分析化学仪器分析课件

1、仪器分析复习指导分析化学仪器分析法化学分析法重量分析法滴定分析法电化学分析法光学分析法其他仪器分析法色谱分析法电位分析法 电导分析法 电解分析法 库仑分析法 极谱分析法 电位滴定法 永停滴定法仪器分析方法光谱分析法 原子光谱法分子光谱法 X射线光谱法 核磁共振波谱法非光谱分析法质谱分析法 热分析法 放射化学分板法气相色谱分析法高效液相色谱分析法薄层色谱分析法纸色谱法什么是仪器分析？ 一般的说，仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。 这些方法一般都有独立的方法原理及理论基础。 仪器分析

2、是分析化学重要的组成部份。灵敏度高，检出限量可降低。适合于微量、痕量和超痕量成分的测定。选择性好。很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条件，使共存组分不干扰测定。操作简便，分析速度快，容易实现自动化。（计算机的应用）相对误差较大。化学分析一般可用于常量和高含量成分分析，准确度较高，误差小于千分之几。多数仪器分析相对误差较大，一般为15%，不适用于常量和高含量成分分析。需要价格比较复杂昂贵的专用仪器。仪器分析为分析化学带来革命性的变化，仪器分析是分析化学的发展方向。仪器分析的特点（与化学分析比较）电位法和永停滴定法定义：利用电极电位与离子浓度之间的关系测定离子浓度（活度）的方法。分为直接电

3、位法和电位滴定法两类。原理：将一支指示电极（电位随浓度而变）与一支参比电极（电位与浓度无关）插入被测溶液构成电池，测定该电池的电动势得知指示电极的电位，根据能斯特方程式求出被测离子浓度(活度)。 每种离子的测定都要有专用的电极，最典型的是利用玻璃电极测定溶液中的氢离子活度。 一、复习要求 1.了解电化学分析法的特点，分类方法及进展； 2.掌握电位分析法基本原理；掌握参比电极的原理、结构与性质；了解膜电位、离子选择性电极工作原理；影响膜电位大小的因素；不对称电位的产生原因；离子选择性电极的基本特性；掌握离子选择性电极的选择系数的意义、作用与计算式。 3.掌握pH值的测定原理、计算方法；熟练掌握酸

4、度计的使用方法；了解总离子浓度调节缓冲溶液的作用；了解标准加入法及其计算，电位滴定终点的确定及计算方法。 4.掌握永停滴定法的原理及重点的确定方法。三、名词术语电池（原电池、电解池）；电极；电位差；指示电极；参比电极；甘汞电极；银氯化银电极；膜电极；玻璃电极（重要）；钠差；离子选择电极；电位滴定法；永停滴定法；可逆电对，不可逆电对。 思考题1、试以玻璃电极为例简述膜电位是如何形成的。2、电位法与电位滴定法有何异同点？3、何谓指示电极及参比电极？试各举例说明其作用。光谱分析法概论 凡是以电磁辐射为测量信号的分析方法均为光学分析法。可分为光谱法和非光谱法。 当物质与电磁辐射相互作用时，物质内部发生

5、能级跃迁，记录由能级跃迁所产生的辐射能强度随波长（或相应单位）的变化所得的图谱称为光谱（或波谱）。利用物质的光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为光谱分析法，简称光谱法。 非光谱法是指那些不涉及物质内部能级的跃迁，即不以光的波长为特征信号，仅通过测量电磁幅射的某些基本性质（反射，折射，干涉，衍射，偏振等）的变化的分析方法。例如折射法、旋光法等。 一、复习要求1.掌握电磁辐射和电磁波谱及与物质的相互作用；2.掌握光学分析法的分类以及与电磁波谱的关系；3.了解光谱仪器的基本组成，掌握各不同种类的仪器其基本组成的差异；二、重点和难点1.电磁辐射与物质能级跃迁的关系；2.原子光谱与分子光谱的关系；3.

6、吸收光谱与发射光谱的关系；4.分光光度计的基本组成；一、复习要求三、名词术语光谱（波谱）光谱分析法吸收光谱法发射光谱法原子吸收光谱法分子吸收光谱法原子发射光谱法辐射源单色器样品池检测器讯号处理及显示器分光系统（棱镜、光栅、干涉仪、狭缝 )二、重点和难点1.紫外可见光谱与化合物分子结构的关系；2.朗伯比尔定律;3.定性、定量方法;4.紫外可见分光光度计的组成及类型。三、名词术语电子能级振动能级转动能级吸收光谱；吸收峰；生色团；助色团；红移；蓝移；增色效应；减色效应；弱带；强带R带来自德文Radikalartig(基团)；K带来自德文Konjugierte(共轭)；B带德文Benzienoid(苯

