仪器分析复习内容重点

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仪器分析复习内容重点集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-第二章气相色谱分析1.简要说明气相色谱分析的基本原理借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。

气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。

组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。

2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?气路系统.进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统.气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统.进样系统包括进样装置和气化室.其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化,然后快速定量地转入到色谱柱中.3.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择.解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速.P13-24。

(1)选择流动相最佳流速。

(2)当流速较小时,可以选择相对分子质量较大的载气(如N2,Ar),而当流速较大时,应该选择相对分子质量较小的载气(如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。

(3)柱温不能高于固定液的最高使用温度,以免引起固定液的挥发流失。

在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下,尽可能采用较低的温度,但以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。

(4)固定液用量:担体表面积越大,固定液用量可以越高,允许的进样量也越多,但为了改善液相传质,应使固定液膜薄一些。

(5)对担体的要求:担体表面积要大,表面和孔径均匀。

粒度要求均匀、细小(但不宜过小以免使传质阻力过大)(6)进样速度要快,进样量要少,一般液体试样0.1~5uL,气体试样0.1~10mL.(7)气化温度:气化温度要高于柱温30-70℃。

4.试述速率方程中A, B, C三项的物理意义. H-u曲线有何用途?曲线的形状主要受那些因素的影响?解:参见教材P14-16A 称为涡流扩散项 ,B 为分子扩散项,C 为传质阻力项。

仪器分析考试重点

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仪器分析常考知识点1、气相色谱五个组成部件载气系统:包括气源、气体净化和气体流速控制部件进样系统:包括进样器和汽化室色谱柱与柱箱:包括控温装置检测系统:包括检测器、放大器、检测器的电源控温装置记录与数据处理系统:积分仪或色谱工作站2、柱温的选择在使最难分离的组分有尽可能好的分离高度的前提下,尽可能采取较低温度,但以保留时间适宜及不拖尾为度。

选择柱温的根据是混合物的沸点范围,固定液的配比和鉴定器的灵敏度。

提高柱温可缩短分析时间;降低柱温可使色谱柱选择性增大,有利于组分的分离和色谱柱稳定性提高,柱寿命延长。

一般采用等于或高于数十度于样品的平均沸点的柱温为较合适,对易挥发样用低柱温,不易挥发的样品采用高柱温。

3、担体的要求●表面应是化学惰性的●多孔性●热稳定性好●对担体的要求一般希望均匀、细小,这样有利于提高柱效。

4、液相色谱法主要类型及其分离原理液—液分配色谱法及化学键合相色谱:组分在固定相和流动相上的分配液—固色谱法:组分在固定相吸附剂上的吸附于解吸离子对色谱法:将一种( 或多种) 与溶质分子电荷相反的离子( 称为对离子或反离子) 加到流动相或固定相中,使其与溶质离子结合形成疏水型离子对化合物,从而控制溶质离子的保留行为。

离子交换色谱法:组分在固定相上发生的反复离子交换反应,组分与离子交换剂之间亲和力的大小与离子半径、电荷、存在形式等有关,亲和力大,保留时间长离子色谱法:离子交换原理空间排阻色谱法:按分子大小分离,小分子可以扩散到凝胶空隙,由其中通过,出峰慢中等分子只能通过部分凝胶空隙,中速通过,而大分子被排斥在外,出峰最快5、在选择流动相时应注意一下几点:流动相纯度、应避免使用会引起柱效损失或保留特性变化的溶剂、对试样要有适宜的溶解度、溶剂的黏度小些为好、应与检测器相匹配.6、控制离子强度的方法及作用当试样中含一种含量高而基本恒定的非欲测离子时,可以用“恒定离子背景法”,如果试样所含非欲测离子及其浓度不能确定,则可使用加入“离子强度调节剂”的方法7、影响电位分析法测定的因素:温度、电动势测量、干扰离子、溶液的pH、被测离子的浓度、响应时间、迟滞效应8、影响扩散电流的因素:毛细管特性常数、影响扩散系数D的因素:离子的淌度、强度、溶液黏度、温度的影响9、干扰电流及其消除方法残余电流:作图法扣除或仪器的残余电流补偿装置抵消迁移电流:通常是加入支持电解质或惰性电解质极大:加入可使表面张力均匀化的极大抑制剂,通常是一些表面活性物质如明胶等氧波:在酸性溶液中通入惰性气体,其他溶液中将氧还原或者去除氢波:在中性或碱性溶液中测定10、库伦分析法注意事项:注意使发生电解反应的电极上只发生单纯的电极反应,而此反应又必须以100%的电流效率进行。

仪器分析复习重点

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▪ 7.固定液选择的原理是? ▪ 8.在色谱分析法中,为什么要测定定量校
正因子 ?
▪ 9.液相色谱中正相,反相色谱的定义及研 究对象
▪ 10.色谱定量分析公式-内标法 ▪ 11.色谱分离条件选择-如何提高柱效
第三节 HPLC的主要类型及分离原理
1. 液液分配色谱
亲水性固定液常采用疏水性流动相,即流动相的极 性小于固定相的极性,称为正相液液色谱法,极性柱 也称正相柱。主要应用于分离甾醇类、类脂化合物、 磷脂类化合物、脂肪酸以及其他有机物。
cM mMVS
VS
:相比
相对保留值 r21:指组分2和组分1的调整保留值之比。
r21
t 'R2 t 'R1
V 'R2 V 'R1
相对保留值的特点是只与温度和固定相的性质有关, 与色谱柱及其它色谱操作条件无关。
相对保留值反映了色谱柱对待测两组分1和2 的选 择性,是气相色谱法中最常使用的定性参数。
例:用电解法从组成为0.01 mol/L Ag+, 2mol/L Cu2+的混合液中分离Ag+ 和Cu2+,已知铜的标 准电极电位为0.345V,银的标准电极电位为 0.779V。
问:1)首先在阴极上析出的是铜还是银?
2)电解时两者能否完全分离?
3) 外加电压应控制在什么数值上,Ag+与Cu2+ 完全分离,阳极电位等于1.23v(vs.SCE,不考 虑超电位) ?
测待测液的pH值,写出该化学电池的符号表示式?(见书 P113) 5.离子选择性系数 的定义?(见书P118) 6.盐桥是什么组成的?作用是什么? 7.干扰电流及其消除方法(见书P162) 8.什么是残余电流,它产生的原因是什么?它对极谱分析有 什么影响? (见书P162)

仪器分析总复习(重要必背)

仪器分析总复习(重要必背)

CH1 绪论仪器分析常用方法分为三大类:光学分析法、电学分析法、色谱分离法CH2 光学分析法导论光学分析法是基于物质发射的电磁辐射(光)[或电磁辐射(光)与待测物质相互作用]所建立起来的一类分析方法。

