现代仪器分析（徐鹏）仪器分析提纲.docx

第一章绪论1.名词解释：化学分析:以物质的化学反应为基础建立起来的分析方法仪器分析:依据物质的物理性质及物理化学性质建立起来的分析方法，通常 使用特殊的仪器2.项目化学分析法（经典分析法）仪器分析法（现代分析法）化学啊物理、物理化学性质测量参数体积、n吸光度、电位、发射强度组分含量1 % 〜100%v1 %〜单分子.单原子误差0.1 % 〜0.2 %1 %〜2%或更咼理论雪岀化学、物理化学（溶液四大平衡）化学、物理、数学、电子学、生物等解决问题定性、定量定性、定量、结构、 形态、能态、动力学等全 面的信息3 •仪器分析的特点：灵敏度高,检出限量可降低选择性好操作简便，分析速度快，容易实现自动化相对误差较大需要价格比较昂贵的专用仪器4 •仪器分析的分类光化学：紫外-可见、红外、荧光、磷光、核磁共振、原子发射、原子吸收电化学:电位、电导、库仑、安培、极谱色谱法：柱、纸、薄层、GC、HPLC、CE其 他：质谱、电子能谱、活化分析、免疫分析第二章光谱分析法引论1 •名词解释：光谱分析法：以能量作用于被测物质后z检测其产生的辐射信号或辐射性质所 引起的变化的分析方法2•光谱类仪器常见四个组成部分:光源.单色器.样品容器.检测器光源作用是提供能量，使样品产生光谱。

紫外,可见,红外单色器：主要作用是将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带单色器由入射狭缝和出射狭缝、准直镜以及色散元件,如棱镜或光栅等组成样品池:在紫外光区工作时,采用石英材料;可见光区,则用硅酸盐玻璃；红外光区，晶体制成吸收池的窗口4 •电磁波谱的分类名称波长产生原因r-ray0.01-0.lnm核能级跃迁x-ray0.1-10nm内层电子卿跃迁紫外光10-400nm外层电子能级跃迁可见光400-780nm外层电子能级跃迁红外光0.78-1000um分子振动及转动能级跃迁微波0.1-100cm分子车畅能级跃迁无线电波l-100m原子核自旋磁能级跃迁5•原子光谱：由原子外层或内层电子能级的变化产生的,表现形式为线光谱分子光谱：由分子中电子能级.振动和转动能级的变化产生，表现形式为带光 谱吸收光谱:通过测量物质的吸收光谱的波长和强度进行定性和定量分析的方法 叫做吸收光谱分析法发射光谱:通过测量物质的发射光谱的波长和强度进行定性和定量分析的方法 叫做发射光谱分析法6 •光谱分析法的分类① 按物质分:分子光谱法，原子光谱法② 按产生方式分:发射光谱法，吸收光谱法③ 按形状分:线状光谱,带状光谱7•复合光:具有不同能量（不同波长）的光复合在一起。

例如,白光单色光:具有相同能量（相同波长）的光朗勃比尔定律Io,I——入射光及通过样品后的透射光强度第五章原子吸收光谱法1 •名词解释：原子吸收光谱法:AAS是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光的 吸收为基础的分析方法2 •原子吸收光谱法的特点：① 灵敏度高② 精密度高,准确度高：原子吸收程度受温度变化影响较小重现性好，稳定性好③ 选择性好，干扰少④ 应用范围广3•基态与激发态的原子数计算公式：在2000-3000K间N g（）4•谱线变宽因素有哪3种:① 自然变宽：无外界因素影响时谱线具有的宽度② Doppler变宽：它与相对于观察者原子的无规则热运动有关又称热变宽③ 压力变宽：吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起的变宽,又称为压宽5 •热变宽:产生原因：由原子不规则的热运动引起的计算公式:= 7.16xlO_7vo影响因素：多普勒变宽与吸收原子自身的相对原子质量的平方根成反比，与火焰的温度平方根成正比，与谱线频率有关6.压力变宽的原因，计算公式，影响因素原因：吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起的变宽，又称为压宽计算公式嗚G+法）影响因素：洛伦兹变宽随有效截面积 和气体压力P增大而增大，随温度、粒子的 质量增大而减小。

