2013现代仪器复习题.pdf

一 名词解释 1 灵敏度 仪器分析方法的灵敏度是指待测组分单位浓度或单位质量的变化所引起的测定信号值的变 化程度 2 激发电位 原子从基态 能量为 E 跃迁到发射该谱线的激发态 E 所需要的能量 称为该谱线 的激发能或者激发电位 3 死体积 d e a d v o l u m e 不被保留的组分通过色谱柱所消耗的流动相的体积 又指色谱柱中未被 固定相所占据的空隙体积 即色谱柱的流动相体积 包括色谱仪中的管路 连接头的空间 以及进样 器和检测器的空间 4 基体效应 样品中除了待测元素之外所有共存元素的干扰效应的总和称为基体效应 5 塔板理论 塔板理论是 1 9 4 1年马丁 M a r t i n 和欣革 S y n g e 最早提出提出的 半经验理论 将色谱柱比作蒸馏塔 把一根连续的色谱柱设想成由许多小段组成 在每一小段内 一部分空间为固 定相占据 另一部分空间充满流动相 组分随流动相进入色谱柱后 就在两相间进行分配 并假定在 每一小段内组分可以很快地在两相中达到分配平衡 这样一个小段称作一个理论塔板 t h e o r e t i c a l p l a t e 一个理论塔板的长度称为理论塔板高度 t h e o r e t i c a l p l a t e h e i g h t H 经过多次分配平 衡 分配系数小的组分 先离开蒸馏塔 分配系数大的组分后离开蒸馏塔 由于色谱柱内的塔板数相 当多 因此即使组分分配系数只有微小差异 仍然可以获得好的分离效果 6 光致发光 P 1 0 5 物体因吸收光能而激发发光的现象 称为光致发光 7 准确度 准确度是指多次测定的平均值与真值 或标准值 相符合的程度 8 助色团 含有未成键 n 电子 本身不产生吸收峰 但与发色团相连时 能使发色团吸收峰向长波方 向移动 吸收强度增强的杂原子基团成为助色团 9 振动驰豫 同一电子能级内 激发态分子以热的形式将多余的能量传递给周围的分子 自己则从高 端振动能级回到低的振动能级 1 0 自蚀现象 当样品浓度达到一定含量时 由于自吸严重 谱线中心的辐射完全被吸收 称为自蚀 1 1 归一化法 将所有的出峰组分的含量之和按 1 0 0 计算的定量方法 1 2 保留体积 组分从进样到出现峰最大值所需的流动相的体积 1 3 最后线 P 3 2 每种元素的原子光谱线中 凡是具有一定强度 能标记某元素存在的特征谱线 称 为该元素的灵敏线 而每一种元素的原子光谱中特别灵敏的的谱线就是最后线 1 4 保留时间 组分从进样到出现峰最大值所需的时间即为保留时间 1 5 分子发光 某些物质的分子吸收一定能量跃迁到较高的电子激发态后 在返回电子基态的过程中 伴随有光辐射 这种现象称为分子发光 1 6 分析线 每种元素发射的特征谱线有许多 当进行定性分析时 只要检出几条合适的谱线就可以 了 这些用来进行定性或定量分析的特征谱线被称为分析线 1 7 精密度 精密度是指在相同条件下用同一种方法对同样的试样进行的多次平行测定结果之间的符 合程度 1 8 化学键固相 利用硅胶表面的硅醇基 S i O H 与有机分子成键利用化学反应将有机分子键合到载 体表面上 形成均一的 牢固的单分子薄层而构成各种性能的固定相 即称为化学键合固相 1 9 系间窜跃 不同多重态之间的无辐射跃迁叫系间窜跃 2 0 检出限 检出限即检测下限 是指某一分析方法在给定的置信度能够被仪器检出待测物质的最低 量 最小浓度 最小质量或最小物质的量 以浓度表示时称作相对检出限 以质量表示时称作绝对 检出限 2 1 调整保留体积 a d j u s t e d r e t e n t i o n v o l u m e 保留体积与死体积之差 即组分停留在固定相时 所消耗流动相的体积 2 2 生色团 含有不饱和键能吸收紫外 可见光产生 或 n 跃迁的基团 2 3 精密度 P r e c i s i o n 使用同一方法或步骤进行多次重复测量所得分析数据之间符合的程度 2 4 调整保留时间 色谱用语 扣除死时间后的保留时间 即组分在固定相中滞留的时间 也称折合保留时间 r e d u c e d r e t e n t i o n t i m e 2 5 朗伯 比尔定律 在一定浓度范围内 物质的吸光度 A 与吸光样品的浓度 C 及厚度 L 的乘积成正 比 2 6 原子发射光谱分析法 a t o m i c e m i s s i o n s p e c t r o s c o p y A E S 元素在受到热或电激发时 由基 态跃迁到激发态 返回到基态时 发射出特征光谱 依据特征光谱进行定性 定量的分析方法 2 7 基团的特征频率 在有机分子中 组成分子的各种基团 官能团 都有自己特定的红外吸收区域 通常把能代表某基团存在的并有较高强度的吸收峰的位置 称为该基团的特征频率 对应的峰称为特 征吸收峰 2 8 自吸 某元素的原子从中心发射某一边波长的辐射光必须通过边缘射出 其辐射就可能被处在边 缘的同一元素的基态或较低能态的原子吸收 因此检测器接受到的谱线强度就会减弱 这种原子在高 温区发射某一波长的辐射 被处在边缘低温状态的同种原子所吸收的现象称为自吸 2 9 死时间 d e a d t i m e 不被固定相溶解或吸附的组分的保留时间 即组分在流动相中的所消耗的 时间 或流动相充满柱内空隙体积占据的空间所需要的时间 