仪器分析第十二章复习
《仪器分析》课后习题答案参考
《仪器分析》课后习题答案参考第一章电位分析法1~4 略5.(1)pMg x=5.4(2)3.65×10-6– 4.98×10-66. -17%7. 4.27×10-4%8.(1)=5.4×10-4lg=-2.31=5.0×10-3(2) Cl- =1.0×10-2 mol/L9. pH x ==5.74R入=1011Ω10. Cx=8.03×10-4 mol/L第二章电重量分析和库仑分析法1. 1.64 V2. -1.342,0.2383. 1.08 V,0.4V,7333 s4. Co先析出,阴极电位应维持在-0.313 – -0.795V之间阴极电位应维持在-0.455 – -0.795V之间5 Bi:0.283-0.190V(vs.SHE);-0.005 - -0.098(vs. Ag/AgCl)Cu:0.310-0.159V(vs.SHE);0.022 - -0.129(vs. Ag/AgCl)Ag:0.739-0.444V(vs.SHE);0.451 – 0.156(vs. Ag/AgCl)控制阴极电位大于0.310V(vs.SHE),可以使Ag分离,Cu2+和BiO+不能分离。
6 ,7 , ,89.10. t= 4472s11 6.1×10-4 mol/Lpt阴极产生OH-,改变pH使副反应发生,故pt阴极应用玻璃砂芯套管隔离第三章 伏安法和极谱分析法1~3 略4. 当pH=7时,当pH=5时,5. (1) 线性回归方程: y =6.0733x + 0.3652(2)0.536 mmol/L6. M C x 41023.2-⨯=7. 22.7 μA8. 0.0879. 1.75 ×10-3mol/L10. -0.626 V11. 5.9×10-3第四章气相色谱法1~14 略15. 8.5%,20.6%,60.9%16. 2.15%,3.09%,2.75%,6.18%,85.84%17. (1)4.5, (2)48mL,(3)5.4min,(4)103,(5)1866,(6)1.07nm18. (1)8.6,(2)1.4419. (1)n有效(A) = 636.59n有效(B) = 676(2) 2 m20.(1)0.45 ,(2)7111121.(1)4,(2)4,(3),22. (1)3236,2898,2820,3261,(2)3054(3)0.33m第五章高效液相色谱法1~16 略17. 26.24%,27.26%18. 1600,6.7,7.3,1.1,0.8,7 m19. 0.63,2.38,2.65,4.034021,3099,2818,3394,595,1535,1486,217820. 5.1%21. 0.47%第六章原子发射光谱仪1~8 略9. 2.57 eV10. 0.573%。
仪器分析课件chap12 分子发光分析法
电子处于激发态是不稳定状态,返回基态时,
通过辐射跃迁(发光)和非辐射跃迁(热)等方式失去能
量。
传递途径
辐射跃迁
非辐射跃迁
荧光 延迟荧光 磷光
系间窜越 内转换 外转换 振动弛豫
返回速度快的途径,发生几率大!
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总目录
内容导航 第一节 分子荧光磷光产生基本原理 重点与难点
(一)、非辐射跃迁
e
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内容导航 第一节 分子荧光磷光产生基本原理 重点与难点
3. 系间窜越:不同多重态在有重叠的振动能级间的 非辐射跃迁。电子自旋改变,跃迁禁阻,通过自旋轨道耦合等跃迁。
S2 S1
S0 e
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内容导航 第一节 分子荧光磷光产生基本原理 重点与难点
4. 外转换:激发态分子与溶剂或其他分子之 间产生相互作用而损失能量回到基态的非辐射 跃迁。
f
S0
T1
i
e
i
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内容导航 第一节 分子荧光磷光产生基本原理 重点与难点
2. 磷光发射:电子由第一激发三重态的最低振动能 级→基态各振动能级。发光时间:10-4~100s 。
I I f
aS2
S1
T1
hv′
S0
e
S0 →激发态→振动弛豫→内转换→系间窜越→ T1→振动弛豫→ S0
电子由基态跃迁到激发态,当电子由激发态返回基态
时,以发射电磁辐射(即光)的形式释放能量。
电能
电致发光
分子 发光
+
化学能 光能
生物活性参 与化学发光
化学发光 光致发光 生物发光
仪器分析复习材料
仪器分析复习材料仪器分析复习材料Ⅰ名词解释:内插法:图p153(⾃绘)透射率:T=I t /I 0吸光度与透射率关系A=-lgT朗伯⽐尔定律: A=ξ*L*C ;ξ=M/10*E (双波长法联⽴⽅程) 紫外分光仪器相对误差: RE=0.434△T/T*lgT 荧光效率=发射荧光量⼦数/吸收激发光量⼦数荧光强度 F=KC (ECL<0.05)不饱和度Ω=1+C+(N-H(和卤族))/2 核磁峰数=n+1受到不同相邻H 时,J 值相同峰数=(n+n ’+….)+1 J 值不同峰数=(n+1)(n ’+1)… 质谱分辨率 R=M ⼩/△M亚稳离⼦峰 M=M 2(裂解后)/M (裂解前)⽤于验证裂解产物⾊谱分辨率 R=2*(Tr2-Tr1)/(w1+w2) 分配系数 K Tr=To(1+K*V) 分配因⼦ k=Tr’/To理论塔板⾼度 n=16(Tr/w)2=5.54(Tr/w 1/2)2理论塔板数H=L/n⽓相⾊谱重要公式 H=A+B/u+Cu 归⼀化法公式 M i =Af i /∑Af 内标法公式 W=A i f i m s /A s f s m 相对⽐移值 R f =L/L 0Ⅳ课后习题答案第⼋章电位法和永停滴定法1.名词解释指⽰电极:在电化学电池中借以反映待测离⼦活度,发⽣所需电化学反应或激发信号的电极参⽐电极:在恒温恒压条件下,电极电位不随溶液中被测离⼦活度的变化⽽变化,具有基本恒定电位值的电极⽢汞电极:由汞、⽢汞及KCL溶液组成随CL-浓度⽽改变电位的电极. 在CL-浓度不变时多做参⽐2.简述离⼦选择电极类型以及测量⽅法离⼦选择电极类型:晶体膜电极、⾮晶体膜电极、⽓敏电极、酶电极测量⽅法:标准曲线法、标准⽐较法、标准加⼊法3.简述玻璃电极作⽤原理。
