中级主管技师理化检验技术士基础知识考点辅导.doc

基础知识色谱法：又称层析法，以待测组分在互不相溶的两相中吸附、分离、离子交换或其它亲和作用的差异为依据建立起来的各种分离分析方法;具有高灵敏度、高选择性、快速、应用范围广等优点常用于有机物分析：薄层色谱法；气相色谱法；高效液相色谱法薄层色谱法：是将固定相均匀地涂布在光洁的玻璃板或金属板上形成薄层，将试样放在薄层上，再用流动相将试样展开分离，然后根据比移值定根据待测组分斑点大小或颜色深浅或其性，它方法定量。气相色谱法：是一种灵敏、快速、准确的现代色谱分析方法;是以气体为流动相，固定相装填在玻璃管或金属管中，试样中待测组分经分离后，用检测器检测，并由记录仪记录成色谱图，然后根据保留值定性，由峰高或峰面积进行定量;气相色谱仪。高效液相色谱法：是在液相色谱和气相色谱法的基础上发展起来的一种色谱分析法;采用高压泵输送液体流动相，并选用分离效果极高的固定相对待测组分进行分离，再结合其它检测技术进行定性定量;具有分离效能高、分析速度快、测定灵敏度高、自动化程度高等特点。光化学分析法:又称为光谱分析法，是以物质的光化学性质为基础建立起来的分析方法，即利用物质发射的辐射能或物质对辐射的吸收、散射、折射、衍射等性质。主要的分析方法有:紫外-可见分光光度法;原子吸收分光光度法;荧光分析法;比浊法紫外-可见分光光度法:是利用物质的分子或离子对某一波长范围的光的吸收作用，对物质进行定性、定量分析;是历史悠久、应用最广泛的光化学分析法;具有仪器简单、操作方便、分析速度快、灵敏度较高、选择应用性较好，应用广泛的特点。原子吸收分光光度法:又称原子吸收光谱法;当特定波长光通过样品蒸时，被待测元素的基态原子吸收，根据透射光强度减弱的程度，求得样品中待测元素含量;选择性好，干扰少,精密度具有灵敏度高，好，应用范围广等特点荧光分析法:是利用一定波长的紫外-可见光照射某些物质，这些物质就会发射出特定波长和不同强度的可见光，从而对物质进行定性、定量分析;主要特点:灵敏度高。化学分析法:利用被测物在化学反应中表现的特性进行检验的方法，可分为:定性分析:目的是确定某一或某些物质是否存在。常用于毒物分析;定量分析:目的是准确测定待测组分的含量，包括重量分析和滴定分析(或称容量分析)。重量分析(定量分析):利用一定的方法，将待测组分与样品中的其它组分分离，或将待测组分转换为一定形式后与样品中的其它组分分离，然后称量某一分离部分的质量，再计算出待测组分的含量。根据分离方法的不同，可分为：挥发法；萃取法；沉淀法；吸附阻留法滴定分析(定量分析)：用已知准确浓度的标准液，与含待测组分的待测溶液进行滴定操作，根据至化学计算点时反应所消耗的标准溶液和待测溶液体积来计算待测组分的含量。可分为:酸矿或河商定法：是以酸碱中和反应为基础沉淀商定法：是以沉淀反应为基础氧化还原商定法：以氧化还原反应为基础配位商定法：以配位反应为基础物理化学分析法：是利用待测组分或其化学反应生成物所表现出来的物理或物理化学特性，如光学特性、电化学特性等，应用分析仪器进行测量来计算待测组分含量的方法，也称仪器分析法。具有操作简单、分析快速、选择性好、灵敏度高、应用广泛、易于自动化等特点；适用于微量、超微量组分和批量试样的分析；是目前重要的分析方法之一；可分为：电化学分析法；色谱法；光化学分析法。电化学分析法：是利用物质的电化学特性为基础的分析方法。