又称流动相保留时间 3 0 分离分析法 色谱法 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进行先分离后分析的一种方法 二 选择题 1 发射光谱的谱线强度与光源温度的关系是 A 各元素具有最佳温度 温度升高 强度下降 温度升高 强度不变 温度升高 强度增大 用发射光谱法进行元素定性分析时 作为谱线波长的标尺元素是 D N a F e 发射波长 2 0 0 4 0 0 的光为 C 射线 射线 紫外线 红外线 原子发射光谱仪与原子吸收光谱仪在结构上的不同之处体现在 D 透镜 单色器 光电倍增管 原子化器 欲测定鱼肉中的汞 应选择下列哪一种方式 C 火焰原子化法 石墨炉原子化法 冷原子化法 氢化物发光法 使用吸光光度法时 参比溶液是指 C 吸光度一定为零的溶液 透射率为零的溶液 用来消除溶剂 试剂及器皿或试液中其他共存离子对入射光的吸收和反射所带来的误差的空白 溶液 以上三种溶液均不是 某分配色谱上 和 五个组分的分配系数分别为 4 8 0 3 6 0 4 9 0 4 9 6 和 4 7 3 他 们在色谱柱的流出先后顺序是 B 8 在气液色谱中 待测组分的分配系数越大 则其保留值 A A 越大 B 越小 C 不变 D 与载气的流量成反比 9 有色物质对光的吸收具有 C A 连续性 B 通用性 C 选择性 D 兼容性 1 0 光度法测定多组分有色混合物是利用吸光度的 A A 加和性 B 兼容性 C 通用性 D 分配性 1 1 气相色谱法的流动相是 B A 活泼性气体 B 惰性气体 C 载体 D 固定液 1 2 气相色谱仪的关键部件是 C A 载体和进样系统 B 载气和色谱柱 C 色谱柱和检测器 D 进样系统和检测器 1 3 在气相色谱分析中 载气的流速越大 C 的影响越大 A 涡流扩散 B 分子扩散 C 气相传质阻力 D 液相传质阻力 1 4 选用 A 作为载气有利于提高热导池检测器的灵敏度 A 氢气或氦气 B 氮气 C 氩气 D 二氧化碳 1 5 采用 B 定量法在一定程度上可以消除样品中的基体干扰 A 标准曲线 B 标准加入 C 单点校正 D 归一化 1 6 燃助比 A 化学反应计量的火焰称为富燃焰 A 大于 B 等于 C 小于 D 接近 1 7 某物质在 2 9 5 n m 处产生吸收带 应选择以 B 为光源的紫外 可见分光光度计测定 A 空心阴极灯 B 氘灯 C 钨丝灯 D 能斯特灯 1 8 红外吸收光谱可划分为远 中 近红外吸收光谱 中红外区是有机化合物红外吸收的最重要范围 该波段范围是 C A 1 0 0 4 0 c m 1 B 2 0 0 8 0 0 c m 1 C 4 0 0 0 4 0 0 c m 1 D 4 0 0 4 0 0 0 0 c m 1 1 9 在原子吸收光谱分析中 采用高温石墨炉原子化器时 B 是谱线变宽的首要因素 A 自然变宽 B 多普勒变宽 C 洛伦兹变宽 D 共振变宽 2 0 某化合物 其红外光谱在 3 0 0 0 2 8 0 0 c m 1 1 4 5 0 c m 1 1 3 7 5 c m 1 7 2 5 c m 1等处有主要吸收峰 该化 合物可能是 A A 烷烃 B 烯烃 C 炔烃 D 芳烃 2 1 荧光分光光度计的检测器之所以与激发光成直角 是因为 B A 要防止荧光损失和激发光过强 B 减小激发光的干扰和防止激发余光损伤检测器 C 要提高测定的灵敏度 D 减小仪器的体积 2 2 下列化合物中 吸收光波长最短的是 B 吸收能量最小的是 D A C H2 C H C H C H C H3 B C H3 C H 2 5C H3 C C H3 2C C H C H2C H C C H3 2 D C H2 C H C H C H C H C H C H3 2 3 某生物制剂的气相色谱图在 3 5 0 m i n时显示一个色谱峰 峰底宽相当于 0 9 m i n 在 1 5 m色谱柱 中理论塔板高度是 A A 1 5 0 2 4 2 c m B 1 5 0 6 2 c m C 1 5 0 4 8 4 c m D 1 5 0 1 2 4 c m 2 4 根据范第姆特方程 H A B u C u 下列说法正确的是 D A H 越大 柱效越高 色谱峰越窄对分离越有利 B 载气线速越高 柱效越高 C 载气线速越低 柱效越高 D 固定相颗粒填充越均匀 柱效越高 2 5 某化合物 其红外光谱在 3 1 0 0 c m 1 3 0 0 0 c m 1 1 6 0 0 c m 1 1 5 0 0 c m 1 1 4 5 0 c m 1 6 7 0 c m 1等处有主 要吸收峰 该化合物可能是 D A 烷烃 B 烯烃 C 炔烃 D 芳烃 2 6 在气液色谱中 保留值实际上反映的是 B 物质分子间的相互作用力 A 组分与载气 B 组分与固定液 C 载气与固定液 D 组分和载气 固定液 2 7 气液色谱中 待分离组分与固定液分子的类型越相似 它们之间 D A 作用力越小 保留值越小 B 作用力越小 保留值越大 C 作用力越大 保留值越小 D 作用力越大 保留值越大 2 8 原子吸收分光光度法中的标准加入法可以消除的干扰是 C A 背景吸收 B 电离干扰 C 基体干扰 D 化学干扰 2 9 色谱法作为分析方法的最大特点是 D A 进行定性分析 B 进行定量分析 C 分离混合物 D 