仪器分析复习参考资环含答案Word格式.docx

1、物质对光的吸收程度。透光度（透射比）：透过光强度（I）与入射光强度（I0）之比。吸光系数：摩尔吸光系数：吸光系数与浓度单位有关，用摩尔浓度单位时得到的为摩尔吸光系数。生色团：含有不饱和键，能吸收紫外可见光产生*或n* 跃迁的基团称为生色团或发色团。如：C=C、CC、C=O、C=N、N=N、COOH等。助色团：含有未成键n电子，本身不产生吸收峰、但与发色团相连，能使发色团吸收峰向长波方向移动，吸收强度增加的杂原子基团称为助色团，如：NH2，OH，OR，SR，X等。显色反应：将待测组分转变为有色化合物的反应叫显色反应。显色剂：能与待测组分生成有色化合物的试剂叫显色剂。标准曲线法：配制一系列不同浓度

2、的被测成分的标准溶液，然后在一定测量条件下，分别测出它们的吸光度A，建立A与浓度c的回归方程或绘制标准曲线；在相同条件下测出待测样品的吸光度，通过回归方程或标准曲线算出的待测物的浓度。工作曲线法：样品处理过程（如分离、显色等）会造成测定过程的系统误差，为了消除这些误差，可以按照样品处理过程的步骤和条件，测定标准样品的吸光度随浓度变化的曲线（或回归方程），称为工作曲线。标准加入法：将一定体积的、不同浓度的几个标准溶液分别加入到几个具有相同体积的同一待测液中，分别测定吸光度A，并绘制A-c工作曲线。将所绘制的直线外推，延长线在横坐标上的截距（绝对值）为待测液的浓度。光源：提供激发所需入射光的装置。

3、单色器：是提供将光源辐射的复合光分成单色光的光学装置。光栅：利用多狭缝干涉和单狭缝衍射的联合作用，将复合光色散为“单色光”；多狭缝干涉决定谱线的位置，单狭缝衍射决定谱线的强度分布。波长分辨率：光谱仪分辨谱线的能力。检测器：分光光度计中检测信号的器件称为检测器。双波长法：双波长分光光度计是用两个不同波长（1和2）的单色光交替通过样品溶液（不需使用参比溶液）后到达检测系统，得到样品溶液在两波长处的吸光度的差值12。只要波长合适就可扣除背景的吸光度。原子的能级项：原子的能级通常用符号n（2S+1）LJ来表示，称为能级项。原子的能级图：把原子中各种可能的光谱项和能级间的跃迁，用图解的形式表现出来就是原

4、子的能级图。共振线：由激发态直接跃迁到基态所发射的谱线。积分吸收：由于原子吸收线和发射线是具有一定宽度范围的谱线，且这种宽度还受试验条件的影响。通过测量吸收曲线所包含的整个吸收峰的面积，即求积分吸收,可测定出基态原子的总量。峰值（极大）吸收：吸收谱线中心波长的吸收系数。锐线光源：为了测得峰值吸收，光源必须满足以下条件1、发射线和吸收线的中心频率相重合；2、发射线的半宽度比吸收线的窄得多（1/5-1/10）。这种光源叫做锐线光源。空心阴极灯：空心阴极灯是一种低压辉光放电管。原子化器：使试样中被测元素形成比率高而又十分稳定的基态原子的装置。火焰原子化：利用火焰加热的手段实现原子化的方法。富燃焰：是

5、燃助比大于化学计量比的火焰。贫燃焰：是燃助比小雨化学计量比的火焰。化学计量焰：是大致按照燃气和助燃气的化学反应的计量关系供气的火焰。石墨炉原子化：利用电能将石墨管加热至3000左右，使其中的试样原子化的装置。塞曼效应：在磁场作用下，光源辐射的每一条谱线分裂成几条偏振化的分线，这种现象称为塞曼效应。背景干扰：火焰原子化过程中，存在某些基态分子，其吸收光谱带重叠在待测元素共振线上，引起吸收值的增加，通常将这种不是待测元素引起的吸收称为分子吸收或称为背景吸收。由背景吸收引起的干扰称为背景干扰。物理干扰：试样在转移、蒸发过程中，由于溶质或溶剂的特性（如粘度、表面张力等）以及雾化气体压力等的变化，使喷雾

