仪器分析[第二章电位与电导分析法]山东大学期末考试知识点复习
《仪器分析》第二章 电分析化学概论
条件电位
条件电位
氧化态和还原态的浓度 浓度等于1mol·L-1时体系的实 浓度 际电位。 例如： 例如 ： 在盐酸溶液中，由Cu(I)和MnO4- 两相应 电对组成的电池的反应为：
10C − +5 uC 2 +M 4 +8H+ ⇔ 5 uC 4− +M 2+ +4H2O l C l− nO− C l2 n
1 原电池与电解池
化学电池－电化学研究的体系和对象，化学能与
电能相互转变的装置，电化学分析法中必不可少。 电池的三要素－电极、电解质、 外电路
e H2
HCl 固体 AgCl
Ag Pt
无液体接界电池Biblioteka 有液体接界电池电极电位
Zn片与ZnSO4 溶液接触时，金属中Zn2+ 的化学势大于 溶液中Zn2+ 的化学势，因此，Zn不断溶解到溶液中，金属 带负电，形成双电层，建立电位差，阻止Zn2+ 继续进入溶 液，金属表面的负电荷对Zn2+ 又有吸引，最终达到平衡， 形成平衡相间电位，也就是平衡电极电位。 对Ag电极来说，Ag+溶液中的化学势比金属中高， Ag+ 容易沉积到金属上，形成的平衡电极电位符号与Zn电极相 反，即电极表面带正电，溶液带负电。
Fe3+ +Y4− = FeY−, K稳（FeY−）=1.26×1025
Fe +Y = FeY , K稳（FeY2−）= 2.09×10
2+
4−
2−
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（1）计算 FeY- + e ＝FeY2- 体系的条件电位； （2）将Y4- 加入含等量的Fe3+ 和Fe2+ 溶液中后，该 溶液的氧化能力比原来强还是弱？
电位与电导分析法
一．判断题1.电化学分析法仅能用于无机离子的测定。
（×）2.电位测量过程中，电极中有一定的电流流过，产生电极电位。
（×）3.液接电位产生的原因是由于两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率。
（√）4.液接电位的产生是由于两相界面处存在着电阻层。
（×）5.参比电极必须具备的条件是只对特定离子有响应。
（×）6.参比电极的电极电位不随温度变化是其特性之一。
（×）7.甘汞电极的电极电位随电极内KCl溶液浓度的增加而增加。
（×）8.参比电极具有不同的电极电位，且电极电位的大小取决于内参比溶液。
（√）9.Hg电极是测量汞离子的专用电极。
（×）10.晶体膜电极具有很高的选择性，这是因为晶体膜只让特定离子穿透而形成一定的电位。
（×）11.甘汞电极和Ag-AgCl电极只能作为参比电极使用。
（×）12.具有不对称电位是膜电极的共同特性，不同类型膜电极的不对称电位的值不同，但所有同类型膜电极（如不同厂家生产的氟电极）不对称电位的值相同。
（×）13.玻璃膜电极使用前必须浸泡24h，在玻璃表面形成能进行H+离子交换的水化膜，故使用膜电极使用前都必须浸泡较长时间。
（×）14.离子选择电极的电位与待测离子活度成线性关系。
（×）15.改变玻璃电极膜的组成可制成对其他阳离子响应的玻璃电极。
（√）16.玻璃电极的不对称电位可以通过使用前在一定pH溶液中浸泡消除。
（×）17.不对称电位的存在主要是由于电极制作工艺上的差异。
（×）18.氟离子选择电极的晶体膜是由高纯LaF3晶体制作的。
（×）19.Kij称为电极的选择性系数，通常Kij<<1，Kij值越小，表明电极的选择性越高。
（√）20.离子选择性电极的选择性系数是与测量浓度无关的常数，可以用来校对干扰离子产生的误差，使测量更准确。
化学仪器分析期末考试知识点总结全面
分子光谱法：、、F原子光谱法：电化学分析法：电位分析法、电位滴定色谱分析法：、质谱分析法：、⒈经典分析方法及仪器分析方法有何不同？经典分析方法：是利用化学反响及其计量关系，由某量求待测物量，一般用于常量分析，为化学分析法。
仪器分析方法：是利用精细仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学构造的一类分析方法，用于微量或痕量分析，又称为物理或物理化学分析法。
化学分析法是仪器分析方法的根底，仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤，二者相辅相成。
⒊简述三种定量分析方法的特点和应用要求一、工作曲线法〔标准曲线法、外标法〕特点：直观、精确、可部分扣除偶尔误差。
须要标准比照和扣空白应用要求：试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内，绘制工作曲线的条件应及试样的条件尽量保持一样。
二、标准参与法〔添加法、增量法〕特点：由于测定中非待测组分组成变更不大，可消退基体效应带来的影响应用要求：适用于待测组分浓度不为零，仪器输出信号及待测组分浓度符合线性关系的状况三、内标法特点：可扣除样品处理过程中的误差应用要求：内标物及待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近，在一样检测条件下，响应相近，内标物既不干扰待测组分，又不被其他杂质干扰1、汲取光谱和放射光谱的电子能动级跃迁的关系汲取光谱：当物质所汲取的电磁辐射能及该物质的原子核、原子或分子的两个能级间跃迁所须要的能量满意Δ的关系时，将产生汲取光谱。
→M*2、带光谱和线光谱带光谱：是分子光谱法的表现形式。
分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变更产生。
线光谱：是原子光谱法的表现形式。
原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变更产生的。
2、原子汲取定量原理：频率为ν的光通过原子蒸汽，其中一部分光被汲取，使透射光强度减弱。
3、谱线变宽的因素(131)：⑴多普勒〔〕宽度ΔυD：由原子在空间作无规热运动所致。