原子光谱来源于原子的外层电子在不同能级之间的跃迁。

荧光法灵敏度比吸收、发射高是因为荧光是从入射光的直角方向检测,即在黑背景下检测荧光的发射。

CH3 原子发射光谱1.AES:根据待测物质的气态原子或离子受激发后所发射的特征光谱的波长及其强度来测定物质中元素组成和含量的分析方法。

定性原理:不同元素的原子具有不同的结构,因而受激时就能发射出不同波长的谱线。

定量原理:I=aC b罗马金公式。

真正应用是内标法(相对强度法)一个元素的“最后线”,往往也是这个元素的“最灵敏线”,但不一定是“最强线”2. 原子发射光谱仪由三大件组成:光源、光谱仪、检测系统3. 发射光谱分析的光源有:火焰、直流电弧、交流电弧、高压火花、电感耦合等离子体。

其中,电感耦合等离子体要求把试样首先制成溶液,然后将试液雾化,以气溶胶的方式引入光源的激发区进行激发,它具有低干扰、高精度、低检测限和大线性范围的优点.4.常用的定量方法:三标准试样法CH4 原子吸收1.AAS: 原子吸收光谱的产生是由于原子对待测元素特征谱线的吸收,或者说原子吸收光谱是由气态物质中基态原子的外层电子跃迁产生的。

在原子吸收法中, 由于吸收线半宽度很窄, 因此测量积分吸收有困难, 所以用测量峰值吸收系数来代替.原子谱线会有一定的宽度是因为原子本性(自然宽度)和外界因素(热变宽-多普勒变宽、压变宽-劳伦兹变宽)所致。

原子吸收定量原理:在一定条件下,A=KLC2.原子吸收分光光度计由四大件组成:光源(空心阴极灯)、原子化器、单色器和检测器(光电倍增管)。

光源(空心阴极灯)作用:提供待测元素的特征谱线;原子化器作用:①提供能量使试样解离成基态原子;②把基态原子引入光层内原子化方法:火焰法、无火焰法。

仪器分析复习总结

仪器分析复习总结

1.光谱范围:仪器能测量光谱的波长范围。

2.工作范围:仪器能按规定的准确度和精密度进行测量的吸光度或强度范围。

3.厚度:样品池的两个平行且透光的内表平面之间的距离。

4.光路长度:光通过吸收池内物质的入射面和出射面之间的路程。

当垂直入射时,应与厚度相同。

5.仪器的准确度:在不考虑随机误差的情况下,仪器给出的读数与被测量的真值相一致的能力。

考察系统误差。

6.仪器的重复性:在不考虑系统误差的情况下,仪器对某一测量值能给出相一致读数的能力 (短时间内) 。

7.仪器的稳定性:在一段时间内,仪器保持其精密度的能力8.仪器的可靠性:仪器保持其所有性能(准确度、精密度和稳定性)的能力。

1 仪器分析:是指通过测量物质是某些物理或者物理化学性质` 参数及其变化来确定物质的组成成分含量级化学结构的分析方法。

2 定性分析:鉴定式样由哪些元素、离子、基团或化合物组成,即确定物质的组成。

3 定量分析:试样中各种组分(如元素、根或官能团等)含量的操作。

4精密度:指同一分析仪器的同一方法多次测定所得到数据间的一致程度,是表征随机误差大小的指标,亦成为重复测定结果随测定平均值的分散度,即重现性。

5 灵敏度:仪器或分析方法灵敏度是指区别具有微小浓度差异分析物能力的度量,它取决于两个因素:即校准曲线的斜率和仪器设备的重现性或精密度。

6 检出限:又称检测下限或最低检出量,指一定置信水平下检出分析物或组分的最小量或最低浓度。

它取决于分析物产生信号与本底空白信号波动或噪声统计平均值之比。

7动态范围:定量测定最低浓度(LOQ)扩展到校准曲线偏离线性响应(LOL)的浓度范围。

8选择性:一种仪器方法的选择性是指避免试样中含有其它组分干扰组分测定的程度。

9 分辨率:指仪器鉴别由两相近组分产生信号的能力。

不同类型仪器分辨率指标各不相同,光谱仪器指将波长相近两谱线(或谱峰)分开的能力;质谱仪器指分辨两相邻质量组分质谱峰的分辨能力;色谱指相邻两色谱峰的分离度;核磁共振波谱有它独特的分辨率指标,以临二氯甲苯中特定峰,在最大峰的半宽度为分辨率大小。

仪器分析重点知识点整理

仪器分析重点知识点整理

仪器分析重点知识点整理一,名词解释。

1.吸收光谱:指物质对相应辐射能的选择性吸收而产生的光谱2.吸光度(A):是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的以10为底的对数 A=abc =lg(I0/I t)3.透光率(T):透射光强度与入射光强度之比 T=I0/I t4.摩尔吸光系数(ε):物质对某波长的光的吸收能力的量度,(如浓度c以摩尔浓度(mol/L)表示则A=εbc)物理意义:溶液浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时的吸光度5.百分吸光系数(E1cm1%):物质对某波长的光的吸收能力的量度,(如浓度c以质量百分浓度(g/100ml),则A=E1cm1%bc)物理意义:溶液浓度为1g/100ml,液层厚度为1cm时的吸光度6.发色团:有机化合物分子结构中含有π→π*或n→π*跃迁的基团,能在紫外可见光范围内产生吸收7.助色团:含有非键电子的杂原子饱和基团,本身不能吸收波长大于200nm的辐射,但与发色团或饱和烃相连时,能使该发色团或饱和烃的吸收峰向长波移动,并使吸收强度增加的基团8.红移(长移):由取代基或溶剂效应等引起的吸收峰向长波长方向移动的现象9.蓝移(短移):由取代基或溶剂效应等引起的吸收峰向短波长方向移动的现象10.浓色效应(增色效应):使化合物吸收强度增加的效应11.淡色效应(减色效应):使化合物吸收强度减弱的效应12.吸收带:紫外-可见光谱为带状光谱,故将紫外-可见光谱中吸收峰称为吸收带13.R带:Radikal(基团) ,是由 n →π*跃迁引起的吸收带14.K带:Konjugation(共轭作用),是由共轭双键中π→π*跃迁引起的吸收带15.B带:benzenoid(苯的),是由苯等芳香族化合物的骨架伸缩振动与苯环状共轭系统叠加的π→π*跃迁引起的吸收带,芳香族化合物特征吸收带16.E带:也是芳香族化合物特征吸收带,分为E1、E217.紫外吸收曲线(紫外吸收光谱):18.最大吸收波长λmax:吸收曲线上的吸收峰所对应的波长19.最小吸收波长λmin:吸收曲线上的吸收谷所对应的波长20.末端吸收:吸收曲线上短波端只呈现强吸收而不成峰形的部分21.试剂空白:指在相同条件下只是不加入试样溶液,而依次加入各种试剂和溶液所得到的空白溶液22.试样空白:指在与显色相同条件下取相同量试样溶液,只是不加显色剂所制备的空白溶液23.溶剂空白;指在测定入射波长下,溶液中只有被测组分对光有吸收,而显色剂或其他组分对光没有吸收或有少许吸收,但所引起的测定误差在允许范围内,此时可用溶剂作为空白溶液24.荧光:物质分子吸收光子能量而被激发,然后从激发态的最低振动能级返回到基态时所发射出的光25.分子荧光:?26.荧光效率:激发态分子发射荧光的光子数与基态分子吸收激发光的光子数之比27.多普勒变宽:由于原子的无规则热运动而引起的谱线变宽,用ΔνD表示28.谱线轮廓:原子光谱理论上产生线性光谱,吸收线应是很尖锐的,但由于种种原因造成谱线具有一定的宽度,一定的形状,即谱线轮廓29.半宽度(Δν):是指峰高一半(K0/2)时所对应的频率范围30.峰值吸收系数:吸收线中心频率所对应的峰值吸收系数?31.共振吸收线:原子的最外层电子从基态跃到第一激发态所产生的吸收谱线,最灵敏的谱线32.内标法:选择样品中不含有的纯物质作为对照物质(内标)加入待测样品溶液中,以待测组分和内标物的响应信号对比,测定待测组分含量的方法33.外标法:用待测组分的纯品作标准品,在相同条件下以标准品和样品中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法34.背景干扰:主要是原子化过程中所产生的连续光谱干扰,前面光谱干扰中已详细介绍,它主要包括分子吸收、光的散射及折射等,是光谱干扰的主要原因35.物理干扰:指试样在转移、蒸发和原子化过程中,由于试样任何物理特性(如密度、粘度、表面张力)的变化而引起的原子吸收强度下降的效应36.光谱干扰:由于分析元素的吸收线与其他吸收线或辐射不能完全分离所引起的干扰37.原子吸收光谱:?38.保护剂:作用于与被测元素生成更稳定的配合物,防止被测元素与干扰组分反应39.释放剂:作用于与干扰组分形成更稳定或更难发挥的化合物,以使被测元素释放出来40.红外线:波长为0.76-500um的电磁波41.红外光谱:又称分子振动转动光谱,属分子吸收光谱。

