仪器分析复习整理.doc

仪器分析复习1．仪器分析的定义:以测量物质的物理性质的分析方法特点：简便、快速、灵敏、易于实现自动化等特点2．仪器分析的分类：电化学、光谱、色谱3.色谱法的分类1）按两相状态分类：可分为气固色谱、气液色谱、液固色谱、液液色谱等四类2）按固定相分类：柱色谱（包括填充柱色谱和毛细管色谱）、纸色谱、薄层色谱或薄层层析（TLC）3）按分离原理分类：吸附色谱：利用固定相对不同组分的吸附性能的差别分离分配色谱：利用不同组分在两相中分配系数的差别分离离子交换色谱：利用不同离子在离子交换固定相上的亲和力的差别分离凝胶色谱：利用不同组分分子量的差别（即分子大小）先后被过滤进行分离4.气相色谱流程与气相色谱仪：载气系统，进样系统，色谱分离系统，检测系统和数据处理系统5.色谱流出曲线及有关术语1）基线：为色谱柱后没有组分进入检测器时，在实验操作条件下，反映检测器系统噪声随时间变化的线2）保留值①保留时间：指被测组分从进样开始到柱后出现浓度最大值所需的时间②死时间：指不被固定相吸附或溶解的气体（如空气、甲烷），从这样开始到柱后出现浓度最大值所需的时间③调整保留时间：指扣除死时间后的保留时间= -④保留体积：指从这样开始到柱后被测组分出现浓度最大值时所通过的载气体积。

⑤死体积：指色谱柱在填充后柱管内固定相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间的总和⑥调整保留体积 ：指扣除死体积后的保留体积⑦相对保留值 ：指某组分2的调整保留值与另一组分1的调整保留值之比6.色谱峰区域宽度标准偏差σ：峰高0.607h处宽度的一半（保留时间定性，峰宽定量）；半峰宽Y1/2 0.5h处的宽度，Y1/2=2.354σ；峰底宽 Y=4σ7.气相色谱基本理论1） 塔板理论n=5.54（tR/Y1/2）2=16（tR/Y）2 n有效=5.54（tR//Y1/2）2=16（tR//Y）22） 速率理论 （范第姆特方程）H=A+B/μ+Cμ 式中：A—涡流扩散；B—分子扩散系数；C—传质阻力系数；μ— 流动相线速度结论：填充物粒度、填充物的均匀性，载气种类、流速，柱温等对柱效、峰扩张有关系8.分离度（分辨率） 9.分离条件的选择（1）载气流速：从H=A+B/μ+Cμ可看出：1）μ较小时，应选择分子量较大的载气（N2、Ar）2）μ较大时，应选择分子量较小的载气（H2、He）（2）柱温选择：沸点最高的组分可分析的最低温度，不能超过色谱柱允许的最高使用温度3）固定液的性质和用量（选择色谱柱）（4）担体的性质和粒度（选择色谱柱）（5）进样量和进样时间：快进快出（6）气化温度10.气液色谱固定相1） 担体的选择：作用：承担固定液要求：①化学惰性；②多孔性；③热稳定好、不易破碎；④粒度均匀，大小合适。

种类：①硅藻土型 可分红色（非极性、弱极性）、白色（极性）；②非硅藻土型 可分为氟担体、玻璃微球、高分子多孔微球选择原则：①固定液含量>5%，用硅藻土型；②固定液含量<5%，用表面处理的硅藻土型；③高沸点样品，用玻璃微球；④强腐蚀性，用氟担体；2） 固定液要求：①挥发性小；②热稳定性好；③溶解性好；④高选择性；⑤化学稳定性好3） 固定液的选择：利用相似相溶原理选择11.气相色谱检测器 12.气相色谱定量计算方法：①归一化法；②内标法：③ 内标标准曲线法 Ai/As Ax/As %Cx %Ci ④ 外标法（标准曲线法） Ai Ax%Cx %Ci 14.高效液相色谱的特点①高压；②高速；③高效；④高灵敏；⑤应用更广15.影响色谱峰扩展及色谱分离的因素： H=A+B/u+Cu与气相色谱的速率方程在形式上是一致的，其区别在纵向扩散相可以忽略不计。

