仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础而建立起来的分析方法.docx

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仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础而建立起来的分析方法

1.仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础而建立起来的分析方法。

2.一般将常用仪器分析方法分为：

光学分析法、电分析化学法、分离分析法、和其他仪器分析方法等类型。

3.光学分析法是根据物质发射的电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用而建立起来的一类分析方法的统称。

4.光谱法是通过检测试样光谱的波长和强度来进行分析的。

5.电分析化学法或称电化学分析法，是根据电化学原理和物质溶液的电化学性质而建立的一类分析方法。

6.仪器分析的特点：

1）仪器分析法的检测灵敏度很高，其最低检出量或最低检出浓度都非常低。

2）仪器分析法的试样用量一般较少。

3）仪器分析法重现性较好，分离速度快，操作简便，易于实现自动化、信息化和在线检测及活体分析等。

4）仪器分析法可实现复杂混合物成分分离、鉴定或结构测定。

5）仪器分析可在物质原始状态下进行分析，可实现非破坏性的无损分析及表面、微区、逐层分析和形态、价态、能态等分析。

6）仪器分析法测定的准确的一般不如化学分析法。

7）几乎所有分析方法都是比较法，需要采用标准物质或纯物质作为参照。

8）仪器分析需要结构较复杂的昂贵仪器设备，一次性投入较大，分析成本一般比化学分析高。

7.光学分析法是是建立在物质发射的电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用基础之上的各种分析方法的统称。

8.电磁辐射具有波动性和粒子性。

9.光谱法可分为原子光谱和分子光谱。

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。

这类分析方法有原子发射光谱法（AES）、原子吸收光谱法（AAS）、原子荧光光谱法（AFS）、以及X射线荧光光谱（XFS）等。

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，表现形成为带光谱。

属于这类分析方法的有紫外—可见光谱吸收法（UV--Vis）、红外光谱法（IR）、分子荧光光谱法（MFS）和分子磷光光谱法（MPS）等。

10.原子发射光谱法是通过测定待测物质的发射光谱来进行分析的一类方法称为发射光谱法。

11.这种利用待测物质与电磁辐射相互作用时产生的特征吸收光谱来进行分析的方法，称为吸收光谱法。

12.光谱法仪器包含3个主要过程：

（1）光源提供能量

（2）能量与待测物质发生相互作用（3）检测相互作用时产生的信号。

13.光谱仪结构有5部分组成：

（1）光源，

（2）单色器，（3）试样池，（4）检测器，（5）读数器件。

14.常用的色散元件是光栅和棱镜。

15.光栅的角色率用dβ/dλ来表示，其物理意义是指两条波长相差dλ的光线被光栅色散后所分开的角度的大小。

16.倒色散率的含义是焦面上每毫米距离内所容纳的波长数，单位长用nm.mm-1。

17.光栅的理论分辨率R等于刻线总数N与光谱级次K的乘积：

R=KN=

18.检测器的功能是将光辐射信号转化为可量化输出的信号，主要有两类检测器：

光电检测器和热检测器。

19.常用的光电检测器有光电管和光电倍增管。

20.原子发射光谱法（AES）：

是根据试样中不同元素的原子或离子在热激发和电激发下，发射特征的电磁辐射而进行元素定性和定量分析的方法。

它是光学分析法中产生与发展最早的一种方法。

21.原子发射光谱包括3个过程，即首先由光源提供能量使试样蒸发，形成气态原子，并进一步使使气态原子激发而产生光辐射；然后将光源发出的复合光经单色器分解成按波长顺序排列的谱线，形成光谱；最后用检测器检测光谱中谱线的波长和强度。