仪器分析重点内容

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1.仪器分析校正方法:标准曲线法;标准加入法;内标法。

2.选择分析方法的应该考虑的因素:仪器分析方法众多,对一个所要进行分析的对象,到底选择何种分析方法呢?可从以下几个方面考虑:您所分析的物质是元素?化合物?有机物?化合物结构剖析?您对分析结果的准确度要求如何?您的样品量是多少?您样品中待测物浓度大小范围是多少?可能对待测物产生干扰的组份是什么?样品基体的物理或化学性质如何?您有多少样品,要测定多少目标物?3. 根据吸收电磁波的范围不同,可将分子吸收光谱分为远红外光谱、红外光谱及紫外、可见光谱三类.4. 用紫外分光光度计进行检测时,分光光度计的读数T=15~65%(A=0.2~0.8)范围内,浓度测量的相对误差较小.A过大或过小,误差非常大,不适于高含量或较低含量组分的测定.为了控制合适的读数范围,宜采取的方法有:1)控制溶液的浓度;2)选择不同厚度的吸收池.5. 紫外分光光度计选择参比溶液的原则:仅待测物与显色剂的反应产物有吸收,可用纯溶剂作参比溶液.若显色剂或其它试剂略有吸收,应用空白溶液(不加试样)作参比.试样中其它组份有吸收,但不与显色剂反应,则当显色剂无吸收时,选用试样溶液作参比溶液(不加显色剂);当显色剂略有吸收时,在试样中加入适当掩蔽剂,再加显色剂,以此溶液作参比溶液。

6. 紫外分析检测中影响红移或蓝移的因素有哪些呢?答:1)共轭体系的存在----红移如CH2=CH2的 - *跃迁, max=165~200nm;而1,3-丁二烯, max=217nm2)异构现象:使异构物光谱出现差异.如CH3CHO含水化合物有两种可能的结构:CH3CHO-H2O及CH3CH(OH)2; 在已烷中, max=290nm,表明有醛基存在,结构为前者;而在水溶液中,此峰消失,结构为后者.3)空间异构效应---红移如CH3I-258nm, CH2I2-289nm, CHI3-349nm4)基团取代如苯环或烯烃上的H被各种取代基取代,多产生红移.5)pH值苯酚在酸性或中性水溶液中,有210.5nm及270nm两个吸收带;而在碱性溶液中,则分别红移到235nm和287nm.6)溶剂的影响随溶剂极性增加,吸收光谱变得平滑,精细结构消失7:采用紫外分析检测样品时,溶剂选择的原则是什么?(1)溶剂应能很好地溶解被测试样,溶剂对溶质应该是惰性的.即所成溶液应具有良好的化学和光化学稳定性.(2)在溶解度允许的范围内,尽量选择极性较小的溶剂.(3)溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收.8:红外光谱波长范围根据仪器技术和应用不同,习惯上又将红外光区分为三个区:近红外光区:波数在12800-4000cm-1,波长0.78-2.5um,即800-2500nm。

仪器分析复习资料

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绪论1、分子光谱:分子从一种能态改变到另一种能态时的吸收或发射光谱。

2、原子光谱:由气态原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱。

3、连续光谱:由连续光组成的光谱。

4、原子吸收光谱法:根据特定物质基态原子蒸气对特征辐射的吸收来对元素进行定量分析的方法。

判断题1)不同物质在产生能级跃迁的频率相同。

错2)太阳光是复合光,其他光是单色光。

错3)不同物质其组成不同,结构不同,其特征光谱不同,可根据其特征光谱判断物质的结构。

对4)基态时能量为零,是零点能。

错5、原子由高能态向低能态跃迁,以光辐射多余的能量建立的光谱分析方法属于(原子发射光谱分析法)。

6、波长小于10nm,能量大的原子光谱离子性明显,称为(能谱),由此建立的分析方法为(能谱光能分析)。

7、依光栅的(衍射和干涉)作用可色散分光。

8、原子光谱和分子光谱的比较:原子光谱是线性光谱;分子光谱是带状光谱。

9、原子吸收光谱和原子发射光谱的比较:原子吸收光谱是由低能态跃迁到高能态辐射的特征光谱;原子发射光谱是由高能态返回低能态时辐射的特征光谱。

10、复合光和单色光的区别:复合光是包含多种波长或频率的光;单色光是仅有一种波长或频率的光。

11、利用棱镜或光栅对复合光分光可获得单色光12、紫外可见分光光度计的组成:光源、单色器、样品室、检测器、显示器(熟悉绪论中十三种光分析法)原子发射光谱分析法1、发射光谱中的共振线:激发态返回到基态时的发射的谱线。

2、灵敏线:最易激发的能级所产生的谱线3、分析线:复杂元素的谱线可多至数条,只选择其中几条特征线检验,称为分析线。

4、分析线对:内标法中,待测元素的分析线与加入内标元素的分析线组成的线对。

5、内标元素和分析线对的选择条件:.1)内标元素可以选择基体元素,或另外加入,含量固定;2)内标元素与待测元素具有相近的蒸发特性;3)分析线对应匹配,同为原子线或离子线,且激发电位相近(谱线靠近),“匀称线对”;4)强度相差不大,无相邻谱线干扰,无自吸或自吸小。

