仪器分析知识点整理

1、学习好资料欢迎下载仪器分析知识点整理分子光谱法： uv-vis 、ir、 f 原子光谱法： aas 电化学分析法：电位分析法、电位滴定色谱分析法： gc 、 hplc 质谱分析法： ms、nrs 经典分析方法与仪器分析方法有何不同？经典分析方法： 是利用化学反应及其计量关系，由某已知量求待测物量，一般用于常量分析，为化学分析法。仪器分析方法： 是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，用于微量或痕量分析，又称为物理或物理化学分析法。化学分析法是仪器分析方法的基础，仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤，二者相辅相成。简述三种定量分析方法的特点和

2、应用要求一、工作曲线法（标准曲线法、外标法）特点：直观、准确、可部分扣除偶然误差。需要标准对照和扣空白应用要求： 试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内，绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。二、标准加入法（添加法、增量法）特点：由于测定中非待测组分组成变化不大，可消除基体效应带来的影响应用要求： 适用于待测组分浓度不为零，仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况三、内标法特点：可扣除样品处理过程中的误差应用要求： 内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近，在相同检测条件下，响应相近，内标物既不干扰待测组分，又不被其他杂质干扰1、吸收光谱和发射光谱的电子能动级跃迁的关系

3、吸收光谱： 当物质所吸收的电磁辐射能与该物质的原子核、原子或分子的两个能级间跃迁所需要的能量满足e=hv 的关系时，将产生吸收光谱。m+hv m*1/10 页2、带光谱和线光谱带光谱： 是分子光谱法的表现形式。分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生。线光谱：是原子光谱法的表现形式。原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的。2、原子吸收定量原理：频率为的光通过原子蒸汽，其中一部分光被吸收，使透射光强度减弱。3、谱线变宽的因素(p-131)：多普勒（ doppler）宽度 d ：由原子在空间作无规热运动所致。故又称热变宽。doppler宽度随温度升高和相对原子质量减小而变宽

4、。压力变宽l（碰撞变宽）：由吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起外界压力愈大，浓度越高，谱线愈宽。引起谱线变宽的主要因素有哪些？自然变宽：无外界因素影响时谱线具有的宽度多普勒（ doppler ）宽度 d ：由原子在空间作无规热运动所致。故又称热变宽。 . 压力变宽 l（碰撞变宽）：由吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起自吸变宽：光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。场致变宽(field 学习好资料欢迎下载broadening)：包括 stark变宽 (电场 )和 zeeman 变宽 (磁场 ) 火焰原子化法的燃气、助燃气比例及火焰高度对被测元素有何影响？ 化

5、学计量火焰：由于燃气与助燃气之比与化学计量反应关系相近，又称为中性火焰，这类火焰 , 温度高、稳定、干扰小背景低，适合于许多元素的测定。 贫燃火焰：指助燃气大于化学计量的火焰，它的温度较低，有较强的氧化性，有利于测定易解离，易电离元素,如碱金属。 富燃火焰：指燃气大于化学元素计量的火焰。其特点是燃烧不完全，温度略低于化学火焰，具有还原性，适合于易形成难解离氧化物的元素测定；干扰较多，背景高。 火焰高度：火焰高度不同，其温度也不同；每一种火焰都有其自身的温度分布；一种元素在一种火焰中的不同火焰高度其吸光度值也不同；因此在火焰原子化法测定时要选择适合被测元素的火焰高度。原子吸收光谱法中的干扰有哪些

6、？如何消除这些干扰？一物理干扰：指试样在转移、蒸发和原子化过程中，由于其物理特性的变化而引起吸2/10 页光度下降的效应，是非选择性干扰。消除方法： 稀释试样； 配制与被测试样组成相近的标准溶液； 采用标准化加入法。二化学干扰： 化学干扰是指被测元原子与共存组分发生化学反应生成稳定的化合物，影响被测元素原子化，是选择性干扰，一般造成a 下降。消除方法： (1)选择合适的原子化方法：提高原子化温度，化学干扰会减小，在高温火焰中p043-不干扰钙的测定。（2）加入释放剂（广泛应用）（3）加入保护剂：edta 、 8羟基喹啉等，即有强的络合作用，又易于被破坏掉。（4）加基体改进剂（5）分离法三. 电

7、离干扰：在高温下原子会电离使基态原子数减少, 吸收下降 , 称电离干扰，造成a 减少。负误差消除方法： 加入过量消电离剂。 （所谓的消电离剂, 是电离电位较低的元素。加入时 , 产生大量电子 , 抑制被测元素电离。 ）四. 光谱干扰：吸收线重叠： 非共振线干扰：多谱线元素减小狭缝宽度或另选谱线 谱线重叠干扰选其它分析线五.背景干扰：背景干扰也是光谱干扰，主要指分子吸与光散射造成光谱背景。（分子吸收是指在原子化过程中生成的分子对辐射吸收，分子吸收是带光谱。光散射是指原子化过程中产生的微小的固体颗粒使光产生散射，造成透过光减小，吸收值增加。背景干扰，一般使吸收值增加。产生正误差。 ）消除方法：用邻