提高柱效的途径：减小填料粒度以加快传质速率；提高柱内填料装填的均匀性16.高效液相色谱法的主要类型：①液-液分配色谱法；②液-固色谱法；③离子交换色谱法；④离子对色谱法；⑤离子色谱法；⑥空间排阻色谱法17.液相色谱固定相1）液液色谱固定相：①固定液涂渍在担体上，分为全多孔型和表面多孔型②化学键合固定相常用的固定液有：极性的-氧二丙腈（ODPN），非极性的十八烷（ODS）等2）液固色谱固定相：有薄膜型和全多孔型硅胶、氧化铝、以及分子筛和聚酰氨等3）离子交换色谱固定相：①多孔型树脂：能分离复杂样品，进样量大，但耐压性差；②薄壳型树脂：在玻璃微球上涂以薄层的离子交换树脂，耐压，柱效高，但容量小，进样少4）空间排阻色谱法（凝胶色谱法）固定相：①硬质凝胶：硅胶、多孔玻璃珠等，适用于各种情况；②半硬质凝胶：有机高分子凝胶，适用于非水流动相；③质凝胶：、聚葡糖，适用于常压、水为流动相18.液相色谱流动相要求：①高纯度；②对样品各组分均有一定的溶解度；③不溶解固定相；④粘度小；⑤与检测器相匹配；⑥不能有气体进入，不能有其他液体进入19.高效液相色谱仪高效液相色谱仪一般都具备贮液器、高压泵、梯度洗提装置（用双泵）、进样器、色谱柱、检测器、恒温器、记录仪等主要部件。

1）高压泵：类型有：① 往复式柱塞泵；②气动放大泵2）检测器：①紫外光度检测器；②荧光检测器；③差示折光检测器；④电导检测器；⑤蒸发光散射检测器；20.电化学分析法的分三类：电直接测定分析法，电容量分析法，电重量分析法21.电位分析法原理：能斯特方程式22.电极的种类: ①指示电极PH②参比电极③工作电极④电位滴定23.离子选择性电极的种类和性能①原电极：a. 晶体 ( 膜电极 )： i. 均相膜电极 ii.非均相膜电极   b. 非晶体 ( 膜 ) 电极： i.刚性基质电极 ii.活动载体电极②敏化电极 ：a.气敏电极；b.酶(底物)电极24.测定离子活度的方法①标准曲线法： 缺点：适合于离子强度小或样品简单的测试，采用加入TISAB或标准加入法测定可克服②标准加入法：优点：只需一种标准溶液，可减少离子强度变化引起的误差（γ恒定）③格化作图法（连续标准加入法）25.影响测定的因素：①温度的影响；②电动势测量误差；③干扰离子影响；④pH的影响；⑤浓度的影响；⑥响应时间的影响；⑦迟滞效应26.电位滴定法1）原理：滴定过程中，接近等当点时，被滴定的物质浓度发生突变，由此，引起指示电极的电极电位突变，导致电池电动势突变，从而指示终点。

2）特点：①准确度较电位测量法高，相对误差可≤0.2%；②可用于浑浊或有色溶液体系③可用于非水体系（有机物测定）；④可连续和自动化，适用于微量分析；3）缺点：到达平衡时间长，操作费时27.确定终点的方法：①滴定曲线法（E-V曲线法） E E-V曲线上的拐点即为等当点 ②一级微商法 (ΔE/ΔV-V曲线法) ΔE/ΔV～V曲线的顶点为等当点 ③二级微商法（Δ2E/ΔV2～V曲线法） Δ2E/ΔV2=0的点为等当点 28.电位滴定法的应用①酸碱反应：PH玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，或用复合电极②氧化-还原反应：Pt电极为指示电极，甘汞电极为参比电极③沉淀反应④络合反应：可克服共存杂质离子对所用的指示剂的封密、僵化作用29．法拉第电解定律及库仑分析法概述法拉第电解定律 （注意单位）库仑分析必要条件：电极反应专一，电流效率100%，30.库仑滴定的特点①准确度高：相对误差约为0.2%,甚至可以达到0.01%以下,能作为标准方法。