故又称热变宽。
宽度随温度上升和相对原子质量减小而变宽。
《仪器分析》电导分析法
（2）电导滴定 电导作为容量分析法的终点指示方法，应用于一些体系 的滴定过程中。在这些体系里，滴定剂与溶液中被测离子 生成水、沉淀或难离解的化合物，终点前后溶液电导发生 变化，滴定曲线出现转折点，从而指示终点。 为了减小滴定剂加入引起的稀释作用，滴定剂的浓度比 被滴定离子的浓度至少大10倍，最好100倍。
溶液导电是通过离子进行的，因此电导率与离子的浓 度和性质有关。 浓度越大，电导率越高，离子迁移速度越快，电导率 越大。 为了比较各种电解质导电能力，提出了摩尔电导率的 概念： m＝k/c 单位S· cm2· mol-1。 溶液浓度降低时，摩尔电导率增大。这是因为离子的 迁移受到周围相反电荷的离子的影响，使其速度变慢，无 限稀释，这种影响降到最低，摩尔电导率达到最大值0。
电解质无限稀释时的摩尔电导率等于溶液中所有离子 摩尔电导率的总和，即：
Байду номын сангаас
0 0
0
在无限稀释时，离子的摩尔电导率是一个定值，与溶 液中共存离子无关。
电导是电阻的倒数，因此测量电导即是测量溶液的电 阻。通常用惠斯通电桥法来进行测定。
2、电导分析法及其应用
（1）电导法－直接测定溶液的电导与被测离子浓度之间的 关系。 水质分析－纯水中的杂质主要是一些可溶性无机盐类， 测定水的电导可以评价水的好坏。常用于实验室和环境水 的监测。 工业生产流程中的控制与自动分析－例如，合成氨的生 产中，为防止催化剂中毒，必须监控CO和CO2的浓度。
电导分析法
电解质溶液能导电，当溶液中离子浓度发生改 变时，电导随之改变。用电导来指示溶液中离子的 浓度就形成了电导分析法。
包括电导法和电导滴定法。
1、电导的基本概念及测量方法
金属导电是电子的移动，溶液导电是正负离子的迁移。
仪器分析第2章电化学分析法
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3）第三类电极──金属与两种具有共同阴离子的 难溶盐或难溶解的络离子组成的电极(汞电极）
Ag |Ag2C2O4，CaC2O4，Ca2+
E——lg[Ca2+]
Ag2C2O4+2e
2Ag+ C2O42- 即用银电极指示钙离子的浓度
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（4）零类电极—采用惰性导电材料作为电极，能 指示同时存在于溶液中的氧化态和还原态活度的 比值，也能用于一些有气体参与的电极反应。本 身不参与反应，仅作为电子传递的场所。
Fe3+，Fe2+|Pt
H+|H2，Pt
还有一种常见的指示电极：膜电极
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离子选择性电极又称膜电极。
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银-氯化银电极：
银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度 的KCl溶液中即构成了银-氯化银电极。
电极反应：AgCl + e- == Ag + Cl-
半电池符号：Ag，AgCl（固）KCl 电极电位（25℃）： EAgCl/Ag = EAgCl/Ag - 0.059lgaCl-
表 银-氯化银电极的电极电位（25℃）
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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
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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
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电池的表达式
Zn+ Cu2+＝ Cu+ Zn2+
《仪器分析》第二章 电分析化学概论
电池的总反应通式为：
aA + bB ＝ cC + dD
则在298.15K时，该电池的电动势为：
( a ) ( a) 0 . 0592 c E E lg a z ( a ) ( a) A
c 0
d D b B
当电池反应达到平衡时，E等于零，则：
c d ( a ) ( a ) 0 . 0592 0 . 0592 0 0 c D E lg a lg K a b z ( a ) ( a ) z A B
所测得的电动势作为该给定电极的电极电位。
298.15K时，以水为溶剂，当氧化态和还原态活
度等于1时的电极电位称为标准电极电位。
例如Zn电极构成下列电池：
Pt | H2(101325Pa), H+(1mol•dm-3) ‖Zn2+(1mol•dm-3) | Zn
电池电动势为－ 0.763V，因此 Zn 的标准电极电
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
－ － － － － － － － －
II HCl浓
H+ Cl－
H+
Cl－
c(I) > c(II)，(I)－(II) > 0
液接电位的消除
盐桥法：正负离子的扩散速度相当，即可消除液 接电位。 饱和KCl溶液中加入3％的琼脂，加热使琼脂溶解， 注入U型管中，冷却后形成凝胶。K+、Cl－的扩散速 度相近，因而产生液接电位很小（1mV~2mV)。电 池电动势的通式改写为：
分为四类：
第一类电极（活性金属电极）
它由金属与该金属离子溶液组成， M|Mn+ 。如 Ag 丝插在AgNO3溶液中，Ag|Ag+ 电极的电极电位 为：
电位分析法和电导分析法
膜：软质球状玻璃膜含Na2O、 CaO和SiO2，厚度小于0.1mm，对 H+选择性响应。
21.12.2020 23:29 谢 协 忠 制作