8、近非共振线校正背景连续光源校正背景（氘灯扣背景）zeaman 效应校正背景自吸效应校正背景3/10 页第 3 章紫外 -可见分光光度法(p21) 3.1.5 影响紫外 -可见光谱的因素：溶剂的影响学习好资料欢迎下载极性：水甲醇 乙醇 丙酮 正丁醇 乙酸乙酯 乙醚 氯仿 二氯甲烷 苯四氯化碳 己烷 石油醚3.2 光的吸收定律lambert-beer 定律： a =k c l = -lgt = lgi0 / i lcm，c-mol/l，k 值称为摩尔吸光系数 （lmol-1 cm-1）a = lc3.4 分析条件的选择单光束分光光度计特点：只有一条光束单波长双光束分光光度计特点：在同一台仪器中使用

9、两个完全相同的光束。双波长分光光度计：不需要参比溶液透光率读数的影响：1、分子光谱是如何产生的？它与原子光谱的主要区别是什么？分子光谱是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的，表现形式为带光谱它与原子光谱的主要区别在于表现形式为带光谱。（原子光谱是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，它的表现形式为线光谱。）2、试说明有机化合物紫外光谱产生的原因。机化合物紫外光谱的电子跃迁有哪几种类型？吸收带有哪几种类型？有机化合物分子的价电子在吸收辐射并跃迁到高能级后所产生的吸收光谱。机化合物紫外光谱电子跃迁常见的4 种类型： * ，n* ，* ，n* 饱和有机化合物： * 跃迁， n*跃迁 不饱和脂

10、肪族化合物：* ，n* 芳香族化合物：e1和 e2带， b 带3、在分光光度法测定中，为什么尽可能选择最大吸收波长为测量波长？因为选择最大吸收波长为测量波长，能保证测量有较高的灵敏度，且此处的曲线较为平坦，吸光系数变化不大，对beer 定律的偏离较小。4、在分光光度测量中，引起对lambrt-beer 定律偏离的主要因素有哪些？如何克服这4/10 页些因素对测量的影响？偏离 lambert-beer law 的因素主要与样品和仪器有关。（1）与测定样品溶液有关的因素浓度：当l 不变， c 0.01m 时, beer 定律会发生偏离。溶剂： 当待测物与溶剂发生缔合、离解及溶剂化反应时，产生的生成

11、物与待测物具有不同的吸收光谱，出现化学偏离。光散射：当试样是胶体或有悬浮物时，入射光通过溶液后，有一部分光因散射而损失，使吸光度增大， beer 定律产生正偏差。（2）与仪器有关的因素单色光： beer 定律只适用于单色光，非绝对的单色光，有可能造成beer 定律偏离。谱带宽度：当用一束吸光度随波长变化不大的复合光作为入射光进行测定时，吸光物质的吸光系数变化不大，对吸收定律所造成的偏离较小。对应克服方法： c 0.01m 避免使用会与待测物发生反应的溶剂 避免试样是胶体或有悬浮物学习好资料欢迎下载 在保证一定光强的前提下，用尽可能窄的有效带宽宽度。 选择吸光物质的最大吸收波长作为分析波长5、极

12、性溶剂为什么会使* 跃迁的吸收峰长移，却使n*跃迁的吸收峰短移？溶剂极性不同会引起某些化合物吸收光谱的红移或蓝移，称溶剂效应。在* 跃迁中，激发态极性大于基态，当使用极性溶剂时，由于溶剂与溶质相互作用，激发态*比基态 能量下降更多，因而使基态与激发态间能量差减小，导致吸收峰红移。在n*跃迁中，基态n 电子与极性溶剂形成氢键，降低了基态能量，使激发态与基态间能量差增大，导致吸收峰蓝移。第 4 章红外吸收光谱法( ir ) p53 ir 与 uv-vis 的比较相同点：都是分子吸收光谱。不同点：uv-vis 是基于价电子能级跃迁而产生的电子光谱;主要用于样品的定量测定。ir 则是分子振动或转动能级

13、跃迁而产生的吸收光谱;主要用于有机化合物的定性5/10 页分析和结构鉴定。4.2 基本原理吸收峰由何引起？每个基团或化学键能产生几个吸收峰？都出现在什么位置？不同吸收峰为什么有强有弱？物质分子产生红外吸收的基本条件（1）分子吸收的辐射能与其能级跃迁所需能量相等；（2）分子发生偶极距的变化（耦合作用）。只有发生偶极矩变化的振动才能产生可观测的红外吸收光谱，称红外活性。分子振动自由度：多原子分子的基本振动数目，也是基频吸收峰的数目。为什么实际测得吸收峰数目远小于理论计算的振动自由度？ 没有偶极矩变化的振动不产生红外吸收，即非红外活性； 相同频率的振动吸收重叠，即简并； 仪器分辨率不够高； 有些吸收