6、效率或待测元素进入火焰的速度发生改变而引起的干扰。化学干扰：干扰物与被测元素之间形成较强的化学键或晶体，不易解离而影响原子化。原子发射光谱分析（简称发射光谱分析）：是根据待测物质的气态原子或离子被激发后所发射的特征谱线的波长及其强度来测定物质的元素组成和含量的一种分析技术。等离子体：是由自由电子、离子和中性原子或分子所组成，在总体上呈电中性的高温气体。荧光和磷光:损失部分能量后,从高能态返回基态，也可通过释放热的形式经无发射退激从激发态返回基态。 单重态与三重态、原子荧光：当气态基态原子被具有特征波长的共振线光束照射后，从基态或低能态跃迁到高能态，大约在10-8S内又跃回到基态或低能态，发射出

7、与照射光相同或不同波长的光，称为原子荧光。分子荧光：分子在紫外可见光的照射下，吸收能量，电子跃迁到较高能级的激发态，变为高能态的激发分子，在很短的时间内（约10-8S），它们通过分子碰撞以热的形式损失一部分能量，从所处的激发能级跃迁至第一激发态的最低振动能级（不发光）；由最低振动能级跃迁至基态时，激发分子以光的形式释放出它所吸收的能量，这时所发的光称为分子荧光。荧光分析：利用光能激发产生的原子荧光谱线的波长和强度进行物质的定性和定量分析的方法。荧光强度：指荧光物质在一定激发条件下产生荧光的大小。固定相：互不相溶的两相中固定不动的为固定相。色谱柱：装有固定相的管子称为色谱柱。洗脱;冲洗过程叫做洗

8、脱。流动相：互不相溶的两相中不断经过固定相流动的为流动相。色谱图：实验中，相对于石油醚而固定不动的碳酸钙称为固定相， 装有固定相的管子称为色谱柱，冲洗过程称为洗脱， 用于洗脱的溶液称为流动相， 得到的图谱称为色谱图。色谱图是反映被色谱分离的各组分从色谱柱中洗脱出的浓度随时间变化的图谱。荧光衍生物法、荧光淬灭法：荧光猝灭又称荧光熄灭；指任何可使荧光物质的荧光强度下降的作用，或任何可使荧光量子产率降低的作用。色谱分析：利用样品中各种组分在固定相和流动相中受到作用力的不同，将待测样品中的各组分进行分离，然后顺序检测各组分的含量的分析方法。分配色谱：对于液相色谱，固定相与流动相均为液态物质时，利用组分

9、在作为固定相和流动相两种液体中溶解度的不同（分配系数不同）而进行分离。吸附色谱：用固体吸附剂作为固定相，利用组分在吸附剂上吸附力的不同、吸附平衡常数有差异，将组分分离。离子交换色谱：液相色谱中利用离子交换原理而进行分离的色谱方法。离子色谱凝胶色谱：液相色谱中利用分子大小不同进行分离的色谱。电色谱：利用带电物质在电场作用下移动速度不同进行分离的色谱。电泳就是一种最重要的电色谱。基线：只有流动相,而没有组分通过色谱柱和检测器时的色谱曲线，称为基线。色谱峰：色谱曲线的突起部分称为色谱峰。峰宽：为峰高0.607处峰的宽度；它反应了组分在色谱系统中扩散的程度。峰的宽度，也常用底峰宽和半高峰宽表示。保留时

10、间：色谱过程从组分进样开始，至流出色谱系统，浓度达到极大值所需的时间。保留体积：色谱过程从组分进样开始，至流出色谱系统，浓度达到极大值所消耗流动相的体积。死时间：是指流动相流过色谱系统浓度达到最大值所需的时间，也称流动相保留时间。死体积：是指流动相流过色谱系统浓度达到最大值所需的体积，等于分离系统中除固定相以外（流动相所占）的空间。校正保留时间：是指扣除死时间后的组分保留时间，表达式为：tR= tR-tM 。校正保留体积：是指扣除死体积的组分保留体积，表达式为：VR=VR-VM 。分离度R：指某两个相邻组分通过色谱系统后被分离的程度。塔板理论：把色谱柱比作蒸馏塔，引用蒸馏塔理论和概念，从而成功

11、的解释了色谱过程，通过该理论研究组分在色谱柱内迁移和扩散的数学模型，从而可准确的描述组分在色谱柱内运动的特征。固定液：在气液色谱和液液色谱中作为固定相的液体称为固定液。担体（载体）：是用来承载固定液的化学惰性的多孔性固体颗粒。溶剂强度：溶剂对试样的洗脱能力。正相色谱：当固定相为极性时，流动相为非极性溶剂，此时组分流出先后的顺序是非极性向极性过度，称为正相色谱。反相色谱：固定相为非极性，用极性溶剂作流动相，组分的流出顺序是极性组分先流出，称为反相色谱。离子对色谱：固定相与正相色谱或反相色谱相同，流动相是含有适当有机反离子的溶剂，它能与组分生成离子对，称为正相离子对色谱或反相离子对色谱。梯度洗脱：