分离混合物并进行分析测定 3 0 在色谱图上 相邻两峰间的距离取决于 D A 理论塔板数 B 有效塔板数 C 塔板高度 D 两组分的分配系数 E 两组分的扩散速率 3 1 气相色谱中的最佳载气线流速就是 B A 分离度为 1 5 时的载气流速 B H u 曲线中曲线最低点 即板高最小的流速 C 涡流扩散项最小时的载气流速 D 分子扩散项最小时的载气流速 3 2 在一定柱长下 某组分色谱峰的宽与窄主要取决于组分在色谱柱中的 C A 分配比 B 保留时间 C 扩散速率 D 保留体积 3 3 色散型红外分光光度计的结构应为 B A 光源 单色器 样品 检测器 B 光源 样品 单色器 检测器 C 光源 单色器 检测器 样品 D 光源 检测器 样品 单色器 3 4 在原子吸收光谱分析中 C 使吸光度值减小 A 分子吸收 B 光散射 C 电离干扰 D 背景吸收 3 5 某有色溶液在 5 4 5 n m 处有吸收曲线 应选择 C 为光源的分光光度计分析 A 空心阴极灯 B 氢灯 C 钨丝灯 D 能斯特灯 3 6 在一定温度下 影响摩尔吸收系数的因素是 C A 入射光波长 B 吸收液层厚度 C 吸收介质的性质 D 试液浓度 3 7 在原子吸收分析法中 非火焰原子化法较火焰原子化法的主要缺点是 A A 精密度低 B 原子化效率高 C 检测限低 D 原子化效率低 3 8 近紫外光的波长约为 B A 1 0 2 0 0 n m B 2 0 0 4 0 0 n m C 4 0 0 8 0 0 n m D 2 0 0 8 0 0 n m 3 9 吸光光度法的吸光度 A 读数范围一般应控制为 C A 0 1 B 0 1 0 2 C 0 2 0 7 D 1 2 4 0 若要在紫外光区测定样品 应选用的光源是 A A 氘灯 B 钨灯 C 汞灯 D 空心阴极灯 4 1 原子吸收光谱法中光源的作用是 C A 提供样品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 产生具有足够浓度的散射光 4 2 分配比越大的组分 在色谱柱中的保留值 B A 越小 B 越大 C 越接近死时间 D 不确定 4 3 塔板高度 H 越高 柱效能 B A 越高 B 越低 C 与 H 无关 D 不确定 4 4 在气液色谱中 对溶质的保留体积几乎没有影响的是下列 D 的改变 A 固定液的种类与用量 B 柱长 C 柱温 D 载气流速 4 5 色谱法中 柱的总分离效能指标是 D A 塔板数 n B 塔板间高度 H C 分配系数 K D 分离度 R 4 6 以下四种气体不吸收红外光的是 D A H 2 O B C O 2 C H C l D N 2 4 7 在红外光谱分析中 用 K B r 制作为试样池 这是因为 D A K B r 晶体在 4 0 0 0 4 0 0 c m 1 范围内不会散射红外光 B K B r 在 4 0 0 0 4 0 0 c m 1 范围内有良好的红外光吸收特性 C 在 4 0 0 0 4 0 0 c m 1 范围内 K B r 对红外无反射 D K B r 在 4 0 0 0 4 0 0 c m 1 范围内无红外光吸收 4 8 下列各化合物最大吸收峰的波长从大到小排列次序正确的是 C a b c d A c d b a B d c a b C a b c d D c d a b 4 9 下面哪一句话是错误的 B A 单色光的带宽愈小 单色器的分辨本领愈大 B 单色器的线色散率愈大 单色光的带宽愈大 C 单色器的狭缝宽度愈大 单色光的带宽愈大 D 狭缝宽度愈大 光谱通带越大 5 0 罗马金公式 I a c b 参数 b 与下面哪个因素有关 B A 与样品的蒸发 激发过程 B 谱线的自吸收 C 样品的组分 D 样品的预处理 5 1 紫外可见分光光度计 常用的光源是 A A 白炽灯 氘灯 B 电弧 火花 C 等离子体光源 D 能斯特灯 5 2 某化合物有一强吸收峰 在正己烷中其最大吸收波长为 3 0 5 n m 在乙醇中最大吸收波长为 3 0 9 n m 则该吸收的跃迁类型为 C A B n C D n 5 3 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 D 的差别 A 沸点差 B 温度差 C 吸光度 D 分配系数 5 4 选择固定液时 一般根据 C 原则 A 沸点高低 B 熔点高低 C 相似相溶 D 化学稳定性 5 5 相对保留值是指某组分 2 与某组分 1 的 A 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 5 6 气相色谱定量分析时 B 要求进样量特别准确 A 内标法 B 外标法 C 面积归一法 5 7 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 5 8 下列气相色谱仪的检测器中 属于质量型检测器的是 B 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 5 9 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 B C 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 和 