仪器分析实验课后思考题答案新

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仪器分析思考题及答案

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第一章总论(一)1. 什么是分析化学发展的“三次变革、四个阶段?”分析化学发展的四个阶段为:(1)经验分析化学阶段:分析化学在19世纪末以前,并没有建立起自己系统的理论基础,分析方法的发展、分析任务的完成主要凭借的是经验。

(2)经典分析化学阶段:研究的是物质的化学组成,所用的定性和定量方法主要是以溶液化学反应为基础的方法,即所谓化学分析法。

与经典分析化学密切相关的概念是定性分析系统、重量法、容量法(酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定),比色法,溶液反应,四大平衡,化学热力学。

这是经典分析化学阶段的主要特征。

(3)现代分析化学阶段:以仪器分析为主,与现代分析化学密切相关的概念是化学计量学、传感器过程控制、自动化分析、专家系统、生物技术和生物过程以及分析化学微型化带来的微电子学,集微光学和微工程学等。

(4)分析科学阶段:以一切可能的方法和技术(化学的、物理学的、生物医学的、数学的等等),利用一切可以利用的物质属性,对一切需要加以表征、鉴别或测定的化学组份(包括无机和有机组份)。

分析化学发展的三次变革为:(1)19世纪末20世纪初溶液化学的发展,特别是四大平衡(沉淀-溶解平衡;酸-碱平衡;氧化-还原平衡;络合反应平衡)理论的建立,为以溶液化学反应为基础的经典分析化学奠定了理论基础,使分析化学实现了从“手艺”到“科学”的飞跃,这是分析化学的第一次大变革。

(2)第二次世界大战前后,由于许多新技术(如X射线、原子光谱、极谱、红外光谱、放射性等)的广泛应用,使分析化学家拥有了一系列以测量物理或物理化学性质为基础的仪器分析方法,分析质量得以大大提高,分析速度也大大加快。

(3)进入20世纪70年代,随着科学技术的突飞猛进和人们生活质量的迅速改善,客观上对分析化学提出了许多空前的要求,同时又为解决这些新问题提供了许多空前的可能性。

分析化学逐渐突破原有的框框,开始介入形态、能态、结构及其时空分布等的测量。

2. 仪器分析与化学分析的主要区别是什么?分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学,它包括化学分析和仪器分析两大部分。

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复习思考题1、 电位滴定法的优点 答案:电位滴定法的优点: 电位滴定法一般具有较高的准确度和精密度,但分析时间较长。

由于电位滴定法测量的是随滴定剂加入而引起的电池电动势的变化, 而不是电动势的绝对值,即使电极的斜率少有变化, 也不影响测量结果。

而其液接电位和活度系数的变化很小, 等当点附近电位突跃较大, 容易准确测定终点。

2、 在气相色谱法中,用于定性的参数是什么答案:保留时间。

3、 在原子吸收分光光度法中,吸收线的半宽度是指:在中心频率吸收系数一半处的 线轮廓上两点间的频率差。

4、 测定饮用水中F 含量时,加入总离子强度缓冲液的作用是什么。

答案:1:维持试液和标准液很定的离子强度 2保持试液在离子选择性电极适合的内3:使被测离子释放成为可检测的游离离子。

5、 衡量色谱柱柱效能的指标是什么答案:用有效塔板数能的指标。

6. 在液相色谱中,范第姆特方程式中的哪一项对柱效的影响可以忽略不计答案:纵向扩散 项。

7、库仑分析的理论基础是什么答:法拉第电解定律。

&在电位滴定中,以△ £/△V 〜V 作图绘制滴定曲线,滴定终点是哪一点答:尖峰所对应的V 值即为滴定终点。

9 .物质的紫外-可见吸收光谱的产生的机理答:由分子中价电子能级跃迁产生。

分子具有三 种不同能级:电子能级、振动能级和转动能级三种能级都是量子化的,且各自具有相应的能量。

价电子跃迁的同时,伴随着核振动、分子自身转动能级的跃迁(带状光谱) 10、 气相色谱分析中,理论塔板高度与载气线速 小值。

11、 原子吸收光谱分析中光源的作用答: 辐射待测元素的特征光谱。

获得较高的灵敏度和准确度。

12、 电化学分析法分为哪些答: 电位分析法(potentiometry )、电导分析法(conductometry )、 库仑分析法(coulomtry )、电解分析法(electranalysi )。

直接电位法、直接电导法、控制电 位库仑法。

仪器分析课后思考题答案

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桥路工作电流、热导池体温度、载气性质和流速、热敏元件阻值及 热导池死体积等均对检测器灵敏度有影响。
15.试述氢焰电离检测器的工作原理。如何考虑其操作条件?
解:对于氢焰检测器离子化的作用机理,至今还不十分清楚。目前认 为火焰中的电离不是热电离而是化学电离,即有机物在火焰中发生自 由基反应而被电离。化学电离产生的正离子( CHO+、H3O+)和电子(e)在 外加150~300v直流电场作用下向两极移动而产生微电流。经放大后, 记录下色谱峰。 氢火焰电离检测器对大多数的有机化合物有很高的灵 敏度,故对痕量有机物的分析很适宜。但对在氢火焰中不电离的元机 化合物例如CO、CO2、SO2、N2、NH3等则不能检测。
担体的表面积越大,固定液的含量可以越高.
12. 试比较红色担体与白色担体的性能,何谓硅烷化担体?它有何优点? 答:
(见P27)
13.试述“相似相溶”原理应用于固定液选择的合理性及其存在 的问题。
解:样品混合物能否在色谱上实现分离,主要取决于组分与两相亲和力的差别,及 固定液的性质。组分与固定液性质越相近,分子间相互作用力越强。根据此规律:
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。
10.试述色谱分离基本方程式的含义,它对色谱分离有什么指导意义?
答:色谱分离基本方程式如下:
R = 1 n( 1)( k ) 4 1 k
它表明分离度随体系的热力学性质(和k)的变化而变化,同时与色谱柱条 件(n改变)有关> (1)当体系的热力学性质一定时(即组分和两相性质确定),分离度与n的平 方根成正比,对于选择柱长有一定的指导意义,增加柱长可改进分离度,但 过分增加柱长会显著增长保留时间,引起色谱峰扩张.同时选择性能优良 的色谱柱并对色谱条件进行优化也可以增加n,提高分离度.