由于待测元素原子的能级结构不同，因此发射谱线的波长不同，据此可对试样进行定性分析；由于待测原子的浓度不同，所以发射谱线强度不同，据此可实现元素的定量测定。

22.原子发射光谱法目前成为无机元素分析的最强有力手段之一。

主要特点是

（1）灵敏度高

（2）选择性好（3）检出线低。

23.原子发射光谱是由原子外层电子在能级间跃迁产生的线状光谱，反映的是原子及其离子的性质，与原子或离子来源的分子状态无关。

24.原子外层的基态电子在其邻近的能级间跃迁所产生的谱线称为共振线。

25.影响谱线强度的因素如下：

（1）统计权重

（2）跃迁概率

（3）激发能

（4）激发温度

（5）基态原子数

26.当原子的激发态原子从中心区域发射谱线时，必须通过弧层边缘到达检测器。

此时，发射的电磁辐射就可能被处在弧焰边缘的同种原子的基态或较低能级态的原子所吸收，造成检测器接受到的谱线强度减弱。

这种现象，称为自吸现象。

27.自吸现象对谱线中心强度影响很大。

当元素含量很低时，不表现出自吸。

当含量增大，自吸现象增加。

当自吸现象非常严重时，谱线中心的辐射都被吸收了，好像是两条谱线，这种现象称为自蚀。

28.等离子体是一种电离度大于0.1%的电离气体，由电子、正离子、原子和分子所组成，其中电子数目和正离子数目基本相等，整体呈电中性。

29.ICP结构，由高频发生器和感应圈、等离子体炬管和供气系统、试样引入系统三部分组成。

30.等离子焰炬分为三个区域：

焰心区内焰区尾焰区

31.原子吸收光谱法（AAS）又称原子吸收分光光度法或简称原子吸收法。

所谓原子吸收是指：

气态基态原子对于同种原子发射出来的特征光谱辐射具有吸收能力的现象。

32.原子吸收光谱仪主要由锐线光源、原子化器、分光系统和检测系统4部分组成。

（1）锐线的作用是发射待测元素的共振辐射。

常用的的元件是空心阴极灯。

（2）原子化器的作用是提供足够的能量，使试液雾化，区溶剂，脱水，解离产生待测元素的基态自由原子。

常用的装置有火焰原子化器和非火焰原子化器。

（3）分光系统作用是分离谱线，把共振线与光源发射的其他谱线分离开，并将其聚焦到光电倍增管上。

目前使用的仪器大多采用光栅作色散元件。

（4）检测系统的作用接受欲测量的光信号，并将其转为电信号，经放大和运算处理后，给出分析结果。

检测系统包括检测器，运算放大器和读数系统等。

常用检测器是光电倍增管。

33.按照燃气与助燃气混合比例（简称燃助比）可将火焰划分为三类：

化学计量火焰、富燃火焰、贫燃火焰。

34.非火焰原子化器主要是指电热高温石墨炉原子化器，其工作原理是大电流通过石墨管产生高热高温，最高温度可达到3000K，使试样原子化。

这种方法又称电热原子化法。

35.干扰主要有：

物理干扰，化学干扰，电离干扰，光谱干扰。

36.紫外—可见吸收光谱法（UV—VIS）又称紫外—可见分光光度法。

它是基于某些物质分子对紫外—可见光谱区辐射的吸收特性建立起来的分析测定方法。

这种分子吸收光谱主要产生与分子的外层价电子在电子能级间的跃迁。

37.基本术语生色团和助色团，生色团是指分子中能吸收紫外或可见光的基团，主要是具有不饱和键和含有孤对电子的基团。

助色团是指具有非键电子对的基团。

38.红外光谱法IR又称为分子振动转动光谱，也是一种分子吸收光谱。

当试样分子受到波长连续变化的红外光照射时，与分子具有振动频率相同的特定波长的红外光会被吸收，产生分子振动和转动能级，从基态到激发态的跃迁，使相应于这些区域的透射光强减弱。