C 6 0 进行色谱分析时 进样时间过长会导致半峰宽 B A 没有变化 B 变宽 C 变窄 D 不成线性 6 1 在气液色谱中 色谱柱的使用上限温度取决于 D 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 6 2 分配系数与下列哪些因素有关 D A 与温度有关 B 与柱压有关 C 与气 液相体积有关 D 与组分 固定液的热力学性质有关 6 3 对柱效能 n 下列哪些说法正确 A B A 柱长愈长 柱效能大 B 塔板高度增大 柱效能减小 C 指定色谱柱对所有物质柱效能相同 D 组分能否分离取决于 n 值的大小 6 4 在气相色谱中 当两组分不能完全分离时 是由于 C A 色谱柱的理论塔板数少 B 色谱柱的选择性差 C 色谱柱的分辨率底 D 色谱柱的分配比小 E 色谱柱的理论塔板高度大 6 5 用硅胶 G的薄层层析法分离混合物中的偶氮苯时 以环己烷 乙酸乙酯 9 1 为展开剂 经 2 h展开后 测的偶氮苯斑点中心离原点的距离为 9 5 c m 其溶剂前沿距离为 2 4 5 c m 偶氮苯在此体 系中的比移值 R f 为 E A 0 5 6 B 0 4 9 C 0 4 5 D 0 2 5 E 0 3 9 6 6 气相色谱分析下列那个因素对理论塔板高度没有影响 E A 填料的粒度 B 载气得流速 C 填料粒度的均匀程度 D 组分在流动相中的扩散系数 E 色谱柱长 6 7 原子发射光谱的谱线属于 C 连续光谱 带光谱 线光谱 固体光谱 6 8 原子吸收光谱法中 当采用火焰喷雾原子化时 哪种谱线变宽是主要的 C 自然变宽 多普勒变宽 洛伦兹变宽 自吸变宽 6 9 化合物中 有 跃迁 而无 n n 跃迁的化合物是 D 甲醇 丁烷 丙酮 乙烯 7 0 在原子吸收分光光度法中 从波尔兹曼分布定律可以看出 A A 激发态原子数随温度的升高而增加 B 激发态原子数随温度的升高而降低 C 激发态原子数与温度的变化无关 D 相同温度下 能级差越小 激发态原子数越少 7 1 根据取代基对荧光性质的影响 知苯胺比苯的荧光量子效率 B A 低 B 高 C 相同 D 无法判断 7 2 分子外层电子跃迁的能量相当于 C A 射线 B 射线 C 可见光或紫外光 D 红外光 7 3 在红外光谱图的 1 3 8 0 c m 1附近出现的峰 主要是由 A A C H3的 C H 伸缩振动引起的 B O H 的伸缩振动引起的 C C H2的 C H 伸缩振动引起的 D C O的伸缩振动引起的 7 4 在原子吸收分析法中 若组分较复杂且待测组分含量较低时 为了准确测量 一般做好选择 B A 标准曲线法 B 标准加入法 C 内标法 D 间接法测量 7 5 温度升高时荧光强度通常会 A A 下降 B 升高 C 不变 D 无法判断 7 6 红外分光光度计常用的光源为 D A 氙气 B 氘灯 C 空心阴极灯 D 能斯特灯或硅碳棒 7 7 C O2分子的振动自由度为 4 其红外光谱图中有 A 红外基频谱带 A 2 个 B 3 个 C 4 个 D 与水分子相同数目的 7 8 苯在 2 5 4 n m 处有最大吸收 羟基与苯相连生成苯酚后 吸收峰位置将发生 A A 红移 B 吸收峰位置不变 摩尔吸收系数增加 C 蓝移 D 吸收峰位置不变 摩尔吸收系数减少 7 9 在气相色谱检测器中通用型检测器是 A 氢火焰离子化检测器 B 热导池检测器 C 示差折光检测器 D 火焰光度检测器 答 B 热导池检测器 C 示差折光检测器虽为通用型 但属液相色谱检测器 A D 两种检测器均为选择性检测器 根据检测 原理选 B 二 填空题 1 在原子吸收光谱法中 扣除背景吸收的方法主要有空白校正 氘灯校正 塞曼效应校正 2 荧光分析仪与紫外 可见分光光度计的主要区别有两点 1 荧光仪有两个单色器 检测器是处在 光源的垂直方向上 3 分子荧光与分子磷光都属于 光致 发光 分子荧光是由分子激发单重态 S1的最低振动能级向 S0的 各个振动能级 分子激发三重态 T1向 S0的各个振动能级跃迁所产生的辐射 4 澳大利亚物理学家沃尔什提出用测量 峰值 吸收来代替 积分 吸收 从而解决了测量原子吸收 的难题 5 摄谱法是利用感光板来记录光谱的 乳剂特性曲线是感光板上感光层的 黑度 与作用在其上的 曝光量 之间的关系曲线 6 物质吸收电辐射后 如果产生电子能级 跃迁 则获得紫外 可见吸收光谱 如果产生 振动 跃 迁 则获得红外吸收光谱 如果吸收光辐射后 经过无辐射去激 再由 S1的最低振动能级 跃迁至 S0的各个振动能级时产生光辐射 则获得荧光光谱 7 气液分配色谱法的分离原理是基于不同组分具有不同的 分配系数 8 多原子分子的振动形式分为两大类 即伸缩振动和变形振动 9 涉及物质吸收光辐射发光的分子运动形式包括 价电子运动 分子的振动和分子的转动 1 0 原子吸收分光光度法中 消除物理干扰常用的方法是 配制与待测样品相似组成的标准样品 1 1 分子不具红外活性者 一定是分子振动时没有偶极距变化 1 2 液相色谱法是以 液体 为流动相 液体 或 固体 为固定相的色谱法 1 3 石墨炉工作时 一般要经过 干燥 灰化 原子化 和 净化 四个步骤 1 4 硅碳棒是 红外 分光光度计的光源 1 5 分子中吸收特定波长辐射而产生 及 n 电子跃迁的基因 称为发色团 1 6 