仪器分析2
现代生物仪器分析 (2)
现代生物仪器分析简介现代生物仪器分析是一种用于研究生物体结构、功能和相互作用的技术。
它通过利用各种仪器和技术的组合，使研究人员能够观察、测量和分析生物体中的各种分子和细胞过程。
这些仪器可以帮助科学家深入了解生物体的活动，并为治疗和诊断疾病提供新的思路和方法。
常用的现代生物仪器1. 分子生物学仪器分子生物学仪器是现代生物仪器分析中的重要组成部分，它们用于研究和操作生物体中的分子和基因信息。
以下是一些常用的分子生物学仪器：•PCR机：聚合酶链式反应（PCR）机是一种用于扩增DNA片段的仪器。
它能够通过不断重复的循环反应使DNA片段的数量指数增加，从而使其在实验中更容易被检测和分析。
•电泳仪：电泳仪用于分离DNA、RNA和蛋白质等生物分子。
电泳仪利用电场将带电的生物分子在凝胶中移动，从而实现对它们的分离和纯化。
•基因测序仪：基因测序仪能够对DNA序列进行高通量测序。
它采用不同的测序技术和方法，可以帮助科学家分析和理解基因组的结构和功能。
2. 细胞生物学仪器细胞生物学仪器用于观察和分析生物体中的细胞结构和功能。
以下是一些常用的细胞生物学仪器：•显微镜：显微镜是一种用于观察微小物体的仪器。
在生物研究中，透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）是常用的工具，它们可以提供高分辨率的细胞和分子图像。
•流式细胞仪：流式细胞仪是一种用于快速分析和鉴定细胞的仪器。
通过将细胞悬浮于液体中并通过射流，流式细胞仪可以根据细胞的形态、大小和荧光信号等特征进行分类和鉴定。
3. 蛋白质分析仪器蛋白质分析仪器用于研究和分析生物体中的蛋白质结构和功能。
以下是一些常用的蛋白质分析仪器：•质谱仪：质谱仪是一种用于检测和分析分子和离子的仪器。
在蛋白质分析中，质谱仪可以帮助确定蛋白质的分子量、组成和结构。
•蛋白质电泳仪：蛋白质电泳仪通过电场将带电的蛋白质分子移动到凝胶中，从而实现对蛋白质的分离和纯化。
它可以帮助科学家分析和研究蛋白质的结构和功能。
仪器分析2-1习题答案
1•在以下因素中，属热力学因素的是AA. 分配系数；B.扩散速度；C.柱长；D •理论塔板数。
2. 理论塔板数反映了DA. 分离度；B.分配系数； C •保留值；D •柱的效能。
3. 欲使色谱峰宽减小，可以采取BA •降低柱温；B •减少固定液含量；C •增加柱长；D •增加载体粒度。
4. 如果试样中各组分无法全部出峰或只要定量测定试样中某几个组分，那么应采用下列定量分析方法中哪一种为宜？CA •归一化法；B •外标法；C •内标法；D •标准工作曲线法。
5. 俄国植物学家茨维特在研究植物色素成分时，所采用的色谱方法是BA •液-液色谱法；B •液-固色谱法；C•空间排阻色谱法；D •离子交换色谱法。
A •极性差异；B •沸点差异；C.热力学性质差异；D •动力学性质差异。
7. 假如一个溶质的分配比为0.1，它分配在色谱柱的流动相中的质量分数是C ；B. 0.90；C. 0.91；D. 0.99。
8. 下列因素中，对色谱分离效率最有影响的是AA .柱温；B .载气的种类；C.柱压；D .固定液膜厚度。
9. 当载气线速越小，范式方程中，分子扩散项B越大，所以应选下列气体中哪一种作载气最有利？DA. H2；B. He；C. Ar；D. N2。
10. 对某一组分来说，在一定的柱长下，色谱峰的宽或窄主要决定于组分在色谱柱中的BA .保留值B.扩散速度C.分配比D.理论塔板数11. 载体填充的均匀程度主要影响AA .涡流扩散相B.分子扩散C.气相传质阻力D.液相传质阻力正确答案：1: (A)、2: (D)、3: (B)、4: (C)、5: (B)6: (D)、7: (C)、8: (A)、9: (D) 10: (B)、11: (A)1. 假如一个溶质的分配比为0.2，贝U它在色谱柱的流动相中的百分率是多少?解：k = njn m=0.2 - - n m= 5n sn m/n X00% = n m/(n m+n s) >100% = 83.3%2. 若在1m长的色谱柱上测得分离度为0.68,要使它完全分离，则柱长至少应为多少米？解：2•••L2=(R2/R I)L I完全分离R2=1.52L2=(1.5/0.68) Xl=4.87(m)3. 在2m长的色谱柱上，测得某组分保留时间(tR)6.6min,峰底宽(丫)0.5min, 死时间(tm) 1.2min,柱出口用皂膜流量计测得载气体积流速(Fc) 40ml/min, 固定相(Vs) 2.1mL,求:(提示：流动相体积，即为死体积)(1)分配容量k; (2) 死体积V m；(3)调整保留体积；(4)分配系数；(5)有效塔板数n eff；(6)有效塔板高度H eff 解：⑴分配比k = t R'/t m = (6.6-1.2)/1.2=4.5⑵死体积V m = t m X Fc = 1.2 4(X= 48mL⑶调整保留体积V R'= (t R-t m) X c = (6.6-1.2) 40 X216mL⑷分配系数K=k X B = k m/V(V=4.5 X8/2.1)=103⑷有效塔板数n eff = 16 (4R'/W)2=16X[(6.6-1.2)/0.5]2=1866⑸有效塔板高度H eff =L/n eff=2X1000/1866=1.07mm4. 