常用的方法有：电位法（直接电位法；电位滴定法）；电导法；极谱分析法。样品预处理的常用方法稀释和浓缩稀释当样品中待测物浓度超过检测方法的测定范围时，或有利于测定，而且稀释后不影响测定结果时，用溶剂（如纯水和有机溶剂）或溶液（如基体改进剂溶液）将样品稀释，达到满足测定的要求浓缩当样品中待测物浓度低于检测方法的测定范围时，可通过蒸发或蒸馏等方法将样品浓缩，达到满足测定的要求灰化法和消解法化法是将样品基体破坏的方法，有干灰化法和湿消解法1.干灰化法将样品放在坩埚内，先烘干，然后将坩埚放入高温炉内于700800C灰化812小时，使有机成分完全破坏，样品成粉末状；通常用稀酸溶解粉末后供测定。此法用于待测物为不易挥发的重金属元素化合物的测定。2湿消解法通常用氧化性酸或氧化剂将样品中的有机物破坏，保留无机组分，供测定。常用的酸有硝酸、高氯酸、硫酸，氧化剂有过氧化氢、高锰酸钾等。根据样品的性质和待测物的性质，可选择两种或三种氧化性酸或化合物作为消解液，如硝酸一高氯酸、硫酸一硝酸一高氯酸、硝酸一过氧化氢、硫酸一高锰酸钾等。3微波消解法是湿消解法的一种。在微波消解炉内，用微波加热在密闭的消解管内完成酸消解。常用硝酸一过氧化氢消解液。消解速度快，几分钟能消解完全，挥发性元素不易损失。操作时要控制好消解用功率和时间，消解后的消解管应冷却后打开!洗脱法和解吸法1洗脱法将采集在滤料上的待测物用溶剂洗脱下来，洗脱液供测定。2解吸法（1）溶剂解吸法用溶剂将采集在固体吸附剂上的待测物解吸下来，解吸液供测定。解吸液的性质和用量、解吸时间等影响解吸效率。（2）热解吸法用加热的方法将采集在固体吸附剂上的待测物解吸下来，解吸气供测定。解吸温度和时间以及体积等影响解吸效率分析化学定性分析的主要任务是确定物质（化合物）的组分：根据对象的不同，可分无机定性分析和有机定性分析；根据分析手续的不同，可分系统分析和分部分析；根据操作方式的不同，可分干法分析和湿法分析；根据取样量的不同，可分常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析，微量分析包括点滴试验和显微分析各种定性分析操作法所用的试样体积约为：显微分析0.01毫升；点滴试验(用点滴板或滤纸)0.05毫升；微型试管中用1毫升；常量试管中用5毫升。如果某一试验在滤纸上能检出1微克的物质,那么这一试验的鉴定极限为1微克；极限浓度为20微克/毫升;稀释极限为1:50000重量分析法挥发法（又称为气化法）间接挥发法利用物质的挥发性质，通过加热或其他方法使试样中待测组分挥发逸出，然后根据试样质量的减少计算该组分的含量；直接挥发法当该组分逸出时，选择适当吸收剂将它吸收，然后根据吸收剂质量的增加计算该组分的含量。溶剂萃取法含义利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来基本原理溶剂萃取法也称液萃取法，简称萃取法。萃取法由有机相和水相相互混合，水相中要分离出的物质进入有机相后，再靠两相质量密度不同将两相分开。有机相一般由三种物质组成，即萃取剂、稀释剂、溶剂。有时还要在萃取剂中加入一些调节剂，以使萃取剂的性能更好。从氰化物溶液中萃取有色金属氰络物一般用高分子有机胺类，如氯化三烷基甲胺（N263）、稀释剂为高碳醇、溶剂是磺化煤油。水相即是要处理的废水。萃取分离法基本原理：1.分配平衡2.分配常数3.分配定律4.