12、指在分离过程中，随时间函数程序的改变，流动相的组成也逐渐改变，即流动相的强度（极性，pH，离子强度等）逐渐改变。电导、电极电位、电位滴定、极化、极谱图、极谱分析、伏安分析。二、复习思考题1、仪器分析学科的性质？仪器分析学科的性质是：多学科、多技术的交叉与综合，是分析科学。2、仪器分析的研究内容？仪器分析的基本内容：研究物质的性质特征、数量特征（信息）与其结构、组成的关系，并研究仪器技术与测试技术，获得有关的信息，通过这些关系，由分析信息进行定性和定量分析。3、仪器分析技术的分类方法？常用的分类方法是依据产生信息与测定讯号的特点（即根据所利用和测量的物理参数不同）进行分类。一般分成六大类：1、光

13、学分析、 2、电化学分析、3、色谱分析、 4、质谱分析、5、热分析、 6、自动化学分析。4、简述进行某项分析的一般分析流程。 分析流程 分析目的 1、确定分析问题 了解样品的性质与分析的目的、明确需要的信息、选定分析技术、建立分析方法 2、合理取样与存储样品 3、选择适当的分析技术、建立适当的分析方法 4、样品前处理 通过分析，取得分析的原始数据 5、执行分析方法，取得分析数据（上机测定） 6、分析数据和标样比较，以校验分析结果（上机测定） 处理数据，提取有用的信息 7、应用数学统计方法，从分析数据中提取有用信息 8、将分析结果表达为有关人员需要的形式 9、对分析结果的解释、研究、利用 5、仪

14、器分析的发展趋势？ 1.在计算机技术的影响下，智能化的仪器分析方法将逐渐成为常规分析的主要手段。 2. 灵敏度和选择性将进一步提高，许多新的超微量和超痕量的分析方法和技术将逐步建立。 3. 应用愈来愈广泛。 4. 各方法的联用，将进一步发挥各方法的效能，成为提高解决复杂分析问题能力的有效手段。6、简述描述光的四类参数，在仪器分析中有何作用？ 、光的波动性参数， 、光的数量参数， 、光的传播参数， 、光的偏振性参数. 7、用于分析的电磁波谱的划分方法及量子跃起类型？光的谱区范围跃迁类型 1、能谱区，核能、内层电子 2、光学光谱， 外层电子、价电子、分子振动、转动 3、波谱，电子自旋、核自旋8、物

15、质吸收或发射光的光能大小取决于什么？物质分子的运动状态。9、写出紫外光、可见光红外光的波长范围。紫外线10-400nm，可见光400-800nm，红外光0.8-1000um10、吸收光谱与发射光谱在原理上有何差别？11、分子中电子跃迁的类型及各跃迁的特点？1、* 跃迁：主要为有机分子中的CC键与CH键电子（单键）。跃迁的能量间距较大，产生跃迁需要的激发光波长在真空紫外区，约150nm左右，普通的紫外可见光谱分析不能利用。2、* 跃迁：主要是有机分子中的C=C，C=O，CC 等双键、三键电子。跃迁的能量间距约6电子伏特左右，产生这类跃迁需要吸收光子的波长在真空紫外区与石英紫外区之间，约200nm

16、左右，可被普通的紫外可见光谱分析利用。3、n* 跃迁：主要是含有O、N、P等杂原子的有机分子。但发生这类跃迁的几率较低，其摩尔吸光系数约102103 。4、n* 跃迁：主要是既含有C=C双键，又含有CO、C=S、N=O、N=N等杂原子的有机分子，由于n与*这两种分子轨道的能量间距较小，因此，产生这种跃迁需要吸收的光子在石英紫外区，其波长范围较宽，能被普通的紫外可见光谱分析所利用。这类跃迁的几率更低，其摩尔吸光系数约101102 。12、紫外可见光分光光度计的基本结构？简述各部分的性能及对分析的影响。由光源、单色器（分光系统）、吸收池、检测器和显示器等五大部分组成。光源的数量特征，要求光源有足够