仪器分析实验的课后习题答案及讨论

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仪器分析实验的课后习题答案及讨论 2高效液相色谱1.高效液相色谱法的特点特点:检测的分辨率和灵敏度高,分析速度快,重复性好,定量精确度高,应用范围广。

适用于分析高沸点、大分子、强极性、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。

2. 高效液相色谱与气相色谱的主要区别可归结于以下几点:(1)进样方式的不同:高效液相色谱只要将样品制成溶液,而气相色谱需加热气化或裂解;(2)流动相不同,在被测组分与流动相之间、流动相与固定相之间都存在着一定的相互作用力;(3)由于液体的粘度较气体大两个数量级,使被测组分在液体流动相中的扩散系数比在气体流动相中约小4~5个数量级;(4)由于流动相的化学成分可进行广泛选择,并可配置成二元或多元体系,满足梯度洗脱的需要,因而提高了高效液相色谱的分辨率(柱效能);(5)高效液相色谱采用5~10Lm细颗粒固定相,使流体相在色谱柱上渗透性大大缩小,流动阻力增大,必须借助高压泵输送流动相;(6)高效液相色谱是在液相中进行,对被测组分的检测,通常采用灵敏的湿法光度检测器,例如,紫外光度检测器、示差折光检测器、荧光光度检测器等。

3. 高效液相色谱的定性和定量分析的方法定性:(1)利用纯物质定性的方法利用保留值定性:通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰,来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中位置。

不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。

利用加入法定性:将纯物质加入到试样中,观察各组分色谱峰的相对变化。

(2)利用文献保留值定性相对保留值r21:相对保留值r21仅与柱温和固定液性质有关。

在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留数据,可以用来进行定性鉴定。

定量:有归一法、内标法、外标法在定量分析中,采用测量峰面积的归一化法、内标法或外标法等,但高效液相色谱在分离复杂组分式样时,有些组分常不能出峰,因此归一化法定量受到限制,而内标法定量则被广泛使用。

4.高效液相色谱实验时,选择流动相时应注意的几个问题(1)尽量使用高纯度试剂作流动相,防止微量杂质长期累积损坏色谱柱和使检测器噪声增加。

仪器分析实验的课后习题答案与讨论.doc

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高效液相色谱1.高效液相色谱法的特点特点:检测的分辨率和灵敏度高,分析速度快,重复性好,定量精确度高,应用范围广。

适用于分析高沸点、大分子、强极性、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。

2.高效液相色谱与气相色谱的主要区别可归结于以下几点:(1)进样方式的不同:高效液相色谱只要将样品制成溶液,而气相色谱需加热气化或裂解;(2)流动相不同,在被测组分与流动相之间、流动相与固定相之间都存在着一定的相互作用力;(3)由于液体的粘度较气体大两个数量级,使被测组分在液体流动相中的扩散系数比在气体流动相中约小 4~5 个数量级;(4)由于流动相的化学成分可进行广泛选择,并可配置成二元或多元体系,满足梯度洗脱的需要,因而提高了高效液相色谱的分辨率(柱效能);(5) 高效液相色谱采用5~10Lm细颗粒固定相,使流体相在色谱柱上渗透性大大缩小,流动阻力增大,必须借助高压泵输送流动相;(6)高效液相色谱是在液相中进行,对被测组分的检测,通常采用灵敏的湿法光度检测器,例如,紫外光度检测器、示差折光检测器、荧光光度检测器等。

3.高效液相色谱的定性和定量分析的方法定性:( 1)利用纯物质定性的方法利用保留值定性:通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰,来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中位置。

不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。

利用加入法定性:将纯物质加入到试样中,观察各组分色谱峰的相对变化。

( 2)利用文献保留值定性相对保留值r21 :相对保留值r 21仅与柱温和固定液性质有关。

在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留数据,可以用来进行定性鉴定。

定量:有归一法、内标法、外标法在定量分析中,采用测量峰面积的归一化法、内标法或外标法等,但高效液相色谱在分离复杂组分式样时,有些组分常不能出峰,因此归一化法定量受到限制,而内标法定量则被广泛使用。

4.高效液相色谱实验时,选择流动相时应注意的几个问题(1)尽量使用高纯度试剂作流动相,防止微量杂质长期累积损坏色谱柱和使检测器噪声增加。

仪器分析思考题答案汇总

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实验一:1.吸光系数是‎物质的物理‎常数之一,是理论值还‎是经验值?吸光系数在‎什么条件下‎才为一个普‎适常数?要使用吸光‎系数作为测‎定依据,需要哪些实‎验条件?答:是经验值,因为吸光系‎数是由物质‎的特性决定‎的,在特定的波‎长、温度和溶液‎条件下的确‎定值,难以进行理‎论上的计算‎,但可以经验‎测定利用吸‎光度的可加‎和性帮助测‎定物质含量‎。

1)在待测物质‎一定的浓度‎范围内(一般较稀)和温度范围‎内以及适合‎的波长照射‎下,该物质吸光‎系数可作为‎普适常数。

2)如果是定性‎检验,在足够宽的‎紫外波长范‎围,恒定试验温‎度,且溶液浓度‎不能太大的‎条件下观察‎吸收强度即‎可。

如果是定量‎实验,要求待测物‎种类和其已‎知,在适宜的浓‎度和温度范‎围,且照射波长‎对应的吸光‎系数已知,排除该波段‎干扰物质的‎条件下。

2.比色皿的透‎光度和厚度‎不可能绝对‎相同,试考虑在什‎么情况下必‎须校正?什么情况下‎可忽略不计‎?答:当待测溶液‎的检测波长‎会被比色皿‎材料相对强‎地吸收时,由于比色皿‎的透光度和‎厚度不同,则必须想办‎法校正这一‎误差。