色谱分析的速率理论的主要贡献是解释了影响柱效能的因数及提高柱效能的方法 1 7 紫外 可见分光光度计的主要部件是 光源 单色器 吸收池 检测器以及信号显示系统 1 8 光度法中入射波长选择的原则是干扰最小 吸收值大 1 9 原子吸收光谱法的原子蒸汽中绝大部分是 基态 原子 2 0 描述原子吸收线轮廓的两个主要参数是 特征频率和半宽度 2 1 摩尔吸收系数与 溶液的性质 入射光波长 以及 温度 有关 而与 溶液的浓度 无 关 2 2 色谱分析时 在一定温度下 同系物保留值的对应值与其分子中碳原子数呈 线性 关系 称 为碳数规律 因此根据同系物中几个已知组分的保留值可推测同系物其他组分的保留值 以进行 定 性 鉴定 2 3 物质之所以呈现颜色是因为物质对光进行了 选择性地吸收 物质的颜色与吸收光颜色之间是 互补 关系 如果溶液呈现蓝色 吸收光则为 黄 色 2 4 光谱分析中常用的检测器有 举例 5 个以上 光电管 光电倍增管 真空热电偶 热电量热计 光电导管 2 5 吸光光度分析法测定的是吸光度 无论是增大入射光强度还是提高检测器的灵敏度 都能使透射 光信号和入射光信号以同样的比例增大 吸光度 值并不会改变 因而 灵敏度 得不到提高 2 6 当我们根据物质的分子结构来选择色谱分离方式时 通常分离异构体采用 液 固吸附 色谱法 分离同系物采用 液 液分配 色谱法 分离含有离子基团和能电离基团组分时 采用 离子交 换 色谱法 分离生物大分子或高分子聚合物时 采用 凝胶 色谱法 2 7 在红外吸收光谱中 诱导效应使 C O伸缩振动频率向 高 波数移动而共轭效应使其向 低 波数移动 2 8 原子吸收光谱法在选择仪器的狭缝宽度时 通常以不引起 吸光度 减小的最大狭缝宽度为最合 适的狭缝宽度 2 9 色谱柱总的分离效能是用 分离度 分辨率 来衡量 它被定义为 相邻两色谱峰的保留值之 差与两峰宽度平均值之比 3 0 气相色谱仪的主要组成部分有 气路 系统 进样 系统 分离 系统 温控 系统和检 测记录系统 3 1 高分辨质谱仪可以测得化合物的精确相对分子质量 精确相对分子质量是用 自然界中最大丰度 同位素 的精确相对分子质量计算而得 而精确相对分子质量是以 1 2 C 同位素的质量为 1 2 0 0 0 0作基 准而确定的 3 2 红外光谱分析时 一般不能用水作溶剂 因为红外池窗片都是 金属卤化物 大多溶于水 本身有红外吸收 但是水的拉曼散射是 极弱的 所以水是拉曼光谱分析的一种优良的 溶剂 3 3 分子中的共轭体系越大 跃迁的基态和激发态间的能量差越 小 跃迁时需要的能量 越 低 在紫外光谱上 吸收峰将出现在波长更长处 3 4 分子发光主要包括 光致发光 电致发光 化学发光 和 生物发光 3 5 激发态分子回到基态或低激发态时不发射光子的过程称为 无辐射跃迁 这个过程包括 内部 转换 和系间窜越 3 6 朗伯 比尔定律是光谱定量分析的基础 此定律应用的前提是 1 入射光为单色光 2 吸收过程发生在均匀介质中 且吸收物质相互不发生作用 3 7 色谱分析中的聚合物固定相 又称高分子多孔微球 的主要优点是 1 具有较大的比表面积 表面孔径均匀 2 热稳定性好 机械强度和耐腐蚀性较好 3 8 无流失现象 拖尾现象小 均匀性重现性好 既可分析极性组分也可分析非极性组分 3 9 为了改善色谱分离状况 通常色相色谱采用 程序升温 技术 液相色谱采用 梯度洗脱 技 术 而超临界色谱通常采用 程序升压 技术 4 0 在红外吸收光谱中通常羰基的伸缩振动频率 c o 比 C C 的伸缩振动频率 c c 要 高 O H 的伸缩振动频率 O H比 C H 的伸缩振动频率 c H 要 高 4 1 荧光分析中 激发态分子的去激活过程包括 辐射 跃迁和 无辐射 跃迁 4 2 红 外 吸 收 光 谱 图 中 基频区的波 数 范 围 是 4 0 0 0 1 3 0 0 c m 1 指纹区的波数范围是 1 3 0 0 6 7 0 c m 1 4 3 气相色谱分析中 常用定量分析方法有 归一化 法 内标 法和 外标 法 4 4 某化合物分子式为 C5H8O 在 2 2 7 n m处有紫外吸收峰 K 1 0 4 在 3 0 2 0 2 9 0 0 1 6 9 0 1 6 2 0和 1 3 8 0 c m 1 等处有红外吸收峰 该化合物的不饱和度 2 最可能的结构式是 C H3C H C H C O C H3 4 5 电子捕获检测器 E C D 是 气相色谱 仪器中用的检测器 它属于 浓度 型 按响应分 4 6 iS m si mA f mA f m 称为 质量校正因子 4 7 澳大利亚物理学家沃尔什提出 采用 锐线 光源 测量谱线的 峰值吸收 解决了长期以来 积分吸收 无法测量的难题 4 8 火焰原子吸收分析法中的火焰状态大体分 富燃焰 贫燃焰 和化学计量焰 4 9 化学发光分析仪与荧光分光光度计相比更简单 其最简单的化学发光仪只有反应池和 光电倍增 管 没有 光源 和单色器 5 0 红外吸收光谱常用的检测器有 真空热电偶 紫外 可见吸收光谱常用的检测器主要有光电池 光电管以及 光电倍增管 5 1 气相色谱分析中 测定作物中含卤素农药的残留量 常选用 电子捕获 E C D 检测器 如测 定含磷农药残留量常选用 火焰光度 F P D 检测器 5 2 衡量色谱柱效能的指标是 塔板数 选择性 定性 的指标是 相对保留值 5 3 