最新仪器分析复习材料

1、精品文档仪器分析复习材料名词解释 :基线 base-line：在一定操作条件下，色谱柱后没有组分，仅有纯流动相通过检测器时的流出曲线死时间 dead time：从进样到柱后，不被固定相滞留的组分出现浓度极大值时所需的时间保留时间 retention time ：从进样到柱后，被测组分出现浓度极大值时所需的时间死体积 dead volume：从进样至柱后，不被固定相滞留的组分出现浓度最大值时所需流动相的体积保留体积 retention volume: 从进样至柱后，被测组分出现浓度最大值时流动相所通过的体积相对保留值 relative retention value:在相同操作条件下，组分与参比

2、组分的调整保留值之比分配系数 ( distribution coefficient ): 在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相之间分配达到平衡时的 浓度比容量因子 (capacity factor);在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相间分配达到平衡时的质量比分离度 (resoluting): 相邻两色谱峰保留值之差与两组分色谱峰峰宽平均值之比灵敏度：响应信号对进样量的变化率检出限检测器的响应信号恰等于噪声 3 倍时，单位时间所需引入检测器中某组分的质量， 或单位体积载气中所含某组分的质量最小检出量检测器恰能产生 3 倍噪声的信号时所需进入的色谱柱的最小量线性范围检测器的响应在线性范围

3、内，最大允许进样量与最小进样量之比化学键合相将固定液利用化学反应键合到载体表面，使其形成均一、牢固单分子薄层而构成的 固定相正相键合相色 谱：流动相的极性小于固定液的极性，柱对极性强的组分保留值大反相键合相色 谱：流动相的极性大于固定液的极性，柱对极性弱的组分保留值大内水体积尺寸排阻色谱法中，凝胶微孔内液相体积外水体积尺寸排阻色谱法中，凝胶颗粒之间的液相体积程序升温气相色谱分析中，指色谱柱的温度按一定程序连续地随时间线性或非线性逐渐升高梯度洗脱在洗脱过程中连续地或阶段性地改变流动相相组成配比的洗脱方式高压洗脱 ( 内梯 度)几台高压输液泵，将不同极性的溶剂加压，按程序一定流量比例输入混合，后进

4、入 色谱柱低压洗脱 ( 外梯 度)：按一定程序在常压下预先将溶剂混合后，再用一台高压输液泵加压输入色谱柱电泳：溶液中带电离子在电场中所发生的迁移运动精品文档精品文档毛细管电泳以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力的液相分离电渗点双层外缘扩散层中富集的阳离子，因溶剂化而带着溶剂向阴极流动液体接界电位当两种不同组分的溶液或两种组分相同但浓度不同的溶液相接触时，离子因扩散而通过相界面的速率不同，相界面有微小的电位差产生电极电位：在金属与溶液的两相界面上，由于带电质点的迁移形成了双电层，其电位差即为电 极的电极电位电极的极化有限电流通过电极时 , 实际电极电位偏离可逆平衡电位的现象超电位实际电极电

5、位与可逆平衡电极电位的差值浓差极化电解过程中电极附近溶液的浓度和本体溶液浓度发生了差别所致电化学极化因电化学反应本身的迟缓而造成电极电位偏离可逆平衡电位的现象称为电化学极化极化电极插入试液中的电极的电极电位完全随外加电压改变或电极电位改变很大而产生的电 流变化很小，这种电极称为极化电极去极化电极：电极电位不随外加电压改变，或电极电位改变很小而电流变化很大的电极称为去极 化电极指示电极：在电化学电池中借以反映待测离子活度，发生所需电化学反应或激发信号的电极参比电极：在恒温恒压条件下，电极电位不随溶液中被测离子活度的变化而变化，具有基本恒 定电位值的电极钠差（碱差）当电极测定 PH9.5 或钠离子

6、浓度较高的溶液时， ph 值的测定值低于真实值， 产生负 误差酸差：测定 pH1的强酸溶液时 , PH 的测定值高于真实值，产生正误差扩散电流：极谱分析中，超过分解电位后，外加电压稍增加，电流就迅速升高，此段电流为扩 散电流极限电流：当电压增加到一定数值后，电流不再增加，此时的电流称为极限电流残余电流极谱分析时，外加电压虽未达到被测物的分解电位但仍有很小的电流通过电解池， 此电流为残余电流半波电位与极限扩散电流一半处相对应的滴汞电极的电位迁移电流由于带电荷的被测离子在静电场力的作用下运动到电极表面所形成的电流极谱极大在极谱分析中，在极谱波刚出现时，扩散电流随着滴汞电极电位的降低而迅速增大到一极