萃取效率滴定法基于定量化学反应，根据反应过程中所消耗的标准溶液的体积计算待测组分含量的方法，又称容量法。分析化学酸碱滴定法酸碱指示剂：1酸碱指示剂的变色原理常用的酸碱指示剂是一种有机的弱酸或弱碱，与其共轭碱或共轭酸具有不同的结构，且呈现不同的颜色。2酸碱指示剂的变色范围指示剂变色时的pH指示范围为pHPkHin1。3常用的酸碱指示剂有百里酚蓝、甲基黄、甲基橙、溴酚蓝、溴钾酚绿、甲基红、溴百里酚蓝、中性红、酚红、百里酚蓝、酚肽和百里酚肽。4影响酸碱指示剂变色范围的因素温度、指示剂的用量和滴定程序。5混合指示剂沉淀滴定法基本原理：用作滴定法的沉淀反应必须符合下列条件：1沉淀反应必须具有确定的化学计量关系；2沉淀反应必须迅速完成，并很快达到平衡；3必须有适当的方法指示化学计量点；4沉淀溶解度必须足够小（约106gm1）紫外一可见吸收光谱法分光光度计的基本构造：主要有光源、单色器、样品吸收池、检测系统和显示系统组成影响分光光度测定的因素：显色剂浓度的影响显色剂的加入量必须是过量、适量和定量，可以通过实验来确定。2溶液酸度的影响酸度对金属离子状态、显色剂及显色反应都有影响，应选择最佳的反应酸度。3温度的影响一般显色反应在室温下即能完成，但有些显色反应需要在高于或低于室温下完成。温度也可影响吸光系数。4时间的影响不同的显色反应需要不同的显色时间和显色稳定时间共存离子的干扰及其消除：1.共存离子的干扰主要有共存离子本身的颜色、与显色剂生成干扰测定的有色化合物、与待测物反应降低待测物浓度、因氧化还原反应破坏显色剂等。2共存离子干扰的消除方法有采用选择性高的试剂、控制反应溶液的酸度、加入配位掩蔽剂、氧化还原改变干扰离子的价态、选择没有干扰或干扰小的测量波长、选择合适的参比（空白）溶液等荧光分析法基本原理：1.利用基态分子吸收光能后成为激发态；当由激发态返回基态时，放出的荧光，进行测定。2激发光的波长可由激发光谱确定。激发光谱就是荧光物质的吸收光谱。用最大激发波长激发荧光物质，在不同波长下测量荧光强度，可得荧光发射光谱。荧光物质的荧光光谱和它的激发光谱大致成镜像对称。3荧光强度与溶液浓度的关系荧光分光光度计的基本构造：光源常用汞灯、氙灯和激光器；单色器和滤光片荧光分光光度计的单色器由棱镜或光栅、狭缝和透镜登组成。使用滤光片的仪器叫荧光计；样品池一般用石英池。；检测常用光电倍增管；常与光源成90夹角。原子发射光谱分析法基本原理：原子光谱分析法是通过测量原子发射或吸收其特征谱线进行元素的定性和定量分析的方法。根据测量的原子特征光谱的不同，原子光谱分析法主要有原子发射光谱法原子吸收光谱法和原子发射光谱法：基本原理：样品中的待测元素在外来能量（如热能）的作用下，经原子化离解成为游离基态原子；游离基态原子吸收热能，由基态变成激发态。当由激发态返回基态时，释放出能量。以光能形式释放的能量就产生特征发射光谱，在一定条件下，光谱的强度与生成的游离基态原子浓度成正比，与样品中的待测元素的浓度成正比。根据发射光谱的特征谱线进行定性分析，谱线的强度进行定量分析感耦等离子体发射光谱仪的基本构造：主要由感耦等离子体炬（光源）、分光系统和检测系统组成定性定量分析：元素的原子结构不同，激发时产生的光谱也不同。在进行光谱定性分析时，只要找出待测元素的一根或几根不受干扰的灵敏线即可。通常最灵敏线也是最后线，即当待测元素的浓度逐渐减小时，最后消失的线。将测得的灵敏线或最后线与标准光谱图比较即可定性。定量测定多用标准曲线法。