a.赫尔兹马克变宽：待测原子之间的碰撞，又称共振变宽；（但由于AAS分析 时，待测物浓度很低，该变宽可勿略b.洛伦兹变宽：待测原子与其它原子碰撞7 •锐线光源:定义:锐线光源就是能辐射出谱线宽度很窄的原子线光源产生原因：低压低电流原子吸收光谱对对锐线光源的要求：1. 发射的谱线宽度小于吸收线的宽度“发V 吸，Vo发与Vo吸相同2•发射的光要稳走,有足够的强度3 •光谱纯度高4 •寿命长8. AAS按原子化方式分为：火焰原子化和非火焰火焰原子化9. AAS法光源为锐线光源，空心阴极灯（各部分名称，材料，工作原理）1~5毛它是一个封闭的气体放电管用被测元素纯金属或合金制成圆柱形空心阴极,用药、钛或错做成阳极灯内充Ne或A「惰性气体，压力为数百帕发射线波长在370・0nm以下的用石英窗口，370.0nm以上的用光学玻璃窗口工作原理:在阴极和阳极间加上足够的电压,阴极上有电子产生,在电场作用 下，高速射向阳极，在向阳极运动过程中与内充的惰性气体碰撞并使之电离， 电离产生的正离子在电场作用下高速射向阴极，阴极的金属原子溅射出来，溅 射出的原子与其它粒子碰撞而被激发，从激发态返回基态时，发射待测元素特征谱线。

组成:阳极（吸气金属）、空心圆筒（使待测原子集中）形阴极（W+待测 元素）、低压惰性气体（谱线简单、背景小）10. AAS中对灯的要求：灯工作电流一般在1〜20mA ,根据情况选择合适的灯电流，满足要求的情况下，选用较低的工作电流11. AAS中原子化器的作用：将试样中的待测元素转化为气态的基态原子的装置12. 火焰原子化的过程示意图：试样雾化为雾滴雾滴蒸发成体颗粒固体颗粒蒸发产生分子 分子 原子 离子13. AAS中火焰有哪三种类型?（助燃比，温度范围，适合何种元素）富燃火焰化学计量火焰贫燃火焰助燃比〜1 : 3〜1 : 4~ 1 ： 6温度氾围乙烘多，温度较 低■还原性强正常火焰,温度 高乙烘少，氧化 性较强■温度较 高适合何种兀素适用于难熔氧化 物的原子化AI. Cr. Ba 等适用于多数元素 原子化适用于碱金属和不 易氧化的元素如: Au. Pt. Pd 等升温灰化一 f1800-3000V14. 石墨炉原子化器过程的简单示意图:微量注射器 小电流 升温试样 石墨管 干燥-一“自动进样器 105-1101C 500-800V原子化厶净化250433001干燥：目的是蒸发除去溶剂，或样品中挥发性较大的组分。

灰化:目的是在不损失被测元素的前提下，将沸点较高的基体蒸发除去，或是对 脂肪和油等基体物质进行热解原子化：施加大功率于石墨炉上，使待测残渣受到突然的功率脉冲，从而原子 化净化:用较高温度除去残留在管内的残渣15. 光谱通带的定义，计算公式:狭缝宽度与色散率倒数的乘积称为单色器的光谱通带Wz即通过单色器出射狭 缝的光束的波长宽度W = D-S S狭缝宽度(mm )16. AAS中检测系统的作用作用：把分光系统分岀来的待测元素的光信号转换为电信号，适当放大，转换 成吸光度A17. AAS中灯电流的选择原则：灯工作电流一般在1〜20mA ,根据情况选择合适的灯电流，满足要求的情况下，选用较低的工作电流名词解释：最灵敏线：最灵敏线就是吸收最强的波长次灵敏线：次灵敏线就是吸收强度次之的波长19.分析线选择的原则:1.无干扰,选共振线，激发能低，灵敏度高若主共振线附近有干扰线，为 避免干扰,可选择灵敏度稍低的其它共振线为分析线2. 测高含量元素时，可用元素次灵敏线作分析线20•标准加入法的实验步骤:取几份相同体积的试液，加入不同量的待测元素的标准液CS,在相同条件下测 A,以加入待测元素的标准量为横坐标,测得的A为纵坐标，作A~Cs标准曲线，将 此直线外推至零吸收，与横坐标相交点与原点的距离为稀释后样品中待测元素的 Cx.21. 标准加入法可以j肖除何种干扰:可最大限度的消除基体的影响,还消除化学干扰和电离干扰的影响。