以及为什么使⽤前要在蒸馏⽔中浸泡⼀天原理:玻璃膜吸收⽔分形成⽔化凝胶层使凝胶层内Na+位点⼏乎全被H+占据,因SiO3对H+选择性更强导致H+进⼊多⽽Na+出来少产⽣了电位差8.总离⼦强度调节剂主要组成和作⽤,并说明加⼊的⽬的组成:离⼦强度调节剂、缓冲剂、掩蔽剂作⽤:1.提⾼离⼦强度 2.保持液接电位稳定 3.PH缓冲作⽤ 4.掩蔽⼲扰离⼦计算100ml⽔中测Ca2+ E=-0.0619 v 加⼊0.0731MOL/L Ca2+标准液1ML E=-0.0483求原Ca2+浓度解析利⽤标准加⼊法公式解(3.87*10-4)PH=4.00缓冲液⽤电级测E=0.209 当插⼊未知液时 E=0.312 E=0.088 E=-0.017求未知液的PH值利⽤计算ph公式计算(5.75 1.15 0.17)第九章光谱分析概论2.吸收光谱和发射光谱有何异同?同:都是通过物质能级的跃迁,量⼦化的以辐射形式进⾏的能量变化显⽰异:吸收光谱是物质选择性吸收辐射产⽣的谱线发射光谱是物质受刺激后,由激发态回到基态或较低能态时所释放的辐射强度谱线3.什么是分⼦光谱法,什么是原⼦光谱法原⼦光谱:明锐分⽴的现状光谱,每条线状光谱对应⼀定波长,只于原⼦离⼦性质有关,与原⼦、离⼦来源的分⼦⽆关。
仪器分析第十二章电位分析法
RT ln aM (外) nF aM (内)
22
由于内参比溶液中Mn+的活度不变
E膜常 数R nF TlnaM(外 )
23
4.离子选择性电极的作用原理
离子选择性电极的电位为内参比电极的电位 与膜电位之和,即:
10
2.银—氯化银电极
首先在银丝或铂丝上镀一层纯银,将其洗 净后,再电解(作阳极)在电极上覆盖一 层淡紫色的AgCl,再将其浸在用AgCl饱和 的含氯离子的溶液中。
半电池:Ag︱AgCl(s)︱Cl-(xmol·L-1)
半反应:AgCl+e
Ag+Cl-
电极电位:
11
三、第三类电极 此类电极是指金属与两种具有共同阴离子
组成:金属与该金属离子溶液组成
半电池:M︱Mn+(x mol·L-1)
半反应:Mn+ +ne
M
电极电位:
常见电极:Ag、Cu、Zn、Cd、Hg、Pb.
用上述电极可以测定这些离子的活度。
7
二、第二类电极
此类电极是指在金属上覆盖它的难溶化合 物(如盐、氧化物、氢氧化物、络合物 等),并浸在含难溶化合物的阴离子溶液 中构成。以MA为难溶化合物,则
4
衡电位。 例如用金属银电极和饱和甘汞电极组成电
池来测量电解质溶液中银离子的含量。 请同学们写出电池表达式和电池电动势的
表达式。
5
12.2金属基指示电极(经典电极)
金属基指示电极按其组成体系及响应机理 的不同,可分为下列几类:
第一类电极
金属基指示电极
第二类电极 第三类电极
零类电极
仪器分析各章复习内容和要求
微纳尺度分析技术
总结词
高灵敏度、高分辨率、纳米技术
详细描述
微纳尺度分析技术是近年来仪器分析领域的重要发展方 向。这类技术利用纳米材料和纳米结构的高比表面积、 高活性等特点,实现了高灵敏度和高分辨率的分析。纳 米孔、纳米通道和纳米薄膜等新型检测器件的研发,为 生物分子和离子的快速、准确检测提供了新的手段。此 外,纳米材料在光谱、质谱和色谱等领域的应用也取得 了重要进展,为复杂样品的高效分离和检测提供了有力 支持。
VS
操作误差
操作过程中由于人为因素导致的误差。
误差来源与控制
• 环境因素误差:如温度、湿度等环境条件对分析结果的影 响。
误差来源与控制
01
误差控制
02
03
04
定期校准仪器设备,确保其精 度和稳定性。
培训操作人员,提高操作技能 和规范性。
对环境条件进行监控和调整, 确保其在适宜的范围内。
质量评价与标准物质
详细描述
在进行仪器分析时,需要按照仪器操作规程正确操作仪器,确保仪器处于良好的工作状态。同时,仪器的日常维 护和保养也必不可少,如定期清洗、检查、校准等,以保持仪器的准确性和稳定性。对于仪器的常见故障和问题, 也需要了解并掌握相应的解决方法。
数据处理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分析
总结词
数据处理与分析是仪器分析实验的重要环节,涉及数据采集、整理、处理和解释等步骤。
详细描述
质谱分析法主要包括气相色谱-质谱联用、液相色谱-质谱联用等,广 泛应用于化合物鉴定和复杂混合物分析。
复习内容
掌握各种质谱分析法的原理、操作和解析方法。
要求
能够根据不同情况选择合适的质谱分析方法,并能够进行实验操作和 结果解析。
《仪器分析》复习资料