7、大值，然后下降稳定在正常的扩散电流值。这种突出的电流峰称为极谱极大生色团：含有 键的不饱和基团称为生色团助色团：有一些含有 n 电子的基团，本身没有生色功能，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，这样的基团称为助色团。红移最大吸收波长向长波方向移动蓝移最大吸收波长向短波方向移动增色效应吸收强度（摩尔吸光系数）增大的现象减色效应吸收强度（摩尔吸光系数）减小的现象红外活性分子在振动时，有瞬间偶极矩的变化基频/ 基峰分子从基态跃迁到第一激发态，此过程的跃迁产生的吸收带较强，称为基频或基峰倍频分子从基态跃迁到第二激发态甚至第三激发态，这些跃迁产生的吸收带依次减弱， 倍

8、频基团频率：红外光谱中，某些化学基团虽处在不同的分子中，但它们的吸收谱带总是出现在一个较窄的频率区间，此吸收谱带称为基团频率相关峰：一个官能团有多种振动形式，因而有若干相互依存而又相互佐证的吸收谱带，称为精品文档精品文档相关峰单重态：如果一个分子中所有的电子自旋是成对的， 那么这个分子光谱项多重性 M=2S+1,此时 电子所处能态为单重态激发单重态：当配对电子中一个电子被激发到某一个较高能级时，受激电子的自旋方向仍保持方 向相反，称为激发单重态激发三重态：当配对电子中一个电子被激发到某一个较高能级时， 受激电子的自旋方向反转， 2 个 电子的自旋互相平行，称为激发三重态去活化过程：分子中处于激

9、发态的电子以辐射跃迁的方式或无辐射的跃迁方式释放多余能量振动弛豫：溶液中，受激的溶质分子与溶剂分子碰撞，以极快速度降至同一电子态的最低振动 能级上内转换 : 当 2 个电子能级非常靠近甚至有重叠时， 可发生电子由高能级以无辐射跃迁的方式跃迁至低能级上系间跨越 : 激发单重态和激发三重态之间的无辐射跃迁， 此时激发态电子自旋反转， 分子的多重性发生变化荧光发射电子由第一激发单重态的最低振动能级向基态跃迁磷光发射电子由第一激发三重态的最低振动能级向基态跃迁激发光谱测定不同波长激发光照射下的荧光强度，以激发波长为横坐标，荧光强度为纵坐标， 即可得激发光谱荧光光谱：固定激发光波长和强度 , 物质发射的

10、荧光强度与发射光波长关系曲线瑞利散射光当光子与溶剂、溶质胶体、容器壁等发生碰撞引起散射，但碰撞时并无能量的交换，仅运动方向发生改变，散射光波长和激发波长几乎相等，称为瑞利散射光拉曼散射光当光子与溶剂、溶质胶体、容器壁等发生碰撞引起散射，若光子不仅运动方向发生 改变，而且与溶剂发生能量转移，散射光波长较激发波长稍长或稍短，称为拉曼散 射光原子线原子发射的谱线称为原子线，元素符号后用 I 表示离子线离子发射的谱线称为离子线，一级和二级离子线分别在元素符号后用II 、 III 表示共振线原子由激发态直接跃迁至基态所发射的谱线为发射共振线，相反原子由基态直接跃 迁至第一激发态的谱线为吸收共振线灵敏线：

11、一般是元素的共振线，共振线由于激发电位低，发射强度大，因而能灵敏指示元素 的存在最后线：随样品中元素含量逐渐减少，谱线强度逐渐降低，到元素含量很少时，最后消失的 谱线，通常为最灵敏线分析线根据实验需要所选择的谱线分析线对分析线和内标线合称分析线对自吸处于光源中心部位原子或离子的辐射被光源边缘处于基态或较低能态的同类原子吸 收，使发射线强度减弱的现象自蚀：当元素含量增加到一定程度时，原子密度极高，由于自吸现象严重，谱线的峰值强 度会完全被吸收的现象等离子体：总体上是一种呈中性的气体，由离子、电子、中心原子和分子所组成，其正负电荷密度几乎相 等特征浓度：产生 1%吸收或 0.0044 吸光度时所对

12、应的被测元素的浓度或质量， 作为仪器对某个元 素在一定条件下的分析灵敏度谱线的热变宽：由于原子在空间的无规则热运动所引起的吸收线展宽谱线的压力变 宽：由于在一定蒸汽压力下粒子间相互碰撞而引起能级变化所致的吸收线展宽精品文档精品文档 内插法：图 p153 （自绘）透射率： T=I t/I0吸光度与透射率关系 A=-lgT朗伯比尔定律： A= *L*C ； =M/10*E （双波长法联立方程 ） 紫外分光仪器相对误差：RE=0.434T/T*lgT荧光效率 =发射荧光量子数 / 吸收激发光量子数 荧光强度 F=KC （ECL0.05 不再适用4. 何谓荧光效率？哪些分子结构有较高的荧光效率？荧光效

