仪器分析考点整理资料

1. 可见光区的波长为380-780nm，紫外光区10-380nm(其中10-200nm真空紫外光区，200-380nm近紫外光区)2. 原子光谱法是由原子的外层或内层电子能级的变化产生的，表现形式为线状光谱。原子发射光谱法（用于金属元素的定性及定量分析）、原子吸收光谱法（定量）、原子荧光光谱法、x射线荧光光谱法3. 分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级产生的，表现形式为带状光谱。紫外可见分光光度法、红外光谱法、分子荧光光谱法、分子磷光光谱法4. 光源：强度足够，输出稳定。连续光源用于分子吸收光谱法，线光源用于荧光、原子吸收和Raman光谱法5. 振动弛豫：在凝聚相体系中，被激发到激发态的分子通过与溶剂分子的碰撞，迅速以热的形式把多余的振动能量传递给周围分子，而自身返回该电子能级最低振动能级的过程称为振动弛豫6. 系间跨越：不同多重态之间的一种无辐射跃迁7. 荧光与磷光的根本区别：荧光是由激发单重态最低振动能级至基态个振动能级间跃迁产生的（不涉及电子自旋改变，寿命短，能量高，波长短）；磷光是由激发三重态的最低振动能级至基态各能级间跃迁产生的（涉及电子自旋改变，寿命长，能量低，波长长）8. 荧光与磷光相同点：发射波长与激发光的波长无关9. 荧光寿命：停止激发后，荧光强度降到最大强度的1/e所需要的时间10. 荧光效率高：一般具有强荧光的分子都具有大的共轭键结构，给电子基团（-OH、-CN、-OR、-NH2、-NR2等），刚性的平面结构11. 重原子效应使荧光减弱，使磷光增强。吸电子基团（-COOH、-NO、-C=0、卤素等）会减弱甚至猝灭荧光12. 低温条件下，荧光强度显著增强13. 荧光猝灭：荧光分子与溶剂或其它溶质分子之间相互作用，使荧光强度较弱的现象14. 荧光光谱与分光光度仪的区别：光源，样品池、检测器成直角排列；有两个独立的波长选择系统15. 谱线强度的主要因素：激发电位越高，谱线强度越低；跃迁概率越小，谱线强度越低；统计权重，正比；激发温度，复杂；原子密度，正比16. 等离子体：具有一定电离度的气体，其中正负电荷粒子数基本相等，整体呈中性17. 灵敏线：各种元素谱线中最容易激发或激发电位较低的谱线，通常是该元素光谱中最强的谱线（只有在元素含量较低，自吸效应很小时，最后线才是灵敏线）18. 最后线：随元素含量的减少，最后消失的谱线19. 分析线：用于鉴定元素的存在及测定元素含量的谱线20. 自吸现象：当光源中心某元素发射的特征谱线向外辐射经过温度较低的边缘部分时，就会被处于低能级的同种原子吸收，使谱线中心发射强度减弱的现象21. 内标法的原理：首先在被测元素的谱线中选择一条作为分析线，然后再内标元素谱线中选一条与分析线匀称的谱线组成分析线对22. 内标元素与分析线对的选择原则：内标元素与被测元素有相近的物理化学性质；有相近的激发能；若内标元素是外加的，则样品中不应含有内标元素；内标元素的含量必须适量且固定；分析线和内标线无自吸或自吸很小，且不受其他谱线干扰；若用照相法测量谱线强度，则要求两条谱线的波长应尽量靠近23. 原子吸收光谱法利用原子吸收现象进行分析；原子发射光谱分析是基于原子的发射现象进行分析，两者是相互联系的两种相反的过程。原子吸收光谱分析需要能产生为被测元素吸收的特征谱线的光源，能产生原子蒸气的原子化器等。24. 影响吸收谱线宽度的因素：自然宽度、同位素效应等（原子性质决定）；热变宽（多普勒展宽，被测元素原子量越小，温度越高，谱线波长越长，展宽越宽）、压变宽、场变宽、自吸变宽等（外界因素）25. 原子吸收光谱法光源-空心阴极灯：发射出强度大、背景小、纯度高的稳定的锐线光源（氖气或氩气）26. 化学计量焰：层次清晰、温度高、稳定、干扰少。以空气-乙炔为例，助燃比为1：427. 富燃焰：大量燃气未完全燃烧，温度略低于化学计量焰，有还原性，干扰多、背景高。