《仪器分析》课程期末复习资料. 《仪器分析》课程讲稿章节目录:第一章绪论及课程导学第一节仪器分析概述第二节常见分析仪器概论第二章电化学分析法第一节电化学分析法概述第二节电位法的基本原理第三节直接电位法第四节电位滴定法第五节永停滴定法第三章光谱分析法概论第一节电磁辐射及其与物质的相互作用第二节光学分析法的分类第三节光谱分析仪器第四章紫外-可见分光光度法第一节紫外-可见分光光度法的基本原理和概念第二节紫外-可见分光光度计第三节紫外-可见分光光度分析方法第五章荧光分析法第一节荧光分析法的基本原理第二节荧光定量分析方法第三节荧光分光光度计和荧光分析技术第六章红外吸收光谱法第一节红外吸收光谱法的基本原理第二节有机化合物的典型光谱第三节红外吸收光谱仪第四节红外吸收光谱分析第七章原子吸收分光光度法第一节原子吸收分光光度法的基本原理第二节原子吸收分光光度计第三节原子吸收分光光度实验方法第八章核磁共振波谱法第一节核磁共振波谱法的基本原理第二节核磁共振仪第三节化学位移第四节偶合常数第五节核磁共振氢谱的解析第九章质谱法第一节质谱法的基本原理和质谱仪第二节质谱中的主要离子及其裂解类型第三节有机化合物的质谱解析第十章色谱分析法概论第一节色谱法的分类第二节色谱过程和色谱流出曲线第三节色谱参数第四节色谱法的基本原理第五节色谱法的基本理论第十一章平面色谱法第一节平面色谱法的分类和有关参数第二节薄层色谱法第三节纸色谱法第十二章气相色谱法第一节气相色谱法的分类和气相色谱仪第二节气相色谱法的固定相和载气第三节气相色谱检测器第四节气相色谱速率理论和分离条件选择第五节气相色谱法定性与定量分析方法第十三章高效液相色谱法第一节高效液相色谱法的主要类型第二节高效液相色谱法的固定相和流动相第三节高效液相色谱速率理论和分离方法选择第四节高效液相色谱仪第五节高效液相色谱定性与定量分析方法第十四章毛细管电泳法第一节毛细管电泳基础理论第二节毛细管电泳的主要分离模式第三节毛细管电泳仪第十五章色谱联用分析法第一节色谱-质谱联用分析法第二节色谱-色谱联用分析法客观部分:(单项选择、多项选择、判断)(一)、单项选择部分1. 分析化学的方法可分为化学分析和仪器分析,这是按照(D)分的。
2015级成人高等教育中医学院本科班
2015级成人高等教育中医学院本科班《仪器分析》复习题第一章绪论1、仪器分析的特点。
2、仪器分析方法的类型。
第二章光谱分析法概论一、名词解释电磁波谱原子吸收光谱光谱法二、简答题1.简述光学分析法的三个过程。
2.光的波粒二相性基本参数(1)光的波动性波动性参数:关系式λ=c/ν,v=104/λ=104ν/cλ(波长);v (频率);C (光速);ν=1/λ(波数——波长的倒数)。
单色光——指只含一种频率或波长的光。
复合光——指多种频率或波长的光。
散射光(杂散光)——指定波长外的光。
(2)光的微粒性微粒性参数:E=hν=h c/λh=6.626×10-34J·s (普朗克常数,Planck);c=3×1010cm·s-13.光谱区中紫外、可见、红外对应的波长范围?(1)紫外:200-400nm;(2)可见光:400-800nm;(3)近红外:0.8-2.5μm;(4)中红外:2.5-50μm;(5)远红外:50--1000μm。
4.光谱法的仪器由哪几部分组成?它们的作用是什么?5.按能量递增和波长递增的顺序分别排列下列电磁辐射区:红外光区、无线电波区、可见光区、紫外光区、X射线区、微波区。
三、计算题1.计算(1) 2500cm-1波数的波长(nm)(2) Na 588-995nm相应的能量(eV)(3) 670. 7nm Li线的频率(Hz)2.计算下列各种跃迁所需的能量范围(eV)及相应的波长范围(1)原子内层电子跃迁(2)原子外层电子跃迁(3)分子的电子跃迁(4)分子振动能级跃迁(5)分子转动能级跃迁3.阐述为什么原子光谱为线光谱,分子光谱为带光谱。
如果说原子光谱谱线强度分布也是峰状的,对吗?为什么?第三章紫外-可见分光光度法1、名词解释透光率吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)发色团和助色团吸收曲线标准曲线末端吸收试剂空白2.物质对光的吸收程度可用哪几种符号表示,各代表什么含义?3.什么是朗伯-比尔定律?其物理意义是什么?4.简述导致偏离朗伯-比尔定律的原因。
现代仪器分析第二版部分习题解答.doc
现代仪器分析习题解答2009年春第12章电位分析及离子选择性电极分析法P2161.什么是电位分析法?什么是离子选择性电极分析法?答:利用电极电位和溶液中某种离了的活度或浓度Z间的关系來测定待测物质活度或浓度的电化学分析法称为电位分析法。
以离子选择性电极做指示电极的电位分析,称为离子选择性电极分析法。
2.何谓电位分析中的指示电极和参比屯极?金属基电极和膜电极冇何区别?答:电化学中把电位随溶液中待测离了活度或浓度变化而变化,并能反映出待测离了活度或浓度的电极称为指示电极。
电极电位恒定,不受溶液组成或电流流动方向变化影响的电极称为参比电极。
金属基电极的敏感膜是由离子交换型的刚性基质玻璃熔融烧制而成的。
膜电极的敏感膜一般是由在水中溶解度很小,11能导屯的金属难溶盐经加压或拉制而成的单晶、多晶或混晶活性膜。
4.何谓TISAB溶液?它有哪些作用?答:在测定溶液屮加入大量的、对测定离子不干扰的惰性电解质及适量的pH缓冲剂和一定的掩蔽剂,构成总离子强度调节缓冲液(TISAB)。
其作用有:恒定离了强度、控制溶液pH、消除干扰离了影响、稳定液接电位。
5.25°C时,用pH=4.00的标准缓冲溶液测得电池:“玻璃电极I H+ (a=X mol.L1) |饱和甘汞电极”的电动势为0.814V,那么在6?(HA C)=1.00X103 mol.L-1的醋酸溶液中,此电池的电动势为多少?(K H Ac=1.8X10t设a H+=[H+])解:•产(p 叶申孑(p(+)- (K-0. 0592pHi)E2= (p(+>-</)(-)=(p(+)- (K-0. 0592pH2)/.E2- Ei= E2-0. 814=0. 0592 (pH2- pH】)AE2=0. 814+0. 0592(-lg VKc^4. 00) =0. 806 (V)6.25°C时,用pH二5. 21的标准缓冲溶液测得电池:“玻璃电极I H~ (a=X mol.If1) |饱和甘汞电极”的电动势为0. 209V,若用四种试液分别代替标准缓冲溶液,测得电动势分别为①0.064V;②0. 329V;③0. 510V;④0. 677V,试求各试液的pH和K活度解:(1) A E F O. 064-0. 