库仑滴定中的电量容易控制和准确测量②由于滴定剂是通过电解产生的，产生后立即与溶液中待测物质反应（边电解边滴定），所以可以使用不稳定的滴定剂，如，Cl2、Br2、Cu+等③不需要基准物质；④方法的灵敏度高10-5-10-9 g/mL；⑤易于实现自动化31.光谱分析定义（波长越长，能量越低）32.原子发射光谱分析的基本原理：普朗克定律光谱范围：紫外（190nm—390nm）→可见→红外33.光谱分析仪器①光源②光谱仪 (摄谱仪)③观测设备（光谱投影仪（映谱仪））34.光谱定性分析基本概念①共振线：由激发态直接跃迁至基态时所辐射的谱线称为共振线由第一激发态（最低能级）直接跃迁至基态时的谱线称为第一共振线，也是最灵敏线②灵敏线：是指各种元素谱线中强度比较大的谱线通常具有最容易激发或激发电位较低的谱线一般来说灵敏线多是一些共振线③最后线：元素的谱线强度随试样中该元素含量的减少而降低，并且在元素含量降低时其中有一部分灵敏度较低、强度较弱的谱线渐次消失，即光谱线的数目减少，最后消失的谱线称为最后线④分析线：用作鉴定元素存在及测定元素含量的谱线成为分析线分析线一般是灵敏线或最后线35.光谱定性分析的方法:①标准试样光谱比较法；②铁光谱比较法（元素标准光谱图比较法）；③比长仪测定法。

36.光谱定量分析：主要是根据谱线强度与被测元素浓度的关系来进行的lgI=b·lgc＋lga 赛伯-罗马金公式内标法的基本公式 37.对内标元素和分析线对的选择要求： ①原来试样内应不含或仅含有极少量所加内标元素亦可选用此基体元素作为内标元素； ②要选择激发电位相同或接近的分析线对； ③两条谱线的波长应尽可能接近； ④所选线对的强度不应相差过大； ⑤所选用的谱线应不受其它元素谱线的干扰，应不是自吸收严重的谱线； ⑥内标元素与分析元素的挥发率应相近38.光谱半定量分析：①谱线呈现法；②谱线强度比较法；③均称线对法39.原子发射光谱法的特点：①不必分离待分析的元素可以在一个试样中同时测得多种元素的含量③分析消耗试样量少，具有很高的分析灵敏度④可测量的质量分数范围为0.0001％到百分之几十，适宜于作低含量及痕量元素的分析缺点：①不能用以分析有机物及大部分非金属元素；②对标准试样、感光板、显影条件要求严格；③分析时要配一套标准试样．因此定量分析不宜用来分析个别试样，而适用于经常的大量的试样分析40.原子吸收光谱分析基本原理：原子吸收分光光度法：利用物质所产生的原子蒸气对特征谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。

锐线光源发射） 谱线轮廓与谱线变宽①由于原子本身的性质决定（自然宽度）自然宽度ΔVN：无外界因素影响的情况下，谱线具有的宽度，约10-5nm②由外因引起（如热、压力等）：a.热变宽度；b.压力变宽41.原子吸收分光光度计：由光源，原子化器，单色器，检测器等四部分组成1）光源：作用：提供（锐线）共振线要求：①锐线；②共振线；③强度足够，稳定性好2）原子化系统：①火焰原子化器：由雾化器和燃烧器两部分构成，是最常用原子化器火焰种类：a.空气－乙炔焰<2300℃ 适用于熔点较低金属原子化； b.氧化亚氮－乙炔焰 3000℃；。