仪器分析期末复习.docx

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仪器分析期末复习

第一章绪论

1、仪器分析主要有哪些分析方法？

请分别加以简述。

答：

a、光学分析法b、电化学分析法c、分离分析法d、其他仪器分析方法

光学分析法：

分为非光谱法和光谱法。

非光谱法是不涉及物质内部能级跃迁的，通过测量光与物质相互作用时其散射、折射等性质的变化，从而建立起分析方法的一类光学测定法。

光谱法是物质与光互相作用时，物质内部发生量子化的能级间的跃迁，从而测定光谱的波长和强度而进行分析的方法。

电化学分析法：

利用溶液中待测组分的电化学性质进行测定的一类分析方法。

分离分析法：

利用样品中共存组分间溶解能力、亲和能力、吸附和解吸能力、迁移速率等方面的差异，先分离，后按顺序进行测定的一类仪器分析法。

其他：

其他仪器分析法和技术：

利用生物学、动力学、热学、声学、力学等性质进行测定的仪器分析方法和技术。

如：

免疫分析、热分析、光声分析等。

2、仪器分析的联用技术有何显著优点？

多种现代分析技术的联用，优化组合，使各自优点得到充分发挥、缺点得到克服、分析仪器与计算机之间的联用解决了：

程序控制、计算、条件选择等问题。

3、仪器分析：

是以物质的物理或物理化学性质为基础，探求这些性质在分析过程中所产生分析信号与被分析物质组成的内在关系和规律，进而对其进行定性、定量、进行形态和结构分析的一类测定方法。