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续前
(2) 工作原理
pH玻璃电极对氢离子选择性响应，
主要取决于膜玻璃：—Si(Ⅳ)—O—Si(Ⅳ)—
外表面与试液间形成相界电势φ外 内表面与内参比溶液间也形成相界电势φ内
φ膜=φ外-φ内
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12
续前
外=k1
RT F
ln
a(H+,外) a(H+,外)
内=k2
RT F
ln
a(H+,内) a(H+,内)
溶液中 胶层中
a(H +,外 )=a(H +,内 ) 且 k1=k2
θ 0 .0 5 9 lg a A g +θ ' 0 .0 5 9 lg c A g +
2．金属-金属难溶盐电极： 应用：测定阴离子 例：Ag︱AgCl︱Cl- AgCl +e- Ag+Cl-
θ 0 .0 5 9 l g a C l - θ ' 0 .0 5 9 l g c C l -
21.12.2020 23:29 谢 协 忠 制作
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讨论： a．离子选择性电极有利于低浓度溶液的测定
浓度测定的相对误差，决定于电位测定的 绝对误差
在电位测量范围内精度相同→浓度相对误 差也相同 b．离子选择性电极有利于低价离子的检测
c．线性范围一般为10-1~ 10-5 moL/L 或 10-1~ 10-6moL/L
仪器分析期末习题总结及答案
仪器分析期末习题总结及答案仪器分析期末习题总结及答案一、选择题1. 以下哪项不是仪器分析的主要方法？A. 色谱分析B. 电化学分析C. 核磁共振分析D. 微生物分析答案：D2. 以下哪个仪器适用于气体分析？A. 紫外可见分光光度计B. 红外光谱仪C. 电感耦合等离子体质谱仪D. 原子吸收光谱仪答案：C3. 以下哪项是色谱分析的原理？A. 原子的不同质量可以通过磁场作用下的轨道半径大小来区分B. 分析物会在高温下分解成原子，然后通过光的吸收来检测C. 样品在流动相和固定相之间分离，通过不同迁移速度来定量D. 分析物会在红外光的照射下发生拉曼散射，然后通过光的散射来检测答案：C4. 以下哪项不是电化学分析的方法？A. 极谱法B. 恒电位滴定法C. 微克级气相色谱法D. 电导法答案：C5. 比较以下体系的pH值，哪个最为酸性？A. pH = 7B. pH = 4C. pH = 9D. pH = 14答案：B二、填空题1. GC-MS是指气相色谱联用____________分析仪器。
答案：质谱2. 氢离子浓度在10^-3 mol/L的溶液的pH值为__________。
答案：33. 电感耦合等离子体质谱仪是一种高灵敏度、高____________，用于无机分析的方法。
答案：选择性4. 气体分子通过驱动力作用在色谱柱上迁移的速度与其分配系数成____________依赖关系。
答案：反比5. 电导法是通过测量电解质溶液电导率来确定_________________的含量。
答案：离子三、简答题1. 请简要解释原子吸收光谱仪的工作原理。
答案：原子吸收光谱仪是利用原子吸收的特性来进行分析的仪器。
首先，样品需要通过化学方法将其转化为气态的原子状态。
然后，样品原子经过吸收池，与光源所发出的特定波长的光发生共振吸收作用。
通过测量吸收光的强度，我们可以确定样品中所含有的特定元素的浓度。
2. 什么是红外光谱仪？简要介绍其在分析领域的应用。
大二化学仪器分析知识点
大二化学仪器分析知识点化学仪器分析是一个重要的化学分析技术领域，涉及多种仪器的原理、操作和应用。
对于大二化学专业的学生来说，了解和掌握化学仪器分析的知识点是非常重要的。
本文将介绍一些大二化学仪器分析中的关键知识点，帮助学生更好地理解并应用于实践。
一、电化学方法1. 电化学分析基本原理：电化学方法是利用电极与溶液中的物质发生氧化还原反应进行分析的方法。
通过测定电流、电压等电化学参数，可以获得样品中物质的含量信息。
2. 电极的分类与特点：常见的电极有玻璃电极、金属电极、气体电极等。
不同类型的电极具有不同的应用范围和特点。
3. 电化学分析方法：包括电位滴定法、电位分析法、电导法、极谱法等。
每种方法有其独特的测量原理和应用场景。
二、光谱分析方法1. 紫外可见吸收光谱：利用物质对紫外或可见光的吸收特性，来了解物质的结构和含量。
常见的仪器有紫外可见分光光度计。
2. 红外光谱：利用物质对红外光吸收的特性，了解化合物的结构和特性。
常见的仪器有红外光谱仪。
3. 原子吸收光谱：利用原子对特定波长的光的吸收特性，测定样品中特定元素的含量。
常见的仪器有火焰原子吸收光谱仪和石墨炉原子吸收光谱仪。
三、色谱分析方法1. 气相色谱：根据物质在气相载体中的分配行为，来分离和定量分析混合物。
常见的仪器有气相色谱仪。
2. 液相色谱：根据物质在液相载体中的分配行为，来进行分离和定量分析。
常见的仪器有高效液相色谱仪和离子色谱仪。
四、质谱分析方法1. 质谱仪原理：利用质谱仪对化合物分子进行分析和测定，常见的质谱仪有质谱联用仪和飞行时间质谱仪等。
2. 质谱指纹图谱：利用质谱仪对样品进行分析，通过分析得到的质谱指纹图谱来鉴定和定量物质。
五、其他仪器分析方法1. 热分析：通过对样品在升高温度过程中的物理和化学性质的变化进行分析，包括差示扫描量热法、热重分析法等。
2. 核磁共振：通过对样品中的核自旋进行磁共振现象的研究，来了解样品的分子结构和化学环境。
仪器分析知识点复习汇总
仪器分析知识点复习汇总仪器分析是化学分析中的一个重要分支，主要研究利用各种仪器设备进行样品分析和检测的方法和技术。
下面是仪器分析的一些知识点复习汇总：1.基本概念：仪器分析是利用仪器设备对样品进行分析和检测的方法。
仪器分析可以分为定性分析和定量分析两个方面。
2.仪器分类：仪器主要分为电化学仪器、光谱仪器、质谱仪器、色谱仪器、微量元素分析仪器等几个大类。
