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仪器分析问答题及答案复习资料1、 仪器分析主要有哪些分析方法？请分别加以简述。分析方法基本原理理论基础包含的分析方法光分析法利用待测组分光学性质（如光的发射、吸收、散射、折射、衍射、偏振等）物理光学、几何光学、量子光学吸收光谱法、发射光谱法、散射光谱法以及旋光（偏振法）法、折射（光）法、比浊法、光导纤维传感法、X射线及电子衍射法电化学分析法利用待测组分在溶液中的电化学性质电化学与化学热力学电位法、极谱与伏安法、电导法、电解法及库仑法分离分析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、迁移速率等性能方面的差异化学热力学和化学动力学气相色谱法、高效液相色谱法、薄层色谱法和离子色谱法、超临界流体色谱法、高效毛细管电泳法、毛细管电动色谱法以及色谱-质谱、毛细管电泳-质谱等联用方法。其他分析法利用物质中各组分间的热学、力学、声学、动力学性质以及带电粒子的质荷比的差异热学、力学、升学、动力学质谱法、热分析法、动力学分析法、中子活化法、光声光谱分析法和电子能谱法2、 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；现代计算机智能化技术与上述体系的有机融合，实现人机对话，更使仪器分析联用技术得到飞跃发展。3、 现代仪器分析法有何特点？试与化学分析法相比较。答：仪器分析与化学分析相比，具有如下特点：、灵敏度高；操作简便，分析速度快；选择性好；所用样品量少；用途广；相对误差较大。4、 为什么分子光谱总是带状光谱？一个电子能级的跃迁往往叠加许多振动能级，而一个振动能级的跃迁又可以叠加许多转动跃迁，若分子中的原子多于两个，跃迁的状态就更多样复杂，分子发生电子能级跃迁时的这种能级多重叠现象，决定分子光谱的形状带状光谱。5、 有机化合物分子的电子跃迁有哪几种类型？哪些类型的跃迁能在紫外可见光区吸收光谱中反映出来？答：四种类型：*、n*、n*、*；其中n*、*跃迁能在紫外可见光区吸收光谱中反映出来6、 何谓生色团、助色团、长移、短移、肩峰、次峰、最大吸收峰、末端吸收？答：生色团：最有用的紫外可见光谱是由和n跃迁产生的。这两种跃迁均要求有机物分子中含有不饱和基团。这类含有键的不饱和基团称为生色团。简单的生色团由双键或叁键体系组成，如乙烯基、羰基、亚硝基、偶氮基NN、乙炔基、腈基CN等。助色团：有一些含有n电子的基团(如OH、OR、NH、NHR、X等)，它们本身没有生色功能(不能吸收200nm的光)，但当它们与生色团相连时，就会发生n共轭作用，增强生色团的生色能力(吸收波长向长波方向移动，且吸收强度增加)，这样的基团称为助色团。长移（红移）：吸收峰向长波方向移动的现象。短移（蓝移）：吸收峰向短波方向移动的现象。肩峰：在峰的旁边有一个小的曲折称为肩峰；次峰：吸收程度仅次于最大吸收峰的波峰称为第二峰或次峰；最大吸收峰：曲线的峰称为吸收峰，吸收程度最大的峰称为最大吸收峰。末端吸收：吸收程度相当大但并没有形成峰的部分，称为末端吸收。7、 何谓溶剂效应？为什么溶剂的极性增强时，跃迁的吸收峰发生红移，而n跃迁的吸收峰发生蓝移？答：由于溶剂的极性不同引起某些化合物的吸收峰发生长移或短移的现象。因为在p p*跃迁中，激发态的极性大于基态，当溶剂的极性增强时，由于溶剂与溶质相互作用，溶质的分子轨道p*能量下降幅度大于p成键轨道，因而使p*与p间的能量差减少，导致吸收峰max红移；但在n 跃迁中，溶质分子的n电子与极性溶剂形成氢键，降低了n轨道能量，n与p*轨道间的能量差增大，引起吸收带max蓝移。8、 如何选择使用参比溶液？参比溶液的作用是什么？ 答: 作用：扣除由于吸收池、溶剂及试剂对入射光的吸收和反射带来的影响。选择：试液（未加显色剂时）显示剂其他试剂参比溶液无色无色无色选用纯溶剂（或蒸馏水）作参比（溶剂空白）有色无色无色以不加显色剂的试液为参比（试液空白）无色有色有色以显色剂加试剂作为参比（试剂空白）9、 计算CH2=C(CH3)-C(CH3)=CH2的max.10、 产生红外吸收的条件是什么？是否多有的分子振动都会产生红外吸收光谱？为什么？1、辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所有的能量，2、辐射与物质间有相互耦合作用。对称分子无偶极矩辐射不能引起共振，无红外活性。11、 进行红外光谱分析时，为什么要求试样单一组分且纯样品？为什么试样不能含有游离水分？ 