现代分析技术复习题答案

《现代分析技术》复习参考题，仅供参考！

基本问题

1 色谱分析的驱动力

2 红外光谱和拉曼光谱的比较

3 各分离方法的的特点

4 一个有机发光分子的表征(摩尔质量小于2000）

5 质谱分析为什么要在真空条件下进行

6 根据红外、紫外、核磁共振谱、质谱解析有机分子的结构式。

7 现代电化学分析分析方法特点

8 现代仪器分析的主要手段与特点

9 磁共振条件

10 极谱极大产生原因及消除方法

2 红外光谱和拉曼光谱的比较

拉曼光谱红外光谱

相同点给定基团的红外吸收波数与拉曼位移完全相同，两者均在红外光区，都反映分子的结构信息产生机理电子云分布瞬间极化产生诱导偶极振动引起偶极矩或电荷分布变化入射光可见光红外光检测光可见光的散射红外光的吸收谱带范围 40-4000cm-1 400-4000cm-1 水

可做溶剂

不能作为溶剂样品测试装置玻璃毛细管做样品池不能用玻璃仪器制样固体样品可以直接测

需要研磨制成溴化钾片红外光谱又叫做红外吸收光谱，它是红外光子与分子振动、转动的量子化能级共振产生吸收而产生

的特征吸收光谱曲线。要产生这一种效应，需要分子内部有一定的极性，也就是说存在分子内的电偶极矩。在光子与分子相互作用时，通过电偶极矩跃迁发生了相互作用。因此，那些没有极性的分子或者对称性的分子，因为不存在电偶极矩，基本

上是没有红外吸收光谱效应的。

拉曼光谱一般也是发生在红外区，它不是吸收光谱，而是在入射光子与分子振动、转动量子化能级共振后以另外一个频率出

射光子。入射和出射光子的能量差等于参与相互作用的分子振动、转动跃迁能级。与红外吸收光谱不同，拉曼光谱是一种阶数更高的光子——分子相互作用，要比红外吸收光谱的强度弱很多。但是由于它产生的机理是电四极矩或者磁偶极矩跃迁，

并不需要分子本身带有极性，因此特别适合那些没有极性的对称分子的检测。

相同点在于：对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相等，均代表第一振动能级的能量。因此，对某一给定的

化合物，某些峰的红外吸收波数和拉曼位移完全相同，红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区，两者都反映分子的结构信息。拉曼光谱和红外光谱一样，也是用来检测物质分子的振动和转动能级

不同点在于：两者产生的机理不同；红外光谱的入射光及检测光均为红外光，而拉曼光谱的入射光大多数是可见光，散射光

也是可见光；红外光谱测定的是光的吸收，而拉曼测定的是光的散射；红外光谱对于水溶液、单晶和聚合物的检测比较困难，但拉曼光谱几乎可以不必特别制样处理就可以进行分析，比较方便；红外光谱不可以用水做溶剂，但是拉曼可以，水似拉曼光谱的一种优良溶剂；拉曼光谱的是利用可见光获得的，所以拉曼光谱可用普通的玻璃毛细管做样品池，拉曼散射光能全部透过玻璃，而红外光谱的样品池需要特殊材料做成的。

本质区别：红外是吸收光谱，拉曼是散射光谱；拉曼光谱光谱与红外光谱两种技术包含的信息通常是互补的。

主要区别：（1）光谱的选择性法则是不一样的，红外光谱是要求分子的偶极矩发生变化才能测到，而拉曼是分子的极化性发生变化才能测到；

（2）红外很容易测量，而且信号很好，而拉曼的信号很弱；

（3）使用的波长范围不一样，红外光谱使用的是红外光，尤其是中红外，而拉曼可选择的波长很多，从可见光到NIR，都可以使用；（4）拉曼和红外大多数时候都是互相补充的，就是说，红外强，拉曼弱，反之也是如此；