已知组分A和B的分配系数分别为8.8和10,当它们通过相比B =9啲填充时，能否达到基本分离(提示：基本分离Rs=1)解：a = K/K A = 10/8.8 = 1.14k = K B/ B = 10/90 = 0.11由基本分离方程式可推导出使两组分达到某一分离度时，所需的理论塔板数为2 2 2n B = 16Rs X [ a -1)]a /[(1 + k B)/k B]=16X12X[1.14心.14 - 1)]2X[(1 + 0.11)/0.11]2=16 >66.31 101.83 = 1.08 105因为计算出的n比较大，一般填充柱不能达到，在上述条件下，A、B不能分离。
仪器分析2(紫外可见光分光光度)
白光除了可由所有波长的可见光复 合得到外，还可由适当的两种颜色的 光按一定比例复合得到。能复合成白 光的两种颜色的光叫互补色光。
/nm 400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760
颜色 紫 蓝
绿蓝 蓝绿
改变溶剂的极性，会引起吸收带形状
的变化。改变溶剂的极性，还会使吸收带
的最大吸收波长发生变化。下表为溶剂
对一种丙酮紫外吸收光谱的影响。
正己烷 CHCl3 CH3OH H2O
* 230
238
237 243
n * 329
315
309 305
由于溶剂对电子光谱图影响很大， 因此，在吸收光谱图上或数据表中必 须注明所用的溶剂。与已知化合物紫 外光谱作对照时也应注明所用的溶剂 是否相同。在进行紫外光谱法分析时， 必须正确选择溶剂。
电子的跃迁吸收光的波长主要在
真空紫外到可见光区，对应形成的光 谱，称为电子光谱或紫外-可见吸收光 谱。
三．有机化合物的紫外—可见吸收 光谱
（一）、跃迁类型 主要有σ→σ*、n→σ*、n→π* 、 π→π*
n
E*
* n*
* n *
a.σ→σ* 跃迁主要发生在真空紫外区。 b. π→π* 跃迁吸收的波长较长，孤立
ε（480nm）=A/ cb
= -lg0.398/0.150×10-3 ×2.00 =1.33 ×103 ( L ·mol-1 ·cm-1)
由ε=aM , 得: a= ε/M
= ε /251=5.30(L ·g-1 ·cm-1)
三．实际溶液对吸收定律的偏离及原因： （一）偏离：被测物质浓度与吸光
仪器分析(第四版)第二章
3
塔板高度
H
2 1 A 0
L
L H n
P12例
n>50，对称的峰形曲线 气相色谱中，n约为103-106，呈趋于正态分布曲线
理论塔板数（n）可根据色谱图上所测得的保留
时间（tR）和峰底宽（Y）或半峰宽（ Y1/2 ）按下
4）k与保留时间的关系
若流动相在柱内线速度为u（一定时间内载气在柱内
流动的距离，若固定相对组分有保留作用，组分在
柱内的线速度us小于u，两者比值为滞留因子
R S uS / u
也可用质量分数表示：
mM RS w mS m M
1 1 mS 1 k 1 mM
推导：
组分和流动相通过长度为L的色谱柱，所需时间为：
理论上可以推导出：
VS 1 kK K VM
相比，: VM / VS, 反映各种色谱柱柱型及其结构特征 填充柱（Packing column）: 6~35 毛细管柱（Capillary column）: 50~1500
结论：
分在两相中质量比，均与组分及固定相的热力学性
1）分配系数是组分在两相中的浓度之比，分配比是组
试样中各组分经色谱柱分离后，按先后次序经过检测 器时，检测器就将流动相中各组分浓度变化转变为相 应的电信号，由记录仪所记录下的信号——时间曲线 或信号——流动相体积曲线，称为色谱流出曲线，
常用术语：
基线： 在操作条件下，仅有纯流动相进入检 测器时的流出曲线。 稳定的基线为一直线
基线漂移：基线随时间定向缓慢变化
仪器分析2-1习题答案
一1.在以下因素中，属热力学因素的是AA.分配系数；B. 扩散速度；C．柱长；D．理论塔板数。
2.理论塔板数反映了DA.分离度；B. 分配系数；C．保留值；D．柱的效能。
3.欲使色谱峰宽减小，可以采取BA．降低柱温；B．减少固定液含量；C．增加柱长；D．增加载体粒度。
4.如果试样中各组分无法全部出峰或只要定量测定试样中某几个组分, 那么应采用下列定量分析方法中哪一种为宜？CA．归一化法；B．外标法；C．内标法；D．标准工作曲线法。
5.俄国植物学家茨维特在研究植物色素成分时, 所采用的色谱方法是BA．液-液色谱法；B．液-固色谱法；C．空间排阻色谱法；D．离子交换色谱法。
A．极性差异；B．沸点差异；C．热力学性质差异；D．动力学性质差异。