答:样品不纯混合物中各组分的光谱相互重叠未知混合物鉴定带来困难，水有红外吸收，会引起严重的干扰，使样品的红外光谱失真而且会腐蚀吸收池，使透光性变差，因此式样中不能含有游离水。12、 原子吸收法有何特点？它与吸收光光度法比较有何异同？原子吸收法是基于式样蒸汽相中被测元素的基态原子对由光源发出的该原子的特征窄频，辐射产生共振吸收基吸光度在一定范围内与蒸汽相中被测元素的基态原子浓度成正比，以此测定式样中该元素的含量的一种仪器分析方法，与可见光吸光度法的原理相同。不同点在于吸光物质状态不同，原子吸收法是基于蒸汽想中基态原子对光的吸收现象吸收的是由空心阴极灯等光源发出的悦线光，是窄频率的现状吸收，吸收波长的半宽度只有0.001nm所以原子吸收光谱是现状光谱，可见光吸收光光度法则是基于溶液中分子对光的吸收，可在广泛的波长范围内产生带状吸收光谱。13、 原子吸收法主要有哪些干扰？怎样抑制干扰或消除干扰。各举一例加以说明.14、 使谱线变宽的主要因素有哪些？它们对原子吸收法的测定有什么影响？ 引起谱线变宽的因素很多：一是原子内因性质所决定的另一则是有外界影响引起的，谱线的变宽会影响原子吸收分析的灵敏度和准确度。1、自然变宽：量子力学指出原子的电子所处的能量和寿命不可能同时测定称为测不准原理。2、热变宽是由于原子受热后在空间做无规则运动产生多普勒效应所引起的变宽。3、压力变宽和原子蒸气中的气体压力有关。谱线叠加变宽由于原子同位素原子的质量不同，因而吸收中心频率的不同谱线叠加将是谱线变宽。吸收变宽、在空心阴极灯中激发态原子发射出的光被阴极周围的同类原子所吸收的吸自现象会使谱线变宽。15、 什么是正常焰、富燃焰、贫燃焰？为什么说源于吸收分析中一般不提倡使用燃烧速度太快的燃气？答：正常焰：由于燃气与助燃气之比与化学反应计量关系相近。富燃焰：指燃气大于化学计量焰的火焰。贫燃焰：指助燃气大于化学计量焰的火焰。因为如果燃烧速度大于供气速率火焰可能会在燃烧气或雾化室内燃烧，将损坏仪器甚至可能发生爆炸16、 石墨炉原子化法有何优缺点？优点：1、灵敏度高（检测限低）2、用量少样品利用率高3、可直接分析固体样品（不常用）和液体样品4、减少化学干扰5、原子化效率高6、设备复杂成本高但安全性能高 缺点：1、试样组成不均匀性较大2、有强的背景吸收3、测定精密度不如火焰原子化法。赞同17、 测定某样品中的锌，称取2.5000g，用适当方法溶解后定容为250.00ml.,摇匀后用原子吸收法进行测定，准确称取10.00ml.该定容溶液有两份。一份加入25ug/ml锌标准溶液100ul，然后定容为25.00ml，在原子吸收分光光度计上测得吸收光度为0.033。另一份不加标准溶液，同样定量为25.00ml，在相同条件下测得吸收光度0.022，求样品中锌的含量。18、 色谱分析法最大特点是什么？它有哪些类型？答：具有选择性好，分离效能高，灵敏度高，分析速度高等优点，不足之处是对未知物不易确定性，分类：按两项状态分类，可分为气固色谱，气液色谱的气相色谱法和流动相为液体的液相色谱。按固定向的外形及性质可分为柱色谱薄层色谱和纸色谱。按分离原理可分为吸附色谱，分配色谱，离子交换色谱，凝胶色谱。19、 从色谱流出曲线上通常可以获得哪些信息？答：可以获得曲线中突起的部分色谱峰，基线形态，色谱峰高，区域宽度，峰面积，色谱峰高是峰顶点与基线之间的垂直距离，区域宽度可以衡量柱效，在相同的色谱操作条件下获得色谱峰的区域宽度值越小，说明色谱柱的分离效能越好柱效越高。20、 简述气象色谱仪的分离原理和流程。答：气相色谱法是一种以气体为流动相的柱色谱法，根据所用固定相状态的不同可分为气-固色谱和气-液色谱，气-固色谱仪 多孔性固体为固定相，分离的对象主要是一些永久性的气体和低沸点的化合物，气-液色谱的固定相将高沸点的有机物涂在惰性担体上由于有很多种固定液可供选择，因此气-液色谱选择性较好应用广泛。气象色谱的流动相为惰性气体，气-固色谱法中以表面积答且具有一定活性的吸附剂为固定相，当多组分的混合物样品进入色谱后，由于吸附剂对每个组分的吸附力不同，经过一定时间后各组运动速度不同离开色谱柱时间不同，彼此分离进入检测器记录下来。气相色谱流程载气由高压钢瓶中流出，经减压后通过净化干燥管，纯化再经稳压阀和转子流量计，流经汽化室与样品混合进入色谱柱中分离，分离后流入检测器，将质量和浓度转化为电信号，经放大后记录下来，得到每个峰的保留时间，根据所得进行定量分析。21、 对固定液和担体的基本要求是什么？如何选定固液？答：要求：理想的担体应是能牢固地保留固定液并使其呈均匀薄膜状的无活性物质，有足够大的表面积，良好空隙，能均匀地分布，表面积呈化学惰性，没有吸附性，不能与被测物反应，形状规则，粒度均匀，机械强侵润星和热稳定性好。