3.电化学仪器：电化学仪器包括电解池、电渗析仪、电导仪、计时电位计等，主要用于电化学分析和电化学过程研究。
4.光谱仪器：光谱仪器包括分光光度计、紫外可见分光光度计、荧光光谱仪、红外光谱仪等，主要用于分析和检测样品的光谱特性。
5.质谱仪器：质谱仪器包括质谱仪和气相色谱-质谱联用仪，可用于分析样品中的有机化合物的结构和组成。
6.色谱仪器：色谱仪器包括气相色谱仪、液相色谱仪、离子色谱仪等，主要用于分离和定性分析样品中的化合物。
7.微量元素分析仪器：微量元素分析仪器包括火焰原子吸收光谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等，主要用于测定样品中的微量元素含量。
8.仪器分析的步骤：仪器分析通常包括样品的制备、测量条件的选择与优化、光谱或电位的测量、数据处理与结果分析等几个步骤。
9.仪器分析中的常见问题：仪器分析中常见的问题包括仪器的灵敏度、选择性、准确度和重现性等。
灵敏度指的是仪器检测样品中目标物质的能力，选择性指的是仪器只检测样品中的目标物质而不受其他物质的干扰，准确度指的是仪器检测结果与真实值之间的偏差，重现性指的是多次测量同一样品的结果之间的一致性。
10.仪器分析的应用：仪器分析广泛应用于环境监测、食品质量安全检测、医药检验等领域。
在环境监测中，仪器分析可以检测大气中的污染物、水中的有机污染物和无机污染物等。
在食品质量安全检测中，仪器分析可以检测食品中的农药残留、重金属含量等。
在医药检验中，仪器分析可以分析药物的纯度、含量等。
以上是仪器分析的一些基本知识点复习汇总。
仪器分析[第二章电位与电导分析法]山东大学期末考试知识点复习
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第二章电位与电导分析法重点内容概要一、电位分析法1．电位分析基本原理与过程将两支电极(如饱和甘汞电极和玻璃电极）放入溶液，测量时（1）两支电极间的电位差△E=E+一E－十EL= E测；(2)在两支电极间施加一个反向的外加电压E外，且E外=E测，并使外加电压随两支电极间电位变化；(3)E外与E测大小相等，方向相反,则电路中I=0,即测定过程中并没有电流流过电极;（4)电位分析时的两支电极分别称为参比电极和指示电极；(5)由于参比电极保持相对恒定，测定不同溶液时,两电极间电动势变化反映指示电极电位变化,指示电极电位与试样溶液中待测组分活度有关，故由电动势的大小可以确定待测溶液的活度(常用浓度代替)大小。
2．液体接界电位(EL)液体接界电位：在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微小的电位差，称之为液体接界电位。
液体接界电位的产生是由于两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率而引起的。
如果两种溶液组成相同，浓度不同，接触时，高浓度区向低浓度区扩散,由于正负离子迁移速率不同，溶液两边分别带有电荷，也出现液界电位。
3．参比电极与指示电极参比电极：电极电位不随测定溶液和浓度变化而保持相对恒定的电极。
指示电极：电极电位随测量溶液和浓度不同而变化。
三种参比电极：标准氢电极（标准，不常用）；甘汞电极；银－氯化银电极.五种指示电极：①第一类电极——金属－金属离子电极,一个相界面;②第二类电极——金属－金属难溶盐电极，两个相界面(常用作参比电极）;③第三类电极-—汞电极;④惰性金属电极;⑤膜电极——最重要的一类电极。
4．膜电极(离子选择性电极）——最重要的一类电极(1)特点：仅对溶液中特定离子有选择性响应。
（2）膜电极的关键是选择膜的敏感元件。
（3）敏感元件有单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜等。
(4)膜内外被测离子活度不同从而产生电位差。
将膜电极和参比电极一起插到待测溶液中，则电池结构为（5）当膜电极放入待测溶液中时,敏感膜位于待测溶液和内充溶液之间。
第2章电化学分析法导论仪器分析ppt课件
式中EL为液体接界电位 。
铜锌原电池由于右边铜电极的电位比锌电极高，
故E电池为正值，表示电池反应能自发地进行；
铜锌电解池右边锌电极的电位比铜电极低，则其
E电池为负值，表示电池反应不能自发地进行，必须
外加一个大于该电池电动势的外加电压，才能使电 池反应进行。
15
二、电极电位(Electrode Potential)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原电池
电解池
13
正确区分阴、阳极，正、负极
( ) 右 左
E为正时，为自发电池，为负时，是电解池。
原电池（Galvanic Cell） ： 阳极—负极（左-，氧化反应，失电子） 阴极—正极（右+，还原反应，得电子）
电解池（Electrolytic Cell） ： 阴极—负极（右-，与电源负极相连，得电子） 阳极—正极（左+，与电源正极相连，失电子）
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以阴极还原过程为例，在电流密度较大的情 况下，单位时间内供给电极的电荷数量相当多， 如果电极反应速度很快，则可在维持平衡电位不 变的条件下，使金属离子被还原。
相反，如果电极反应速度有限，离子来不及 与电极表面上过剩的电子结合，就将使电子在电 极表面上积聚起来，从而使阴极电位变负。对于 阳极来说，则将使阳极电位变正。
可用于常量组分、微量组分和痕量组分的测定;
选择性高，应用范围广等。
3
2010年7月28日，吉林省永吉县境内发生特大洪水，永吉县经济
开发区新亚强化工厂一批装有三甲基一氯硅烷的原料桶被冲入松花江中。最新
统计称，流入松花江的化工物料桶达7000只左右，其中4000只左右为空桶，
3000只左右为原辅料桶。
仪器分析复习资料