7.假如一个溶质的分配比为0.1，它分配在色谱柱的流动相中的质量分数是CA.0.10；B. 0.90；C．0.91；D．0.99。
8.下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是AA．柱温；B．载气的种类；C．柱压；D．固定液膜厚度。
9.当载气线速越小, 范式方程中, 分子扩散项B越大, 所以应选下列气体中哪一种作载气最有利？DA.H2；B. He；C．Ar；D．N2。
10.对某一组分来说，在一定的柱长下，色谱峰的宽或窄主要决定于组分在色谱柱中的BA．保留值B. 扩散速度C.分配比D. 理论塔板数11.载体填充的均匀程度主要影响AA．涡流扩散相B. 分子扩散C.气相传质阻力D. 液相传质阻力正确答案：1：(A)、2：(D)、3：(B)、4：(C)、5：（B）6：(D)、7：(C)、8：(A)、9：（D）10：(B)、11：(A)二1.假如一个溶质的分配比为0.2，则它在色谱柱的流动相中的百分率是多少？解：∵ k = n s/n m=0.2 ∴n m= 5n sn m/n×100% = n m/(n m+n s)×100% = 83.3%2.若在1m长的色谱柱上测得分离度为0.68,要使它完全分离，则柱长至少应为多少米？解：∵ L2=(R2/R1)2 L1完全分离R2=1.5L2=(1.5/0.68)2×1=4.87(m)3.在2m长的色谱柱上，测得某组分保留时间（t R）6.6min，峰底宽（Y）0.5min，死时间（tm）1.2min，柱出口用皂膜流量计测得载气体积流速（Fc）40ml/min,固定相（Vs）2.1mL,求：(提示：流动相体积，即为死体积)（1）分配容量k;（2）死体积V m;（3）调整保留体积;（4）分配系数;（5）有效塔板数n eff;（6）有效塔板高度H eff解：(1)分配比k = t R'/t m = (6.6-1.2)/1.2=4.5(2) 死体积V m = t m × Fc = 1.2×40 = 48mL(3) 调整保留体积V R'= (t R-t m) × Fc = (6.6-1.2)×40 = 216mL(4) 分配系数K=k × β= k ×(V m/V s)=4.5×(48/2.1)=103(4) 有效塔板数n eff = 16×( t R'/W)2=16×[(6.6-1.2)/0.5]2=1866(5) 有效塔板高度H eff =L/n eff=2×1000/1866=1.07mm4.已知组分A和B的分配系数分别为8.8和10，当它们通过相比β=90的填充时，能否达到基本分离（提示：基本分离Rs=1）解：α= K B/K A = 10/8.8 = 1.14k = K B/β= 10/90 = 0.11由基本分离方程式可推导出使两组分达到某一分离度时，所需的理论塔板数为n B = 16Rs2×[α/(α-1)]2×[(1 + k B)/k B]2=16×12×[1.14/(1.14 - 1)]2×[(1 + 0.11)/0.11]2=16×66.31×101.83 = 1.08×105因为计算出的n比较大，一般填充柱不能达到，在上述条件下，A、B不能分离。
仪器分析第2章电化学分析法
原电池
阳极：发生 氧化反应的 电极（负极） 阴极：发生 还原反应的 电极（正极）
阳极≠正极 阴极≠负极 电极电位较 正的为正极
2021/5/6
电解电池
阳极：发生氧 化反应的电极 （正极）； 阴极：发生还 原反应的电极 （负极）； 阳极=正极 阴极=负极
2021/5/6
电池的表达式
2021/5/6
电位分析的理论基础
理论基础：能斯特方程（电极电位与溶液中待测离子间 的定量关系）。
对于氧化还原体系： Ox + ne- = Red
EEO Ox/RedR nF TlnaaR Odex
对于金属电极（还原态为金属，活度定为1）：
EEM On/MR nF TlnaMn
2021/5/6
M n O 4 8 H 5 e M n 2 4 H 2 O
Zn |Zn2+(0.1mol/L ) | Cu2+(1mol/L) | Cu
用盐桥后 Zn |Zn2+(0.1mol/L ) || Cu2+(1mol/L) | Cu
|表示由电势差产生。用于两相界面不相混的两种溶液 之间。
左边：氧化反应，负极
右边：还原反应，正极
||用盐桥连接，消除液接电位。 溶液位于两电极之间。
E外 = k2 + 0.059 lg(a1 / a1’ ）
a1 、 a2 分别表示外部试液和电极内参比溶液的H+活度；
a’1 、 a’2 分别表示玻璃膜外、内水合硅胶层表面的H+活度；
k1 、 k2 则是由玻璃膜外、内表面性质决定的常数。
玻璃膜内、外表面的性质基本相同，则k1=k2 ， a’1 = a’2
KSP,CaC2O4 [Ca2 ][C2O42]
最新仪器分析实验2——实验报告
最新仪器分析实验2——实验报告实验目的：1. 熟悉最新仪器的基本操作和功能。
2. 掌握样品的前处理方法和仪器分析过程。
3. 分析并解释实验数据，提高解决实际问题的能力。