13、率 =荧光强度 /激发光强度 具有共轭体系较大的刚性平面结构物质有较高的荧光效率5. 试比较紫外 -可见分光光度计和荧光光度计的异同点 部件作用基本相同 材质不一样， 最大的不同在于荧光光度计有两个单色系统 （激发， 发射）6. 试解释为什么荧光分析法的灵敏度比紫外分光光度法高 因为荧光是吸光度从无到有的过程， 紫外光是吸光度减弱的过程， 类试于酚酞测 PH 值由无 色到红色现象明显与甲基橙由黄变红现象一样第十二章 红外吸收光谱法1. 红外吸收光谱与紫外吸收光谱法有何区别？A 范围不同，红外辐射的波长在电磁波谱上属于长波范畴B 起因不同，紫外辐射属于电子能级跃迁，红外辐射属于分子振动- 转动能

14、级跃迁C 测定对象不同，紫外局限于研究不饱和化学物，红外则无限制D 特征性不同，红外特征性强于紫外，且光谱复杂所含信息量大E 紫外适于定量，红外偏向于定性 精品文档精品文档2. 红外光谱的产生条件是什么？什么是红外非活性振动？ 红外非活性振动：不含偶极矩的变化振动属于非活性振动 产生条件： v=v V 分子吸收红外光频率正好等于分子振动能级跃迁所需能量u 不等于 0 分子在振动过程中友偶极矩的变化3. 影响峰强度的主要因素是什么？它的大小与哪些因素有关？ 影响峰强度的主要因素是偶极矩的变化， 与电负性、对称性、跃迁几率有关4. CO2有几种振动形式？在红外光谱上能看到几个吸收峰？为什么？ 直线

15、型分子 振动自由度 =3N-5=4 图上只有两个峰，因为存在着对称振动和简并现象5. 根据红外光谱，如何区分下述三个化合物？A CH3CH2COOHB CH3CH2COH C C 6H5CH3由四个基频覆盖峰得知C 没有双键在 15002000 之间应该没有峰 A 含有 -OH与 B比较在 25004000 之间有强峰第十三章原子吸收分光光度法1. 什么叫锐线光源？为什么要用锐线光源 锐线光源：能发射发射线宽度比吸收线半宽度小得多的光源 因为在用峰值吸收对物质进行定量分析时， 光源发射发射线的中心频率与原子吸收线中心频 率必须一致，而且为了使吸收曲线切线斜率趋近于 0 必须使用宽度较小的锐线光

16、源。2. 原子吸收分光光度法与紫外可见分光广度法在原理和构造上的异同 构造基本相同， 只是用锐线光源替代了连续光源， 用原子化器代替了吸收池， 并在原子化器 后配备单色器进一步消除杂光3. 什么是积分吸收，什么是峰值吸收？为什么原子吸收使用峰值吸收。 积分吸收： 在原子吸收光谱中， 测量原子蒸汽吸收共振线的能量， 把基态原子蒸汽所吸收的 总能量称为积分吸收。峰值吸收：根据经典理论以吸收系数K 与频率 V变化关系作图，在中心频率 V0有极大值 K0，K0是原子蒸汽的吸收既峰值吸收。因为积分吸收要求仪器分辨率高，客观条件很难达到，所以选择峰值吸收。4. 原子吸收分光光度分析中主要有哪些干扰？如何减

17、少这些干扰？ 光谱：减小狭缝宽度，使用氘灯校正法化学：加入释放剂、保护剂、改变火焰温度或火焰气氛 电离：使用消电剂物理：配制标准溶液5. 原子吸收分光光度法中如何选择分析线？ 选择最灵敏的共振线为分析线，但火焰法不宜选此线，对于痕量分析常选最强吸收线。6. 比较火焰法与石墨法的优缺点 精品文档精品文档 与火焰法相比石墨法有以下优点：1 在充有保护气体环境下进行，有利于难溶氧化物分解，原子化效率高2. 取样量少3. 几台原子有效停留时间长，几乎全部样品参与光的吸收4. 排除了被测组分与火焰组分间的作用，减少化学干扰缺点： 1. 共存化合物干扰大，有较强的背景吸收2. 取样少引起的位置变动偏差大，