仪器分析复习资料（背诵）一、填空题1.色谱分析方法的分类：按流动相的物态分为：气相色谱法、液相色谱法、超临界流体色谱法；按固定相的物态分为：气-固色谱法、气-液色谱法、液固色谱法和液液色谱法。
按固定相使用的形式分为柱色谱法、纸色谱法、薄层色谱法。
按分离过程的机制分为：吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法和排阻色谱法。
2.红外光谱原理：红外吸收光谱又称为分子振动转动光谱。
分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到分子的振动-转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱。
3.色谱柱效能的含量：塔板数n和塔板高度H 。
4.PH电极的变化及浓度变化：离子选择性电极是一种以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。
pH 玻璃电极，就是具有氢离子专属性的典型离子选择性电极。
A. 指示电极：在原电池中，借以反映离子活度的电极。
即电极电位随溶液中待测离子活度的变化而变化，并能指示待测离子活度。
B. 工作电极：在电解池中，发生所需要电极反应的电极。
C. 参比电极：电极电位稳定且已知，用作比较标准的电极。
电化学分析中常用的参比电极是：SCE和Ag/AgCl电极。
但实际上，ΔE M≠0，跨越玻璃膜仍有一定的电位差，这种电位差称为不对称电位(ΔE不对称)，它是由玻璃膜内外表面情况不完全相同而产生的。
5 色谱通用检测器（气相、液相….）气相：A、浓度型：热导检测器、电子捕获器B、质量型：氢火焰离子化检测器、火焰光度检测器（热电子、氢火焰）液相：紫外光度检测器、荧光检测器、示差折光检测器、蒸发光散射检测器、电导检测器（四光+电导）。
6 原子吸收测样条件：a、光源发射线的半宽度小于吸收线的半宽度b、发射线的中心频率与吸收线的中心频率相重合。
7 原子吸收空心阴极灯的操作条件（3个空）能辐射锐线、能辐射待测元素的共振线并且具有足够的强度确保有足够的信噪比、辐射的光强度必须稳定且背景小。
仪器分析期末考试重点总结要点
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。
分析仪器的主要性能指标是准确度、检出限、精密度。
根据分析原理，仪器分析方法通常可以分为光分析法、电分析化学方法、色谱法、其它仪器分析方法四大类。
原子发射光谱仪由激发源、分光系统、检测系统三部分组成。
使用石墨炉原子化器是，为防止样品及石墨管氧化应不断加入（N2）气，测定时通常分为干燥试样、灰化试样、原子化试样、清残。
光谱及光谱法是如何分类的？⑴产生光谱的物质类型不同:原子光谱、分子光谱、固体光谱；⑵光谱的性质和形状：线光谱、带光谱、连续光谱；⑶产生光谱的物质类型不同：发射光谱、吸收光谱、散射光谱。
原子光谱与发射光谱，吸收光谱与发射光谱有什么不同原子光谱：气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一定频率的电磁波辐射，经过光谱依所得到的一条条分立的线状光谱。
仪器分析[第一章绪论]山东大学期末考试知识点复习
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仪器分析[第一章绪论]山东大学期末考试知识点复习第一章绪论重点内容概要1．仪器分析的分类与特点仪器分析分为电化学分析、色谱分析、光分析、质谱分析及热分析五大部分。
电化学分析包括电位分析、电导分析、库仑分析及伏安分析；色谱分析包括气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱、薄层色谱和毛细管电泳等；光分析(光谱法和非光谱法)包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法、x射线光谱法、分子荧光和磷光光度法、化学发光分析法、紫外一可见光谱法、红外光谱法、拉曼光谱法和核磁共振波谱法等。
仪器分析的特点：①速度快；②灵敏度高；③重现性好；④样品用量少；⑤选择性高。
局限性是仪器装置复杂，相对误差较大。
2．分析化学发展的三个阶段通常将分析化学的发展分为三个阶段或三次变革：阶段一：20世纪初，依据溶液中四大反应平衡理论，形成了分析化学的理论基础，使分析化学由一门操作技术变成一门科学，形成了分析化学的第一次变革。
阶段二：20世纪40年代以后，由于物理学、电子学的发展，半导体材料工业和原子能工业生产的需要，使仪器分析处于大发展时期。
这时期的一系列重大科学发现，为仪器分析的建立和发展奠定基础。
仪器分析的发展引发了分析化学的第二次变革。
阶段三：20世纪80年代初出现了以计算机应用为标志的分析化学第三次变革。
3．计算机对仪器分析发展的促进作用计算机对仪器分析发展的促进作用表现在：促进了仪器分析自动化；促进新型分析仪器的出现；实现分析仪器的智能化和网络化。
4．仪器分析中的计算机应用的主要方面仪器分析中的计算机应用的主要方面包括：计算机控制下的数据采集；计算机自动控制；计算机数据处理；专家系统与人工智能；网络技术与虚拟技术等。
5．信息和熵设一事件有几种可能性，各自的概率为p，Shannon定义信息熵为i(1-1) 熵是事件不确定程度的度量，不确定程度越大，熵就越大。
对于一个概率密度为p(x)的连续型分布熵的定义为(1-2) 信息量I为(1-3) 如果事件发生后的概率不等于1，即它是不确定的，则信息量可表示为（1-4）是事件发生后的概率。
仪器分析：电导分析法
只能通过测量k来求得m 。
m
k
1000 C
两电极间相距为1cm, 溶液的导电面积A的数值与溶液的体积
V的数值相等。
k与 m的区别： 电导率k：单位体积电解质溶液的电导，溶液浓度越大，k越大。
铂电极
电导池示意图
k—电导率或比电导，Scm-1。
k G l A
1Scm-1=106S cm-1
(4)
Fig.