当检测波长‎几乎不被比‎色皿所吸收‎时,则可忽略不‎计。

3.试比较用标‎准曲线法及‎吸收系数法‎定量的优缺‎点。

答:标准曲线法‎优点为:绘制好标准‎工作曲线以‎后,测定简单快‎捷,可直接从标‎准工作曲线‎上读出含量‎,适合同一批‎大量样品的‎分析。

同时也较为‎准确。

缺点为:每次测定都‎要重新绘制‎标准曲线,为了提高曲‎线精密度必‎须大量准确‎配置标准溶‎液。

准备工作比‎较耗时。

吸收系数法‎优点为:可以直接由‎样品的吸光‎度计算样品‎的量,方便快捷。

缺点为:不能很好保‎证在线性范‎围内使用已‎知吸光系数‎,易受检测条‎件的不同影‎响造成误差‎。

实验二1.导数分光光‎度法中,两组分同时‎测定时,如何选择择‎定波长λ1‎,λ2答:在可见-紫外的光谱‎范围,分别对于两‎个组分的标‎准试样进行‎扫描,将两个扫描‎结果吸光度‎图谱重叠比‎较,选出两个吸‎收峰线的交‎点或其旁边‎的点,要求使其对‎两个组分的‎吸光度都比‎较大。

仪器分析_课后答案解析

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紫外-可见分光光度法思考题和习题1.名词解释:吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。

吸光度: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对数,用来衡量光被吸收程度的一个物理量。

吸光度用A表示。

透光率:透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。

吸光系数:单位浓度、单位厚度的吸光度摩尔吸光系数:一定波长下C为1mol/L ,l为1cm时的吸光度值百分吸光系数:一定波长下C为1%(w/v) ,l为1cm时的吸光度值发色团:分子中能吸收紫外或可见光的结构单元,含有非键轨道和n分子轨道的电子体系,能引起π→π*跃迁和n→ π*跃迁,助色团:一种能使生色团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团,如-OH、-NH3、-SH及一些卤族元素等。

这些基团中都含有孤对电子,它们能与生色团中n电子相互作用,使π→π*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。

红移和蓝移:由于化合物结构变化(共轭、引入助色团取代基)或采用不同溶剂后,吸收峰位置向长波方向的移动,叫红移(长移);吸收峰位置向短波方向移动,叫蓝移(紫移,短移)2.什么叫选择吸收?它与物质的分子结构有什么关系?物质对不同波长的光吸收程度不同,往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。

这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。

?由于各种物质分子结构不同,从而对不同能量的光子有选择性吸收,吸收光子后产生的吸收光谱不同,利用物质的光谱可作为物质分析的依据。

3.电子跃迁有哪几种类型?跃迁所需的能量大小顺序如何?具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱?紫外吸收光谱有何特征?电子跃迁类型有以下几种类型:σ→σ*跃迁,跃迁所需能量最大;n →σ*跃迁,跃迁所需能量较大,π→π*跃迁,跃迁所需能量较小;n→ π*跃迁,所需能量最低。

而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内,配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。

仪器分析思考题 (附答案)

仪器分析思考题 (附答案)

《仪器分析》思考题第一章绪论1.经典分析方法和仪器分析方法有何不同?经典分析方法:是利用化学反应及其计量关系,由某已知量求待测物量,一般用于常量分析,为化学分析法。

仪器分析方法:是利用精密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、含量及化学结构的一类分析方法,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基础,仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤,二者相辅相成。

2.灵敏度和检测限有何联系?灵敏度(sensitivity,用S表示)是指改变单位待测物质的浓度或质量时引起该方法检测器响应信号(吸光度、电极电位或峰面积等)的变化程度.检出限(detection limit,用D表示),又称为检测下限,是指能以适当的置信概率检出待测物质的最低浓度或最小质量。

检出限既与检测器对待测物质的响应信号有关,又与空白值的波动程度有关。

检测限与灵敏度从不同侧面衡量了分析方法的检测能力,但它们并无直接的联系,灵敏度不考虑噪声的影响,而检出限与信噪比有关,有着明确的统计意义。

似乎灵敏度越高,检出限就越低,但往往并非如此,因为灵敏度越高,噪声就越大,而检出限决定于信噪比。

3.简述三种定量分析方法的特点和适用范围。

一、工作曲线法(标准曲线法、外标法)特点:直观、准确、可部分扣除偶然误差。

需要标准对照和扣空白试用范围: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与试样的条件尽量保持一致。

二、标准加入法(添加法、增量法)特点:由于测定中非待测组分组成变化不大,可消除基体效应带来的影响试用范围:适用于待测组分浓度不为零,仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况三、内标法特点:可扣除样品处理过程中的误差试用范围:内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近,在相同检测条件下,响应相近,内标物既不干扰待测组分,又不被其他杂质干扰第二章光谱分析法导论1.常用的光谱分析法有哪些?分子光谱法:紫外-可见分光光度法红外光谱法分子荧光光谱法分子磷光光谱法原子光谱法:原子吸收光谱法原子发射光谱法原子荧光光谱法X射线荧光光谱法2.简述狭缝的选择原则狭缝越大,光强度越大,信噪比越好,读数越稳定,但如果邻近有干扰线通过时会降低灵敏度,标准曲线弯曲。

最新仪器分析实验的课后习题答案及讨论2

最新仪器分析实验的课后习题答案及讨论2

高效液相色谱1.高效液相色谱法的特点特点:检测的分辨率和灵敏度高,分析速度快,重复性好,定量精确度高,应用范围广。

适用于分析高沸点、大分子、强极性、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。

2. 高效液相色谱与气相色谱的主要区别可归结于以下几点:(1)进样方式的不同:高效液相色谱只要将样品制成溶液,而气相色谱需加热气化或裂解;(2)流动相不同,在被测组分与流动相之间、流动相与固定相之间都存在着一定的相互作用力;(3)由于液体的粘度较气体大两个数量级,使被测组分在液体流动相中的扩散系数比在气体流动相中约小4~5个数量级;(4)由于流动相的化学成分可进行广泛选择,并可配置成二元或多元体系,满足梯度洗脱的需要,因而提高了高效液相色谱的分辨率(柱效能);(5)高效液相色谱采用5~10Lm细颗粒固定相,使流体相在色谱柱上渗透性大大缩小,流动阻力增大,必须借助高压泵输送流动相;(6)高效液相色谱是在液相中进行,对被测组分的检测,通常采用灵敏的湿法光度检测器,例如,紫外光度检测器、示差折光检测器、荧光光度检测器等。