实验原理：本次实验使用的仪器为高效液相色谱仪（HPLC），其工作原理是利用样品中的各组分在流动相和固定相之间的分配系数不同，通过色谱柱进行分离，然后通过检测器对各组分进行定量或定性分析。
本实验将采用反相色谱法，以提高分析的灵敏度和分离效率。
实验材料：1. 高效液相色谱仪（HPLC）。
2. 待测样品溶液。
3. 流动相溶剂。
4. 色谱柱。
5. 检测器。
实验步骤：1. 准备样品：按照实验要求，将待测样品进行适当稀释和前处理。
2. 仪器校准：根据仪器操作手册，对HPLC进行校准，确保检测器灵敏度和色谱柱性能达到最佳状态。
3. 流动相准备：根据实验方案，配制合适的流动相比例。
4. 色谱分析：将样品溶液注入色谱仪，记录色谱图谱。
5. 数据处理：使用色谱软件对色谱图谱进行积分、定量分析，并进行必要的校正。
实验结果：1. 色谱图谱：展示实验得到的色谱图，包括各组分的保留时间和峰面积。
2. 定量分析：列出各组分的浓度或含量。
3. 分析误差：讨论可能的误差来源，并对实验结果进行评估。
实验讨论：1. 分析实验中可能出现的问题及其原因，如色谱峰的拖尾、分离度不够等。
2. 探讨改进实验方案的可能性，如改变流动相组成、温度控制等。
3. 讨论实验结果对实际应用的意义，例如在环境监测、食品安全等领域的应用前景。
结论：通过本次实验，我们成功地使用最新仪器对样品进行了分析，并得到了可靠的数据。
实验结果表明，所采用的方法和步骤是有效的，可以用于进一步的研究和应用。
同时，我们也认识到了实验操作中需要注意的细节，为未来的实验提供了宝贵的经验。
仪器分析第二章课件
仪器分析第二章课件
3
与物质作用
No 电场向量
Y
Image Z
磁场向量
X 传播方向
仪器分析第二章课件
4
微粒性
光量子，具有能量。
No Eh
h－普朗克(Planck)常数 6.626×10-34J·s
Image －频率
E－光量子具有的能量 单位：J(焦耳)，eV(电子伏特)
仪器分析第二章课件
5
波粒二象性
2. 白炽光源 钨灯（钨的熔点为3680K）； 波长范围：320~2500nm；
Image 工作温度：3000K； Ihv∝ V3~4．
卤钨灯：在钨灯中加入卤化物提 高白炽灯的使用寿命．
3. 气体放电光源
氢弧灯（氢灯）：波长范围：165~350nm； 氢气压力：0.2~5mmHg。
氘灯：内充气为氘辐射强度仪器比分起析第氢二灯章课达件3~5倍。
mixed with each other according to the certain proportion
we can gain white light ,then we call the two kinds of mono
light as complementary color light mutually .and this
吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有
No 选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。
• 特点
– 灵敏度高：测定下限可达10－5～10－6mol/L,
Image 10-4%～10-5%
– 准确度能够满足微量组分的测定要求： 相对误差2～5％ （1～2％）
– 操作简便快速
– 应用广泛
仪器分析第二章课件
仪器分析2.3.2 工作电极与辅助电极
第二章 电化学分析基础
08:25:00
2.3.2 工作电极与辅助电极
电解、库仑、电重量与伏安分析中，也通常将电极称 为工作电极和辅助电极。过程特征：
发生了电极反应，且待测离子在电极上析出，测量前 后溶液浓度发生了变化。
工作电极和辅助电极： 用于测定过程中溶液本底浓度 会发生变化体系的电极。 指示电极和参比电极： 测定过程中溶液本底浓度不发 生变化体系的电极。
Introduction to electro-chemical analysis
第三节 电极与电极类别
Electrodes and kinds of electrodes
2.3.1 参比电极与 指示电极
2.3.2 工作电极与 辅助电极
2.3.3 极化电极与 去极化电极
2.3.4 微电极与化 学修饰电极
08:25:00
仪器分析第二版课后习题答案
仪器分析第⼆版课后习题答案仪器分析第⼆版课后习题答案【篇⼀：仪器分析课后习题与思考题答案】3章紫外-可见分光光度法ui-visp503.1分⼦光谱如何产⽣？与原⼦光谱的主要区别它的产⽣可以看做是分⼦对紫外-可见光光⼦选择性俘获的过程，本质上是分⼦内电⼦跃迁的结果。
区别：分⼦光谱法是由分⼦中电⼦能级、振动和转动能级的变化产⽣的，表现形式为带光谱；原⼦光谱法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。
