外层电子受激发射出特征光谱进行定量分析的方法。

原子发射光谱分析法的特点:

(1)可多元素同时检测各元素同时发射各自的特征光谱；

(2)分析速度快试样不需处理，同时对几十种元素进行定量分析(光电直读仪)；

(3)选择性高各元素具有不同的特征光谱；

(4)检出限较低10～0.1μg⋅g-1(一般光源)；ng⋅g-1(ICP）

(5)准确度较高5%～10% (一般光源）；<1% (ICP) ；

(6)ICP-AES性能优越线性范围4～6数量级，可测高、中、低不同含量试样；

缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低。

3、原子吸收光谱分析法：利用特殊光源发射出待测元素的共振线，并将溶液中离子转变成气态原子后，测定气态原子对共振线吸收而进行的定量分析方法。

特点：

(1) 检出限低，10-10～10-14 g；

(2) 准确度高，1%～5%；

(3) 选择性高，一般情况下共存元素不干扰；

(4) 应用广，可测定70多个元素（各种样品中）；

局限性：难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时多元素测量

4、多普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者（接受器），则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。

5、原子荧光分析法：气态原子吸收特征波长的辐射后，外层电子从基态或低能态跃迁到高能态，在10-8s后跃回基态或低能态时，发射出与吸收波长相同或不同的荧光辐射，在与光源成90度的方向上，测定荧光强度进行定量分析的方法。

6、分子荧光分析法：某些物质被紫外光照射激发后，在回到基态的过程中发射出比原激发波长更长的荧光，通过测量荧光强度进行定量分析的方法。

特点：

（1）灵敏度高

比紫外-可见分光光度法高2～4个数量级；为什么？

检测下限：0.1～0.1μg/cm-3

相对灵敏度：0.05mol/L 奎宁硫酸氢盐的硫酸溶液。

（2）选择性强

既可依据特征发射光谱，又可根据特征吸收光谱；

（3）试样量少

缺点：应用范围小。

7、分子磷光分析法：处于第一最低单重激发态分子以无辐射弛豫方式进入第一三重激发态，再跃迁返回基态发出磷光。测定磷光强度进行定量分析的方法。

8、X射线荧光分析法：原子受高能辐射，其内层电子发生能级跃迁，发射出特征X射线（X射线荧光），测定其强度可进行定量分析。

9、化学发光分析法：利用化学反应提供能量，使待测分子被激发，返回基态时发出一定波长的光，依据其强度与待测物浓度之间的线性关系进行定量分析的方法。

特点：（1）灵敏度极高

例：荧光素酶和磷酸三腺甙(ATP)的化学发光分析，可测定2 10-17mol/L的ATP，即可检测出一个细菌中的ATP含量

（2）仪器设备简单

不需要光源、单色器和背景校正；

（3）发射光强度测量无干扰

无背景光、散射光等干扰；

（4）线性范围宽

（5）分析速度快

缺点：可供发光用的试剂少；发光反应效率低（大大低于生物体中的发光）；机理研究少。装置流程：

10、紫外吸收光谱分析法：利用溶液中分子吸收紫外和可见光产生跃迁所记录的吸收光谱图，可进行化合物结构分析，根据最大吸收波长强度变化可进行定量分析。

灵敏度（S）——指在一定浓度时，测定值（吸光度）的增量（ΔA）与相应的待测元素浓度（或质量）的增量（Δc或Δm）的比值：

S c=ΔA/Δc或S m=ΔA/Δm

检出极限：在适当置信度下，能检测出的待测元素的最小浓度或最小量。用接近于空白的溶液，经若干次（10-20次）重复测定所得吸光度的标准偏差的3倍求得。

c DL=3S b/S c

S b：标准偏差

S c（S m）：待测元素的灵敏度，即工作曲线的斜率。

流程图

11、红外吸收光谱分析法：利用分子中基团吸收红外光产生的振动-转动吸收光谱进行定量和有机化合物结构分析的方法。

12、核磁共振波谱分析法：在外磁场的作用下，核自旋磁矩与磁场相互作用而裂分为能量不同的核磁能级，吸收射频辐射后产生能级跃迁，根据吸收光谱可进行有机化合物结构分析。

13、共振线：元素由基态到第一激发态的跃迁最易发生，需要的能量最低，产生的谱线也最强，该谱线称为共振线，也称为该元素的特征谱线

14、电化学分析法的特点

（1）灵敏度、准确度高，选择性好

被测物质的最低量可以达到10-12mol/L 数量级。

（2）电化学仪器装置较为简单，操作方便

直接得到电信号，易传递，尤其适合于化工生产中的自动控制和在线分析。

（3）应用广泛

传统电化学分析：无机离子的分析；

测定有机化合物也日益广泛；

有机电化学分析；药物分析；

电化学分析在药物分析中也有较多应用。

活体分析。

习惯分类方法（按测量的电化学参数分类）:

(1)电导分析法：测量电导值；

(2)电位分析法：测量电动势；

(3)电解(电重量)分析法：测量电解过程电极上析出物重量；(4)库仑分析法：测量电解过程中的电量；

(5)伏安分析：测量电流与电位变化曲线；

(6)极谱分析：使用滴汞电极时的伏安分析。

15、液体接界电位：在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微小的电位差，称之为液体接界电位。

液体接界电位产生的原因：各种离子具有不同的迁移速率而引起。

16、参比电极reference electrode 测量各种电极电势时作为参照比较的电极。将被测定的电极与精确已知电极电势数值的参比电极构成电池，测定电池电动势数值，就可计算出被测定电极的电极电势。在参比电极上进行的电极反应必须是单一的可逆反应，电极电势稳定和重现性好。通常多用微溶盐电极作为参比电极，氢电极只是一个理想的但不易于实现的参比电极。

17、甘汞电极

电极反应：Hg 2Cl 2 + 2e- = 2Hg + 2 Cl -

半电池符号：Hg ，Hg 2Cl 2（固）KCl

电极电位（25℃）：

电极内溶液的Cl -活度一定，甘汞电极电位固定。

18、银-氯化银电极：银丝镀上一层AgCl 沉淀,浸在一定浓度的KCl 溶液中即构成了银-氯化 银电极。电极反应：AgCl + e- == Ag + Cl -

半电池符号：Ag ，AgCl （固）KCl

电极电位（25℃）： E AgCl/Ag = E θAgCl/Ag - 0.059lg a Cl-

19、指示电极（indicator electrode ）电化学分析法中所用的工作电极 。它和另一对应电极或参比电极组成电池，通过测定电池的电动势或在外加电压的情况下测定流过电解池的电流，即可得知溶液中某种离子的浓度。根据功能不同，指示电极可分为电势型和电流型两大类。

20、膜电极特点:

仅对溶液中特定离子有选择性响应

)Cl (lg 059.0)Cl ()Hg ()Cl Hg (lg 2059.0O Cl/Hg Hg Cl/Hg Hg 2222O Cl/Hg Hg Cl/Hg Hg 222222--+=⋅+=++a E E a a a E E