3. 高效液相色谱的定性和定量分析的方法定性:(1)利用纯物质定性的方法利用保留值定性:通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰,来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中位置。

不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。

利用加入法定性:将纯物质加入到试样中,观察各组分色谱峰的相对变化。

(2)利用文献保留值定性相对保留值r21:相对保留值r21仅与柱温和固定液性质有关。

在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留数据,可以用来进行定性鉴定。

定量:有归一法、内标法、外标法在定量分析中,采用测量峰面积的归一化法、内标法或外标法等,但高效液相色谱在分离复杂组分式样时,有些组分常不能出峰,因此归一化法定量受到限制,而内标法定量则被广泛使用。

4.高效液相色谱实验时,选择流动相时应注意的几个问题(1)尽量使用高纯度试剂作流动相,防止微量杂质长期累积损坏色谱柱和使检测器噪声增加。

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实验一:L吸光系数是物质的物理常数之一,是理论值还是经验值?吸光系数在什么条件下才为一个普适常数?要使用吸光系数作为测定依据,需要哪些实验条件?答:是经验值,因为吸光系数是由物质的特性决定的,在特定的波长、温度和溶液条件下的确定值,难以进行理论上的计算,但可以经验测定利用吸光度的可加和性帮助测定物质含量。

1)在待测物质一■定的浓度范围内(一•般较稀)和温度范围内以及适合的波长照射下,该物质吸光系数可作为普适常数。

2)如果是定性检验,在足够宽的紫外波长范围,恒定试验温度,且溶液浓度不能太大的条件下观察吸收强度即可。

如果是定量实验,要求待测物种类和其己知,在适宜的浓度和温度范围, 旦照射波长对应的吸光系数己知,排除该波段干扰物质的条件下。

2. 比色皿的透光度和厚度不可能绝对相同,试考虑在什么情况下必须校正?什么情况下可忽略不计?答:当待测溶液的检测波长会被比色皿材料相对强地吸收时"由于比色皿的透光度和厚度不同,则必须想办法校正这一误差。

半检测波长几乎不被比色皿所吸收时,则可忽略不计。

3. 试比较用标准曲线法及吸收系数法定量的优缺点。

答:标准曲线法优点为:绘制好标准工作曲线以后,测定简单快捷,可直接从标准工作曲线上读出含量,适合同一批大量样品的分析。

同时也较为准确。

缺点为:每次测定都要重新绘制标准曲线,为了提高曲线精密度必须大量准确配置标准溶液。

准备工作比较耗时。

吸收系数法优点为:可以直接由样品的吸光度计算样品的量,方便快捷。

缺点为:不能很好保证在线性范围内使用已知吸光系数,易受检测条件的不同影响造成误差。

实验二1-导数分光光度法中,两组分同时测定时,如何选择择定波长入],入2?答:在可见■紫外的光谱范围,分别对于两个组分的标准试样进行扫描,将两个扫描结果吸光度图谱重叠比较,选出两个吸收峰线的交点或其旁边的点,要求使其对两个组分的吸光度都比较大。

此两点对应的波长即为测定波长入1,入2。

2.导数光谱条件(光谱带通、扫描速度、步长)的改变,对导数光谱是否产生影响?试加以说明。

仪器分析思考题答案

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4---8紫外吸收光谱法测定维生素b12针剂的含量
实验中,参比溶液是如何选择的?为什么?:
a 试液及显色剂均无色,蒸馏水作参比溶液。

b 显色剂为无色,被测试液中存在其他有色离子,用不加显色剂的被测试液作参比溶液。

c 显色剂有颜色,可选择不加试样溶
液的试剂空白作参比溶液。

d 显色剂和试液均有颜色,可将一份试液加入适当掩蔽剂,将被测组分掩蔽起来,使之不再与显色剂作用,而显色剂及其他试剂均按试液测定方
法加入,以此作为参比溶液,这样就可以消除显色剂和一些共存组分的干扰。

e 改变
加入试剂的顺序,使被测组分不发生显色反应,以此溶液作为参比溶液消除干扰。

2---2苯系物的气相色谱分析
1归一化法中是否严格要求进样量很准确?操作条件稍有变化对定量结果有无明显影响?为什么?
不是,稍有变化对结果无明显影响,归一化法是把样品中各个组分的峰面积乘以各自的相对校正因子并求和,,此值相当于所有组分的总质量,即为归一所以操作条件稍有稍有变
化对定量无明显影响,但要求样品中所有组分必须出峰,并在色谱注上显示色谱峰.
2归一化法在应用上受到那些条件的限制?
归一化法兼具内标和外标两种方法的优点,不需要精确控制进样量,也不需要样品的前处理;缺点在于要求样品中所有组分都出峰,并且在检测器的响应程度相同,即各组分的绝对校正因子都相等。

不需要标准物质帮助来进行定量。

它直接通过峰面积或者峰高进行归一化计算从而得到待测组分的含量。

其特点是不需要标准物,只需要一次进样即可完成分析。

面积归一法适用于较纯的试剂,
2—3白酒中甲醇的测定
1外标法定量的特点是什么?。

哈工大-仪器分析实验思考题答案-自整理版

哈工大-仪器分析实验思考题答案-自整理版

哈⼯⼤-仪器分析实验思考题答案-⾃整理版仪器分析实验⼀⽓相⾊谱分析法实验1 填充⾊谱柱柱效能的测定1.测定H-u关系曲线有何实⽤意义?通过H-u关系曲线可以找到最⼩塔板⾼度即最⾼柱效能所对应的载⽓流速,使⾊谱柱的分离效果最好。

2.如何选择最佳载⽓流量?根据所使⽤的载⽓先进⾏粗略确定,H2为30 mL·min-1,然后以⼀定的梯度进⾏改变绘制H-u关系曲线,找到最⼩塔板⾼度所对应的流速即为最佳流速。