14、带落在仪器检测范围之外。4.2.5 分子振动频率（基团频率）1. 官能团具有特征频率基团频率： 不同分子中同一类型的基团振动频率非常相近，都在一较窄的频率区间出现吸收谱带，其频率称基团频率。基团频率区（也称官能团区）：在 40001300cm-1 范围内的吸收峰，有一共同特点：既每一吸收峰都和一定的官能团相对应，因此称为基团频率区。在基团频率区， 原则上每个吸收峰都可以找到归属。主要基团的红外特征吸收峰（p5963） （4000 400 cm-1 ）19001200cm-1：双键伸缩振动区羰基（c=o） ：16501900cm 1。在羰基化合物中，此吸收一般为最强峰。红外谱图解析顺序：先看官能

15、团区，再看指纹区。1. 产生红外吸收光谱的条件2. 分子基本振动类型和振动自由度3. 影响吸收峰强度的因素4. 基团频率及谱图解析5. 影响基团频率的因素学习好资料欢迎下载6/10 页干涉仪：是ft-ir光谱仪的核心部件，作用是将复色光变为干涉光。4.5 红外光谱法的应用一、定性分析已知物的鉴定 -谱图比对，未知物结构的确定，收集试样的有关数据和资料，确定未知物的不饱和度（ p71）不饱和度有如下规律：链状饱和脂肪族化合物不饱和度为0；一个双键或一个环状结构的不饱和度为1；一个三键或两个双键及脂环的不饱和度为2；一个苯环的不饱和度为4。二、定量分析理论依据：朗伯-比尔定律优点：（1）有许多谱带

16、可供选择，有利于排除干扰；（2）气、液、固均可测定。1.分子产生红外吸收的条件是什么？（1）分子吸收的辐射能与其能级跃迁所需能量相等；（2）分子发生偶极距的变化（耦合作用）。2.何谓特征吸收峰？影响吸收峰强度的主要因素是什么？能代表基团存在、并有较高强度的吸收谱带称基团频率，其所在位置称特征吸收峰。 与分子跃迁概率有关， 与分子偶极距有关（p59）3.红外谱图解析的三要素是什么？红外谱图解析三要素：位置、强度、峰形。4.解释名词：基团频率区指纹区相关峰5.如何利用红外吸收光谱区别烷烃、烯烃、炔烃？利用基团的红外特征吸收峰区别：烷烃：饱和碳的c-h吸收峰 3000cm-1，c = c 双键： 1

17、6001670cm 1 cc -叁键： 21002260 cm 1 7/10 页6.红外光谱法对试样有哪些要求？（1）单一组分纯物质，纯度 98%；（2）样品中不含游离水；（3）要选择合适的浓度和测试厚度。7.简述振动光谱的特点以及它们在分析化学中的重要性。优点：特征性强,可靠性高、样品测定范围广、用量少、测定速度快、操作简便、重现性好。局限性：有些物质不能产生红外吸收；有些物质不能用红外鉴别；有些吸收峰，尤其是指纹峰不能全部指认；定量分析的灵敏度较低。第十六章气相色谱法(p318) 1.气相色谱法适合分析什么类型的样品? 适用范围：热稳定性好，沸点较低的有机及无机化合物分离。2.哪类固定液在

18、气相色谱法中最为常用? 学习好资料欢迎下载硅氧烷类是目前应用最广泛的通用型固定液。（使用温度范围宽(50350)，硅氧烷类经不同的基团修饰可得到不同极性的固定相。）3.气相色谱法固定相的选择原则？相似相溶原则 非极性试样选用非极性固定液，组分沸点低的先流出； 极性试样选用极性固定液，极性小的先流出 非极性和极性混合物试样一般选用极性固定液，非极性组分先出； 能形成氢键的试样一般选择极性大或是氢键型的固定液，不易形成氢键的先流出。6.气相色谱法各检测器适于分析的样品? 热导检测器：通用浓度型所有氢火焰检测器：通用质量型含碳电子捕获检测器：选择浓度型电负性火焰光度检测器：选择质量型硫、磷7.气相色

19、谱法常用的定量分析方法有哪些？各方法的适用条件。（1）外标法适用条件： 对进样量的准确性控制要求较高；操作条件变化对结果准确性影响较大；操作简单，适用于大批量试样的快速分析。8/10 页（2）归一化法适用条件：仅适用于试样中所有组分全出峰的情况；操作条件的变动对测定结果影响不大；归一化法简便、准确。（3）内标法（内标标准曲线法）适用条件： 试样中所有组分不能全部出峰时；定量分析中只要求测定某一个或几个组分；样品前处理复杂第 17 章高效液相色谱法(hplc) p348 2、现代高效液相色谱法的特点：(1)高效； (2)高压； (3)高速； (4)高灵敏度3、色谱分离的实质：色谱分离的实质是样品分子（即溶质）与溶剂（即流动相或洗脱液）以及固定相分子间的作用，作用力的大小，决定色谱过程的保留行为。5、高压输液泵性能：足够的输出压力输出恒定的流量输出流动相的流量范围可调节压力平稳 ,脉动小6