（5）在鉴定有机化合物方面，红外光谱具有较大的优势，无机化合物的拉曼光谱信息量比红外光谱的大。

（6）理论基础和检测方法存在明显的不同。我们说物质分子总在不停地振动，这种振动是由各种简正振动叠加而成的。当

简正振动能产生偶极矩的变化时，它能吸收相应的红外光，即这种简正振动具有红外活性；具有拉曼活性的简正振动，在振

动时能产生极化度的变化，它能与入射光子产生能量交换，使散射光子的能量与入射光子的能量产生差别，这种能量的差别称为拉曼位移，它与分子振动的能级有关，拉曼位移的能量水平也处于红外光谱区。

红外光谱法的检测直接用红外光检测处于红外区的分子的振动和转动能量；而拉曼光谱法的检测是用可见激光来检测处于红

外区的分子的振动和转动能量，它是一种间接的检测方法。

5.质谱分析为什么要在真空条件下进行

内真空抽气系统为等子体放电提供必要的清洁的真空条件。抽气系统是在等离子体放电前提供尽

可能好的本底真空，以满足等离子体对纯净环境的要求，放电时抽气系统具有很强的杂质抑制能力，从而

提高放电参数，在第一壁处理过程中(泰勒放电，辉光放电，感应烘烤和离子回旋放电清洗)气压较高时也

具有大抽速以便抽除水蒸汽和杂质气体。

质谱中(气质和液质)广泛采用电子来轰击,在低真空度下存在的空气分子(相对量比较大)会吸收电子的能量,降低电离效率,产生较少的分子离子,使检测灵敏度大大降低.所以质谱在应用中真空度尽可能高比较好.

在低真空度下存在氧分子还会使发射电子的热灯丝迅速氧化而损坏,就像白炽灯中的钨丝怕见空气被氧化一样

所有的质谱都是用来检测离子的，而这些质谱的检测原理不外乎是利用离子在电场、磁场或电磁场中的运动特性来使具有不同质荷比的离子加以区分并检测。离子要在电场、磁场或电磁场中飞行一定的时间和空间，如果在这些时间和

空间中存在大量的气体势必会使离子很快淬灭而达不到检测器。所以为了减少离子与背景气体的碰撞淬灭要抽真空使

背景气体分子数量大大减少，以维持足够的离子平均自由程。

质谱分析的对象是气相离子，而这些离子很不稳定，只有在高真空条件下才能保持相对比较长的寿命

别的论坛上有个总结的很好的

1.离子源将分子进行离子化，形成了离子和离子碎片，真空可以降低分子离子反应

2.在离子通过四级杆的时候，真空给离子提供了足够的平均自由程，也就是提供了接近完美的环境，用来筛选离子

3.灯丝保护作用，真空比空气少很多分子，也就减少了干扰，降低灯丝的损耗

4.调谐影响。离子源一般都是70ev，不受压强影响，而发射电流则会被压强影响，空间电荷妨碍电子束通过电离盒，影响正常调谐。

5.高压放电。在高电压下气体传导会产生放电现象。

6.电子倍增器和打拿极保护，这俩东西暴露在空气中将严重缩短寿命

7.降低本底干扰

7.现代电化学分析法具有以下特点

①灵敏度较高。最低分析检出限可达10-12mol/L。②准确度高。如库仑分析法和电解分析法的准确度很高，前者特别适 ,用于微量成分的测定，后者适用于高含量成分的测定。③测量范围宽。电位分析法及微库仑分析法等可用于微量组分的测

定；电解分析法、电容量分析法及库仑分析法则可用于中等含量组分及纯物质的分析。

④仪器设备较简单，价格低廉，仪器的调试和操作都较简单，容易实现自动化。⑤选择性差。电化学分析的选择性一般都

较差，但离子选择性电极法、极谱法及控制阴极电位电解法选择性较高。根据所测量电学量的不同，电化学分析法可分为电导分析法、电位分析法、伏安法和极谱分析法、电解和库仑分析法。电位分析法