仪器分析重点(精心整理)

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气相色谱GC1. 气相色谱五个组成部件载气系统:包括气源、气体净化和气体流速控制部件进样系统:包括进样器和汽化室色谱柱与柱箱:包括控温装置检测系统:包括检测器、放大器、检测器的电源控温装置记录与数据处理系统:积分仪或色谱工作站2. 基本名词基线:在正常操作条件下,仅有载气通过检测器系统时所产生的响应信号的曲线。

基线漂移:指基线随时间定向的缓慢变化基线噪声:指由各种因素所引起的基线起伏保留值:表示试样中各组分在色谱柱中的滞留时间的数值死时间M t 、保留时间R t 、调整保留时间'R t 三者关系式为:'R R M t t t =-死体积M V 、保留体积R V 、调整保留体积'R V 三者关系式为:'R R M V V V =-相对保留值21r :指某组分2的调整保留值与另一组分1的调整保留值的比。

(相对保留值指要柱温、固定相性质不变,即使柱径、柱长、填充情况及流动相流速有所变化,其值也不会改变 ''(2)(2)21''(1)(1)R R R R t V r t V ==标准偏差:0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半半峰宽度:又称区域宽度,峰高为一半处的宽度峰底宽度:自色谱峰两侧的转折点所作切线在基线上的截距3. 利用色谱流出曲线可以解决以下问题根据色谱峰的位置(保留值)可以进行定性检定根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量测定根据色谱峰的位置及其宽度,可以对色谱柱分离情况进行评价4. 分配系数:在一定温度下,组分在两相间分配达到平衡时的浓度(单位:g / mL )比K 分配比:在一定温度下,组分在两相间分配达到平衡时的质量比(容量因子\容量比) k分配比与保留时间之间的关系:5. 塔板理论的假设: 在每一个平衡过程间隔内,平衡可以迅速达到;将载气看作成脉动(间歇)过程;试样沿色谱柱方向的扩散可忽略;每次分配的分配系数相同。

塔板数公式为: M s c c K ==组分在流动相中的浓度组分在固定相中的浓度M s m m k ==组分在流动相中的质量组分在固定相中的质量M 'R M M R t t t t t k =-=222/1)(16)(54.5Y t Y t n R R ==HL n =6.速率理论:速率方程(范弟姆特方程式)H = A + B/u + C·u 减小ABC 三项可提高柱效H减小n增大A ---- 涡流扩散项A = 2λdp dp:固定相的平均颗粒直径λ:固定相的填充不均匀因子B/u ----- 分子扩散项B = 2 γDg γ:弯曲因子,填充柱色谱γ< 1。

仪器分析知识点复习汇总

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第一章:绪论1.灵敏度是指被测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。

检出限是一定置信水平下检出分析物或组分的最小量或最小浓度。

2.检出限指恰能鉴别的响应信号至少应等于检测器噪声信号的3倍。

3.根据表里给的数据,标准曲线方程为y=5.7554x+0.1267,相关系数为0.9716.第二章:光学分析法导论1.原子光谱是由原子外层或内层电子能级的变化产生的,表现形式为线光谱。

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,表现为带光谱。

吸收光谱是当电磁辐射通过固体、液体或气体时,具一定频率(能量)的辐射将能量转移给处于基态的原子、分子或离子,并跃迁至高能态,从而使这些辐射被选择性地吸收。

发射光谱是处于激发态的物质将多余能量释放回到基态,若多余能量以光子形式释放,产生电磁辐射。

带光谱除电子能级跃迁外,还产生分子振动和转动能级变化,形成一个或数个密集的谱线组,即为谱带。

线光谱是物质在高温下解离为气态原子或离子,当其受外界能量激发时,将发射出各自的线状光谱,其谱线的宽度约为10-3nm,称为自然宽度。

2.UV-Vis和IR属于带状光谱,AES、AAS和AFS属于线性状光谱。

第三章:紫外-可见吸收光谱法1.朗伯-比尔定律的物理意义是样品溶液中吸收光的强度与样品浓度成正比。

透光度是指样品溶液透过光束后的光强度与入射光强度之比。

吸光度是指样品溶液吸收光束后的光强度与入射光强度之比。

两者之间的关系是吸光度等于-log(透光度)。

2.有色配合物的XXX吸收系数与入射光波长有关。

3.物质的紫外-可见吸收光谱的产生是由于原子核外层电子的跃迁。

4.最大能量跃迁需要最大能量,因此跃迁所需能量最大的是电子从基态到最高激发态的跃迁。

A.样品加入量和仪器响应的不确定性B.谱线重叠的问题C.光谱干扰的问题D.样品制备的不确定性改写:1.电感耦合等离子体光源由高频发射器、等离子炬管、雾化器等三部分组成,具有稳定性好、机体效应小、线性范围宽、检出限低、应用范围广、自吸效应小、准确度高等优点。

仪器分析复习内容(重点)

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第二章气相色谱分析1.简要说明气相色谱分析的基本原理借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。

气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。

组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。

2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?气路系统.进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统.气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统.进样系统包括进样装置和气化室.其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化,然后快速定量地转入到色谱柱中.3.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择.解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速.P13-24。

(1)选择流动相最佳流速。

(2)当流速较小时,可以选择相对分子质量较大的载气(如N2,Ar),而当流速较大时,应该选择相对分子质量较小的载气(如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。

(3)柱温不能高于固定液的最高使用温度,以免引起固定液的挥发流失。

在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下,尽可能采用较低的温度,但以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。

(4)固定液用量:担体表面积越大,固定液用量可以越高,允许的进样量也越多,但为了改善液相传质,应使固定液膜薄一些。

(5)对担体的要求:担体表面积要大,表面和孔径均匀。

粒度要求均匀、细小(但不宜过小以免使传质阻力过大)(6)进样速度要快,进样量要少,一般液体试样0.1~5uL,气体试样0.1~10mL.(7)气化温度:气化温度要高于柱温30-70℃。

4.试述速率方程中A, B, C三项的物理意义. H-u曲线有何用途?曲线的形状主要受那些因素的影响? 解:参见教材P14-16A 称为涡流扩散项,B 为分子扩散项,C 为传质阻力项。

下面分别讨论各项的意义:(1) 涡流扩散项A 气体碰到填充物颗粒时,不断地改变流动方向,使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动,因而引起色谱的扩张。

仪器分析复习

仪器分析复习

名词解释1.色谱分离度:相邻两组分在色谱柱内分离效能的指标,定义为相邻两色谱峰保留值之差与两组分色谱峰缝底宽度之和一半的比值2.死体积:色谱柱在填充后柱内固定相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间总和。