3.2说明有机化合物紫外光谱产⽣的原因，其电⼦跃迁有那⼏种类型？吸收带有那⼏种类型？跃迁类型与吸收带3.3在分光光度法中，为什么尽可能选择最⼤吸收波长为测量波长？因为在实际⽤于测量的是⼀⼩段波长范围的复合光，由于吸光物质对不同波长的光的吸收能⼒不同，就导致了对beer定律的负偏离。
吸光系数变化越⼤，偏离就越明显。
⽽最⼤吸收波长处较平稳，吸光系数变化不⼤，造成的偏离⽐较少，所以⼀般尽可能选择最⼤吸收波长为测量波长。
3.5分光光度法中，引起对lambert-beer定律偏移的主要因素有哪些？如何让克服这些因素的影响偏离lambert-beer law 的因素主要与样品和仪器有关。
样品：(1)浓度 (2)溶剂 (3)光散射的影响；克服：稀释溶液，当c 0.01mol/l时, lambert-beer定律才能成⽴仪器：（1）单⾊光（2）谱带宽度；克服：lambert-beer law只适⽤于单⾊光，尽可能选择最⼤吸收波长为测量波长3.9 按照公式a=-lgt计算第5章分⼦发光分析法p1085.3（b）的荧光量⼦率⾼，因为（b）的化合物是刚性平⾯结构，具有强烈的荧光，这种结构可以减少分⼦的振动，使分⼦与溶剂或其他溶质分⼦的相互作⽤减少，即减少了碰撞失活的可能性5.4苯胺的荧光在10时更强，苯胺在酸性溶液中易离⼦化，单苯环离⼦化后⽆荧光；⽽在碱性溶液中以分⼦形式存在，故显荧光。
⼀般ph在7~12发⽣蓝⾊荧光。
仪器分析第二版(刘志广)部分课后答案
1.简述色谱基础理论中的塔板理论和速率理论塔板理论是由以下四个假设构成的：1、在柱内一小段长度H内，组分可以在两相间迅速达到平衡。
这一小段柱长称为理论塔板高度H。
2、流动相（如载气）进入色谱柱不是连续进行的，而是脉动式，每次进气为一个塔板体积（ΔVm）。
3、所有组分开始时存在于第0号塔板上，而且试样沿轴（纵）向扩散可忽略。
4、分配系数在所有塔板上是常数，与组分在某一塔板上的量无关。
速率理论：是由荷兰学者范弟姆特等提出的。
结合塔板理论的概念，把影响塔板高度的动力学因素结合进去，导出的塔板高度H与载气线速度u的关系：Cu uBAH其中：A 称为涡流扩散项，B 为分子扩散项，C 为传质阻力项涡流扩散项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。
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。
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。
仪器分析实验报告2
荧光分析法测定邻羟基苯甲酸和间羟基苯甲酸一、实验目的1.学习荧光分析法的基本原理和操作。
2.掌握邻间羟甲基苯甲酸的荧光性质。
二、实验原理使用荧光光度计测定邻—羟基苯甲酸(亦称水杨酸)和二组分混合物的荧光强度,邻—羟基苯甲酸(亦称水杨酸)和间—羟基苯甲酸分子组成相同,均含一个能发射荧光的苯环,但因其取代基的位置不同而具不同的荧光性质。
在pH= 12的碱性溶液中,二者在310nm附近紫外光的激发下均会发射荧光;在pH= 5. 5的近中性溶液中,间—羟基苯甲酸不发荧光,邻—羟基苯甲酸因分子内形成氢键增加分子刚性而有较强荧光,且其荧光强度与pH= 12时相同。
利用此性质,可在pH= 5. 5时测定二者混合物中邻羟基苯甲酸含量,间—羟基苯甲酸不干扰。
另取同样量混合物溶液,测定pH= 12时的荧光强度,减去pH= 5. 5时测得的邻—羟基苯甲酸的荧光强度,即可求出间—羟基苯甲酸的含量。
三、仪器与试剂仪器：日立M850型荧光分光光度计；10 ml 比色管；分度吸量管。
试剂：邻羟基苯甲酸标准溶液：60 u g/ml（水溶液）；间羟基苯甲酸标准溶液：60u g/ml（水溶液）；Hac-NaAc缓冲溶液：47gNaAc和6g冰醋酸溶于水并稀释至1L，得pH5.5的缓冲液；NaOH溶液：0.1 mol/L。
四、实验内容与步骤配置标准系列和未知溶液1、分别移取0.40,0.80,1.20,1.60,和2.00 mL邻羟基苯甲酸溶液于已编号的10mL比色管中，各加入1.0mLpH 5.5 HAc-NaAc缓冲液，用去离子水稀释至刻度，摇匀备用。
2、分别移取0.40,0.80,1.20,1.60,和2.00 mL间羟基苯甲酸溶液于已编号的10 mL比色管中，各加入1.20 mL 0.1 mol/L NaOH溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀备用。
3、取未知溶液各2.0 mL于10 mL比色管中，其中一份加入1.0 mL pH 5.5的HAc-NaAc缓冲溶液，另一份加入1.2 mL 0.1 mol/L NaOH溶液，均用去离子水稀释到刻度备用。
仪器分析第2章PPT
δ3 δ2 δ1 λ3
λ2 λ1
棱镜的单色性远优于滤光片，其半宽度约为5~10 nm； 玻璃棱镜：400~750 nm的可见光； 石英棱镜：400 nm以下的紫外光。
（3）光 栅
第2章 吸光光度法
10000 1 cm
光程差
光谱级数:0,1, 2, ….