17、高和稳定的强度。光源的不稳定性会叠加到定性信息中，影响测量的准确度与精确度。单色器（分光系统）：提供将光源辐射的复合光分成单色光的光学装置。单色器的功能：通过色散器件，将光源产生的包含多种波长成分的、波长连续的复色光，在空间上分开，呈按一定波长顺序排列的单色光，然后取出所需波长的单色光用于分析。单色器中入射狭缝越窄，则光谱带上任意一点的波长成分越纯，光谱的质量就越高；出射狭缝越小，则产生单色光的带宽小、单色性好、但能量小，影响仪器的信噪比。吸收池：即比色皿，根据测定波长的范围，用光学玻璃或石英加工而成。有不同大小光径的系列。光谱仪器中信号的传输主要是光强度特征的传送，受检测器影响很大。显示器：

18、显示器的类型因仪器的档次不同而有较大差异，常见的有：指针表头式，数值管表头式，液晶表头式，计算机配套显示器等。13、简述使用分光光度计应注意选择的一些测定条件？光的吸收定律（比尔定律）成立的前提条件是什么？1.分析波长的选择2.控制适当的样品吸光度范围3.选择适当的参比溶液（1） 保证分析光的单色性与平行性。（2） 稀溶液。在稀溶液中，组分分子之间、组分分子与溶剂分子之间的相互作用可以忽略，浓度对折射率的影响可以忽略，以保证吸光系数是常数。（3） 透光率只与待测分子的吸光有关，分析过程中除了组分吸光过程外，没有其它发光（如荧光）、散射、折射的变化。（4） 测量过程中，分析信号在仪器中的传送保持

19、线性关系。14、比色分析（又称吸光光度法）的定量分析方法有那几种？各有何优缺点？1、直接测定法，2、间接测定法，3、计算法，4、比较法，5、标准曲线法和工作曲线法，或者：1、单点校正法，简单、快速，但是要求标准溶液与未知试样的浓度尽可能接近，否者可能会产生较大的误差； 2、标准曲线法，能抵消测定中的系统误差偶然误差，但是操作复杂速度慢； 3、一元线性回归法，能抵消测定中的系统误差偶然误差，计算精确，适合大批量的定量分析，但是需要计算机等设备。15、比色分析中参比溶液有何作用？主要有哪几种类型？ 作用是调零 类型：1、溶剂空白：当显色剂及制备试液所用的其他试剂均为无色，被测试液中又无有色离子存在

20、时，可用蒸馏水等溶剂作参比溶液。 2、试剂空白：为防止试剂中含有待测成分的干扰物质，用试剂空白。 3、试液空白：被测试液存在其他有色离子时，应采用不加显色剂的被测试液作为参比溶液。 4、不显色（退色）空白：如果显色剂和试剂均有颜色时，则可按试液测定的方法，取一份试液加入适当的掩蔽剂，将被测组分掩蔽起来，使之不再与显色剂作用，以此作为参比溶液，消除一些共存组分的干扰。16、原子中电子的运动状态可用什么来描述？什么是电子轨道？电子轨道有哪些量子数决定？它们的取值范围？17、原子吸收法的特点？为什么通常不用原子吸收光谱法进行元素的定性分析？特点：检出限低、灵敏度高，选择性好，准确度高，测定元素多，操

21、作方便，适用范围广，不足之处是每测定一种元素要换上该元素的灯，还要改变某些操作条件，对于某些易生成难熔氧化物的元素，测定的灵敏度还不太高；对于某些非金属元素的测定，尚存在一定的困难。因为原子吸收法的基本原理是从光源发射出的具有待测元素的特征谱线的光，通过试样蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收，由发射光被减弱的程度来求得试样中待测组分的含量，如果不知道待测元素就不能选择光源，所以不能进行元素的定性分析。18、影响原子吸收谱线宽度的因素有哪些？在空心阴极灯中，谱线变宽主要受哪些因素影响？如何控制和减小？1.自然宽度：由原子发生能级间跃迁时，激发态原子的寿命不一样而产生的。一般在10-5nm数

22、量级，在原子吸收分析中，它的影响很小，可以忽略不计。2.多普勒变宽： 由原子无规则的热运动产生的，当样品中的基态原子向光源方向运动时，由于多普勒效应将使基态原子吸收较短的波长。相反，当原子离开光源方向运动时，将吸收较长的波长。这样，由于原子的无规则运动就使吸收谱线变宽。3.劳伦茨变宽：原子间或原子同其它粒子的碰撞使原子的基态能级稍有变化，因而吸收谱线变宽，变宽的程度穗气体压力的增加而增加，又称压力变宽L。电压安装稳压设备，材料纯度使用纯度较高的单元素灯，灯内气体纯度更换新灯19、简述原子吸收分光光度计的基本结构？与紫外可见光分光光度计相比，各部分有何特点？1、光源-吸收池（原子化系统）-分光系