3.程序升温:按一定的加热速率,温度做线性或非线性上升。

4.梯度洗脱:又称为梯度淋洗或程序洗脱。

在同一个分析周期中,按一定程度不断改变流动相的浓度配比,称为梯度洗脱。

6.指示电极:电极电位与被测离子活度有关,又称待测离子电极或工作电极。

7.半波电位:扩散电流等于极限扩散电流一半时的汞电极的电位。

8.浓差极化:电解时,电极表面因浓度变化引起的极化现象。

9.生色团在饱和碳氢化合物中引入含ה键的不饱和基团,将这种化合物的最大吸收峰波长移至紫外及可见光范围内,这种基团叫生色团10.助色团:含有n电子的能使吸收峰波长向长波方向移动的杂原子基团。

11.化学位移:由屏蔽作用引起的共振时磁感应强度的移动现象。

12.锐线光源:能发射出谱线半宽度很窄的发射线光源。

13.基团频率:同一类型的化学基团,在红外光谱中的吸收频率总是出现在一个较窄的范围内,这种吸收谱带的频率称为基团频率14.贫然火焰:火焰温度低,助燃气量大于化学计算量,氧化性火焰。

15.富燃火焰:燃气量大于化学计算量,还原性火焰。

16.基态:原子核外电子离核较近的处于最低能量状态17.激发态:当原子获得足够的能量后,就会使外层电子从低能级跃迁至高能级,这种状态称为激发态。

18.激发电位:原子的外层电子由低能级激发到高能级时所需要的能量称为激发电位。

19.电离电位:使原子电离所需要的最低能量称为电离电位。

20.离子线:离子外层电子跃迁时发射的谱线称为离子线。

21.共振线:由激发态向基态跃迁所发射的谱线。

共振线具有最小的激发电位,为该元素最强的谱线。

22.灵敏线、由较低级的激发态(第一激发态)直接跃迁至基态的谱线称为第一共振线,一般也是元素的最灵敏线。

仪器分析重点提要

仪器分析重点提要

《仪器分析》重点提要UV光谱分析1光波的分区,紫外、可见、红外光的波长范围2分子内部的运动能有哪些,其大小顺序3可见-紫外光线照射物质分子可引起化学键电子能级跃迁,同时伴有基团振动能级的跃迁和分子转动能级跃迁。

这也是可见-紫外吸收光谱谱带变宽的原因。

4分子轨道的能量高低顺序:σ、π、n、π﹡、σ﹡5各类分子轨道上的电子能级跃迁的难易:σ、π、n、π﹡、σ﹡6有机化合物的可见紫外吸收,主要依赖于π电子跃迁和n轨道上电子的跃迁。

7什么叫生色团?什么叫助色团?写出常见的生色团、助色团及它们的电子跃迁类型。

8什么叫红移?什么叫紫移?9什么叫K吸收带?K吸收带有那些特点?10 什么叫R吸收带?R吸收带有那些特点?11 什么叫E吸收带?E吸收带有那些特点?12 什么叫B吸收带?B吸收带由什么引起?有那些特点?13 芳环上取代基及其位置对E吸收带和K吸收带有何影响?14 给你一个化合物及其UV吸收光谱,让你指出各吸收带的归属。

15 溶剂对可见紫外吸收光谱有哪些影响?甲醇、乙腈、乙酸、二氯甲烷、苯的最低使用波长极限?16 如何利用UV吸收光谱进行化合物的定性鉴别?在定性鉴别试验中应注意哪些问题?17 给你两个UV吸收光谱,让你判断这两个UV吸收光谱是否可能来源于同一物质(要注意仪器读数的正常误差)?18 为什么乙酰乙酸乙酯在245nm处有一强的K带吸收(ε=18000 L·mol-1·cm-1)?19 如何根据可见紫外吸收光谱判断1,2-二苯乙烯的顺式、反式异构体?20 如何利用UV吸收光谱进行化合物的纯度检查?21 为了减少仪器读数的误差,我们在应用UV光谱法进行试样的含量测定时,应控制供试品溶液的浓度在多少为宜?22 计算题(另发)。

23 百分吸收系数与摩尔吸收系数之间如何换算?IR光谱分析1 红外光谱分析中所涉及的红外线波长范围nm、c m—1。

2 波数与波长的换算关系。

3 红外吸收光谱的产生条件是什么?4 什么叫红外活性振动、什么叫非红外活性振动?5 亚甲基有哪几种振动形式?6 影响基团振动频率的因素有哪些?并理解其原理(尤其是电效应和氢键效应)。

仪器分析考试重点

仪器分析考试重点

1. 有效塔板数n有效=5.54(t'R/Y2/1)2=16(t'R/Y)2有效塔板高度H有效=L/ n有效塔板高度H流动相速度μ及影响H的三项主要因素之间的关系: H=A+B/μ+Cμ气相色谱中μ最佳=CB/ H最小=A+2BC分离系数R=2(tr2-tr1)/tm1+tm2 选择因子@=tr2’/tr1’保留值r= tr2’/tr1’F= Ae/Ge//Ab/Gb=Ae/Ge//Abx/Gbx2. 色谱流出曲线的意义(1)根据色谱峰的数目,可以判断试样中所含组分的最少数目;(2)根据色谱峰的保留值进行定性分析;(3)根据色谱峰的面积或峰变进行定量分析;(4)根据色谱峰值的保留值以及峰宽评价色谱柱的分离3 现代仪器分析:一般的说,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。

灵敏度:指待测组分单位浓度或单位质量的变化所引起测定信号值的变化程度。

灵敏度也就是标准曲线的斜率。

斜率越大,灵敏度就越高光分析法:利用光电转换或其它电子器件测定“辐射与物质相互作用”之后的辐射强度等光学特性,进行物质的定性和定量分析的方法。

光吸收:当光与物质接触时,某些频率的光被选择性吸收并使其强度减弱,这种现象称为物质对光的吸收。

原子发射光谱法:元素在受到热或电激发时,由基态跃迁到激发态,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。

主共振线:在共振线中从第一激发态跃迁到激发态所发射的谱线。

分析线:复杂元素的谱线可能多至数千条,只选择其中几条特征谱线检验,称其为分析线。

多普勒变宽:原子在空间作不规则的热运动所引起的谱线变宽。

洛伦兹变宽:待测原子和其它粒子碰撞而产生的变宽。

助色团:本身不吸收紫外、可见光,但与发色团相连时,可使发色团产生的吸收峰向长波方向移动,且吸收强度增强的杂原子基团。

实用仪器分析复习要点.docx

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实用仪器分析复习要点第一章绪论1. 仪器分析:利用精密仪器进行物理或物理化学分析的方法(或用精密仪器测量表征物质的某些物理或物理化学性质的参数以确定其化学组成.含量及化学结构的一类分析方法L 2、仪器分析的特点:(1 )灵敏度高。