l/A为电导池常数。
2. 摩尔电导率
指在相距为1cm的两电极之间含有 1mol电解质溶液时具
有所的电导，以 m 表示: m=kV
m —摩尔电导率，S·cm２·mol-１； V—含有 1mol电解质溶液的体积，mL。
电导池的形式常用浸入式。
对于一定的电导池，l/A为一定值，称为该电导池的池常数， 单位为cm-1。只要测得溶液的G值，乘以l/A即可求得溶液的k。 测量方法：
1）惠斯登电桥式电导仪 如D5906型、27型电导率仪测 量电导率，需测定电导电极的池常数l/A。
例：用一个已知电导率的标准溶液（常用KCl标准溶液） 测其电阻，求出l/A 。
3. 工业生产流程中的控制及自动分析
在合成氨生产中，为防止引起催化剂中毒，须监控合成氨
原料气中CO和CO2含量，采用NaOH溶液作电导液，将其吸收 生成Na2CO3。溶液的电导率随被吸收CO2的量有明显变化，通 过标样制作标准曲线即可测定未知样品。
4. 大气中SO2的测量
测定SO2 ，电导法是监测方法之一。
电极常数l/A的测定最好使用“参比溶液法”，即通过测
量标准KCl溶液的电阻，按下式求得l/A，即
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。
仪器分析第二章
第二章电位分析法Potentiometry第二章§2.1电位分析法概述§2.2电位分析法中的电极§2.3离子选择性电极的基本特征§2.4直接电位法§2.5电位滴定法§2.6测量仪器§2.7 电位滴定法§2.1 电位分析法概述电位分析法是电化学分析法的重要分支，它的实质是通过在零电流条件下测定两电极间的电位差（即两电极和溶液所构成的原电池的电动势）来进行分析测定。
它包括电位分析法和电位滴定法。
其基本测定装置如图2-1所示。
参比电极指示电极(离子选择性电极)电位差计-256.20mV图2-1 直接电位法测定装置一. 直接电位测定法原理：在直接电位分析法中，指示电极的电极电位（ϕ指示）与待测定离子的活度（或在一定条件下的浓度）符合Nernst 方程式：根据测量到的某一电极的电极电位，从Nernst 关系式电极电位与待测离子的活度αi 的关系直接求得待到离子活度（或浓度）。
这就是直接电位测定法的依据。
i nF RTK αϕlog 303.2±=（2-1）二. 电位滴定法的原理在滴定分析法中，滴定进行到化学计量点附近时，将发生浓度（活度）的突变（滴定突跃）。
如果在滴定过程中在滴定溶液中插入一对适当的电极，则在化学计量点附近则可以观察到电极电位的突变（电位突跃），因而根据电极电位突跃可确定终点的到达，从所消耗的滴定剂的体积及其浓度来计算待测物的含量。
这就是电位滴定法的原理。
§2.2 电位分析法中的电极种类指示电极在电位分析中，构成电池的两个电极，其中一个电极，其电位随待测离子的浓度的变化而变化，能指示溶液中待测离子的活度（或浓度）及其变化，称为指示电极。
参比电极测定指示电极的电位则要求另一个电极其电极电位不受试液组成变化的影响，而且有较恒定的数值，该电该电极称为参比电极。
*从原则上讲，在第一章中讲到的各类电极均可作为指示电极，但其中用的最多的是膜电极，亦即各种离子选择性电极，对于其作用的基本原理和方法本章将作重点介绍。
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第二章 电位与电导分析法重点内容概要一、电位分析法1．电位分析基本原理与过程将两支电极(如饱和甘汞电极和玻璃电极)放入溶液，测量时(1)两支电极间的电位差△E=E+一E－十E L= E测；(2)在两支电极间施加一个反向的外加电压E外，且E外=E测，并使外加电压随两支电极间电位变化；(3)E外与E测大小相等，方向相反，则电路中I=0，即测定过程中并没有电流流过电极；(4)电位分析时的两支电极分别称为参比电极和指示电极；(5)由于参比电极保持相对恒定，测定不同溶液时，两电极间电动势变化反映指示电极电位变化，指示电极电位与试样溶液中待测组分活度有关，故由电动势的大小可以确定待测溶液的活度(常用浓度代替)大小。
2．液体接界电位(E L)液体接界电位：在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微小的电位差，称之为液体接界电位。
液体接界电位的产生是由于两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率而引起的。
如果两种溶液组成相同，浓度不同，接触时，高浓度区向低浓度区扩散，由于正负离子迁移速率不同，溶液两边分别带有电荷，也出现液界电位。