因为ICP-AES法的基体干扰少，测定线性范围宽，一般的样品可以直接应用标准曲线法定量测定。测定的范围可从痕量到常量原子吸收光谱法基本原理：样品中的待测元素在外来能量（如热能）的作用下，经离解和原子化形成游离基态原子；游离基态原子吸收由该原子发射的特征谱线。吸收谱线的强度与游离基态原子的数目成正比，在一定条件下，与样品中的元素浓度成正比，符合朗伯一比尔定律，由吸光度的测量来测定样品中待测元素的浓度原子吸收分光光度计的基本构造：1.源常用有空心阴极灯和无极放电灯。2.原子化器常用有火焰原子化器、电热原子化器和还原气化反应器3.分光系统是将光源来的特征光谱通过原子化器，然后，将需要的分析线分离，供检测器检测。主要元件是单色器，由光栅和狭缝等组成。4.检测系统由检测器、放大器和指示仪表组成。检测器用光电倍增管原子荧光光谱法基本原理：1.原子荧光光谱法是通过测量待测元素的游离基态原子，在特定频率辐射能激发下所产生的荧光强度，进行的定量分析方法2.原子荧光主要的可分为两大类型共振荧光和非共振荧光。3.原子荧光光谱法具有：谱线简单，仅需分光能力一般的分光光度计，甚至可以用滤光片等进行简单分光或用日盲光电倍增管直接测量。灵敏度高，检出限低。适用于多元素同时测定。4.原子荧光光谱法的定量关系原子荧光光度计的基本构造：原子荧光测量装置包括氢化物发生装置和原子荧光光度计两部分，前者的基本构造与原子吸收光谱法中的相似，进样方法多采用蠕动泵进样，实现了自动化测定。原子荧光光度计由光源、原子化器、分光系统和检测器组成测定条件的选择：原子荧光光谱法多采用氢化物发生原子荧光测量，因此，测定条件的选择与原子吸收法中的化学还原原子化法相似电分析化学法离子选择性电极法：是常用的指示电极，是由一个能对特定离子呈选择性响应的敏感膜，封装在电极管的一端；电极管内装有内充液，内充液为至少含有两种成分的溶液，一种是一定浓度的为膜所敏感的离子即待测离子，另一种是使内参比电极电位稳定的离子。内充液中插入一支内参比电极，一般为银一氯化银电极。离子选择性电极的电极电位主要由内参比电极的电位和膜电位构成。常用的离子选择电极有pH玻璃电极（敏感膜为玻璃膜）、氟离子晶体膜电极（LaF3单晶膜）等气相色谱法（GC）基本原理：1分类是色谱法的一种，流动相为气体，固定相为液体（称为气液色谱）或固体（称为气固色谱）；按色谱分离原理可分为吸附色谱和分配色谱。气固色谱属于吸附色谱，气液色谱属于分配色谱。2气相色谱仪的流程样品注入气化室，溶液样品被气化，由载气将气化样品送入色谱柱，进行分离，分离后的组分先后进入检测器检测，产生信号，经放大，由记录器记录。得到色谱图，称为色谱流出曲线。由色谱图进行定性和定量分析。3色谱流出曲线由基线和色谱峰组成。色谱峰的峰高和峰面积是定量指标。4气相色谱法的特点具有分离效能高、选择性好、灵敏度高、分析速度快、应用广等优点。缺点是色谱峰不能直接表示定性结果。定性和定量分析：定性分析:（1）用保留时间定性在色谱条件完全相同的情况下，一种化合物有一固定的保留时间，利用待测物的保留时间与标准物的相比，进行定性。但不同的化合物有相同的保留时间，同一化合物在不同的色谱条件下有不同的保留时间，因此，保留时间定性不是很可靠的。利用化合物在两根不同性质的色谱柱上的保留时间，进行定性，即双柱（多柱）定性，正确性将大大提高。（2）用相对保留值定性相对保留值是在一定色谱条件下，待测物与标准物的调整保留时间之比，它只与固定相类别和柱温有关，与其他色谱条件无关，是一个较简易的定性方法。