⼆⽓相⾊谱-质谱联⽤分析法实验1 有机混合物⽓-质联⽤分离与鉴定1.在进⾏GC-MS分析时需要设置合适的分析条件。

假如条件设置不合适可能会产⽣什么结果?扫描范围过⼤或过⼩结果如何?1)质谱的质量范围选取过⼩会丢失某些基团的数据;2)扫描速度过快可能使峰与峰之间过密,不易分辨,过慢会使峰过宽;3)柱温会影响到分离度,从⽽影响分离效果;4)载⽓流速直接影响保留时间,从⽽影响分离效果。

扫描范围过⼤则灵敏度低,扫描范围过⼩则会损失某些基团的数据,⽆法鉴定为何种成分。

2.如果把电⼦能量由70eV变成20eV,质谱图可能会发⽣什么变化?电⼦能量变低可能会⽆法将有机物完全轰碎,并且某些碎⽚可能不处于激发态,从⽽使质谱图中的谱线数量减少。

3.进样量过⼤或过⼩可能对⾊谱和质谱产⽣什么影响?进样量太⼤,导致在进样⼝部分的膨胀体积过⼤,对衬管不利,可能会导致⽬标物在⾊谱柱中过载,影响分离度,质谱检测信号会过饱和,使其定性不准确;过⼩会低于仪器灵敏度,造成⽆质谱结果。

4.如果计算机检索结果可信度差,还有什么办法进⾏辅助定性分析?对质谱进⾏⼈⼯分析,分⼦量最⼤的为完整分⼦的分⼦量,然后找到各元素对应的相对质量,再根据基团碎⽚进⾏结构分析。

5.写出苯质谱图中⼏个主要碎⽚峰的裂解⽅程式。

四离⼦⾊谱分析法实验1 离⼦⾊谱法分析混合阴离⼦1.离⼦⾊谱进⾏阴离⼦检测时,为什么会出现负峰(倒峰)?负峰是⽔造成的,⽔在柱⼦⾥⽆保留,所以会在样品峰之前出现。

《仪器分析》思考题与习题答案

《仪器分析》思考题与习题答案

第二章电化学分析法1.电极电位是否是电极表面与电解质溶液之间的电位差?单个电极的电位能否测量?答:电极电位是电极表面与电解质溶液之间的电位差. 就目前为止,单个电极的电位不能测量.2. 用离子选择性电极测定离子活度时,若使用标准加入法,试用一种最简单方法求出电极响应的实际斜率。

答:标准加入法3. 根据1976年国际纯粹与应用化学联合会(UPAC)推荐,离子选择性电极可分为几类?请举例说明。

答:三类:晶体膜电极;.非晶体膜电极;敏化电极;4. 电极电位和电池电动势有何不同?答:电池电动势等于阴极电极电位减去阳极电极电位5.简述一般玻璃电极的构造和作用原理。

答:玻璃电极下端是由特殊成分的玻璃吹制而成的球状薄膜,膜的厚度为30~100 μm。

玻璃管内装有pH值为一定的内参比溶液,通常为0.1 mol/LHCl溶液,其中插入Ag-AgCl 电极作为内参比电极。

敏感的玻璃膜是电极对H+,Na+,K+等产生电位响应的关键。

它的化学组成对电极的性质有很大的影响。

石英是纯SiO2结构,它没有可供离子交换的电荷点,所以没有响应离子的功能。

当加入Na2O后就成了玻璃。

它使部分硅-氧键断裂,生成固定的带负电荷的硅-氧骨架,正离子Na+就可能在骨架的网络中活动。

电荷的传导也由Na+来担任。

当玻璃电极与水溶液接触时,原来骨架中的Na+与水中H+发生交换反应,形成水化层。

即-+++++-NaGH=G+NaH上式中,G代表玻璃骨架。

由图可知,在水中浸泡后的玻璃膜由三部分组成,即两个水化层和一个干玻璃层。

在水化层中,由于硅氧结构与H+的键合强度远远大于它与钠离子的强度,在酸性和中性溶液中,水化层表面钠离子点位基本上全被氢离子所占有。

在水化层中H +的扩散速度较快,电阻较小,由水化层到干玻璃层,氢离子的数目渐次减少,钠离子数目相应地增加。

6.计算[OH –] = 0.05 mol/L ,p (O 2)=1.0×103 Pa 时,氧电极的电极电势,已知O 2 +2H 2O+4e= 4OH –,φθ=0.40 V 。

仪器分析课后习题答案完整版

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第二章习题答案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.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的性质有关.所以(1)柱长缩短不会引起分配系数改变(2)固定相改变会引起分配系数改变(3)流动相流速增加不会引起分配系数改变(4)相比减少不会引起分配系数改变4.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么?答: k=K/β,而β=V M/V S ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关.故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小5.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。

仪器分析思考题及答案.doc

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复习思考题1、电位滴定法的优点答案:电位滴定法的优点:电位滴定法…般具有较高的准确度和精密度,但分析时间较长。

由于电位滴定法测量的是随滴定剂加入而引起的电池电动势的变化,而不是电动势的绝对值,即使电极的斜率少有变化, 也不影响测量结果。

而其液接电位和活度系数的变化很小,等当点附近电位突跃较大,容易准确测定终点。

2、在气相色谱法中,用于定性的参数是什么?答案:保留时间。

3、在原子吸收分光光度法中,吸收线的半宽度是指:在中心频率吸收系数一半处的,吸收线轮廓上两点间的频率差。

4、测定饮用水中F-含量时,加入总离了强度缓冲液的作用是什么。

答案:1:维持试液和标准液很定的离了强度2保持试液在离了选择性电极适合的PH范围内 3:使被测离子释放成为可检测的游离离子。

5、衡量色谱柱柱效能的指标是什么?答案:用有效塔板数n和有效塔板高度H作为衡量柱效能的指标。

6、在液相色诺中,范第姆特方程式中的哪一项对柱效的影响可以忽略不计?答案:纵向扩散项。

7、库仑分析的理论基础是什么?答:法拉第电解定律。

8、在电位滴定中,以左E/AV-V作图绘制滴定曲线,滴定终点是哪一点?答:尖峰所对应的V值即为滴定终点。

9、物质的紫外-可见吸收光谱的产生的机理?答:由分了中价电了能级跃迁产生。

分子具有三种不同能级:电了能级、振动能级和转动能级三种能级都是量了化的,且各自具有相应的能量。

价电子跃迁的同时,伴随着核振动、分了自身转动能级的跃迁(带状光谱)。

10、气相色谱分析中,理论塔板高度与载气线速ul'hj的关系?答:随u的增加而出现一个最小值。

11、原了吸收光谱分析中光源的作用?答:辐射待测元素的特征光谱。

获得较高的灵敏度和准确度。

12、电化学分析法分为哪些?答:电位分析法(potentiometry)、电导分析法(conductometry库仑分析法(coulomtry)、电解分析法(electranalysi)o直接电位法、直接电导法、控制电位库仑法。