18、重现性差3. 操作复杂，成本高7. 石墨炉原子化有几个阶段，作用分别是什么？ 干燥：除去试样中溶剂 灰化：出去有机物或低沸点无机物 净化：除去残留物，消除记忆效应 原子化：将待测元素转化为基态原子蒸汽8. 什么是原子吸收分析灵敏度和检出限？意义有何不同？ 灵敏度：用特征浓度表征（指产生 1%吸收或 0.0044 吸光度值时溶液中待测元素质量浓度） 或质量分数检出限：在给定的分析条件下和某一置信度下可被检出的最小浓度或最小量 灵敏度不能体现仪器的稳定性，用于估算浓度适宜范围与取样量检出限课表征测定可靠程度第十五章：质谱法1. 画出质谱仪方框示意图，简述各部件作用 样品导入系统离子源质量分析器检测

19、器 真空系统控制数据处理系统 样品导入系统：试样进样 离子源：将样品中各成分原子轰击成离子形式 质量分析器：利用各离子质荷比不同将各组分分离 检测器：将离子信号转换成可视的电信号2. 分开 N 2(28.0062 )和 CO+(27.9949)两离子峰，需要多高的分辨率R=M/ M=27.9949/(28.0062-27.9949)=24773. 含有一个碳原子一个氯原子的化合物， 可能的同位素组合有几种？会有哪些分子离子峰C 12C 13CCL 35CL 37CL 根据排列组合会有 2*2=4 种会出现分子离子峰四种分子离子峰47 49 48 504. 一个含氮化合物分子离子峰的 m/z 是

20、单数，由此可得出什么结论对于只含 C.H.O.N 的化合物 含奇数个 N 则 m/z 为奇数 含偶数个 N 则 m/z 为偶数9. 图略 解析：先算不饱和度 =1+C+ （N-H（ 和卤族 ）/2精品文档精品文档其不饱和度为 1 含有一个双键72-57=15(CH3) 72-43=29(CH 2CH3)因此该化合物含 - CH3 - CH 2CH 3 和羰基 所以只能是( CH 3-C- CH 2CH )ll O10. 推导过程与 9 类似第十六章 色谱1. 一个组分的色谱峰可用哪些参数描述，有何意义 峰面积、峰宽：用于定量分析峰位：用于定性分析3.什么是分离度？要提高分离度应从哪两个方面考虑

21、？ 分离度：色谱图中相邻两峰分离程度的量变应从加大两峰保留时差和提高柱效两方面入手选择题略10.3M 长得色谱柱分离一个试样 死时间 1分钟组分 1 保留时间 14分钟 组分 2保留时间17 分钟，峰宽均为 1 分钟求组分 2 理论塔板数和塔板高度？调整保留时间？组分 2 有效塔板数和塔板高度？保留因 子？求相对保留值和分离度？2 2 3 3n=16*(Tr/w) 2 =16*17 2=4.6*10 3H=L/n=3/(4.6*10 3)=0.65nmTr=Tr-To=14-1=13 ; 17-1=16有效 n=16*(Tr/w)2=163=4.1*10 3 有效 H=L/n=3/4.1*10

22、 *3=0.73nmk=Tr /To=13/1 ; 16/1=16r2.1=Tr2/Tr1 =16/13=1.23 R=2(Tr2-Tr1)/(W1+W2)=2(16-13)/2=3第十七章 气相色谱法5. 说明氢火焰、热导池以及电子捕获器各属于哪类检测器？它们的特点及适用范围 氢火焰：质量型；高灵敏，宽线性范围，低噪音，死体积小；用于测含碳化合物 热导池检测器：浓度型；结构简单，不破坏样品；适用于各种非毛细柱谱6. 有哪些色谱定量方法？试述它们的特点及适用范围 归一化法：方法简单、准确性高；适用于所有组分都出峰且组分数与色谱峰数相符情况 外标法： 不使用校正因子， 准确度高； 对进样量准确性

23、要求高不适用大批量快速分析的要求 内标法：测痕量准确性高；用于痕量测定 内标对比法：不需要知道校正因子；用于未知校正因子试样的测定15.通过下列组分峰面积与校正因子，求各组分的质量分数出峰顺 序空气甲烷二氧化碳乙烯乙烷丙烯丙烷峰面积343.144.62988726048.3校正因0.841111.051.281.36由归一化法公式既可精品文档精品文档16.试样 0.13g，加入内标 0.0401g 溶解后进样分析， 测得蒽峰高 51.6mm 内标 57.9mm 已知 F 蒽=1.27 F 芬=1 求试样中蒽的质量分数 此为内标法利用内标公式可得W%=( f1A1m2/f2A2m)*100%第十八章 高效液相色谱法1. 什么是化学键合相色谱法？与液相色谱法有何不同？常用的化学键合相有哪些类型， 有 何应用？化学键合相： 将固定液利用化学反应键合到载体表面， 使其形成均一、 牢固单分子薄层而构 成的固定相。与液相色谱相比， 固定相均匀且颗粒极细因此传质阻抗小， 分辨效率高， 流动相有高压泵输 送，流速快分析速度快，其检测器