记录红外光的透射比与波长数与波长关系的曲线，就得到了红外吸收光谱。

红外光谱法不仅能进行定性和定量分析，而且是鉴定化合物和分子结构的重要手段。

39.计算化合物的不饱和度。

由元素分析结构或质谱分析数据可确定分子式，并求出不饱和度U

40.电分析化学法又称电化学分析法。

它是应用电化学原理和实验技术建立起来的一类分析法的统称。

根据所测量的电参量不同，电分析化学法可分为：

电导法、电位法、电解分析法、库仑分析法、伏安法和极谱法等。

41.当有电流通过电极/溶液界面时，原有的热力学被破坏，致使电极电位偏离平衡电位，这种现象称为极化现象。

根据产生极化现象原因不同，通常把极化分为两类：

浓差极化和电化学极化。

42.由于极化现象的存在，使电极在某一电流密度下的实际电极电位与平衡电位之间产生了偏离值。

这一偏离值称为超电位（或过电位）

43.参比电极是指在电化学测量经常使用的条件下，其电极电位实际上保持不变，用于观察、测量指示电极或工作电极电极电位的一类电极。

它与待测电极组成电池，通过测定电动势测得待测电极的电位。

44.“总离子强度调节缓冲剂TISAB”，以确保试样溶液和标准溶液的离子强度一致，并起到控制溶液的pH和掩蔽干扰离子的作用。

45.电位滴定的最大优点是

（1）它可以应用于不能使用指示剂滴定的场合（例如被测试液浑浊，有色或缺乏合适的指示剂等）

（2）并且便于实现自动化，进行电位滴定时，每加一次滴定剂测量一次电动势，直至超过化学计量点为止。

这样就得到一系列的滴定剂用量（V）和相应的电动势（E）.

46.库仑分析的基本依据的法拉第电解定律。

47.法拉第电解定律表示在电解反应时，在电极上发生化学变化的物质的质量m与通过电解池的电荷量Q成正比。

48.当极谱波的扩散电流值等于极限扩散电流的一半时，它所对应的滴汞电极的电位称为半波电位。

49.在利用吸附原理分离植物叶色素的实验中创立了色谱法。

这是分离科学技术发展中的重要里程碑。

50.色谱法按两相状态分类：

气体为流动相的色谱称为气相色谱GC，根据固定相是固体吸附剂还是固定液，又可为气固色谱GSC和气液色谱GLC。

按固定相的外形分类：

柱色谱、平板色谱。

按分离剂机理分类：

主要有吸附色谱、分配色谱、离子色谱IC和体积排阻色谱SEC等。

51.吸附色谱利用固定相表面对不同组分的物理吸附性能的差异进行分离。

52.色谱法的特点

（1）分离效能高

（2）灵敏度高（3）分析速度快（4）应用范围广。

53.色谱柱内紧密而均匀的装涂在惰性载体上的液体固定相，流动相则连续不断的流经其间，两相充分接触但互补相溶，这个过程叫分配，实现组分分离。

54.试样各组分经色谱柱分离后，从柱后流入检测器，检测器将各组分浓度（或质量）的变化转化为电压或电流信号，再由记录仪记录下来，所得的电信号强度随时间变化的曲线，称为流出曲线，也叫色谱图。

55.色谱图是色谱分析定性定量的依据，也是研究色谱过程机理的依据。

56.

（1）基线在实验操作条件下，色谱柱后没有试样组分进行检测时仪器记录到的信号称为基线，稳定的基线是一条平行与横坐标的水平直线

（2）色谱峰高从色谱峰顶至基线垂直距离表示以h

（3）色谱峰区域宽度流出曲线的一个重要参数，通常有3种表示方式。

标准差0.607倍峰高处峰宽的一半

半峰宽峰高一半处的宽度，即从峰高的中点作基线的平行线与峰两侧相交的截距

峰低宽在峰两侧拐点处所作切线与基线相交的截距

（4）色谱峰面积A峰轮阔线与峰底之间的面积

57.保留值是试样各组分，即溶质在色谱柱中滞留时间的数值。

它取决于组分在两相间的分配过程，是由色谱分离过程中的热力学因素决定的。

它反映了溶质与固定相作用力类型和大小，与两者分子结构有关，是重要的热力学参数和色谱定性的依据，通常它可以用时间或用将组分带出色谱柱的流动相体积来表示。

58.用时间表示的保留值。

（1）死时间实际上就是流动相流经色谱柱所需的时间。

（2）保留时间

（3）调整保留时间

59.用体积表示的保留值。

（1）死体积

（2）保留体积

（3）调整保留体积

60.分配系数K又称平衡常数，是指在一定的温度和压力下，组分在两相间达到分配平衡时，组分在固定相中的浓度与流动相中的浓度之比

61.分子间的作用力是一种极弱的吸引力，主要包括静电力、诱导力、色散力和氢键力。

根据分离机制不同，液相色谱可分为：

液固吸附色谱、液液分配色谱、化学键合相色谱、离子交换色谱以及分子排阻色谱等。

出师表

两汉：

诸葛亮

　　先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。

然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。

诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。

　　宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。

若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。

　　侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：

愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。

　　将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：

愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。

　　亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。

先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。

侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也

。

　　臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。

先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。

后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

　　先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。

受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。

今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。

此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。

至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。

　　愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。

若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。

臣不胜受恩感激。

　　今当远离，临表涕零，不知所言。

62.