仪器分析课后答案解析

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仪器分析课后答案解析紫外-可见分光光度法思考题和习题1.名词解释:吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发⾊团、助⾊团、红移、蓝移。

吸光度: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对数,⽤来衡量光被吸收程度的⼀个物理量。

吸光度⽤A表⽰。

透光率:透过透明或半透明体的光通量与其⼊射光通量的百分率。

吸光系数:单位浓度、单位厚度的吸光度摩尔吸光系数:⼀定波长下C为1mol/L ,l为1cm时的吸光度值百分吸光系数:⼀定波长下C为1%(w/v) ,l为1cm时的吸光度值发⾊团:分⼦中能吸收紫外或可见光的结构单元,含有⾮键轨道和n分⼦轨道的电⼦体系,能引起π→π*跃迁和n→π*跃迁,助⾊团:⼀种能使⽣⾊团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团,如-OH、-NH3、-SH及⼀些卤族元素等。

这些基团中都含有孤对电⼦,它们能与⽣⾊团中n电⼦相互作⽤,使π→π*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。

红移和蓝移:由于化合物结构变化(共轭、引⼊助⾊团取代基)或采⽤不同溶剂后,吸收峰位置向长波⽅向的移动,叫红移(长移);吸收峰位置向短波⽅向移动,叫蓝移(紫移,短移)2.什么叫选择吸收?它与物质的分⼦结构有什么关系?物质对不同波长的光吸收程度不同,往往对某⼀波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。

这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。

?由于各种物质分⼦结构不同,从⽽对不同能量的光⼦有选择性吸收,吸收光⼦后产⽣的吸收光谱不同,利⽤物质的光谱可作为物质分析的依据。

3.电⼦跃迁有哪⼏种类型?跃迁所需的能量⼤⼩顺序如何?具有什么样结构的化合物产⽣紫外吸收光谱?紫外吸收光谱有何特征?电⼦跃迁类型有以下⼏种类型:σ→σ*跃迁,跃迁所需能量最⼤;n →σ*跃迁,跃迁所需能量较⼤,π→π*跃迁,跃迁所需能量较⼩;n→π*跃迁,所需能量最低。

⽽电荷转移跃迁吸收峰可延伸⾄可见光区内,配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。

仪器分析思考问题(有答案).doc

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仪器分析思考问题(有答案)第一章引言1。

经典分析方法和仪器分析方法之间有什么区别?经典分析方法:化学反应及其测量关系用于从已知量计算待测物质的量。

它通常用于常量分析,是化学分析方法。

仪器分析方法:它是一种分析方法,使用精密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、含量和化学结构。

它用于痕量或痕量分析,也称为物理或物理化学分析。

化学分析方法是仪器分析方法的基础。

仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤,两者相辅相成。

2.灵敏度和检测限之间有什么关系?灵敏度(用S表示)是指检测器响应信号(吸光度、电极电位或峰面积等)的变化程度。

当要检测的单位物质的浓度或质量改变时。

检测下限(用D表示)也称为检测下限,是指待检测物质的最低浓度或最小质量,具有适当的置信概率。

检测极限不仅与检测器对被检测物质的响应信号有关,还与空白值的波动程度有关。

检测限和灵敏度从不同方面衡量分析方法的检测能力,但它们并不直接相关。

灵敏度没有考虑噪声的影响,而检测限与信噪比有关,具有明显的统计意义。

似乎灵敏度越高,检测极限越低,但情况往往并非如此,因为灵敏度越高,噪声越大,检测极限取决于信噪比。

3.简述三种定量分析方法的特点和适用范围。

一、工作曲线法(标准曲线法、外标法)的特点:直观、准确,并能部分扣除意外错误。

需要标准对比和空白试验范围:样品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尽可能与样品的条件一致。

二、标准加法法(加法法、增量法)的特点:由于测定中非待测组分的组成变化不大,可以消除基体效应带来的影响的试验范围:适用于被测成分浓度不为零,仪器输出信号与被测成分浓度呈线性关系的情况三、内标方法的特点:样品处理中的误差试验范围可以扣除:内标和待测组分的物理和化学性质及浓度相似。

在相同的检测条件下,响应是相似的。

内标不干扰待测组分,也不干扰其他杂质。

第二章光谱分析导论1。

常用的光谱分析方法有哪些?分子光谱学: 紫外-是利用化学反应及其测量关系,从已知的量中计算出待测物质的量。

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仪器分析实验课后思考题答案实验二气相色谱定性和定量分析1、为什么可以利用色谱峰的保留值进行色谱定性分析?因为在相同的色谱条件下,同一物质具有相同的保留值,当用已知物的保留时间与未知祖坟的保留时间进行对照时,若两者的保留时间相同,则认为两者是相同的化合物。

2、利用面积归一化法进行定量分析是,进样量是否需要非常准确,为什么?因为归一化法的结果是一个比例峰面积百分比=该峰的峰面积/所有峰面积和可以把进样量(进样体积*样品浓度)看作是1(即100%),检测出的各个峰(主峰和杂质峰)都是这个1的一部分,且各个峰面积百分比的和为1。