209=0. 0592 (pH-pH s)VpH s=5. 21・・・pHf2. 76 a H=l. 74X10-3 mol.L-1(2) A E2=0. 329-0. 209=0. 0592 (pH2-pH s)VpH s=5.21(3) A E3=0. 510-0. 209=0. 0592 (pH:厂pH JVpH s=5. 21・・・pll3 二10.29 a H-=5. 10X10-11 mol.L-1(4) A E F O. 677-0. 209=0. 0592 (pH 厂pH JVpH =5. 21・・・pH尸13. 12 a lf=7. 60X10-14 mol .If17.25°C时,电池:“镁离子电极I Mg2+ (a=1.8X10-3mol.L_1) |饱和甘汞电极”的电动势为0.411V,用含\1尹试液代替已知溶液,测得电动势为0.439V,试求试液屮的pMg值。
《仪器分析》第十二章_原子吸收光谱法
当采用锐线光源时,测量是在原子吸收线附近一定频 率范围内进行,即
I 0 I d
0
I I 0e
K l
I e
0
K l
d
锐线光源的很小,可以近似用峰值吸收系数K0 来表 示原子对辐射的吸收,因此有吸光度A为:
I0 A lg lg I
质的强谱线。
空心阴极灯光的强度与灯的工作电流有很大关系。增
大灯电流,可以增加发射强度。但是,灯电流过大,会导 致一些不良现象,如阴极溅射增强,产生密度较大的电子 云,灯本身发生自蚀现象;加快内充气体的“消耗”而缩 短寿命;阴极温度过高,使阴极物质熔化;放电不正常,
灯光强度不稳定灯。灯电流太小,灯光强低,稳定性和信
(2)峰值吸收 1955年Walsh提出,在温度不太高的稳定火焰情况下,
峰值吸收系数与被测元素的原子浓度也成正比。通常情况下,
吸收轮廓决定于多普勒变宽,吸收系数为
2 ( 0 ) ln 2 D 2
K K 0e
K0 2 D
D 是多普勒 半宽度
K d mc N
于分析化学的原因。
e 2
0
f
m 是电子质量,f是振子强度,即能被入射 辐射激发的每个原子的平均电子数,正比 于原子对特定波长光的吸收概率。
若能测定积分吸收,则可以求出原子浓度。但是,测定谱 线宽度仅仅10-3nm的积分吸收,需要分辨率很高的色散仪器,
难以做到,这也是100多年前发现原子吸收现象却一直未能用
空心阴极灯工作原理:
当正、负两电极间施加适当的直流电压(300V—500V)
时,便开始放电,阴极发射的电子在电场作用下,高速射
仪器分析课件 第12章 分子发光分析PPT
2.荧光光谱(或磷光光谱)
固定激发光波长(选最大 激发波长), 化合物发射 的荧光(或磷光强度)与发 射光波长关系曲线(图中 曲线II或III)。
荧光发射光谱 荧光激发光谱
磷光光谱
200
260 320 380 440 500 560 室温下菲的乙醇溶液荧(磷)光光谱
620
3.激发光谱与发射光谱的关系
400
450
蒽的激发光谱和荧光光谱
500 nm
三、荧光的产生与分子结构的关系
1.分子产生荧光必须具备的条件
(1)具有合适的结构; (2)具有一定的荧光量子产率。
荧光量子产率():
发射的光量子数 吸收的光量子数
荧光量子产率与激发态能量释放各过程的速率常数有关 ,如外转换过程速度快,不出现荧光发射;
内转换 S2
内转换 振动弛豫 系间跨越
S1
能 量 吸 收 T1 发 射 荧 光 T2
外转换
发 射 磷 振动弛豫 光
S0
l1
l2
l 2
l3
非辐射能量传递过程
振动弛豫:同一电子能级内以热能量交换形式由高振动能级 至低相邻振动能级间的跃迁。发生振动弛豫的时间10 -12 s。 内转换:同多重度电子能级中,等能级间的无辐射能级交换。 通过内转换和振动弛豫,高激发单重态的电子跃回第一激发 单重态的最低振动能级。 外转换:激发分子与溶剂或其他分子之间产生相互作用而转 移能量的非辐射跃迁;
第一、第二、…电子激发三重态 T1 、 T2 … ;
2.电子激发态的多重度
电子激发态的多重度:M=2S+1 S为电子自旋量子数的代数和(0或1); 平行自旋比成对自旋稳定(洪特规则),三重态能级比相应 单重态能级低; 大多数有机分子的基态处于单重态; S0→T1 禁阻跃迁; 通过其他途径进入 ( 见能级图 ) ;进入的 几率小;
仪器分析复习题含答案仅供
12仪器分析一、概念:化学分析:化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。
仪器分析:仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备,通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。
光学分析法::建立在物质与电磁辐射相互作用基础上的一类分析方法。
包含原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪、紫外-可见吸收光谱仪、红外吸收光谱仪、核磁共振波谱法和荧光光谱法。
灵敏线:最易激发能级所产生的谱线,每种元素都有一条或几条谱线最强的线,即灵敏线。
最后线也是最灵敏线。
共振线:从激发态到基态的跃迁所产生的谱线。
由最低能级的激发态到基态的跃迁称为第一共振线。
一般也是最灵敏线。
最后线:或称持久线。
当待测物含量逐渐减小时,谱线数目亦相应减少,当c接近0时所观察到的谱线,是理论上的灵敏线或第一共振线。
分析线:复杂元素的谱线多至数千条,只选择其中几条特征谱线检验,称其为分析线。
自吸线:当辐射能通过发光层周围的蒸汽原子时,将为其自身原子所吸收,而使谱线强度中心强度减弱的现象的图线。
自蚀线:自吸最强的谱线称为自蚀线。
原子吸收光谱法(AAS):基于测量待测元素的基态原子对其特征谱线的吸收程度而建立起来的分析方法。