适于易形成难离解氧化物元素的测定。1：328. 贫燃焰：燃烧完全、氧化性强。适于易离解、易电离的元素。1：629. 由于原子吸收光谱的谱线重叠概率较小，因此在测定时可以使用较宽的狭缝，这样可以增加光强，使用较小的增益减少检测器的噪声，从而提高信躁比，改善检测极限。但在火焰背景发射较强、在吸收谱线附近有干扰线存在时，就应该使用较窄的狭缝30. 标准加入法的前提：当很难配制与样品溶液相似的标准溶液或样品基体浓度很高，而且变化不定或样品中有固定物质对吸收的影响难以保持时，采用标准加入法31. 色谱法是分离的巨人，定性的矮子32. 分配系数K：在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相之间分配达平衡时浓度的比值Cs/Cm。仅与固定相、流动相和温度有关33. 分配比k:容量因子，在一定温度和压力下，组分在两相间分配达平衡时，分配在固定相和流动相中的质量比Ms/Mm。与柱温、柱压、流动相和固定相的体积有关。（衡量色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数）34. 分配系数与分配比的关系：K=kVm/Vs=k，分配比不仅与组分和两相性质有关，还与相比有关35. 选择因子=k2/k1=K2/K1。两组分的K或k值相差越大，则分离的越好36. 塔板高度H=L/n37. 气相色谱仪的主要组成部分：气路系统、进样系统、分离系统（色谱柱是色谱仪的心脏，决定了色谱分离的成效）、检测系统、记录系统38. 固定液与分子组分间的作用力：静电力、诱导力、色散力、氢键力39. 气相色谱检测器按原理分为浓度型检测器、质量型检测器40. 常用检测器：热导检测器（所有可挥发性物质、浓度型）、氢火焰离子化检测器（痕量懂得有机物、质量型）、电子俘获检测器（选择性、高灵敏度、浓度型）、火焰光度检测器（对硫、磷选择）等41. 热导检测器的工作原理：基于不同物质具有不同的热导率42. 影响热导检测器灵敏度的因素：桥路工作电流（增加）、热导池体温度（适当降低从而提高灵敏度但不能低于柱温，否则将使被测组分冷凝）、载气的影响（载气与式样热导率相差越大，灵敏度越高，如H2）、热敏元件阻值（阻值高、电阻温度系数较大的，如钨丝）43. 柱温的选择原则：在使最难分离的组分尽可能好地达到预期分离效果的前提下，尽可能地采取较低柱温，但以保留时间适宜，峰形正常，又不太延长分析时间为度。44. 对于沸程范围较宽的试样，采用程序升温，即柱温按预定的加热速度，随时间做线性或非线性的增加45. 毛细管柱的色谱系统：采用尾吹气辅助气路，进样采用分流进样装置46. 气相色谱法：可应用于分析气体试样、易挥发或可转化为易挥发的固体和液体，不仅可分析有机物，也可分析部分无机物。只要沸点在500以下，热稳定性良好，相对分子质量在400以下的物质，原则上都可以用气相色谱法47. 液相色谱：液体作流动相的色谱48. 高效液相色谱仪（高速、高效、高灵敏度）组成：高压输液系统、进样系统、分离系统（色谱柱）、检测系统（紫外检测器-选择性，仅适用于对紫外线有吸收的样品的检测；荧光检测器-高灵敏度，高选择性，浓度型，可用以梯度淋洗，但仅使用发荧光的物质；示差折光检测器-通用型，折射率对温度变化敏感，不能用于梯度淋洗；电导检测器-选择性，PH7是不够灵敏）49. 梯度淋洗：在分离过程中，使流动相的组成岁时间的改变而改变。通过连续改变色谱柱中流动相的极性、离子强度或PH等因素，使被测组分的相对保留值得以改变，提高分离效率50. 电极的极化：当有较大电流通过电池时，电极电位完全随外加电压而变化，或者当电极电位改变较大而电流改变较小时的现象51. 浓差极化：发生电极反应时，电极表面附近溶液浓度与主体溶液浓度不同的现象。可通过增大电极面积、减小电流密度、提高溶液温度、加速搅拌来减小52. 电化学极化：主要由电极反应动力学因素决定53. 