固定液的要求：选择性好，热稳定性好，化学稳定性好，常温为液体，具有较低的挥发性；具有固定的相对分子质量。对式样各组分适当的溶解能力，凝固点低，以便在载体表面能均匀分布。选择：（1）相似相容原则来选择，对非极性和极性的混合物选用极性，分离形成氢键的试样选用极性或氢键固定液，对复杂难分离物可选用两种以上固定液，（2）按光能团相似选择；（3）按主要差别选择；（4）选择混合固定液。22、 影响高效液相色谱峰展宽的因素有哪些？答：主要为涡流扩散、流动相传质、停留流动相传质以及柱外效应。23、 高效液相色谱仪一般可分为哪几部分及作用？试比较气相色谱和液相色谱的异同点。答：可分为四个主要的部分，高压输液系统进样系统，分离系统和检测系统。与气相色谱比较高效液相色谱法具有以下三个方面优点，一、气相色谱法只能分析气体和沸点较低的化合物，可分析的有机物仅占有机总数德20%，对于哪些沸点高、热稳定性差相对分离和分析，二、气相色谱法一般都在较高温度下进行分离和测定其应用范围受到较大的限制。气相色谱法更快更灵敏，更方便而且消费低，因此凡能用气相色谱法分析的样品一般不用HPLC24、 什么叫梯度洗脱？梯度洗脱有什么优点？答：梯度洗脱是指一个分析周期中，按一定的程序连续改变流动相中溶剂的组成和配比，使样品中的各组分都能在适宜的条件下得到分离。梯度洗脱可以改善峰型，提高柱效减少分析时间，使强保留成分不易残留在柱上，从而保持柱子的良好性能，但梯度洗脱会引起基线飘移，有时重现性差，故需严格控制梯度洗脱的实验条件。25、 提高液相色谱柱效有哪些途径？最有效的途径是什么？26、 化学键含有什么优点？答：化学键合相有一下优点：1、固定相不易流失、柱的稳定性和寿命较高，2、耐受各种溶剂，可用于梯度洗脱，3、表面较为均一没有液抗，传至快，柱效高，4、能结合不同基因以改变其选择性，是HPLC较为理想的固定相。27、 超临界流体色谱法有什么突出优点？答：与HPLC相比具有柱效高，分析时间短的优点。 与气象色谱法相比较：（1）流体的扩散系数和黏度介于气体和液体之间，谱带展宽窄，利于分离；（2）流体不仅能够携带溶质移动，而且参与选择竞争；（3）可用于比气相色谱低的温度，对大分子物质、热不稳定化合物和高聚物能够进行有效的分离。28、 何谓正相色谱和反相色谱？答：正相色谱法的流动相极性小于固定相，在正相色谱中，固定相是极性填料，而流动相是非极性或弱极性的溶剂。反相色谱法的流动相极性大于固定相，极性大的组分先流出色谱柱，极性小者后流出，适用于分析非极性化合物。29、为什么说红外光谱实质上是分子的震动-转动光谱？什么是基频吸收带？ 答：双原子分子通常同时具有振动和转动，振动能态改变时总伴随着转动能态的改变，产生光谱称为振动-转动光谱，其波长范围位于红外区。其频吸收带是振动能级由基态跃迁至第一振动激发态时所产生的吸收带，基频峰最强。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。分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学，它包括化学分析和仪器分析两大部分。二者的区别主要有：1分析的方法不同：化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。测定时需使用化学试剂、天平和一些玻璃器皿。 仪器分析（近代分析法或物理分析法）：是基于与物质的物理或物理化学性质而建立起来的分析方法。所用仪器昂贵。2分析范围不同 化学分析用于常量和高含量分析，仪器分析用于痕量微量和超痕量成分的测定。3相对误差不同 化学分析准确度较高。仪器分析的相对误差较大，不适于常量和高含量的分析。仪器分析相对化学分析，具有以下特点：灵敏度高，检出限量可降低；选择性好；操作方便，分析速度快，易实现自动化；取样量少，测定快速。仪器分析是化学分析的主要发展方向。仪器分析四大类：光分析法、电分析法、色谱分析法、其他分析法；分析仪器：信号发生器 检测器 信号处理器 读出装置紫外可见:光源 单色器 吸收池 检测器 信号显示器 原子：光源 原子化系统 分光系统 检测和显示气相：气路系统 进样系统 分离系统 温控系统 检测记录系统高效液相：高压输液系统 进样系统 分离系统 检测系统特点：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原子： 灵敏度高 精密度好 选择性好，方法简便 准确度高，分析速度快 应用广泛 色谱：选择性好 分离效能高 灵敏度高 分析速度快气相：选择性好 分离效能高 灵敏度高 分析速度快 应用范围广紫外：农作物中含氯农药的残留量电子捕获检测器（ECD）酒中水的含量热导检测器（TCD