7、系)；E带E德文Ethylenic(乙烯型)；电荷转移吸收带；配位体场吸收带朗伯比尔定律；吸光度；透光率；摩尔吸光系数；百分吸光系数 红外吸收光谱又称红外分光光度法。它是利用物质对红外电磁辐射的选择性吸收特性来进行结构分析、定性和定量分析的一种分析方法。红外吸收光谱法一、复习要求1.掌握红外辐射与化合物能级跃迁的关系；2.掌握红外吸收光谱法的特点及应用范围；3.掌握红外吸收光谱产生的条件及影响吸收峰强度的因素；4.了解基频峰的分布规律及影响吸收峰峰位的因素；二、重点和难点1.红外光谱的表示方法;2.分子振动与红外光谱的关系；3.红外吸收光谱产生的条件；4.影响红外吸收峰强度的因素；5.红外吸收

8、峰的种类；6.各种类型化学键（基团）基频峰峰位分布规律以及影响峰位的内外部因素；7.各类有机化合物的典型光谱。 CCCC剪式振动(s)面内摇摆振动()+面外摇摆振动()()扭式振动面 内面 外弯曲振动只改变键角,不改变键长红外光谱八个重要峰区 2.烯烃 1. 3030cm-1 =CH伸缩振动； 2. CH 伸缩振动； 3. 1625cm-1 CC伸缩振动； 4. CH（CH3、CH2） 面内弯曲振动； 三、名词术语振动能级；振动形式（伸缩振动、弯曲振动）；红外非活性振动；基频峰；泛频缝；特征区；指纹区；特征峰；相关峰；核磁共振波谱法 在外磁场作用下，一些原子核能产生核自旋能级分裂，当用一定频率

9、的射频照射分子时，可引起原子核自旋能级的跃迁，产生射频吸收，即产生核磁共振。 以核磁共振信号强度对照射频率（磁场强度）作图，即为核磁共振波谱。 利用核磁共振波谱进行结构（包括构型和构象）测定、定性及定量分析的方法称为核磁共振波谱法。一、复习要求1. NMR所能提供的信息；2. 原子核的自旋能级和共振吸收；3. 连续波核磁共振仪的组成；4. 屏蔽效应与化学位移；5. 化学位移的表示方法及形象化学位移的因素；6. 各种类型质子化学位移分布规律；7. 磁等价及与化学等价的关系；8. 自旋耦合和自旋分裂“n1律”。H0自旋轴自旋的质子进动轨道核外电子的抗磁屏蔽原子核的进动各种类型质子化学位移分布规律1

10、02345678910111213C3CH C2CH2 C-CH3环烷烃0.2-1.5CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O CH2=CH-CH31.7-3CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO22-4.70.5(1)-5.56-8.510.5-124.6-5.99-10OH NH2 NHCR2=CH-RRCOOHRCHOHR色谱分析法 色谱法是以物质在两相(流动相和固定相)中分配的差异而进行分离和分析的方法。 利用物质在固定相和流动相中的分配系数不同，使混合物中的各组分分离。 是一种利用物理或物理化学原理进行分离分析的方法。一、复习要求1. 了解色

11、谱发展过程，色谱法的特点、分类及作用； 2. 掌握色谱过程；（图）3. 掌握各种基本类型色谱方法及其分离机制；4. 掌握色谱基本理论（塔板理论，速率理论）；5. 掌握纸色谱、薄层色谱、气相色谱和高效液相色谱的原理、特点、仪器设备、定性定量方法及相关计算；6. 熟识色谱分离条件的选择。二、重点或难点1.色谱术语2.色谱流出曲线（图）3.基本类型色谱方法及其分离机制(分配系数、吸附系数、选择性系数、渗透系数）4.塔板理论，速率理论5.薄层色谱的测定方法（图）6.气相色谱的流程（图）7.高效液相色谱流程（图）塔板理论：关键词：塔板数，塔板高度基本关系式：塔板理论的要点： 色谱柱看作分馏塔，且满足4个假定。 当色谱柱长度一定时，塔板数n越大（塔板高度H越小，被测组分在柱内被分配的次数越多，柱效能越高，所得色谱峰越窄； 不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同，用有效塔板数或有效塔板高度作为衡量柱效能指标时，应指明测定物质； 柱效不能表示被分离组分的实际分离效果，当两组分的分配系数K相同时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法分离； 塔板理论无法解释同一色谱柱在不同的载气流速下有不同的柱效，也无法指出影响柱效的因素及提高柱效的途径。速率理论：关键词：速率方程（Van Deemter方程式）；涡流扩散（多径扩散）；纵向扩散；