色谱分析中毛细管柱与填充柱色谱系统的主要区别在于 进样方式 同时为加速样品通过检测 器 减少组分的柱后扩散 在色谱柱出口加一个 辅助尾吹气 5 4 物质对光吸收的加和性是如果在一试液中有多个组分对同一波长的光有吸收作用时 则总吸光度 等于 各组分的吸光度之和 5 5 双波长分光光度计与单波长分光光度计的主要区别在于 单色器的个数 5 6 调整保留时间是减去 死时间 的保留时间 5 7 气相色谱仪由五个部分组成 它们是气路系统 进样系统 分离系统 监测系统 记录系统 5 8 在气相色谱中 常以 理论塔板数 n 和 理论塔板高度 H 来评价色谱柱效能 有时也用单位 柱长 m 有效塔板理论数 n 有效 表示柱效能 5 9 色谱检测器按响应时间分类可分为 积分型和 微分 型两种 前者的色谱图为一台阶形 曲 线 后者的色谱图为 峰形曲线 6 0 高效液相色谱是以 液体为流动相 一般叫做载液 流动相的选择对分离影响很大 6 1 通过色谱柱的 样品和载气移动速度之比叫阻滞因子 用 R F 符号表示 6 2 高效液相色谱固定相设计的原则是 缩短传质途径 降低传质阻力 以达到减少谱带变宽的目 的 6 3 电子从基态跃迁到激发态时所产生的吸收谱线称为共振吸收线 在从激发态跃迁回基态时 则发 射出一定频率的光 这种谱线称为 共振发射线 二者均称为 共振线 各种元素都有其特有的 共 振线 称为元素的特征谱线 6 4 火焰原子吸收分析法中的贫燃性火焰助燃气流量较大 氧化 性较强 富燃性火焰助燃气流量 较小 还原 性较强 6 5 原子吸收光谱仪和紫外可见分光光度计的不同处在于单色器的位置不同 前者是 光源 吸收池 单色器 后者是 光源 单色器 吸收池 6 6 空心阴极灯是原子吸收光谱仪的 光源 其主要部分是 杯形空心阴极 它是由待测元素金 属 或 合金 制成 灯内充以 低压氖或氩 成为一种特殊形式的 辉光放电管 6 7 原子发射光谱和原子吸收光谱法的区别在于 原子发射光谱分析是通过测量电子能级跃迁时发射 谱线的波长 和 谱线的强度 对元素进行定性 定量分析的 而原子吸收光谱法师测 量电子能级 跃迁时 吸收同种元素发射谱线 的强度对元素进行定量 分析的方法 6 8 原子吸收光谱仪中的火焰原子化器是由 喷雾室 雾化室 及 燃烧器 三 部分组成 6 9 分子吸收光谱和原子吸收光谱的相同点是 都是 吸收光谱 都有核外层电子跃迁产生 的 电子光谱 波长范围 相同 二者的区别是前者的吸光物质是 溶液中的分子或离 子 后者是基态原子蒸汽 7 0 在单色器的线色散率为 0 5 m m n m 的条件下用原子吸收分析法测定铁时 要求通带宽度为 0 1 n m 狭缝宽度要调到 0 0 5 m m 7 1 分别列出 U V V i s A A S 及 I R 三种吸收光谱分析法中各仪器组成 请按先后顺序排列 U V V i s 光源 分光系统 比色皿 光电倍增管 记录系统 A A S 光源 原子化系统 分光系统 检测系统 记录系统 I R 光源 样品池 分光系统 检测系统 记录系统 判断题 1 一台好的仪器不但要有高的灵敏度 还要有较低的噪声 即信噪比要高 2 范第姆特方程给出了影响柱效的因素和提高柱效的途径 3 自吸现象与待测元素浓度有关 浓度越高 自吸现象越严重 4 激发光停止后 磷光持续一段时间发光 5 激发光停止后 荧光持续一段时间发光 6 仪器分析方法的主要评价指标是精密度 准确度 选择性 标准曲线的线性及线性范围 检出 限 7 为避免固定液流失 在液相色谱中流动相与固定相的极性差别越大越好 8 毛细管气相色谱分离复杂样品时 通常采用程序升温的方法来改善分离效果 9 水分子的对称伸缩振动不产生红外吸收峰 1 0 由 C H O N 组成的有机化合物 N 为偶数 则化合物的相对分子质量 M r 也为偶数 N 为奇 数 其 M r 也为奇数 1 1 有机化合物溶液的摩尔吸收系数随入射光的波长而变化 但不随其浓度的变化而变化 1 2 空白信号 无待测组分的空白样品仪器所产生的信号 与本地信号 没有样品时仪器所产 生的信号 的差异主要是由于样品中除待测组分以外的其他组分的干扰所引起的 1 3 在气流速度比较低时 分子扩散项便成为影响柱效的主要因素 1 4 色谱定量分析中的归一化法只能适用于检测器对所有组分都有响应的情况 1 5 色谱分离时 增加柱温 组分的保留时间缩短 色谱峰的峰宽变大 峰高变低但峰面面积 保持不变 1 6 原子发射光谱是原子内部的电子在任意两个能级之间跃迁所产生的众多条谱线按一定顺序 排列的结果 1 7 在色谱分析中 组分的分配系数越大 表示其保留时间越长 6 按一定比例混合后 形成白光的两种色光 成为互补光 如蓝色光与黄色光 1 8 分子吸收红外光振动能级发生跃迁时 其化学键越强吸收的光子数目越少 1 9 分析仪器的检出限就是指某一分析方法在给定的置信度可被该仪器检出的最低量 2 0 流动相和固定相都是液体的色谱 称为液相色谱 2 1 色谱分析的内标法对进样量及进样重复性没有严格要求 但要求选择合适的内标物及准确配样 品 2 2 由于空心阴极灯的阴极元素与待测元素相同 所以它能够发射出待测元素的特征谱线 2 3 紫外光谱分析法是区分醛和酮的最好方法 2 4 分析仪器具有高的灵敏度不一定具有很低的要检出限 2 5 正相色谱的固定相极性大于流动相极性 2 6 第一激发态回到基态所产生的谱线称为主共振线 