d sin n
入射波长
波长越短，衍射角越小，光谱越靠近0级光谱； 玻璃光栅：400~750 nm的可见光； 石英光栅：400 nm以下的紫外光。
例 在λmax=508 nm，b=2 cm下测定C=500 µg/L，Fe2+与邻菲罗啉生成的橙色络合物的吸光度A=0.20，
计算表观摩尔吸光系数ε和吸光系数a？
二、偏离朗伯比尔定律的原因
入射光的总强度
1、单色光不纯引起的偏离
I0总 I0' I0"
透射光的总强度
I总 I' I"
IO总 I' 10 'bc I" 10 "bc 10 'bc[I' I"10( "- ')bc ]
二、高组分含量的测定—示差分光光度法
区别
普通法：空白试液作参比。 示差法：比待测溶液浓度稍低的已知标准溶液作参比。
第2章 吸光光度法
T% 0
20 %
40 %
60 % 80 % 100 %
0
20 %
40 %
60 % 80 % 100 %
=± 0.5%
cx 0.434 T
cx
Tr lgTrTs
标尺扩展后试样透光度的读数
吸收池
检测系统
要求：1）能发出400~750 nm的可见光 2）光源发出的光要有足够的强度和稳定性
仪器分析试卷2及答案解析
仪器分析试卷 2一、 单项选择题（46分，每小题2分，第9小题两空各1分）1、在原子发射光谱分析（简称AES ）中，光源的作用是对试样的蒸发和激发提供所需要的能量。
若对某种低熔点固体合金中一些难激发的元素直接进行分析，则应选择（ ）。
①直流电弧光源，②交流电弧光源，③高压火花光源，④电感耦合等离子体（简称ICP ）光源2、在AES 分析中，把一些激发电位低、跃迁几率大的谱线称为（ ）。
①共振线，②灵敏线，③最后线，④次灵敏线3、待测元素的原子与火焰蒸气中其它气态粒子碰撞引起的谱线变宽称为（ ）。
①多普勒变宽，②罗伦兹变宽，③共振变宽，④自然变宽4、在原子吸收光谱（简称AAS ）分析中，把燃助比与其化学反应计量关系相近的火焰称作（ ）。
①中性火焰，②富燃火焰，③贫燃火焰，④等离子体炬焰5、为了消除AAS 火焰法的化学干扰，常加入一些能与待测元素（或干扰元素）生成稳定络合物的试剂，从而使待测元素不与干扰元素生成难挥发的化合物，这类试剂叫（ ）。
①消电离剂，②释放剂，③保护剂，④缓冲剂6、为了同时测定废水中ppm 级的Fe 、Mn 、Al 、Ni 、Co 、Cr ，最好应采用的分析方法为（ ）。
①ICP-AES ，②AAS ，③原子荧光光谱（AFS ），④紫外可见吸收光谱（UV-VIS ）7、在分子吸收光谱中，把由于分子的振动和转动能级间的跃迁而产生的光谱称作（ ）。
①紫外吸收光谱（UV ），②紫外可见吸收光谱，③红外光谱（IR ），④远红外光谱8、双光束分光光度计与单光束分光光度计比较，其突出的优点是（ ）。
①可以扩大波长的应用范围，②可以采用快速响应的探测系统，③可以抵消吸收池所带来的误差，④可以抵消因光源的变化而产生的误差9、在下列有机化合物的UV 光谱中，C=O 的吸收波长λmax 最大的是（ ），最小的是（ ）。
O OH ①②CH 3O CH 3CH 2③④10、某物质能吸收红外光波，产生红外吸收光谱图，那么其分子结构中必定（ ）。
仪器分析电位分析2
Ag, AgCl | HCl | 玻璃膜 | 试液溶液 KCl(饱和） | Hg2Cl2， Hg
2.303RT E K pH ， F 25 C : E K 0.0592pH
式中常数 K´包括： E外参比 、E内参比、 E不对称、E液接
12
（3）比较法确定待测溶液的pH： 标准校正法测定溶液的pH
19
总离子强度调节缓冲溶液 总离子强度调节缓冲液
（Totle Ionic Strength Adjustment Buffer，TISAB）
TISAB的作用：
①保持较大且稳定的离子强度，使活度系数恒定；
②维持溶液适宜的pH范围，满足电极和离子的要求；
③掩蔽干扰离子。 例如： 测定F-时的TISAB的组成与作用： NaCl，使溶液保持较大稳定的离子强度； HAc-NaAc, 使溶液pH在5-6； 柠檬酸钠, 掩蔽Fe3+、Al3+等干扰离子。
15
2.标准曲线法：
E
2.303 RT E K lg ai nF
2.303 RT 令：S ，则 nF E k’Slga i
用测定离子的纯物质 配制一系列不同浓度的 标准溶液，分别测定各 溶液的电动势，并绘制 E – lgai（或lgci ) 关系曲线，即标准曲线。 根据未知试液的电动 势值，可在标准曲线上 求得对应的活度或浓度。 16
（9-21） （9-22）
5
§8-5
离子选择电极的选择性
阳离子电极，取“+”； 阴离子的电极，取“-”。
一．有干扰离子时的膜电位
RT E膜 K ln a nF
共存的其它离子对膜 电位的产生有贡献吗?