远高于化学分析,可测定含量极低(如10-6. 10-9,甚至10-12级)的组分,也可以测定微量试样中的组分。

(2) 选择性好。

适合于复杂组分试样的分析,在单组分测定时,只要把仪器调整到适宜条件,其他组分的干扰通常可以避免。

(3) 分析迅速。

适于批量试样分析,用精密分析仪器测量时速度很快,加上计算机技术的应用,分析操作的自动化,结果的自动记录,数字的显示或自动处理, 使分析更为迅速。

(4) 适于痕量组分的测定。

仪器分析相对误差较大,但测定痕量组分时,绝对误差则较小,因此仪器分析虽不适于测定常量组分,但适于测定微量甚至痕量组分。

微量分析一固体0.1-10 mg 液体0.01-1ml超微量分析一固休v 0. 1 mg液体v 0.01 ml(5) 适应性强,应用广泛。

仪器分析方法有数十种之多,方法功能各不相同。

(6) 易于自动化。

仪器分析使用复杂的精密仪器测量,被测组分的理化性质经检测器可转化为电信号而记录下来,特别是将微机与仪器相连结,很多操作过程都可以实现自动化。

第二章光学分析基础1. 光学分析方法:依据物质发射的电磁辐射以及电磁辐射与物质的相互作用而建立的分析方法。

2、电磁辐射:高速通过空间传播的光子流,也称为光,具有波粒二象性。

普朗克(P)量子理论认为,辐射能的发射或吸收不是连续的,而是量子化的,每个光量子的能量(E )与其频率(v )及波长(入)之间的关系为:E=h v = h c /A=h c(h为普朗克常数,c为光速,为波数)3、电磁波谱:电磁波按波长顺序排列得电磁波谱,各波谱区所具有的能量不同,其产生的机理也各不相同。

4、分子光谱:在辐射能作用下,分子内能级间的断迁产生的光谱称为分子光谱。

仪器分析复习重点

仪器分析复习重点

质谱法:利用电磁学原理,将化合物电离成具有不同质量的离子,然后按其质荷比(m/z)的大小依次排列成谱,收集和记录下来称为质谱。

以质谱为基础建立起来的分析方法称为质谱分析法生色团:含有不饱和键,能吸收紫外线,可见光产生π→π*或n→π*跃迁的集团称为发色集团(生色团)助色团:含有未成键n原子,本身不产生吸收峰,但与发色团相连时能使发色团吸收峰向长波方向移动,吸收强度增强的杂原子集团,称为助色团程序升温:柱温按一定的程序连续或分阶段的进行升温,适用于宽沸程样品分配系数:在一定温度下组分在两相间,分配达到平衡时的浓度比(单位是g/ml)称为分配系数,用K表示即K=组分在固定相的浓度/组分在流动相的浓度=Cs/Cm(分配系数是色谱分离的依据)分配比:在一定温度下组分在两相间,分配达到平衡时的物质的量的比=组分在固定相的质量/组分在流动相的质量=Ms/Mm梯度淋洗将两种(或多种)不同极性的溶剂,在分离过程中连续或阶梯地改变流动相组成称为梯度淋洗核磁共振波谱法:利用自旋原子核在外磁场作用下的核自旋能级跃迁所产生的吸收电磁波谱来研究有机化合物结构与组成的一种分析方法,称为核磁共振波谱法共振线:在原子发射的所有谱线中,凡是由高能态跃迁回基态时所发射的谱线叫共振线化学位移:在测定一个化合物中某种自旋核的核磁共振谱时,其共振吸收峰的位置(频率或磁场)将随着该自旋核的化学环境不同而变化,这种变化称为化学位移n+1规律:如果某氢核相邻的碳原子上有n个状态相同(化学等价)的H核,此核的吸收峰通常被裂为n+1个,通常称为n+1规则等离子体:是由电子,离子,中性粒子所组成的,在总体上成电中性的气体氮规则由CH(O)N组成的离子其N为偶数个(包括零)时,如果离子的质量数m为偶数,必含有奇数个电子,如果离子质量数为奇数,必含有偶数个电子,反之当N为奇数时,若离子的质量数m为偶数,则必含有偶数个电子,如果离子质量数为奇数,必含有奇数个电子Stokes位移(荧光)由于荧光物质分子吸收的光能经过无辐射去激的消耗降至S1状态的最低振动能级,因而所发射的荧光的波长比激发光长,能量比激发光小,这种现象称为Stokes位移填空选择固定相的种类:固体固定相,液体固定相,聚合物固定相死时间(tM):不能被固定相滞留的组分从进样到出现峰最大值所需的时间保留时间(tR):组分从进样到柱后出现峰最大值时所需的时间:(AC)色谱定性分析的方法:与标样对照的方法,利用保留值指数定性,与其他方法结合定性气相色谱法应用范围:可以分析气体、易挥发的液体和固体,及包含在固体中的气体,一般来说只要沸点在500℃以下,且在操作条件下热稳定性良好的物质,原则上均可以采用气相色谱分析法。

仪器分析复习范围

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11、影响紫外可见吸收峰位置的结构因系有哪些,影响结果如何
影响因素有:有机化合物的结构,无机化合物,分子的结其影响
1.饱和烃及其取代衍生物 最大吸收峰一般小于 150nm 超出测量范围
2.不饱和烃及共轭烯烃 σ→σ* 和 π→π* 两种跃迁
3.羰基化合物
发生蓝移 210nm
2、 可用于紫外和可见光区的光源分别是什么光源,紫外和可见的波长范围 紫外光区(100~400nm-:气体放电光源,如氢灯,氘灯。可见光区(400~800nm):热辐射光 源,如钨丝灯和卤素灯 3、 吸光度和浓度的关系,吸收系数与哪些因素有关,吸光度与透光率的关系,一般吸光度的 范围控制在哪个范围内,如果超出该如何处理 答:吸光度和浓度的关系服从朗伯——比尔定律。朗伯定律说明物质对单色光吸收的强弱与吸光 物质的浓度和液层厚度之间关系的定律。A=—LgT=Kbc(A 吸光度,T 透光率,K 吸光系数 b 液层 厚度 c 溶液浓度) 吸收系数与溶液的性质、溶液中的介质的不均匀性、与入射光的波长有关 吸光度与透光率的关系 A=—LgT 一般吸光度控制在 0.2 到 0.8 范围内,如果超出要对样液进行稀释处理。
吸收峰出现的位置:化学键的力常数 K 越大,原子折合质量越小,键的振动频率越大,吸收峰将 出现在高波数区(短波长区);反之,出现在低波数区(高波长区)。
9、 哪些因素能影响到红外吸收光谱的基团频率,影响结果是什么 基团频率主要是由基团中原子的质量和原子间的化学键力常数决定。
影响基团频率的因素分为内部因素和外部因素,内部因素包括诱导效应、中介效应、共轭效应、氢 键、振动耦合、费米共振。外部因素有试样的状态、溶剂效应等因素。 影响结果: 诱导效应:由于取代基具有不同的电负性,通过静电诱导作用,引起分子中电子分布的变化。从而 改变了键力常数,使基团的特征频率发生了位移。 中介效应:当含有孤对电子的原子(O、S、N等)与具有多重键的原子相连时,也可起类似的共轭 作用,称为中介效应。例如:酰胺中的C=O因氮原子的共轭作用,使C=O上的电子云更移向氧原 子,C=O双键的电子云密度平均化,造成C=O键的力常数下降,使吸收频率向低波数位移。 共轭效应:共轭效应使共轭体系中的电子云密度平均化,结果使原来的双键略有伸长 (即电子云密 度降低)、力常数减小,使其吸收频率向低波数方向移动。 氢键:氢键的形成使电子云密度平均化,从而使伸缩振动频率降低。 振动耦合:当两个振动频率相同或相近的基团相邻具有一公共原子时,由于一个键的振动通过公共 原子使另一个键的长度发生改变,产生一个“微扰”,从而形成了强烈的振动相互作用。其结果是使 振动频率发生变化,一个向高频移动,另一个向低频移动,谱带分裂。 费米共振:当一振动的倍频与另一振动的基频接近时,由于发生相互作用而产生很强的吸收峰或发 生裂分。 试样状态:同一物质的不同状态,由于分子间相互作用力不同,所得到光谱往往不同。分子在气态 时,其相互作用力很弱,此时可以观察到伴随振动光谱的转动精细结构。液态和固态分子间作用力 较强,在有极性基团存在时,可能发生分子间的缔合或形成氢键,导致特征吸收带频率、强度和形 状有较大的改变。 溶剂极性:通常在极性溶剂中,溶质分子的极性基团的伸缩振动频率随溶剂极性的增加而向低波数 方向移动,并且强度增大。因此,在红外光谱测定中,应尽量采用非极性的溶剂。