但不是每个化合物容易找到合适的标准物的。（3）利用保留指数定性。保留指数是用以表示化合物在一定温度下在某种固定液上的相对保留值。是一种较好的定性方法。保留指数可以在文献中查到。（4）用不同类型的检测器定性同一化合物在不同的检测器上有不同的灵敏度，由此进行定性。（5）与其他仪器分析方法结合定性：与质谱仪或红外光谱仪联用，气相色谱仪用作分离，质谱仪和红外光谱仪作定性检测器。定量分析：根据在一定操作条件下，被测组分的质量和其在载气中的浓度，与检测器产生的响应信号（峰面积或峰高）成正比，进行定量分析。（1）外标法标准曲线法。（2）内标法将一定量的纯物质作为内标物，加入到准确称取的试液中，然后进行色谱分析，根据待测物和内标物的质量和在色谱图上相应的峰面积以及校正因子，求出待测物的含量。内标物需满足：与试样互溶，与待测物色谱峰的位置相近，加入量接近待测物的量，是试样中不存在的物质。高效液相色谱仪的基本构造：一般由高压输液系统、进样系统、分离系统和检测系统组成。1高压输液系统包括贮液器、高压输液泵、过滤器、脱气装置、压力脉动阻滞器和梯度洗脱装置等。核心部件是高压输液泵，要求满足：有足够的平稳的输出压力、输出流量稳定可调、泵体小抗腐蚀等。梯度洗脱装置：将两种或两种以上不同性质而互溶的溶剂，按一定程序连续改变组成，以改变流动相的极性、离子强度或pH等，改变待测物的相对保留值，提高分离效率，缩短分析时间。2进样系统通常采用六通阀进样。3分离系统包括色谱柱、连接管和恒温器等。色谱柱是高效液相色谱仪的心脏，其内径常为4.6mm，柱长（2025）cm。也有使用短小型色谱柱。4检测系统有溶质性质检测器和总体性质检测器，前者包括紫外光度检测器、荧光检测器、电化学检测器等，是仅对待测物的物理或物理化学特性有响应。后者包括示差折光检测器、介电常数检测器等，是一类对试样或洗脱液总的物理或物理化学性质有响应的检测器。其他仪器分析方法红外分光光度法：1红外光谱法的用途（1）进行鉴定。（2）了解结构的特点，利用红外光谱可以了解重键、官能团等主要的构造问题，也可以了解顺、反异构，环的取代位置，氢键及螫合等现象（3）进行定量分析。2红外光谱法的测试原理是利用物质分子对红外光的选择性吸收特性进行分子结构分析、定性和定量分析的方法。3仪器的基本构造。理化实验室的基本设备、操作和安全知识点天平：分析天平是定量分析中最常用仪器。天平称量的准确度直接影响分析结果的准确度。1天平有两个重要指标：（1）最高载重量（又称最大载荷或最大称量）表示天平可以称量的最大值。（2）感量（又称分度值或最小准确称重量）天平标尺一个分度对应的质量。分析人员必须熟悉和掌握分析天平的结构、性能、使用和保养。当前使用最普遍的等臂双盘天平、不等臂单盘天平和电子天平。玻璃仪器：玻璃仪器的优点有很高的化学稳定性、热稳定性，良好的绝缘性，有很好的透明度和一定的机械强度；可以加工成所需的仪器；容易洗涤后重复使用实验用水：1普通蒸馏水可供一般实验用，不适用微量分析。2重蒸馏水普通蒸馏水经蒸馏器重蒸馏，其中金属含量较低，可供微量分析用。3离子交换水将水通过氢型强酸性阳离子交换树脂柱可有效除去多种离子。如无铅（重金属）水。使用的容器应用6molL硝酸溶液浸泡过夜后，用无铅水冲洗干净后，立即使用。4无氯水加入亚硫酸钠等还原剂，将水中的余氯还原为氯离子，以N-二乙基对苯二