3．参比电极与指示电极参比电极：电极电位不随测定溶液和浓度变化而保持相对恒定的电极。
指示电极：电极电位随测量溶液和浓度不同而变化。
三种参比电极：标准氢电极(标准，不常用)；甘汞电极；银－氯化银电极。
五种指示电极：①第一类电极——金属－金属离子电极，一个相界面；②第二类电极——金属－金属难溶盐电极，两个相界面(常用作参比电极)；③第三类电极——汞电极；④惰性金属电极；⑤膜电极——最重要的一类电极。
4．膜电极(离子选择性电极)——最重要的一类电极(1)特点：仅对溶液中特定离子有选择性响应。
(2)膜电极的关键是选择膜的敏感元件。
(3)敏感元件有单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜等。
(4)膜内外被测离子活度不同从而产生电位差。
将膜电极和参比电极一起插到待测溶液中，则电池结构为(5)当膜电极放入待测溶液中时，敏感膜位于待测溶液和内充溶液之间。
内外参比电极的电位值固定，且内充溶液中离子的活度也一定，则电池电动势(6)膜电极作为指示电极时，其电极电位包括：膜电位、内参比电极电位、不对称电位和液接电位。
5．离子选择性电极的种类(1)晶体膜电极 以晶体构成敏感膜。
典型代表：氟电极。
(2)玻璃膜电极(玻璃电极) 以特制的极薄玻璃构成敏感膜。
典型代表：pH测量用的玻璃电极。
(3)流动载体膜电极(液膜电极) 负载含有液体离子交换剂的有机溶剂(不溶于水)的微孔膜构成液膜(敏感元件)，离子交换剂可以在液膜一试液两相界面间来回迁移，传递待测离子。
典型代表：钙电极。
(4)敏化电极 敏化电极是指气敏电极、酶电极、细菌电极及生物电极等。
这类电极的结构特点是在原电极上覆盖一层膜或物质，使得电极的选择性提高。
典型代表：氨电极。
(5)其他类型膜电极6．氟电极敏感膜(氟化镧单晶)为掺有EuF2的LaF3单晶切片；内参比电极为Ag —AgCl电极(管内)。
内参比溶液为0．1 mol·L-1的NaCl和0．10 mol·L-1的NaF混合溶液(F-用来控制膜内表面的电位，Cl-用以固定内参比电极的电位)。
原理：LaF3的晶格中有空穴，在晶格上的F-可以移入晶格邻近的空穴而导电。
对于一定的晶体膜，离子的大小、形状和电荷决定其是否能够进入晶体膜内，故膜电极一般都具有较高的离子选择性。
当氟电极插入到F-溶液中时，F-在晶体膜表面进行交换。
25℃时具有较高的选择性，需要在pH 5～7之间使用，pH高时，溶液中的OH-与氟化镧晶体膜中的F-交换，在晶体表面生成La(OH)3，同时放出F 一而干扰测定；pH较低时，溶液中的F-生成HF或HF2-。
7．玻璃膜电极非晶体膜电极，玻璃膜的组成不同可制成对不同阳离子响应的玻璃电极。
膜浸泡在水中时，表面的Na＋与水中的H-交换，在表面形成水化硅胶层，故玻璃电极使用前，必须在水溶液中浸泡。
玻璃膜在水溶液中浸泡后生成一个三层结构，即中间的干玻璃层和两边的水化硅胶层。
水化硅胶层具有界面，构成单独的一相，厚度一般为0．01—10μm。
在水化层，玻璃上的Li＋或Na＋与H＋发生离子交换而产生相界电位。
水化层表面可视作阳离子交换剂。
溶液中H＋经水化层扩散至干玻璃层，干玻璃层的阳离子向外扩散以补偿溶出的离子，离子的相对移动产生扩散电位。
将浸泡后的玻璃膜电极放入待测溶液，水化硅胶层表面与溶液中的H＋活度不同，形成活度差，H＋由活度大的一方向活度小的一方迁移，平衡时，有a1、a2分别表示外部试液和电极内参比溶液的H＋活度；a1'、a2'分别表示玻璃膜外、内水化硅胶层表面的H＋活度；k1、k2则是由玻璃膜外、内表面性质决定的常数。
由于玻璃膜内、外表面的性质基本相同，则k1=k2，a1'=a2'由于内参比溶液中的H+活度(a2)是固定的，则：讨论：(1)玻璃膜电位与试样溶液中的pH呈线性关系。
式中K'是由玻璃膜电极本身性质决定的常数；(2)玻璃膜电位的产生是H+在玻璃内、外的溶液和水化层之间迁移的结果，但H+并没有穿透干玻璃层；(3)电极电位应是内参比电极电位和玻璃膜电位之和；(4)不对称电位[由式E膜=E外一E内=0．059lg(a1／a2)；如果a1=a2，则理论上E膜=0，但实际上，E膜≠0，此时的电位称之为不对称电位。
]产生的原因。
玻璃膜内、外表面含钠量、表面张力以及机械和化学损伤的细微差异所引起的。
长时间浸泡后(24 h)，恒定(1～30 mV)；(5)高选择性。
膜电位的产生不是电子的得失。
其他离子不能进入晶格产生交换。
当溶液中Na+浓度比H+浓度高l 015倍时，两者才产生相同的电位；(6)酸差。
测定溶液酸度太大(pH＜1)时，电位值偏离线性关系，产生误差；(7)“碱差”或“钠差” 。