仪器分析考试复习知识重点总结

仪器分析考试复习知识重点总结

基础部分1基线:当色谱柱后没有组分进入检测器时,在实验操作条件下,反映检测器系统噪声随时间变化的线2死时间:指不被固定相吸附或溶解的气体从进样开始到柱后出现浓度最大值所需的时间3保留时间:指被测组分从进样开始到柱后出现浓度最大值所需的时间4调整保留时间:指扣除死时间后的保留时间5保留值:试样中各组分在色谱柱中的滞留时间的数值6相对保留值:指组分2的调整保留时间与另一组分1的调整保留时间之比(公式见P7)7分配系数:在一定温度下组分在两相之间分配达到平衡时浓度比称为分配系数(公式见P9)8分配比:在一定温度、压力下在两相间达到平衡时,组分在两相中的质量比(公式见P10)9速率公式:H=A+B/u+CuA涡流扩散相:气体碰到填充物颗粒时,不断地改变流动方向,使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动,因而引起色谱峰的扩张A=2λd pλ:填充的不均匀性d p:填充物的平均直径提高柱效:使用适当细粒度和颗粒均匀的担体,填充均匀,B/u分子扩散项:由于试样组分被载气带入色谱柱后,是以“塞子”的形式存在于柱的很小一段空间中,在“塞子”的前后存在着浓度差而形成浓度梯度,因此使运动着的分子产生纵向扩散。

B=2γDgγ:载体填充在柱内引起的扩散路径弯曲因子D:组分在流动相中的扩散系数提高柱效:B/u与流速有关,流速↓,滞留时间↑,扩散↑;Dg∝(M载气)-1/,M载气↑,B值↓,采用分子质量较大的载气Cu:传质阻力相:气相传质阻力(Cg)样品组分从气相移动到固定相表面及其返回的过程。

提高柱效:采用粒度小的填充物和电工对分子质量小的气体作载气(见P16)液相传质阻力系数(Cl )样品组分从固定相的气/液界面移动到液相内部及返回的传质过程10色谱峰的标准偏差、半峰宽度、峰底宽度:标准偏差x:即0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半。

半峰宽度Y1/2:一半峰高处的宽度Y1/2 =2.354 x峰底宽度Y:过峰两侧拐点的切线与基线焦点的间距。

仪器分析知识点总结各章

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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第二章气相色谱分析1.简要说明气相色谱分析的基本原理借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。

气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。

组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。

2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?气路系统.进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统.气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统.进样系统包括进样装置和气化室.其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化,然后快速定量地转入到色谱柱中.3.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择.解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速.P13-24。

(1)选择流动相最佳流速。

(2)当流速较小时,可以选择相对分子质量较大的载气(如N2,Ar),而当流速较大时,应该选择相对分子质量较小的载气(如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。

(3)柱温不能高于固定液的最高使用温度,以免引起固定液的挥发流失。

在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下,尽可能采用较低的温度,但以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。

(4)固定液用量:担体表面积越大,固定液用量可以越高,允许的进样量也越多,但为了改善液相传质,应使固定液膜薄一些。

(5)对担体的要求:担体表面积要大,表面和孔径均匀。

粒度要求均匀、细小(但不宜过小以免使传质阻力过大)(6)进样速度要快,进样量要少,一般液体试样0.1~5uL,气体试样0.1~10mL.(7)气化温度:气化温度要高于柱温30-70℃。

4.试述速率方程中A, B, C三项的物理意义. H-u曲线有何用途?曲线的形状主要受那些因素的影响?解:参见教材P14-16A 称为涡流扩散项 ,B 为分子扩散项,C 为传质阻力项。

下面分别讨论各项的意义:(1) 涡流扩散项 A 气体碰到填充物颗粒时,不断地改变流动方向,使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动,因而引起色谱的扩张。

由于A=2λdp ,表明 A 与填充物的平均颗粒直径dp 的大小和填充的不均匀性λ有关,而与载气性质、线速度和组分无关,因此使用适当细粒度和颗粒均匀的担体,并尽量填充均匀,是减少涡流扩散,提高柱效的有效途径。

(2) 分子扩散项 B/u 由于试样组分被载气带入色谱柱后,是以“塞子”的形式存在于柱的很小一段空间中,在“塞子”的前后 ( 纵向 ) 存在着浓差而形成浓度梯度,因此使运动着的分子产生纵向扩散。

而 B=2rDg r 是因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因数 ( 弯曲因子 ) , D g 为组分在气相中的扩散系数。

分子扩散项与 D g 的大小成正比,而 D g 与组分及载气的性质有关:相对分子质量大的组分,其 D g 小 , 反比于载气密度的平方根或载气相对分子质量的平方根,所以采用相对分子质量较大的载气( 如氮气 ) ,可使 B 项降低, D g 随柱温增高而增加,但反比于柱压。

弯曲因子 r 为与填充物有关的因素。

(3) 传质项系数 Cu C 包括气相传质阻力系数 C g 和液相传质阻力系数 C 1 两项。

所谓气相传质过程是指试样组分从移动到相表面的过程,在这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换,即进行浓度分配。

这种过程若进行缓慢,表示气相传质阻力大,就引起色谱峰扩张。

对于填充柱:液相传质过程是指试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部,并发生质量交换,达到分配平衡,然后以返回气液界面的传质过程。

