现代仪器分析期末复习资料

现代仪器分析期末复习资料(10级制药工程专业)

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。仪器分析:以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一类分析方法。

选择性:是指分析方法不受试样中的基体共存物质的干扰的程度。

线性范围：标准曲线的直线部分所对应的待测物质浓度（或质量）的范围称为该分析法的线性范围。

发色团：含有不饱和键，能吸收紫外，可见光产生n→π*或者π→π* 跃迁的基团称为发色团。分子离子峰：分子受电子束轰击后失去一个电子而形成的离子所形成的离子峰。

原子荧光：当气态原子受到强特征辐射时，由基态跃迁到激发态，约在10-8s后，再由激发态跃迁回到基态，辐射出与吸收光波长相同或不同的辐射即为原子荧光。

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辐射，经过光谱仪所得到的一条条分立的线状光谱，称为原子光谱。

分离度:定义为相邻两色谱峰的保留值之差与两峰宽度平均值之比。

基线:色谱柱中仅有流动相通过时，检测器响应讯号的记录值。

保留时间：试样从进样开始到柱后出现峰极大值时所经历的时间，称为保留时间

等离子体：是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态。

质谱：利用电磁学原理，将化合物电离成具有不同质量的离子，然后按其质何比的大小依次顺序排列成谱收集和记录下来，成为质谱。

分配系数：指一定温度下,处于平衡状态时，组分在固定相中的浓度和在流动相中的浓度之比，以K表示伸缩振动：沿着化学键的轴线方向伸展和收缩。

仪器分析的特点：1、灵敏度高，检出限低2、选择性好3、操作简便．分析速度快，易于实现自动化4、相对误差较大5、需要价格比较昂贵的专用仪器6、能进行无损分析7、组合能

力适应性强，能在线分析

一般特点：2. 用量少，3.无损分析。 4. 遥测分析。 5. 形态分析。 6. 分布分析7. 动态分析。

目前仪器分析研究热点：1、仪器的微型化2、仪器的专用化3、仪器的多维化(联用技术) 4、仪器的智能化（人工神经网络、专家系统）5、在线分析、无损分析

仪器分析方法的评价指标：Precision (精密度) ；Accuracy/Bias (准确度/偏差) ；Selectivity (选择性) ；Range of Linearity (线性范围) ；Sensitivity (灵敏度) ；Detection Limit (检出限)

样品前处理:样品采集及制备、提取或消解、纯化、浓缩、衍生化

各仪器分析方法

(AAS)原子吸收光谱法的特点

主要优点:

1、直接测定大多数的金属元素

2、灵敏度高—— mg/ml(火焰法),ng/ml(无火焰法）

3、选择性高

4、试样量少、分析速度快

5、精密度、准确度较高

主要缺点:

1、多数的非金属元素还不能直接测定；

2、无法进行多种元素同时检测

ICP-AES的特点

主要优点：

1、快速多元素同时检测；

2、线性范围宽；

3、范围广

缺点:购买和维持费用高。

二、各仪器分析法的基本原理

1. 光谱的产生及应满足的条件

⑴、粒子（分子、原子、离子）的能级: E=E0+E平+E电+E振+E转

⑵、能级跃迁: 物质粒子（分子、原子、离子）的能量在低能级与高能级之间变化的过程。光谱的产生:光谱是由于物质粒子的能级跃迁而产生的。

IR光谱的产生：是由分子振动能级的跃迁同时伴随转动能级跃迁而产生的。

IR光谱的产生应满足的条件：

⑴、辐射应具有能满足物质振动能级跃迁是所需要的能量；

⑵、辐射与物质之间有偶合作用

△E电子=1-20ev △E振动=0.05-1ev △E振动＞＞△E转动

2.光谱与分子结构的关系

⑴影响UV-vis 吸收光谱的因素：

能级跃迁的类型： π → π* n → π* σ → σ* n →σ*

①、共轭效应②、助色效应③、超共轭效应④、溶剂效应

⑵影响IR 吸收光谱的因素：

①、内部因素：a 、诱导效应（I 效应）：当基团旁边连有电负性不同的原子或基团时，通过静电诱导作用会引起分子中电子云密度变化，从而引起键的力常数的变化，使基团频率产生位移。

②外部因素：a 、物态的影响：同一物质在不同的物理状态时由于样品分子间作用力大小不同，所得的红外光谱差异很大；b 、溶剂的影响：（应尽量采用非极性溶剂）

（3）、虎克定律：

k ：化学键力常数， Ar ：折合相对原子量=ArABrB/(ArA+BrB )

3.实现峰值(极大值)吸收测量的必要条件

a 、发射线与吸收线的特征波长λ0要一致

b 、发射线的宽度要明显小于吸收线的宽度。

4.色谱分析的基本理论

（1）、塔板理论(马丁, Martin)：n 和 H 可以作为描述柱效能的指标。n 越大， H 越小， 柱效能越高 n=L/H

（2）、速率理论—范第姆特方程 (Van Deemter) ：H = A + B / u + Cu

（A ∝固定相均匀度·颗粒大小；B ∝固定相均匀度·颗粒大小· Dm ；C ∝颗粒大小·液膜厚度/D ） a 、.细小且均匀的颗粒状固定相,紧密填充,固定相的液膜厚度要小。b 、适当的色谱柱温度(

柱σ13

=

温),

5、色谱分离过程（图 13-3）：

由物质A 和B 组成的混合组分在进入色谱柱时是处于同一起跑线上的，在流动相把它们向前推进的过程中，A 和B 都时刻在固定相和流动相之间进行着分配过程，但由于每一种组分的分配系数K 不相同，他们在柱中的前进速率就不同。分配系数大的组分与固定相的作用力强一些，前进速率就慢一些，保留时间就长一些。

5.色谱分析的四种类型及对应的分离原理

按照分离原理分类：

（1）、反相色谱分离体系的特点：

A 、用单柱和流动相常常就能分离离子、非离子化合物和可电离化合物；b 、控制pH ，则键和相柱就会比较稳定，利于组分分离；c 、本底吸收少，有利于痕量组分的测定。

（2）、固定液的类型：

A 、非极性固定液：主要是一些饱和烷烃和甲基硅油，与待测物质分子之间的作用力是色散力为主，按沸点的由低到高流出；同沸点极性先出峰

B 、中等极性固定液：由较大的烷基和少量的极性基团或可以诱导极化的基团组成，与待测分子间的作用力以色散力和诱导力为主，按沸点顺序出峰，同沸点非极性先出峰；

C 、强极性固定液：含有较强的极性基团，与待测物质分子间作用力以静电力和诱导力为主，组分按极性由小到大出峰；

D 、氢键型固定液：是强极性固定液中特殊的一类，与待测物质分子间作用力以氢键力为主，组分以形成氢键的难易程度出峰

固定液的要求：a 、在使用温度下是液体，应具有较低的挥发性；b 、良好的热稳定性；c 、

对要分离的各组分应具有合适的分配系数；d 、化学稳定性好。不予样品组分、载气、载