pH＞12产生误差，主要是Na+参与相界面上的交换所致；(8)改变玻璃膜的组成，可制成对其他阳离子响应的玻璃膜电极；(9)优点：不受溶液中氧化剂、还原剂、颜色及沉淀的影响，不易中毒；(10)缺点：电极内阻很高，电阻随温度变化。
8．膜电位及其选择性无干扰离子存在时，膜电位但若与干扰离子共存时，共存的其他离子对膜电位产生是否有贡献呢?若测定离子为i，电荷为z i；干扰离子为j，电荷为z i。
考虑到共存离子产生的电位，则膜电位的一般式可写为讨论：(1)对阳离子响应的电极，K后取正号；对负离子响应的电极，K后取负号。
(2) K ij 称之为电极的选择性系数，其意义为，在相同的测定条件下，待测离子和干扰离子产生相同电位时待测离子的活度a i与干扰离子活度a j的比值K ij =a i／a j。
(3)通常K ij＜1，K ij值越小，表明电极的选择性越高。
例如：K ij＝0．001时，意味着干扰离子j的活度比待测离子i的活度大1 000倍时，两者产生相同的电位。
(4)选择性系数严格来说不是一个常数，在不同离子活度条件下测定的选择性系数值各不相同。
(5)K ij；仅能用来估计干扰离子存在时产生的测定误差或确定电极的适用范围。
尽管离子选择性电极的选择性很高(选择系数的值很小)，但干扰离子的存在也产生一定的电位。
根据选择系数可以计算出一定量的干扰离子存在时，干扰离子的活度相当于多大的待测离子活度，其占待测离子活度的相对百分数即是可能产生的误差值。
9．pH测定原理与方法指示电极有pH玻璃膜电极；参比电极：饱和甘汞电极。
常数K'包括外参比电极电位、内参比电极电位、不对称电位和液接电位。
由于K'不确定，在实际测量时，采用比较法来确定待测溶液的pH。
两种溶液，pH已知的标准缓冲溶液s和pH待测的试液x。
测定各自的电动势为若测定条件完全一致，则K s'=K x'，两式相减得式中pH s已知，实验测出E s和E x后，即可计算出试液的pH x，IUPAC 推荐上式作为pH的实用定义式。
使用时，尽量使温度保持恒定并选用与待测溶液pH接近的标准缓冲溶液。
10．离子活度(或浓度)的测定原理与方法将离子选择性电极(指示电极)和参比电极插入试液可以组成测定各种离子活度的电池，电池电动势为该式是测量离子活度的通式。
当离子选择性电极作正极时，对阳离子响应的电极，取正号；对阴离子响应的电极，取负号。
实际测量时，通常采用标准曲线法或标准加入法。
11．标准加入法设某一试液体积为V0，其待测离子的浓度为c x，测定的工作电池电动势为E1，则式中 X i；为游离态待测离子占总浓度的摩尔分数；y i是活度系数；c x是待测离子的总浓度。
向试液中准确加入浓度为c s(约为c x的100倍)，体积为V s(大约为V0的1／100)的用待测离子的纯物质配制的标准溶液。
由于V0＞V s，可认为溶液体积基本不变。
浓度增量为△c=c s·V s ＞／V0再次测定工作电池的电动势可以认为y2≈y1，x2≈x1。
则令则故讨论：(1)能斯特方程中，电极电位与待测离子活度的对数成正比，但从以上的推导过程可以看出，由于引入了x i(游离态待测离子占总浓度的摩尔分数)和活度系数，标准加入法的计算式实际求的是待测离子的总浓度。
(2)25℃，对于一价离子，S=0．059；对于二价离子，S=0．029 5。
12．电位滴定分析法(1)原理选择合适的电极，将电位分析装置作为滴定过程的显示装置，获得滴定曲线。
通过三种方法确定滴定终点体积，计算待测离子浓度。
(2)滴定终点确定方法E一V，曲线法(拐点)，一阶微商法(极值点)，二阶微商法(等于零点)(3)二阶微商与内插法确定终点体积通过后点数据减前点数据的方法逐点计算二阶微商(终点前后)。
内插法：取二阶微商的正、负转化处的两个点的体积值V+，V-。
计算过程见例题。
二、电导分析法1．电导池常数电解质溶液的电导(G)与电导率(K)、电极面积(A)及两电极间距离(l)的关系为其中，A和l体现了电导池的特性，所以将l／A定义为电导池的池常数K，2．摩尔电导率和无限稀释摩尔电导率为了比较各种电解质溶液导电的能力，提出了摩尔电导率∧m(单位：S·cm2·mol-1)的概念，其定义为距离1 cm的两电极间含有1 mol电解质时溶液的电导，即电导率的大小与溶液中离子数目和离子自由运动能力有关。
浓度较低时，离子间作用力较小，电导率随浓度增加而变大。
浓度较高时，离子运动时受相反电荷离子的影响较大，离子自由运动能力下降，电导率也减小。
故电导率会随浓度的变化出现极大值。
当高浓度溶液浓度降低时，电解质溶液的摩尔电导率变大；当溶液无限稀释时，摩尔电导率达到极限值，该值即定义为无限稀释时的摩尔电导率，以∧0表示。