2 7 原子谱线变宽主要是由于自吸和同位素造成的 2 8 当一束平等的单色光通过均匀的吸光物质溶液时溶液的吸光度与吸光物质的浓度和液层厚度 的乘积成正比 这是光的吸收定律 2 9 紫外光谱分析法是区分醛和酮的最好方法 3 0 质谱图中 m z 最大的峰一定是强度最大的分子离子峰 3 1 C O 2 分子是对称分子所以没有红外活性 3 2 无待测组分的空白样品仪器所产生的信号称为空白信号 它是由样品的溶剂 基体材质及共 存组分引起的干扰信号 可通过空白实验扣除 3 3 利用梯度洗脱是为了改变液相色谱分析中的待测组分的保留值 以提高分离度 3 4 色谱图上出现三个色谱峰 可以肯定样品中最多只有三个组分 3 5 原子吸收光谱是由气态物质中基态原子的外层电子跃迁产生的 3 6 在分子吸光光度法中通常利用改变吸收池厚度或待测溶液浓度 使吸光度的读数范围处于 0 2 0 7 以减少测定的相对误差 3 7 在没有样品时 由仪器随机噪声所产生的信号称为本底信号 具有随机性 难以消除 但可 通过增加平行测定次数等方法减小 3 8 液相色谱的流动相又称为淋洗液 改变淋洗液的极性及组成可显著改善组分的分离效果 3 9 贫燃火焰 即助燃气过量 由于过量助燃气带走火焰中的热量而使火焰温度降低 故适用于 易电离的碱金属元素的测定 4 0 物质溶液具有颜色是由于选择性地吸收了白光中某种波长的光 K M n O4溶液呈现紫红色 是 由于它选择性地吸收了白光中的紫红色光的缘故 4 1 仪器分析法主要街特点是分析速度快 灵敏度高 样品用量少 选择性不高 4 2 高效液相色谱通常采用性能好的检测器来改变分离效果 4 3 采用分子质量相对较大的气体作为载气 有利于降低分子扩散 提高柱效 但热导检测器灵 敏度较低 4 4 I C P 光源可有效消除自吸现象 这是由于 I C P光源具有 趋肤效应 即感应电流在外表面处 的密度大 使表面温度高 轴心温度低的缘故 4 5 紫外 可见光谱中 发色团是具有颜色并在近紫外光和可见光区有特征吸收的基团 4 6 在载气流速比较低时 分子扩散便成为影响柱效的主要因素 4 7 色谱定量分析中的归一化法只适用于检测器对所有组分都有响应的情况 4 8 色谱分离时增加柱温 组分的保留时间缩短 色谱峰的峰宽变大 峰高变低但峰面积保持不 变 4 9 仪器分析的主要不足之处是相对误差大 5 0 气相色谱分析中各组分相互分离的基础是各组分具有不同的导热系数或电导率 5 1 自吸是位于中心的激发态原子发出辐射被边缘的同种基态原子吸收 导致谱线中心强度降低 的现象 元素浓度越低 自吸越严重 5 2 紫外 可见吸收光谱是分子中电子能级跃迁产生的 而振动 转动能级是不发生变化的 5 3 醛和酮在红外吸收光谱中的主要区分是醛基中的 HC 吸收峰出现在 2 7 2 0 c m 1 而酮无此吸收 峰 5 4 原子发射光谱是原子内部的电子在任意两个能级之间跃迁所产生的众多条谱线按一定顺序排 列的结果 5 5 付里叶变换红外吸收光谱法必须在计算机密切结合才能得以实现 5 6 组分在气固色谱中的分离是基于组分在两相间反复多次的分配 而在气液色谱中的分离则是 基于组分在两相间反复多次的吸附与脱附 5 7 正相健合色谱的固定相为非 弱 极性固定相 反相键合色谱的固定相为极性固定相 5 8 高效毛细管电泳是一类以高压电场为驱动力 以毛细管为分离通道的液相分离技术 5 9 玻尔兹曼分布规律及实验结果表明 原子化过程中基态原子总数大大超过激发态原子的总 数 6 0 有色溶液的浓度越大 吸光度越大 透射率越小 因此吸光度与溶液浓度成正比 透射率与 溶液浓度成反比 6 1 不能引起偶极矩变化的分子振动 属于红外非活性振动 6 2 仪器分析的主要评价指标是精密度 准确度 选择性 标准曲线的线性及线性范围 检出限 6 3 为避免固定液流失 在液相色谱中流动相与固定相的极性差别越大越好 6 4 毛细管气相色谱分离复杂样品时通常采用程序升温的方法来改善分离效果 6 5 水分子的对称伸缩振动不产生红外吸收峰 6 6 由 C H O N 组成的有机化合物 N 为偶数 则化合物相对分子质量 M r 也为偶数 N 为奇 数 M r 也为奇数 6 7 有机化合物溶液的摩尔吸收系数随入射光的波长而变化 但不随其浓度的变化而改变 6 8 空白信号 无待测组分的空白样品仪器所产生的信号 与本底信号的差异主要是由于样品中 除待测组分以外的其他组分的干扰所引起的 6 9 按一定的比例混合后形成白光的两种色光 称为互补光 如蓝色光与黄色光 7 0 分子吸收红外光振动能级发生跃迁时 其化学健越强吸收的光子数目越少 7 1 利用梯度洗脱是为了改变液相色谱分析中的待测组分的保留值 以提高分离度 7 2 色谱图上出现三个色谱峰 可以肯定样品中最多只有三个组分 7 3 原子吸收光谱是由气态物质中基态原子的层电子跃迁产生的 7 4 在分子吸光光度法中通常利用改变吸收池厚度或待测溶液的浓度使吸光度的读数范围处于 0 2 0 7 以减少测定的相对误差 7 5 在没有样品时 由仪器随机噪声所产生的信号称为本底信号 具有随机性 难以消除 但可 通过增加平行测定次数等方法减小 7 6 液相色谱的流动相又称为淋洗液 改变淋洗液的极性及组成可显著改善组分的分离效果 7 7 贫燃火焰 即助燃气过量 由于过量助燃气带走火焰中的热量而使火焰温度降低 