简单的用一个数学公式表示就是各个峰面积分别为A,B,C,D……M.各个峰面积和为W=A+B+C+D+……+M那么各峰面积百分比就是A/W,B/W,C/W,……,M/WA/W+B/W+C/W+……+M/W=(A+B+C+D+……+M)/W=W/W=1一个样品中各个峰彼此之间的比例是一定的,所以进样量的准确度要求不高。

实验三聚乙烯和聚苯乙烯膜的红外光谱分析1、化合物的红外吸收光谱是怎样产生的?它能提供哪些信息?当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收。

所以,红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。

位置、强度、峰形是IR的三要素。

吸收峰的位置和形状反应分子所带官能团,可以推断化合物的化学结构;吸收峰强度可以测定混合物各组分的含量;应用红外光谱可以测定分子的键长、健角,从而推断分子的立体构型,判断化学键的强弱等。

2、红外光谱实验室为什么对温度和相对湿度要维持一定的指标?一个很重要的原因是红外光谱仪器中有几个作用较大且比较贵重的光镜是用KBr做的,极易受潮,温度或湿度过高都会造成光镜的损坏,一般温度不能超过25度,湿度最好在45%以下,另外要补充的是只要是高精密的仪器,对室内的温湿度都是有要求,能起到保持仪器的精密度、减缓仪器的老化的作用。

3、如何进行红外吸收光谱的图谱解释?根据官能团的特征峰,与谱图进行一一对应。

实验四电位法测天然水中微量的氟1、标准曲线法有何优点?标准曲线法的优点是:绘制好标准工作曲线后测定工作就变得相当简单,可直接从标准工作曲线上读出含量,因此特别适合于大量样品的分析。

2、离子选择电极法测F浓度时,加入TISAB的组成和作用是什么?首先说一下它的组成,TISAB由氯化钠,柠檬酸钠,冰醋酸,和氢氧化钠等组成,其作用有三,第一氯化钠能提高离子总强度,第二,柠檬酸钠是为了掩蔽干扰离子,第三,冰醋酸,氢氧化钠是为了行成缓冲溶液。

总的作用就是为了减少测定的误差!实验五紫外分光光度法直接测定水中酚1、紫外分光光度法直接测定水样时有何优缺点?优点是找到对的吸收波长时可快速侦测。

缺点是浓度不能太高(最好在mM~μM之间),会有同吸收峰的物质所干扰,而无法得到正确的数据2、紫外分光光度法的适用条件?应用范围:①定量分析,广泛用于各种物料中微量、超微量和常量的无机和有机物质的测定。

②定性和结构分析,紫外吸收光谱还可用于推断空间阻碍效应、氢键的强度、互变异构、几何异构现象等。

③反应动力学研究,即研究反应物浓度随时间而变化的函数关系,测定反应速度和反应级数,探讨反应机理。

④研究溶液平衡,如测定络合物的组成,稳定常数、酸碱离解常数等。

对溶剂的要求含有杂原子的有机溶剂,通常均具有很强的末端吸收。

因此,当作溶剂使用时,它们的使用范围均不能小于截止使用波长。

例如甲醇、乙醇的截止使用波长为205nm 。

另外,当溶剂不纯时,也可能增加干扰吸收。

因此,在测定供试品前,应先检查所用的溶剂在供试品所用的波长附近是否符合要求,即将溶剂置1cm石英吸收池中,以空气为空白(即空白光路中不置任何物质)测定其吸收度。

溶剂和吸收池的吸光度,在220~240nm 范围内不得超过0.40,在241~250nm范围内不得超过0.20,在251~300nm范围内不得超过0.10,在300nm 以上时不得超过0.05。

测定法测定时,除另有规定外,应以配制供试品溶液的同批溶剂为空白对照,采用1cm的石英吸收池,在规定的吸收峰波长±2nm以内测试几个点的吸收度,或由仪器在规定波长附近自动扫描测定,以核对供试品的吸收峰波长位置是否正确,除另有规定外,吸收峰波长应在该品种项下规定的波长±2nm以内,并以吸光度最大的波长作为测定波长。

一般供试品溶液的吸收度读数,以在0.3~0.7之间的误差较小。

仪器的狭缝波带宽度应小于供试品吸收带的半宽度,否则测得的吸收度会偏低;狭缝宽度的选择,应以减小狭缝宽度时供试品的吸收度不再增大为准,由于吸收池和溶剂本身可能有空白吸收,因此测定供试品的吸光度后应减去空白读数,或由仪器自动扣除空白读数后再计算含量。

当溶液的pH值对测定结果有影响时,应将供试品溶液和对照品溶液的pH值调成一致。

(1)鉴别和检查分别按各品种项下的方法进行。

(2)含量测定一般有以下几种。

对照品比较法按各品种项下的方法,分别配制供试品溶液和对照品溶液,对照品溶液中所含被测成分的量应为供试品溶液中被测成分规定量的100%±10%,所用溶剂也应完全一致,在规定的波长测定供试品溶液和对照品溶液的吸光度后,按下式计算供试品中被测溶液的浓度∶CX=(AX/AR)CR式中CX为供试品溶液的浓度;AX为供试品溶液的吸收度;AR为对照品溶液的浓度;CR为对照品溶液的吸收度。

吸收系数法按各品种项下的方法配制供试品溶液,在规定的波长处测定其吸光度,再以该品种在规定条件下的吸收系数计算含量。

用本法测定时,吸收系数通常应大于100,并注意仪器的校正和检定。

比色法供试品溶液加入适量显色剂后测定吸光度以测定其含量的方法为比色法。

用比色法测定时,应取数份梯度量的对照品溶液,用溶剂补充至同一体积,显色后,以相应试剂为空白,在各品种规定的波长处测定各份溶液的吸光度,以吸光度为纵坐标,浓度为横坐标绘制标准曲线,再根据供试品的吸光度在标准曲线上查得其相应的浓度,并求出其含量。