由于这类方法的测定常用到各种比较昂贵、精密的分析仪器，所以称仪器分析。

与化学分析相比：

优点：

选择性高、重现性好。

缺点：

仪器复杂、昂贵，相对误差较大。

4、检出限：

是评价一个分析方法及测试仪器性能的重要指标,是指某一特定分析方法,在给定的显著性水平内,可以定性地从样品中检出待测物质的最小浓度或最小量。

所谓“检出”是指定性检出,在检出限附近不能进行准确的定量。

检出限可分为测量方法检出限和仪器检出限。

5、比移值：

薄层色谱法中原点到斑点中心的距离与原点到溶剂前沿的距离的比值。

又称Rf值，是色谱法中表示组分移动位置的一种方法的参数。

定义为溶质迁移距离与流动相迁移距离之比。

在一定的色谱条件下，特定化合物的Rf值是一个常数，因此有可能根据化合物的Rf值鉴定化合物。

6、精密度：

指在相同条件下对同一样品进行多次平行测定，各平行测定结果之间的符合程度。

7、准确度：

指多次测定的平均值与真值相符合的程度，用误差或相对误差描述，其值越小准确度越高。

第二章分析吸光分析法

1、为什么分子光谱总是带状光谱？

当分子发生电子能级跃迁时，必伴随着振动能级和转动能级的跃迁，而这些振动能级和转动能级的跃迁是叠加在电子跃迁之上的，所以是带状光谱。

2、有机化合物分子的电子跃迁有哪几种类型？

哪些类型的跃迁能在紫外-可见光区吸收光谱中反映出来？

可能有：

σ→σ*、σ→π*、π→σ*、π→π*、n→σ*和n→π*等六种形式，产生有机化合物分子光谱的电子跃迁形式有：

n→σ*、π→π*、n→π*三种。

3、何谓生色团、助色团、长移、短移、峰、吸收曲线？

生色团：

分子能吸收特定波长光的原子团或化学键。

助色团：

与生色团和烃相连且能使吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增加的原子或原子团，如：

-OH、-NH2等。

长移：

某些有机物因反应引入含有未共享电子对的基因使吸收峰向长波长移动的现象。

短移：

某些有机物因反应引入含有未共享电子对的基因使吸收峰向短波长移动的现象。

峰：

吸收曲线的峰称为吸收峰，其中吸收程度最大的峰称为最大吸收峰。

吸收曲线：

又称吸收光谱，通常以入射光的波长为横坐标，以物质对不同波长光的吸收A为纵坐标，在200-800nm波长范围内所绘制的A-λ曲线。

4、溶剂效应：

溶剂极性的不同也会引起某些化合物的吸收峰发生红移或蓝移，这种作用称为溶剂效应。

5、有机物分子的吸收带有哪几种类型？

产生的原因是什么？

各有何特点？

答：

有R吸收带、K吸收带、B吸收带、E吸收带四种类型。

R吸收带：

由发色团（如-C=O、-N=O等）的n-π*跃迁产生的。

特点：

跃迁所需能量少，通常为200-400nm；跃迁概率小，一般ζ<100，属于弱吸收。

K吸收带：

由共轭体系的ππ*跃迁产生的。

特点：

跃迁所需的能量较R吸收带大；跃迁概率大；K吸收带的波长及强度与共轭体系

数目、位置、取代基种类等有关。

B吸收带：

由芳香族化合物的ππ*跃迁产生的。

特点：

当苯环上有取代基且与苯环共轭或在极性溶剂中测定时苯的精细结构部分消失或全

部消失。

E吸收带：

由芳香族化合物的ππ*跃迁产生的，可分为E1带和E2带。

特点：

是芳香族化合物的特征吸收带，常用来判断是否有芳香环。

6、如何选择使用参比溶液？

参比溶液的作用是什么？

答：

作用：

用适当的参比溶液在一定的入射光波长下调节A=0，可以消除由比色皿、显色剂、溶剂和试剂对待测组分的干扰。

选择：

a、当显色剂、试剂在测定波长下均无吸收时，用纯溶剂作参比溶液；

b、若显色剂和其他试剂无吸收，而试液中共存的其他离子有吸收，则用不加显色剂

的试液为参比溶液；

c、当试剂、显色剂有吸收而试液无色时，以不加试液的试剂、显色剂按照操作步骤

配成参比溶液。

7、何为配对池？

如何正确选择使用配对池？

答：

吸收池由于在使用过程中受化学腐蚀或受摩擦的程度不同，因此在相同条件下测定的本底吸光度有差异，差异最小的同一规格的吸收池称为配对池。

选择：

工作时，用空气空白或蒸馏水空白在一定波长下测吸光度值，选择配对池投入使用，如果吸收池受污染严重，用适当的试剂处理并用蒸馏水洗净后在进行选择，以提高测定的准确度。

8、计算化合物CH2=CC=CH2的λmax

CH3CH3

解、母体二烯217nm

两个取代基5nm×2

计算值（λmax）227nm

9、产生红移吸收的条件是什么？

答：

1、辐射应具有能满足的物质产生振动跃迁所需的能量。

2、辐射与物质间有相互偶合作用。

10、进行红外光谱分析时，为什么要求试样为单一组分且为纯样品？

为什么试样不能含有游离水分？

答：

若试样不纯，混合中各组分的光谱相互重叠，给未知化合物的鉴定带来困难，水有红外吸收，会引起严重干扰，使样品的红外光谱失真，而且会侵蚀吸收池的窗片，使透光性变差，所以试样中不能含游离水分。

11、产生红外吸收的条件是什么？

是否所有分子振动都会产生红外吸收光谱？

为什么？

 答：

（1） a、.辐射光子具有的能量与发生振动跃迁所需的跃迁能量匹配； 

B、辐射与物质分子之间有偶合作用，即分子振动必须伴随偶极距的变化。

（2）不是，只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱，如CO2分子的振动。

12.大多数化合物在红外光谱图上实际出现的峰数为何比理论计算少得多？

答：

⑴某些振动频率相同，简并为一个吸收峰；

⑵某些振动吸收频率十分接近，仪器无法分辨，表现为一个吸收峰；

⑶某些对称振动没有偶极矩的变化，不产生吸收光谱；

⑷某些振动吸收强度太弱，仪器灵敏度不够，检测不出来；

⑸某些振动吸收频率超出了仪器的检测范围。

第四章原子光谱分析法（AAS）

1、共振线：

原子在基态与激发态之间的相互跃迁称为共振跃迁，产生的谱线称为共振

2、原子吸收法有何特点？

它与吸光度法比较有何异同？

答：

特点：

灵敏度高；精密度好；选择性好，方法简便；准确度高，分析速度快；广泛应用

异：

AAS

UV-VS法

基态原子对光的吸收

分子对光的吸收

线状光谱

带状光谱

空心阴极灯发出的锐线光源

连续光源

需原子化装置

不需

定量分析

定量、定性分析

同：

基本原理相同（朗比定律）；都属于吸收光谱；吸收有选择性，上机测定相均为液体

3、何为锐线光源？

原子吸收光线法中为什么要采用锐线光源？

简述空心阴极灯（HCL）产生特性锐线光源的基本原理

答：

锐线光源：

空心阴极灯产生的光源

锐线光源具有：

1能发射待测元素的共振线；2能发射锐线；3辐射光源强度大，稳定性好待优点，所以用锐线光源

原理：

不在阴极和阳极间施加足够大的直流电后，电子由阴极高速射向阳极，运动中与内充惰性气体原子碰撞并使其电离。

电离产生正离子在电场作用下高速撞击阴极腔内壁被测元素的原子，使其以激发态的形式溅射出来，当它很快从激发态返回基态时，便辐射出该金属元素的特征性共振线，这就是空心阴极灯产生锐线的基理