原子发射光谱法(AES):元素的原子或离子在受到热或电、光激发时,由基态跃迁到激发态约经10-8 s,返回到基态时,发射出特征光谱,依据特征光谱进行定性、定量的分析方法。
通过测量物质的激发态原子发射光谱线的波长和强度进行定性和定量分析的方法叫原子发射光谱分析荧光:物质吸收电磁辐射后受到激发,受激原子或分子以辐射去活化,再发射波长与激发辐射波长相同或不同的辐射。
当激发光源停止辐照试样之后,原子(分子)再发射光的过程立即停止,这种再发射的光称为原子(分子)荧光。
磷光:若激发光源停止辐照试样之后,原子(分子)再发射过程还延续一段时间,这种再发射的光称为原子(分子)磷光。
仪器分析-荧光分析法(第十二章)
4、荧光(fluorescence) 过程:电子由单重态的第一激发态最低振动能级跃迁到基态的 任一振动能级而发射的光量子为荧光 特点:发生在激发单重态最低振动能级与基态之间。时间约为
10-7~10-9 s。
注:
发射荧光的能量比吸收的能量小
1 > 0
即发射波长 > 激发波长
硫酸奎宁的激发光谱和荧光光谱
跃迁类型 基态→激发单重态S* 基态→激发三重态T*
所需能量
自旋方向 跃迁几率
大
不变 接近于1
小
改变 10-6(光学禁阻)
2、荧光的产生
处于激发态的分子返回到基态共有以下几种途径:
回基态途径
无辐射跃迁 1 2 内部能 量转换 3 6
外部能量 转换
辐射跃迁 4 荧光 5 磷光
振动 弛豫
体系间 跨越
1、振动弛豫(vibrational relexation) 过程:从电子激发态的某一振动能级以非辐射跃迁的方式, 回到同一电子激发态的最低振动能级的过程为振动驰豫 特点:发生在同一个电子能级内不同振动能级间的跃迁;时 间约10-12秒。
激发光谱与荧光光谱上的λmax是定性定量的依据
荧光光谱的特点(重点)
(1)斯托克斯位移:荧光发射波长总是大于激发波长。
原因:无辐射跃迁能量损失,包括振动弛豫和内部能量转换等
(2) 荧光发射光谱的形状与激发波长无关
原因:电子跃迁到不同激发态能级,吸收不同波长的能量,产
生不同吸收带,但均回到第一激发单重态的最低振动能 级再跃迁回到基态,产生波长一定的荧光(如图)。 (3) 荧光发射光谱与激发光谱的 镜像关系 通常荧光发射光谱与它的吸收光谱(与激发光谱形状一 样)成镜像对称关系。
南京大学仪器分析习题6-12解答
南京大学仪器分析习题答案6-12章第六章习题答案1. 解:色谱热力学因素是指直接影响组分在两相间分配系数大小的相关实验参数,如组分和两相的性质以及柱温。
动力学因素是指影响组分在两相间的扩散速率和传质速率大小的那些实验参数,如速率理论方程中的诸多参数。
2. 解:(1) T C 既是热力学因素,能改变分配系数K ;又是动力学因素,能改变Dm 、Ds 、V 0。
一般随着T C 增加,t R 减小,峰变窄。
(2) L 增加,t R 增加,峰变宽。
(3)u 增加,t R 变小,峰变窄。
(4)d P 减小,Vm 减小,t R 增大,但柱阻力增加。
在u 不变情况下,峰变窄;P 不变情况下,u 降低,峰变宽。
(5)Ds 上升,c s 增大,峰变宽。
(6)流动相分子量大,Dm 增大,u 极低时,峰变宽,u 合适时,峰变窄。
3. 解:Van Deemter 方程给出了塔板高度与各种因素如填料粒度、扩散系数、固定相液膜厚度、填充均匀情况、流动相流速以及分配比之间的关系。
在其它条件不变的情况下,填料粒度变小时(60目变成100目),涡流扩效因子变小,纵向扩散项因子基本不变,流动相传质阻力项因子减小,而当固定液含量不变时,当粒度变小,表面积增大,则液膜厚度变小,固定相传质阻力因子变小,即A 减小,B 不变,C 减小,因此由BC A 2H min +=可知,最小塔板高度减小,而CB u opt =即最佳流速却是增大的。
在高流速区,曲线的斜率降低。
因此,填料粒度改变前后的u -H 曲线如右图:4. 解:色谱图上两峰间的距离大小反映了样品组分差速移动大小,由色谱热力学因素决定。
分配系数K 由样品组分、固定相及流动相的性质及柱温决定。
色谱峰的宽度反映了速率理论方程描述的样品谱带在分离过程中的各种扩散程度,由色谱动力学因素决定。
5. 解:(1) t 0代表组分在流动相中停留时间,'R t 代表组分在固定相中停留时间,t R 代表组分在色谱柱中停留时间。
仪器分析课后习题答案12472
第一章绪论第二章光学分析法导论第三章紫外-可见吸收光谱法第四章红外吸收光谱法第五章分子发光分析法第六章原子发射光谱法第七章原子吸收与原子荧光光谱法第八章电化学分析导论第九章电位分析法第十章极谱分析法第十一章电解及库仑分析法第十二章色谱分析法第一章绪论1.解释下列名词:(1)仪器分析与化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度与检出限。
答:(1)仪器分析与化学分析:以物质的物理性质与物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析就是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线就是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)灵敏度、精密度、准确度与检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度就是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
2. 对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单位μg ⋅mL -1)分别为 0、36,0、38,0、35,0、37,0、39。