式中：测定离子为i，电荷为ni；干扰离子为j，电荷为nj。
仪器分析题目2
同一光栅，二级光谱的色散率是一级光谱的0.5倍1倍2倍4倍按照产生光谱的物质类型不同，光谱可以分为发射光谱、吸收光谱、散射光谱原子光谱、分子光谱、固体光谱线光谱、带光谱和连续光谱X射线发射光谱、X射线吸收光谱、X射线荧光光谱、X射线衍光谱分析法是一种________来确定物质的组成和结构的仪器分析方法。
利用物质与光相互作用的信息利用光的波动性利用光的粒子性利用物质的折射、干涉、衍射和偏振现象波长短(小于10nm)、能量大(大于102eV)(如X射线，γ射线)的电磁波谱，粒子性比较明显，称为____，由此建立的分析方法称为____。
能谱；能谱分析法波谱，波谱分析法光谱分析法与其他仪器分析法的不同点在于光谱分析法研究涉及的是样品中各组分间的相互干扰及其消除光与电的转换及应用光辐射与样品间的相互作用与能级跃迁样品中各组分的分离受激物质从高能态回到低能态时，如果以光辐射形式释放多余能量，这种现象称为光的吸收光的发射光的散射光的衍射每一种分子都具有特征的能级结构，因此，光辐射与物质作用时，可以获得特征的分子光谱。
根据样品的光谱，可以研究该样品中化合物的分子式样品中的各组分的分配及相互干扰样品的组成和结构样品中化合物的相对分子质量利用光栅的______作用，可以进行色散分光。
散射衍射和干涉折射发射频率、波长、波数及能量的关系是频率越低，波长越短，波数越高，能量越低频率越低，波长越长，波数越低，能量越高频率越高，波长越短，波数越高，能量越高频率越高，波长越高，波数越低，能量越高棱镜是利用其________来进行分光的。
散射作用衍射作用折射作用旋光作用原子光谱是一条条彼此分立的线光谱，分子光谱是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。
正确错误重 置吸收光谱与发射光谱有什么不同?吸收光谱是指原子光谱是一条条彼此分立的线光谱，分子光谱是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。
正确错误：材料在某一些频率上对电磁辐射的吸收所呈现的比率。
第五版仪器分析答案2
7. 当下述参数改变时: (1)增大分配比,(2) 流动相速度增加, (3) 减小相比, (4) 提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么? 答:(1)保留时间延长,峰形变宽
(2)保留时间缩短,峰形变窄
(3)保留时间延长,峰形变宽 (4)保留时间缩短,峰形变窄
8.为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?
答:
R= t R ( 2) t R (1)
1 2
(Y1 Y2 )
=
1 1 k n( )( ) 4 1 k
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.
9.能否根据理论塔板数来判断分离的可能性?为什么? 答: 不能,有效塔板数仅表示柱效能的高低,柱分离能力发 挥程度的标志,而分离的可能性取决于组分在固定相和流 动相之间分配系数的差异.
第二章 习题解答
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)对试样各组分有适当的溶解能力,否则,样品容易被载气带走而起不到分 配作用.
(4)具有较高的选择性,即对沸点相同或相近的不同物质有尽可能高的分离 能力. (5)化学稳定性好,不与被测物质起化学反应. 担体的表面积越大,固定液的含量可以越高.
仪器分析-第2章 光学分析法导论
·电子能级变化时，必然伴随着振动能级的变化，振 动能级的变化又伴随转动能级的变化，因此，分子光谱 不是线状光谱，而是带状光谱。
λ =1 / σ
c：光速 (2.9979×1010 cm ·s-1)；λ：波长(cm)； ν：频率(Hz或s-1)；σ：波数(cm-1) ； E ：能量(ev或J)； h：普朗克常数6.6256 ×10-34J ·s或４.136 ×10-15ev.s
二、电磁波谱
电磁辐射按照波长(或频率、波数、能量)大小的顺序排列.
如： 钠原子的光谱项符号 32S1/2；
表示钠原子的电子处于n=3，M =2(S = 1/2)，L =0，
J = 1/2 的能级状态（基态能级）；
接下一页
电子的多重态
h +
单重态 （自旋配对）
电子跃迁
激发单重态 （自旋 配对）
h +
单重态
电子跃迁 和 自旋翻转
（自旋配对）
三重态 （自旋 平行）
返回
3. △J = 0、±1 但当J=0时，△J =0跃迁是禁戒的。 4. △S = 0 即单重态只跃迁到单重态，三重态只跃迁到三重
态。不同多重态之间的跃迁是禁阻的。
符合以上条件的跃迁，跃迁概率大，谱线较强．不符合 光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁，禁阻跃迁强度很弱。 若两光谱项之间为禁戒跃迁，处于较高能级的原子具有较长 的寿命，原子的这种状态称为亚稳态。
吸收光谱法
原紫红核 子外外磁 吸可可共 收见见振
光谱分析法
分子光谱法
发射光谱法
原原分分 X 化
子
子
仪器分析试题2
仪器分析试题21.判断题（正确的打√，错误的打某）：(每小题2分，共14分)1.电位分析中，最少需要两支电极。
（）2.色谱分析法中是利用被测组分的峰面积来进行定性分析的。
（）3.物质对光的透光率越大，表示它对光的吸收程度越大。
（）4.原子吸收光谱法定量的依据是吸收定律。
（）5.傅里叶变换红外光谱仪与色散型仪器不同采用单光束分光元件。
（）6.检测器性能好坏将组分分离产生直接影响。
（）7.质谱图中m/z最大的峰一定是分子离子峰。