4、原子吸收法主要有哪些干扰？

怎样消除或抑制？

并举例说明

答：

光谱干扰：

1非共振线干扰通过减小单色器出射狭缝宽度的方法抑制或消除

2空心阴极灯的发射干扰采用纯度较高的单元素灯减小这种干扰

3分子光谱吸收的干扰利用氘灯发射的连续光源作背景校正扣除

电离干扰：

加消电离剂来提高分析的准确度和灵敏度

化学干扰：

抑制：

根据具体情况加入某些试剂，例：

待测元素与一些物质形成高熔点，

难挥发，难离解的化合物，导致吸光度下降

物理干扰：

消除：

尽量保持试液与标准溶液的物理性质和测定条件一致

5、使谱线变宽的主要因素有哪些？

它们对原子吸收法有什么影响？

答：

自然变宽；热变宽；压力变宽；谱线叠加变宽，自吸变宽。

影响：

主要影响原子吸收分析法的准确度和灵敏度。

6、什么是正常焰、富燃焰、贫燃焰？

为什么说原子吸收分析中一般不提倡使用燃烧速度太快的燃气？

答：

正常焰：

按化学计量配比。

富燃焰：

燃助比大于化学计量配比值。

贫燃焰：

燃助比小于化学计量配比值。

如果燃烧速率大于供气速率，火焰可能会在燃烧器或雾化室内燃烧，将损坏甚至可能发生爆炸，所以一般不用燃烧速率快的燃气。

7、石墨原子法有何优缺点？

简述还原气化法测定As、Hg的基本原理。

答：

优点：

原子化程度高，式样用量少，灵敏度高，安全。

缺点：

精密度不高，装置复杂，操作复杂，分析速率慢。

基本原理：

将As、Hg元素的化合物在低温下与强还原剂反应，使被测原子本身变为气态或生成气态化合物，然后送入吸收池中或在低温（＜1000℃）下加热进行原子化测定。

8、原子吸收定量分析方法有哪几种？

各适用于何种场合？

答：

（1）、标准曲线法：

待定与标准溶液组成相近似的拟量试液。

（2）、标准加入法：

待测元素的浓度加入标准后仍成良好线性。

（3）、浓度直读法：

仪器工作条件稳定，试液与标准溶液的操作条件相同。

（4）、双标准比较法：

采用两个标准进行工作，其中一个比试液稍浓，一个比试液稍稀。

（5）、内标法：

在标准溶液和标准试液中分别加入一定量试样中不存在的内标元素，同时测定分析线和内标线的强度比，并以吸光度的比值对待测元素含量绘制标准曲线。

9、测定某样品中的锌，称2.5000g用适当方法溶解后定容为250.00ml,混合后用原子吸收法测定，现准确吸取10.00ml该溶液两份，一份加入25ug/ml锌标准溶液100ul,然后定容为25.00ml,混匀，在原子吸收分光光度计上测得吸光度为0.033.另一份不加标准溶液，同样定容为25.00ml,在相同条件下测得吸光度为0.022，求样品中的锌含量？

解：

Ax=0.022Ao=0.033

Co=（25x100x0.001）/25.00

=0.100（ug/ml）

代入式

Cx=Ax/（Ao-Ax）*Co=0.022/（0.033-0.022）*0.100

=0.2（ug/ml）

所以样品中锌的含量为

0.2/（2.5/250*10/25）=50（ug/g）

第八章色谱分析导论

1、色谱分析法的最大特点是什么？

它有什么类型？

答：

其最大特点为高分离效能。

高检测效能、选择性好、高速快捷。

类型：

按两相状态分：

a气相色谱（流动相为液体）b液相色谱（流动相为液体）c超临界流体色谱（临界相为超临界流体）

按固定相的外形及性质分类：

a柱色谱：

固定相装在管内的色谱法

b薄层色谱：

固定相涂在玻璃板或其他平板上的色谱法

按分离原理分：

a吸附色谱：

利用固体固定相表面对样品中给