(1) 计算测定结果的相对标准偏差;(2) 如果试样中该成分的真实含量就是0.38μg ⋅mL -1,试计算测定结果的相对误差。
解:(1)测定结果的平均值37.0539.037.035.038.036.0=++++=x μg ⋅mL -1 标准偏差122222120158.015)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1)(-=⋅=--+-+-+-+-=--=∑mL g n x x s n i iμ相对标准偏差%27.4%10037.00158.0%100=⨯=⨯=x s s r (2)相对误差%63.2%10038.038.037.0%100-=⨯-=⨯-=μμx E r 。
仪器分析习题答案一二章.doc
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章绪论光学分析法导论紫外一可见吸收光谱法红外吸收光谱法分子发光分析法原子发射光谱法原子吸收与原子荧光光谱法电化学分析导论电位分析法极谱分析法电解及库仑分析法第十二章色谱分析法解(1)测定结果的平均1. 解释下列名词:(1) 仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为 基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化 学反应为基础的分析方法。
(2) 标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线; 标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3) 灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值 变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得 测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的其实值(或标准值)相符合的程度称 为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这 种方法对该物质的检出限。
2.对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单位Ag-mf 1)分别为0.36, 0.38, 0.35, 0.37,0.39o(1) 计算测定结果的相对标准偏差;(2) 如果试祥中该成分的真实含量是0.38 //g mL-1,试计算测定结果的相对误差。
—0.36 + 0.38 + 0.35 + 0.37 + 0.39 八x = -------------------------------------- = 0.37 /zg-mL标准偏差S (土-尤)2,=1n-\I (0.36 - 0.37)2 + (0.38 - 0.37)2 + (0.35 - 0.37)2 + (0.37 - 0.37)2 + (0.39 - 0.37)2 V = 0.0158〃g -mL~l相对标准偏差 L =言x 100% = °-01^8 xl00% = 4.27% x0.37(2)相对误差 E =x 100% = ()37~038 x 100% = -2.63% 0〃 JLI 0.383.用次甲基蓝-二氯乙烷光度法测定试样中硼时,为制作标准曲线,配制一系列质量浓度 所(单位mg-L -1)分别为0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0的标准溶液,测得吸光度A 分别 为0.140, 0.160, 0.280, 0.380, 0.410, 0.540。
仪器分析第十二章--分析化学中的分离技术
阳离子交换反应: Resin-SO3H + Na+ = Resin-SO3 Na + H+
Resin-SO3Na + H+ = Resin-SO3 H + Na+
阴离子交换反应: Resin-N(CH3) 3OH + Cl- = N(CH3) 3 Cl + OH+ Resin-N(CH3) 3 Cl + OH- = N(CH3) 3 OH + Cl -
分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关,但分配 系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。溶解度 是指饱和状态,萃取则常用于稀溶液;
分配比:
分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况,如果有
多种存在形式,则引入分配比D:
c1总 D c 2总 恒温,恒压
c1总 、c2总 为分配平衡后溶质(包括所有的存在形式)
2. 离子交换树脂
离子交换反应发生在离子交换树脂上的具有可交换离
子的活性基团上。离子交换树脂是以高分子聚合物为骨架, 反应引入活性基团构成。高分子聚合物以苯乙烯-二乙烯苯
共聚物小球常见,可引入各种特性的活性基团,使之具有选
择性。 Resin-SO3H( 氢型 ) 树脂的 酸 性最强 , 其 Resin-SO3 Na(钠型)比氢型稳定,商品常为钠型,使用前用酸淋洗 转型(再生)。阴离子交换树脂的Cl型稳定。 离子交换反应是一可逆反应。 离子交换树脂使用后需要进行再生处理。
3. 痕量组分的富集
天然矿石中痕量钍的富集:钍在盐酸溶液中难以形成稳定的配位离 子,保留;共存的稀土则形成稳定的配位离子,被洗脱。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第十二章 分析化学中的 分离技术
仪器分析知识点总结各章