参比电极：电极具有已知、稳定、重现性好的电极电位；电极对测试溶液的接液电位小到可以忽略；当有小电流通过时，电极电位不应有明显变化；电极的电阻不应太大。常用的有甘汞电极、银-氯化银电极54. 指示电极可分为金属指示电极、膜电极（离子选择性电极，不涉及氧化还原反应）55. 氟离子选择性电极的干扰及消除：酸度影响。控制试液酸度在PH5-7之间，以减少干扰；阳离子干扰。通过加掩蔽剂如柠檬酸钠、EDTA、钛铁试剂、磺基水杨酸等消除干扰；基体干扰。通常加入总离子强度调节剂TISAB，可同时控制PH、消除阳离子干扰、控制离子强度。56. 常用的TISAB组成为：KNO3+NaAc-HAc+柠檬酸钠57. 标准加入法加入的标准溶液的特点：浓度高、体积小58. 点位分析法的应用：离子含量的测定，注意控制搅拌速度（减少浓差极化）和选择合适的参比电极，测定低浓度试液时搅拌速度应快一些59. 恒电流电析分析法优点：仪器装置简单，测定速度快，准确度较高（取决于沉积物的物理性质），方法的相对误差小60. 恒电流电析分析法缺点：选择性差，只能分离电动程序中氢以上与氢以下的金属61. 控制电位电解分析法的主要特点是选择性高62. 汞阴极电解法特点：可以与沉积在Hg上的金属形成汞齐，更易于分离；H2在Hg上的超电位较大，扩大了电解分析的电压范围；Hg相对密度大，易挥发除去。这些特点使得该法特别适用于分离63. 恒电流库仑分析法（库伦滴定法）：强度一定的电流通过电解池，在100%的电流效率下，在工作电极附近由于电极反应而产生一种滴定试剂与被测物质发生有定量关系的化学反应，当被测物质与之作用完全后，由指示终点的物质或仪器发出信号，立即停止电解。64. 指示终点的方法：化学指示剂；电位法指示终点；双铂电极电流指示法（永停法）65. 半波电位：电流等于极限扩散电流id的一半时所对应的电位。由于不同物质其半波电位不同，因此半波电位可作为极谱定性分析的依据66.仪器分析中的灵敏度指的是单位浓度或单位质量改变仪器所给出的信号大小67. 固定相极性大于流动相极性的液相色谱为正相液相色谱。反之则为反相色谱68.高效液相色谱根据分离机制的不同，可以分为液-固吸附色谱法、液-液分配色谱法、离 子交换色谱法、亲和色谱法、尺寸排阻色谱法69.经典仪器分析主要包括三部分：光分析、电分析、色谱分析66. 什么是内标法？举例说明内标法的使用场景和特点。答：以原子发射光谱为例，内标法是通过测量谱线相对强度来进行定量分析的方法。选择分析元素的分析线和内标元素的内标线，根据它们间的相对强度与被分析元素含量的关系是进行定量分析。内标法适用于仪器本身条件不稳定等因素带来的测量结果不确定的场景，采取相对强度能够在一定程度上消除仪器条件对绝对信号的影响。67. 简答标准加入法的使用和特点。答：（一次）标准加入法是指通过两次样品的检测结果的相互比较来分析未知样品的浓度或质量。具体做法是第一次先检测未知样品所给出的信号，接着往该样品中加入微量的较高浓度的标准样品再进行检测。常见的例子是电位法测量溶液中未知离子的浓度。标准加入法适用于样品浓度低，不太容易配制把该浓度涵盖住的系列标准样品，也即无法准确配制该低浓度的标准溶液时。68. 用原子发射光谱分析下列几种试样，应选择何种光源？a矿石中的定性分析 直流电弧b合金中铜的含量测定 电火花c.钢中锰的含量（0.5%） 交流电弧d.污水中的Cr、Mn等的测定（在10E-6%左右） ICP（电感耦合等离子体光源）69.比较原子吸收光谱法和紫外可见光谱法在分析原理和一起结构上的异同。 答：均为吸收光谱，都遵守朗伯-比尔定律，且仪器结构相似。但二者的吸收物状态不同，紫外可见是基于溶液分子、离子对光的吸收，属于宽带的分子吸收光谱，使用连续光源；而原子吸收光谱是基于基态原子对其特征谱线的吸收，属于窄带原子吸收光谱，使用锐线光源。测量时必须将样品原子化，仪器有原子化器。69. 气相色谱定量分析方法有几种？各自的使用条件是什么？答：常用的气相色谱定量分析方法有归一化法、内