不能消除何种干扰：分子干扰22. AAS法中，干扰有哪四种类型？每种产生原因及消除方法物理干扰：试样在转移,蒸发和原子化过程中,由于溶质或溶剂的物理化学性 质改变而引起的消除方法：待测液与标准溶液组成相似，当试液组成不完全 知道时，也可用标准加入法来消除物理干扰避免用粘度较大的H2SO4、 H3PO4处理试样z用有机溶剂化学干扰：在溶液或者原子化过程中待测元素与其他组分发生化学反应而使其 原子化效率降低或者升高而弓|起的干扰消除方法：1 •加释放剂2加保护剂3・ 提高火焰温度电离干扰：待测元素在形成自由原子后进一步失去电子,而使基态原子数减 少，测定结果和灵敏度降低消除方法：1 •选择合适的火焰温度，选择燃气、 助燃气2 •加入消电离剂光i普干扰:1 ）非共振线干扰消除方法:小狭缝宽度2 ）背景吸收消除方 法：：空白校正、氛灯校正、塞曼效应校正23. 与火焰原子吸收相比z石墨炉原子吸收的优点光的散射和分子吸收没有火焰原子化严重24. 原子吸收光谱仪有那几个部分组成”每个部分作用?光源：辐射待测元素的锐线光谱，以作入射光源原子化器：将试样中的待测元素转化为气态的基态原子分光系统：就是将待测元素的分析线与干扰谱线分开,只让分析线通过,非分 析线不让过。

检测系统：把分光系统分出来的待测元素光信号转换为电信号,适当放大,转 成吸光度A.第三章紫外可见分光光度法1.紫夕h—可见吸收光谱法定义:利用物质的分子或离子对紫外和可见光的吸收所产生的紫外可见光谱及吸收程度对物质的组成、含量和结构进行分析、测定、推断的分析方法特点：灵敏度高、准确度高、选择性好、操作方便、分析速度快、应用范围广紫夕b—可见光谱区域划分：10-200nm远紫外（真空紫外区）;200-400nm近2.紫外（常用） 从紫外一可见光谱图得至啲信息?紫外可见吸收光谱反映了分子中生色和助色团的特性，主要用来推测不饱和基团的共觇关系，以及共觇体系中代基的位置、种类和数量等单独使用紫外可见光谱不能确定分子结构,应 用具有一定的局限性，多与其它波普配合，用于分子结构鉴定3. 朗伯比耳定律公式，各项物理意义，单位x = fs（^）=fs（7）=kcrflo,l入射光及通过样品后的透射光强度；A 吸光度（日bsort?刖ce）旧称光密度（op力cm/ density）；C 样品浓度；d——光程，即盛放溶液的液槽的透光厚度；k——光被吸收的比例系数；T—透射比，即透射光强度与入射光强度之比4・产生紫外可见吸收，电子跃迁的四种类型和特点（能量，光谱范围）1, oto*跃迁 它需要的能量较高,一般发生在真空紫外光区。

饱和 姪中的一C-C-W属于这类跃迁2 , nTo*跃迁 实现这类跃迁所需要的能量较高,其吸收光谱落于远 紫外光区和近紫外光区3 ,兀T71*跃迁它需要的能量低于QTO*跃迁，吸收峰一般处于近紫外光区，在200 nm左右,其特征是摩尔吸光系数大,—般Emax>104 ,为强吸收带4 , 兀*跃迁 这类跃迁发生在近紫。