这个过程也需要一定时间,在此时间,组分的其它分子仍随载气不断地向柱口运动,这也造成峰形的扩张。

由上述讨论可见,范弟姆特方程式对于分离条件的选择具有指导意义。

它可以说明,填充均匀程度、担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。

用在不同流速下的塔板高度 H 对流速 u 作图,得 H-u 曲线图。

在曲线的最低点,塔板高度 H 最小 ( H 最小 ) 。

此时柱效最高。

该点所对应的流速即为最佳流速 u 最佳,即 H 最小可由速率方程微分求得:当流速较小时,分子扩散 (B 项 ) 就成为色谱峰扩张的主要因素,此时应采用相对分子质量较大的载气(N2 ,Ar ) ,使组分在载气中有较小的扩散系数。

而当流速较大时,传质项 (C 项 ) 为控制因素,宜采用相对分子质量较小的载气 (H2 ,He ) ,此时组分在载气中有较大的扩散系数,可减小气相传质阻力,提高柱效。

8.为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?分离度同时体现了选择性与柱效能,即热力学因素和动力学因素,将实现分离的可能性与现实性结合了起来.16.色谱定性的依据是什么?主要有那些定性方法?解:根据组分在色谱柱中保留值的不同进行定性.主要的定性方法主要有以下几种:(1)直接根据色谱保留值进行定性(2)利用相对保留值r21进行定性(3)混合进样(4)多柱法(5)保留指数法(6)联用技术(7)利用选择性检测器19.有哪些常用的色谱定量方法?试比较它们的优缺点和使用范围?1.外标法外标法是色谱定量分析中较简易的方法.该法是将欲测组份的纯物质配制成不同浓度的标准溶液。

使浓度与待测组份相近。

然后取固定量的上述溶液进行色谱分析.得到标准样品的对应色谱团,以峰高或峰面积对浓度作图.这些数据应是个通过原点的直线.分析样品时,在上述完全相同的色谱条件下,取制作标准曲线时同样量的试样分析、测得该试样的响应讯号后.由标谁曲线即可查出其百分含量.此法的优点是操作简单,因而适用于工厂控制分析和自动分析;但结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性.2.内标法当只需测定试样中某几个组份.或试样中所有组份不可能全部出峰时,可采用内标法.具体做法是:准确称取样品,加入一定量某种纯物质作为内标物,然后进行色谱分析.根据被测物和内标物在色谱图上相应的峰面积(或峰高))和相对校正因子.求出某组分的含量.内标法是通过测量内标物与欲测组份的峰面积的相对值来进行计算的,因而可以在—定程度上消除操作条件等的变化所引起的误差.内标法的要求是:内标物必须是待测试样中不存在的;内标峰应与试样峰分开,并尽量接近欲分析的组份.内标法的缺点是在试样中增加了一个内标物,常常会对分离造成一定的困难。

3.归一化法归一化法是把试样中所有组份的含量之和按100%计算,以它们相应的色谱峰面积或峰高为定量参数.通过下列公式计算各组份含量:由上述计算公式可见,使用这种方法的条件是:经过色谱分离后、样品中所有的组份都要能产生可测量的色谱峰.·该法的主要优点是:简便、准确;操作条件(如进样量,流速等)变化时,对分析结果影响较小.这种方法常用于常量分析,尤其适合于进样量很少而其体积不易准确测量的液体样品.第三章高效液相色谱1.从分离原理、仪器构造及应用范围上简要比较气相色谱及液相色谱的异同点。

解:二者都是根据样品组分与流动相和固定相相互作用力的差别进行分离的。

从仪器构造上看,液相色谱需要增加高压泵以提高流动相的流动速度,克服阻力。

同时液相色谱所采用的固定相种类要比气相色谱丰富的多,分离方式也比较多样。

气相色谱的检测器主要采用热导检测器、氢焰检测器和火焰光度检测器等。

而液相色谱则多使用紫外检测器、荧光检测器及电化学检测器等。

但是二者均可与MS等联用。

二者均具分离能力高、灵敏度高、分析速度快,操作方便等优点,但沸点太高的物质或热稳定性差的物质难以用气相色谱进行分析。

而只要试样能够制成溶液,既可用于HPLC分析,而不受沸点高、热稳定性差、相对分子量大的限制2.液相色谱中影响色谱峰展宽的因素有哪些? 与气相色谱相比较, 有哪些主要不同之处?解:液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素为涡流扩散、流动的流动相传质、滞留的流动相传质以及柱外效应。

在气相色谱中径向扩散往往比较显着,而液相色谱中径向扩散的影响较弱,往往可以忽略。

另外,在液相色谱中还存在比较显着的滞留流动相传质及柱外效应3. 在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么?解:液相色谱中提高柱效的途径主要有:1.提高柱内填料装填的均匀性;2.改进固定相减小粒度; 选择薄壳形担体; 选用低粘度的流动相;适当提高柱温。

其中,减小粒度是最有效的途径.4. 液相色谱有几种类型?它们的保留机理是什么? 在这些类型的应用中,最适宜分离的物质是什么?解:液相色谱有以下几种类型:液-液分配色谱; 液-固吸附色谱; 化学键合色谱;离子交换色谱; 离子对色谱; 空间排阻色谱等其中;液-液分配色谱的保留机理是通过组分在固定相和流动相间的多次分配进行分离的。

可以分离各种无机、有机化合物。

液-固吸附色谱是通过组分在两相间的多次吸附与解吸平衡实现分离的.最适宜分离的物质为中等相对分子质量的油溶性试样,凡是能够用薄层色谱分离的物质均可用此法分离。

5. 在液-液分配色谱中,为什么可分为正相色谱及反相色谱解:采用正相及反相色谱是为了降低固定液在流动相中的溶解度从而避免固定液的流失。

8.何谓梯度洗提它与气相色谱中的程序升温有何异同之处解:在一个分析周期内,按一定程序不断改变流动相的组成或浓度配比,称为梯度洗提.是改进液相色谱分离的重要手段.梯度洗提与气相色谱中的程序升温类似,但是前者连续改变的是流动相的极性、pH 或离子强度,而后者改变的温度.程序升温也是改进气相色谱分离的重要手段.第七章原子发射光谱3. 简述ICP的形成原理及其特点。

解:ICP是利用高频加热原理。

当在感应线圈上施加高频电场时,由于某种原因(如电火花等)在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动,碰撞气体原子,使之迅速、大量电离,形成雪崩式放电,电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流,在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合,这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离,并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。

其特点如下:(1)工作温度高、同时工作气体为惰性气体,因此原子化条件良好,有利于难熔化合物的分解及元素的激发,对大多数元素有很高的灵敏度。

(2)由于趋肤效应的存在,稳定性高,自吸现象小,测定的线性范围宽。

(3)由于电子密度高,所以碱金属的电离引起的干扰较小。

(4)ICP属无极放电,不存在电极污染现象。

(5)ICP的载气流速较低,有利于试样在中央通道中充分激发,而且耗样量也较少。

(6)采用惰性气体作工作气体,因而光谱背景干扰少。

4. 何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线,它们之间有何联系解:由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。

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