（）2.判断题（正确的打√，错误的打某）：(每小题2分，共14分)1.在紫外—可见光分光光度法中，测定波长一般选用最大吸收波长。
（）2.气相色谱法中所用的流动相可以是气体，也可以是液体。
（）3.反相分配色谱适于非极性化合物的分离。
（）4.用酸度计测得的溶液PH值是溶液中氢离子浓度的负对数。
（）5.原子吸收光谱法中的背景吸收是对测定无干扰的吸收。
（）6.质谱图中不出现的离子是亚稳离子。
（）7.对称结构分子，如H2O分子，没有红外活性。
（）3.判断题（正确的打√，错误的打某）：(每小题2分，共14分)1.一般来说，原子吸收光谱法中的背景吸收使吸光度增加而产生正误差。
（）2.参比电极必须具备的条件是只对特定离子有响应。
（）3.液相色谱柱一般采用不锈钢柱、玻璃填充柱。
（）4.对称结构分子，如H-O-H对称伸缩振动不产生吸收峰。
（）5.在质谱仪中，各种离子通过离子交换树脂分离柱后被依次分离。
（）6.柱效随载气流速的增加而增加。
（）7.有色化合物溶液的摩尔吸收系数随其浓度的变化而改变。
（）4.判断题（正确的打√，错误的打某）：(每小题2分，共14分)1.质谱分析是以基峰的m/z为标准（规定为零），计算出其他离子峰的m/z值。
（）2.色谱分析法中是利用被测组分的峰面积来进行定性分析的。
（）3.物质对光的透光率越大，表示它对光的吸收程度越大。
（）4.原子吸收光谱法定量的依据是吸收定律。
（）5.确定某一化合物骨架结构的合理方法是红外光谱分析法。
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仪器2
单项选择题（本大题共17 题，每题3分，共51分）
1、色谱法中，组分的保留因子R越大，则（）
A.组分的K值越大
B. 理论塔板数n越大
C.组分迁移速度越快
D. 组分的分离度Rs越大
2、二极管阵列检测器的特点：（）
A. 可以得到各组分的光谱图
B. 可以检测色谱峰的纯度
C. 可以通过存储光谱来提取不同波长的色谱图
D. 以上都是
3、色谱法中色谱峰越宽，则（）
A.理论塔板高度越大
B.理论塔板数越大
C. 组分的分离度越大
D. 组分的分配系数越大
4、用气相色谱测定无水乙醇中的微量水，可选用的检测器为（）
A. FID
B. TCD
C. FPD
D. NPD
5、色谱中，当进样量一定时，若峰面积越大说明（）
A. 检测器灵敏度越高
B. 检测器检测限越高
C. 色谱柱柱效越高
D. 组分分离度越高
6、与GC相比较，HPLC的一个显著特点为:
A. 柱效高
B. 可以通过调节流动相的组成来改善分离
C. 不需要控制柱温
D. 检测器灵敏度高
7、在HPLC外标法定量分析时，若用样品环体积为20ul六通阀手动进样器进样，为减小误差，下列说法正确的是：
A. 注射样品的体积应大于20ul
B. 注射样品的体积应恰好等于20ul
C. 注射样品的体积应小于20ul
D. 误差大小与进样体积无关
9、在反相HPLC梯度洗脱中，以甲醇-水为流动相，为提高分离度，应（）
A. 减小初始流动相中水的比例
B. 减小梯度过程中甲醇的变化速率
C. 减小流动相流速
D. 以上都是
10、红外光谱中在1700cm-1附近有强吸收，说明分子中有（）
A. 苯环
B. 烯基
C. 羰基
D. 氰基
11、200-400nm的光照射分子可以引起（）
A. 价电子能级跃迁
B. 分子电离成带正电离子
C. 核能级跃迁
D. 原子能级跃迁
12、 MS中某碎片离子的质荷比为M，其同位素峰M:(M+2)的强度比为3:1，则（）
A. 分子中含有S原子
B. 分子中含有Br原子
C. 分子中含有Cl原子
D. 分子中含有N原子
13、NMR中若外加磁场强度越大则（）
A. 化学位移增大
B. 分辨率不变
C. 向高场移动
D. 跃迁的能级差增大
14、MS中若用电子轰击离子源则（）
A. 分辨率高
B. 得到较强的分子离子峰
C. 图谱简单
D. 得到较多的碎片离子
15、H-NMR中只有一组信号，为单峰，则该化合物可能为（）
A. 甲醇
B. 异丙醇
C. 乙醛
D. 丙酮
16、对未知化合物可以直接获得最合理的分子式的方法是（）
A. 红外光谱
B. 核磁共振氢谱
C. 高分辨质谱
D. 紫外光谱
17、在近紫外区，吸收最强的带为（）
A. R带
B. E带
C. K带
D. B带
计算题（本大题共题，每题分，共分）
（9分）用3.5m色谱柱分离组分A和B，结果非滞留组分、组分A和B三者的保留时间分别是1.0、14.8、17.6min，要使A、B达到基线分离，最短柱长是多少？设组分B 的峰宽为1.0min。
答案与评分标准
单项选择题（本大题共 18题，每题3分，共54 分）
1、C，
2、D
3、A
4、B
5、A
6、B
7、A
8、B
9、B 10、C
11、A 12、C 13、D 14、D 15、D 16、C 17、C
计算题
（1法）解: 此题为求在两种分离度下,已知一分离度的柱长，求另一分离度的柱长，即通过的改变柱长来改变分离度，即改变n。
此时只改变柱长时，H不变。
nB = 16(tR,B/wB)2 = 4956
H = L/n = 3500/4956 = 0.71 mm
由于 nB,1.5=16RS,1.52 ·(α/α－1)2·(1＋k/k)2 其中 α=（17.6-1）/(13.8-1) = 1.20
kB=（17.6-1）/1 = 16.6
所以 nB,1.5 = 1457
L = n ·H = 0.71×1457 = 1 m
（2法）解:
m L L R L L n n R R k k n R s s s s 0.15
.377.25.177.21
66.166.120.1120.144956114221212121=∴=∴=+⨯-⨯=∴==∴+⋅-⋅=
αα。