23、统-检测、记录系统2、紫外-可见光分光度计： 光源-单色器-吸收池-检测器-显示器20、画出空心阴极灯的结构图，说明其工作原理。在高压电场作用下，电子由阴极高速射向阳极，在此过程中，电子与惰性气体碰撞，并使其电离，产生的正离子在电场的作用下被加速，造成对阴极表面的猛烈轰击，使阴极表面的原子被溅射出来，接着又受到正离子和电子的撞击而被激发到激发态，很快从激发态返回到基态，释放出该元素的共振线作为分析的作用光。21、空心阴极灯中的内充气体起什么作用？22、空心阴极灯的灯电流与辐射强度之间有什么关系？灯电流太大或太小会产生什么不利影响？灯电流太小，阴极区温度很低，发射线强度很弱，分析时难以调零且灵敏

24、度很低；灯电流太大，阴极区温度太高，溅射出来的原子密度太大，就会产生自吸效应，即在光源内存在的同种元素的基态原子对发射线产生吸收的现象。其结果使发射线强度减弱，谱线变宽。23、在原子吸收分析中，为什么光源要进行调制？为什么常采用峰值吸收法进行测量？1、因为原子吸收分析中光源需要发射出待测金属元素的特征谱线，所以待测金属元素不同所用的光源不同，另外灯电流过大或者过小都会影响发射线强度，所以需要进行调制；2、用一个锐线光源发射的作用光，锐线光源发射的带宽0要比吸收线的带宽小很多。在此条件下，我们可以认为在发射线带宽0的范围内原子吸收系数为常数，并正比于中心波长处的吸光系数K0。即符合比耳定律。24

25、、简述火焰原子化和石墨炉原子化的基本过程。1、火焰原子化：气液溶胶燃烧脱水气固溶胶固体加热熔融固体加热气化固体分解为基态原子。2、石墨炉原子化：测定时，取1-100l微量液体样品或数毫克固体样品，从石墨管中间的一个孔加到石墨管中，接通电源并程序控制阶梯升温，经干燥、灰化、原子化、除残，一次测定结束。25、原子化温度过高和过低对测定有何影响？燃烧温度低，有些金属元素原子化不完全；温度太高，不仅会增加噪声，也会增加电离，从而影响测定，特别是对碱金属和碱土金属元素。26、在火焰原子化中，为什么要调节燃助比及燃烧器的高低？怎样通过实验来确定最佳的燃助比和燃烧器高度？1、火焰的作用是使待测组分转变成基态

26、原子，不同的待测元素对火焰有不同的要求，调节燃助比可以控制火焰的温度与稳定性。2、在燃烧器上火焰的不同部位，产生的原子化效果不同，所以要调燃烧器的高低。旋转燃烧器高度旋钮，可以改变燃烧器的高度，使特征发射线通过火焰中基态原子浓度最高的区域，以提高测定灵敏度。27、石墨炉原子化法与火焰原子化法比较有何优缺点？石墨炉原子化法优点：1、原子化效率比火焰法高几百倍，原子蒸气停留时间长达1秒以上。 2、绝对灵敏度高。达10-12g以上，比火焰法高几个数量级。 3、通过调节电流大小控制温度，选择性好。可使待测元素的激发、电离等降低到最低限度 4、对于在低温蒸发的干扰元素，可先调至适当温度将它分馏除去。 5

27、、惰性气体除氧技术和石墨管提供的强还原气氛，适于测定易形成氧化物的元素。 6、液体、固体样品都可直接测定，用量很少。液体试样一般为1100l，固体试样为2040g。缺点：1、分析结果的精密度比火焰法差，通常其相对标准偏差为510； 2、试样基体蒸发和石墨炉本身氧化都会产生分子吸收光谱干扰。 3、石墨管管壁在高温下会辐射连续光谱，背景干扰严重，需进行背景校正。 4、要求低电压大电流的电源，需水冷却，需惰性气体氩或高纯氮气等设备。 5、操作复杂。难熔元素，石墨管经使用一定次数后，记忆效应加剧。火焰原子化法简单实用，操作方便，性能稳定，得到了广泛的应用。原子化效率低，分析灵敏度欠高，进样量较大，并且只能分析液体试样。（因为一方面它的雾化率仅有5%-20%，加之燃气、助燃气的高度稀释作用，以及气体在高温下的膨胀效应，使得火焰中待测元素原子浓度很低；另一方面，火焰中的活性组分与待测元素相互作用产生的化学干扰，也会降低待测元素原子的浓度；同时，由于火焰中气流的上升和扩散，使得待测元素原子在吸收区内停留时间仅为10-3s左右，这必然会影响对特征谱线的吸收。）2