仪器分析知识点总结各章第一章仪器分析的基本概念和原理1.1 仪器分析的定义仪器分析是利用仪器设备对样品进行检测、分析和测量,以获取样品中特定组分的含量、性质和结构等信息的一种分析方法。
1.2 仪器分析的分类仪器分析按照分析方法的不同可以分为物理分析、化学分析和生物分析三大类,其中每类又分为多个不同的分支。
1.3 仪器分析的基本原理仪器分析的基本原理是根据目标分析物的性质和特点,选用合适的分析仪器进行检测和分析。
常用的仪器分析原理包括光谱分析原理、色谱分析原理、质谱分析原理等。
第二章光谱分析2.1 光谱分析的基本概念光谱分析是利用样品对电磁波的吸收、散射、发射或者透射特性进行分析的方法,分析样品中的成分、结构和性质。
2.2 原子吸收光谱分析原子吸收光谱分析(AAS)是利用原子对特定波长的光的吸收特性来测定样品中金属元素的含量的分析方法。
原子吸收光谱分析的原理是利用吸收特性和比例计算出样品中目标元素的含量。
2.3 紫外可见光谱分析紫外可见光谱分析(UV-Vis)是利用样品对紫外和可见光的吸收特性进行分析的方法,常用于测定有机物和某些无机物的含量和结构。
2.4 荧光光谱分析荧光光谱分析是利用样品对激发光的发射特性进行分析的方法,荧光光谱常用于生物分析、环境分析和材料科学等领域。
第三章色谱分析3.1 色谱分析的基本概念色谱分析是利用色谱仪器对样品中的组分进行分离、检测和定量测定的方法,主要包括气相色谱分析、液相色谱分析和超临界流体色谱分析等。
3.2 气相色谱分析气相色谱分析(GC)是将样品分离为各个成分,再通过气相色谱柱进行分离和检测的方法,主要用于分析有机物、气体和挥发性物质。
3.3 液相色谱分析液相色谱分析(HPLC)是将样品分离为各个成分,再通过液相色谱柱进行分离和检测的方法,主要用于分析生物化学物、药物和小分子有机化合物等。
3.4 色谱联用技术色谱联用技术是将不同色谱方法和检测手段结合起来,以达到更高的分离能力和检测灵敏度,常见的色谱联用技术包括气相色谱-质谱联用(GC-MS)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)等。
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(二) 按分离机理分
吸附色谱是利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同,用 溶剂或气体洗脱,以使组分分离。 分配色谱是利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同, 以使组分分离。其中一相为液体,涂布或使之键合在固体 载体上,称固定相;另一相为液体或气体,称流动相。 离子交换色谱是利用被分离物质在离子交换树脂上的离子 交换作用不同而使组分分离。常用的有不同强度的阳、阴 离子交换树脂,流动相一般为水或含有有机溶剂的缓冲液。 排阻色谱又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱,是利用被分离物 质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同,以使组 分分离。常用的填料有分子筛、凝胶、微孔聚合物、微孔 硅胶等,可根据载体和试样的性质,选用水或有机溶剂为 流动相。
k
分配比也称:
组分在固定相中的质量 ms 组分在流动相中的质量 mM
容量因子(capacity factor);容量比(capacity factor);通过调整保 留值可以计算。
1. 分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质有关的常数,随分离 柱温度、柱压的改变而变化。
2.分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的参数,数值越大,该
1957年Martin & Golay 发明毛细管色谱
1959年Porath & Flodin 发明凝胶色谱 1960年液相色谱技术完善 1954年我国研究成功第一台色谱仪
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三、 色谱法的分类
(一) 按两相状态分
气相色谱法(GC) 液相色谱法(LC) 超临界流体色谱法(SFC) 电色谱
半(高)峰宽W1/2(Peak Width at Half Height)
峰面积 A (Peak Area)
峰拐点 E、F
前伸峰 拖尾峰 a、d b、c
分叉峰
e
“馒头”峰 f
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二 色谱基本参数
保留值 死时间 t M 保留时间 t R 调整保留死时间 t ' R t R t M 相对保留值(ris)或选择因子a a=
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12个Nobel奖有关色谱研究
1850年RUNGE的色谱分离过程报告; 1905年RAMSEY用色谱法分离气体; 1906年TSWETT发明了柱色谱; 1952年Martin 和 Synge 因开创气相色谱分析法而获诺 贝尔化学奖; 1956年GOLAY发明了毛细管拄; 1957年HOLMES将气相色谱与质谱联用。
溶解-挥发 吸附-脱附
两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础 沈昊宇, haoyushen2000@
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四 色谱理论
组分保留时间为何不同?色谱峰为何变宽?