故适用于 易电离的碱金属元素的测定 7 8 物质溶液具有颜色是由于选择性地吸收了白光中某种波长的光 K M n O 4 溶液呈现紫红色是由 于它选择性地吸收了白光中的紫红色光的缘故 7 9 分析仪器的检出限就是指某一分析方法在给定的置信度可被该仪器检出的最低量 8 0 流动相和固定相都是液体的色谱 称为液相色谱 8 1 色谱分析的内标法对进样量及进样重复性没有严格要求 但要求选择合适的内标物及准确配 制样品 8 2 由于空心阴极灯的阴极元素与待测元素相同 所以它能够发射出待测元素的特征谱线 五 简答题 1 试述在色谱分析中 相似相溶 原理选择固定液的合理性和不足之处 答 合理性 待测组分分子与固定液分子的性质相同时 其在固定液中的溶解度大 两者之间的作用 力强 在色谱柱中的保留时间长 据此可以将极性 官能团等性质不同的组分分离 不足之处 对于高沸点或挥发性较小的物质 若选择与样品很相似的固定相 会造成出峰时间 过长 操作温度过高等一系列问题 研究表明 对于非极性同系物的分析 选用中等极性的固定相分离效果更好 出峰快 柱效高 在实际工作中遇到的样品往往会是比较复杂的 一般应综合考虑各方面的因素来选择固定液 2 试述氢火焰离子化检测器的检测原理及特点 答 特点 电子捕获检测器 E C D 是一种高选择性 高灵敏度的检测器 它只对具有电负性的物 质如含卤素 S P O N的物质有响应 而且电负性越强 检测器的灵敏度越高 高灵敏度表现在 能检测出 1 0 4 g m L 1的电负性物质 E C D 的线性范围较窄 1 02 1 0 4 故进样量不可太大 原理 E C D 在正负二极间施加了直流或脉冲电压 当只有载气 一般为高纯 N2 进入检测器时 由 放射源放射出的 射线使载气电离 产生正离子和慢速低能量的电子 在电场的作用下 向极性相反 的电极运动 形成恒定的本底电流 基流 当载气携带电负性物质进入检测器时 电负性物质捕获 低能量的电子 使基流降低产生负信号而形成倒峰 检测信号的大小与待测物质的浓度呈线性关系 3 吸收光度法中对显色反应的要求 答 1 显色反应生成的有色产物必须在测定的波长下有较强的吸光能力 即摩尔系数较大 反应有 较高的选择性 2 产物的组成要恒定 稳定性好 显色条件易于掌握 重现性好 3 显色剂与有色产物的最大吸收波长之差至少大于 6 0 n m 即对比度大 4 吸光光度法中测量条件如何选择 答 1 入射波长的选择 干扰最小 吸收最大 2 参比溶液的选择 试液 显示剂及辅助试剂均无色时 选用纯溶液作为参比溶液 显示剂及 辅助试剂略有色 试剂无色时 选用试剂空白溶液作为参比溶液 试剂略有色 显示剂及辅助试剂无 色时 选用试液空白溶液作为参比溶液 试剂 显色剂及辅助试剂均略有颜色时 选用掩蔽了待测组 分后的试液 显色剂及辅助试剂作为参比溶液 3 吸光度读数的选择 A 0 2 0 7 可通过调整液层厚度 L 和溶液浓度 c 加以控制 5 吸收光度法中 测量条件的如何选择 答 1 入射波长的选择 干扰最小 吸收最大 2 参比溶液的选择 试液 显色剂及辅助试剂均无色时 选用纯溶剂做参比溶液 显色剂及辅助试剂略有色 试液无色时 选用试剂空白溶液做参比溶液 试液略有色 显色剂及辅助试剂无色时 选用试液空白 溶液做参比溶液 试液 显色剂及辅助试剂均略有色时 选用了掩蔽了待测组分后的试液 显色剂及辅助试剂做参比溶 液 3 吸光度读数的选择 A 0 2 0 7 可通过调整液层厚度 L 和溶液浓度 C 加以控制 6 气相色谱中对载体和固定溶液的要求 答 载体 是用来负载一层均匀的固定液薄膜的多孔性的惰性固体颗粒 它应具表面下列特性 1 表面有微孔结构 孔径均匀 比表面积大 2 化学和物理惰性 即与样品组分不起化学反应 无吸附作用或吸附很弱 3 热稳定性好 4 有一定的机械强度和浸润性 不易破碎 5 具有一定的粒度和规则的形状 最好是球形 固定液 1 在使用温度下是液体 就具有较低的挥发性 2 良好的热稳定性 3 对要分离的各组分应具有合适的分配系数 4 化学稳定性好 不与样品组分 载气 载体发生任何化学反应 7 原子光度法中 对显色反应的要求是什么 答 1 显色反应生成的有色产物必须在测定的波长下有较强的吸光能能力 即摩尔吸收系数大 反 应有较高的选择性 2 产物的组成要恒定 稳定性好 显色条件易于掌握 重现性好 3 显色剂 与有色产物的最大吸收波长之差至少要大于 6 0 n m 即对比度大 8 简述单光束原子吸收分光光度计的结构及各部分的作用 答 单光束原子吸收分光光度计由光源 原子化系统 分光系统和检测系统四部分组成 光源的作用是发射待测元素的特征谱线 原子化系统的作用是将样品中的待测元素转化为气态的基态原子 以便对光源发射的特征谱线进 行吸收 分光系统的作用是将待测元素的特征谱线与干扰谱线分开 并使其进入检测系统 检测系统的作用是分光系统分出的光信号转换为电信号 经放大器放大后 输入到读数装置进行 测量 9 简述塔板理论的主要内容及对色谱理论的贡献和不足之处 答 踏板理论的主要要点 1 对于长度 L 一定的色谱柱 塔板数 n 越大 即踏板高度 H 越小 则待测组分在柱内被分配 的次数越多 柱效越高 色谱峰越窄 2 n有效和 H有效来衡量柱效能时 应指明测定物质 因为不同物质在同一色谱上的分配系数 K 不同 当两组份在同一色谱柱上的分配系数相同时 无论该色