组分保留时间:色谱过程的热力学因素控制;
(组分和固定液的结构和性质) 色谱峰变宽:色谱过程的动力学因素控制; (两相中的运动阻力,扩散) 色谱理论需要解决的问题: 色谱分离过程的热力学和动力学问题。 影响分离及柱效的因素与提高柱效的途径,柱效与分离度的 评价指标及其关系。 两种色谱理论:塔板理论和速率理论
2
结石机理
J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7518-7533
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3
为什么会被添加?
含氮量高、 不
检测方法 有漏洞
色谱技术
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组分的保留时间越长。 3. 分配比可以由实验测得。
' tR tM tR k tM tM
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容量因子k与分配系数K的关系
k
式中β为相比。
K
填充柱相比:6~35;毛细管柱的相比:50~1500。 容量因子越大,保留时间越长。
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每个组份在各种固定相上的分配系数K不同;试样中的各组分具 有不同的K值是分离的基础;某组分的K = 0时,即不被固定相保留, 最先流出。
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分配比k 的讨论
在实际工作中,也常用分配比来表征色谱分配平衡过程。分配比是 指,在一定温度下,组分在两相间分配达到平衡时的质量比:
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(二) 按固定相形态分
柱色谱 薄层色谱 纸色谱
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15
四
色谱法的特点
(1)分离效率高 复杂混合物,有机同系物、异构体。手性异构体。 (2) 灵敏度高 可以检测出μg.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量。 (3) 分析速度快 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。 (4) 应用范围广 气相色谱:沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。 液相色谱:高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。 不足之处: 被分离组分的定性较为困难。联用技术发展可以弥补。
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11
1941年Martin & Synge 发明了液-液分配色谱
1944年Consden,Gordon & Martin 发明纸色谱 1952年Martin & Synge 发明气-液色谱 1953年Janak发明气-固色谱 1954年Ray发明热导检测器
riS t i R t S R VRi VRS
21
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从色谱图中如何获取相应检测结果的信息?
① 根据峰的个数,可以判断样品中所含组分的最少个数。
② 根据色谱峰的保留值,可以进行定性分析。
③ 根据色谱峰的面积或峰高,可以进行定量分析。 ④ 色谱峰的保留值及其区域宽度,是评价色谱柱分离效能
27
分配系数K、容量因子k与选择因子(相对保留值)的关系
注意:
K 或 k 反映的是某一组分在两相间的分配; 而 是反映两组分间的分离情况! 当两组分 K 或 k 相同时, =1 时,两组分不能分开;当两组分 K 或 k 相差越大时, 越大,分离得越好。 和 k 是计算色谱柱分离效能的重要参数!
仪 器 分 析 Instrumental Analysis
色谱概论 Introduction of Chromatography
1
讲课内容:《仪器分析》之色谱法
2008年9月
罪魁祸首: “假蛋白” 三聚氰胺 (Melamine)
C 3H 6N 6
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一 色谱流出曲线
色谱峰 色谱流出曲线 基线
色谱图
色谱图:色谱柱流出物通过检测器时所产生的响应信号对时 间的曲线图,其纵标为信号强度,横坐标为保留时间。
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色谱图及相关术语
峰底(Peak Base)
峰高h(Peak Height) 峰(底)宽W(Peak Width)
' ' tR 2 tR 2 n有效 5.54( ) 16( ) Y1 / 2 Wb
tR 2 tR 2 n理 5.54( ) 16( ) Y1 / 2 Wb
H 有效
L n有效
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塔板理论的特点和不足
(1)当色谱柱长度一定时,塔板数 n 越大(塔板高度 H 越小),被测组分 在柱内被分配的次数越多,柱效能则越高,所得色谱峰越窄。
的依据。
⑤ 色谱峰两峰间距离,是评价固定相(或流动相)选择是 否合适的依据。
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设 疑
色谱分析的目的是什么?
如何判断组分分离了?
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第三节 色谱法基本原理
一 与分离相关的参数
分配系数K
两组分在两相间的分配系数不同,是色谱分离的先决条件。
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二 色谱分离的基本过程
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三 色谱分离的基本原理
色谱分离的基本原理是试样组分通过色谱柱时与填料之间发生相互 作用,这种相互作用大小的差异使各组分互相分离而按先后次序从 色谱柱后流出。 气-液色谱 气-固色谱
tR 2 tR 2 n 5.54( ) 16( ) Y1/ 2 Wb
保留时间包含死时间,在死时间内不参与分配!
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有效塔板数与有效塔板高度
• 单位柱长的塔板数越多,表明柱效越高。
• 用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。
• 组分在tM时间内不参与柱内分配。需引入有效塔板数和 有效塔板高度:
5
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6
什么是色谱技术?
我们做过的绿色植物中色素提取的实验
基本过程: 菠菜剪碎研细→石油醚/甲醇混合液提取→分液→浓缩→上柱分离(柱中装中性 氧化铝,石油醚/丙酮混合液洗脱)
流动相
固定相
绿色植物中色素的分离应用的就是色谱技术 沈昊宇, haoyushen2000@
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设 疑
如何“看”懂色谱图? 从色谱图中如何获取相 应检测结果的信息? 与光谱图又有什么区别?
沈昊宇, haoyushen2000@
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第二节 色谱流出曲线及有关术语
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