也可取对照品溶液与供试品溶液同时操作,显色后,以相应的试剂为空白,在各品种规定的波长处测定对照品和供试品溶液的吸光度,按上述(1)法计算供试品溶液的浓度。

除另有规定外,比色法所用空白系指用同体积溶剂代替对照品或供试品溶液,然后依次加入等量的相应试剂,并用同样方法处理制得。

实验六用高效液相色谱法测定饮料中的咖啡因1、解释反相色谱(n-C18)测定饮料中咖啡因的分离原理。

反相柱n-C18,是将非极性物质n-C18烷(正构烷烃)键合到硅胶基质上,分离过程中以极性溶剂为流动相,实现弱极性化合物的分离。

与其它组分(如:单丁酸、咖啡酸、蔗糖等)相比,咖啡因是弱极性化合物。

2、在本实验中,用峰高H为定量基础的校正曲线能否得到咖啡因的精确结果?可以用峰高计算,但这种定量方法多在以前色谱工作站不普及而采用记录仪记录图谱的时代,且前提是色谱峰型、柱效非常好,要求拖尾因子在0.95~1.05之间,否则误差会很大。

目前峰高计算方法已经基本不采用了,我做了十年色谱还未使用过,因为色谱工作站可以直接告诉你峰面积!建议以峰面积计算。

3、能否用离子交换柱测定咖啡因?为什么?不行因为离子交换色谱(ion exchange chromatography,IEC)以离子交换树脂作为固定相,树脂上具有固定离子基团及可交换的离子基团。

当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时,组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。

根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。

阳离子交换:阴离子交换:式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交换反应的平衡常数,Z+和X-代表被分析的组分离子。

M+和Y-表示树脂上可交换的离子团。

离子交换反应的平衡常数分别为:阳离子交换:阴离子交换:平衡常数K值越大,表示组分的离子与离子交换树脂的相互作用越强。

由于不同的物质在溶剂中离解后,对离子交换中心具有不同的亲合力,因此具有不同的平衡常数。

亲合力大的,在柱中的停留时间长,具有高的保留值。

依据咖啡因的结构式1,3,7-三甲基黄嘌呤或3,7-二氢-1,3,7三甲基-1H-嘌呤-2,6-二酮,其解离常数很小,不符合离子交换色谱的要求。

实验七X射线衍射粉末法物相分析讨论本实验所得数据与标准数据为什么存在细微差别?样品颗粒大小对实验结果的影响为了比较充分地说明颗粒大小对测试结果的影响程度,我们选取了来自内蒙古巴丹吉林沙漠表层矿物试样作为分析对象.用日本理学(Rigaku)公司生产的D/Max2400型多晶X射线衍射仪进行测试.Cu靶(λ=0. 154056 nm),管电压40 kV,管电流60 mA,扫描速度10 deg. /min,步长为0. 02°,DS(发散狭缝)=SS(防散射狭缝)=1°, RS(接收狭缝)=0. 3 mm.分别将样品充分研磨过筛,样品细度从小到大分别为45、48、58、75、150μm 5个等级,所得X射线衍射分析结果如图1所示.从图中可看出,颗粒度为150μm的样品衍射峰最弱,衍射背底最强,一部分含量微弱的样品物质其衍射峰没有被扫出来.对于颗粒大小为75、58、48和45μm的样品,随着颗粒度的减小,衍射峰强度不断变大,物质中微量成份的衍射峰逐渐变强.从衍射结果可以看出,样品颗粒比较大时,所得的衍射峰强度较弱,背底较大.究其原因,主要是粗大的样品装填后其表面晶体颗粒数量会比较少,参与布拉格衍射的晶面就比较少,使X射线衍射峰的强度比较弱,而漫反射现象会非常明显,使本来就比较弱的衍射峰就会更弱,湮没在背底里,甚至会损失掉.反之,样品颗粒度越小,表面参与“镜面反射”的晶面越多,使晶粒取向分布的统计性波动减小,强度的再现性误差减少[4].同时漫反射不容易发生,峰背底较小,一些低含量物质衍射峰也能观测到[2].当然粒度也不能太小,如果粒度小于0. 1μm时,将会使衍射峰宽化,同时导致积分强度测量不准而产生误差.在实际测量中,一方面有些质地非常坚硬的物质不容易研的很细,能达到50μm已经很不错,另一方面大部分样品当颗粒细化到50μm 以下,再进行研磨所得的衍射结果变化不大[3],所以进行衍射实验使粉末样品颗粒达到50μm是一个较为理想的尺寸.1.2玻璃样品架装填量不同对衍射结果的影响为了说明粉末样品装填量不同对衍射结果的影响,选取50μm分析纯氯化钠(NaCl)作为实验样品,用X射线衍射仪按照前述条件进行测试.实验用玻璃样品架为原厂家生产的50×35 mm 样品架,样品凹槽大小为20×15 mm,槽深为0. 5 mm.分别选取高出样品架、与样品架水平和低于样品架3种情况进行测试实验,得到如图2所示的实验结果.从结果不难看出,与样品架水平的填样方法衍射图谱效果最好,强度也最大,背底最小;而高出样品架及低于样品架装填样品所得的衍射图谱强度明显较低,有些弱峰比较模糊,测试效果不好.结合测角仪的聚焦几何原理[4],对衍射结果进行分析,只有装填样品表面与样品架水平的情况下,才能保证试样表面在扫描过程中始终与聚焦圆相切,使样品表面与聚焦圆有同一曲率,使探测器在短暂的扫描进程中接收到更多的衍射线束,从而增强衍射线的强度,提高测量准确性.所以,填样与样品架水平时衍射线峰强最大,峰形也最明锐,背底最弱.而填样高出和低于样品架时大部分的晶面(hk)不满足测角仪的聚焦几何原理,扫描过程中探测器接收到的信号比较弱,所以表现在衍射图谱上就是较弱的峰强和较高的背底.这2种装样方法都是我们测量中应该尽量避免的.1.3少量样品或微量试样采用横式填样或竖式填样对衍射结果的影响在许多新物质合成实验中,由于受实验条件和合成方法等因素的制约,有许多合成物产量很低,最终得到几毫克甚至更少.对这类样品进行X射线衍射实验时,是采用横式还是竖式装样(图3)对测试更有利进行了试验.选用FeNdO3化合物作为分析对象,分别采用2种不同的装样法,用X射线衍射仪进行测试,得到如图4所示的实验结果.从所得结果不难看出,横式填样方法所得衍射图谱效果较好,强度较大;而竖式填样法所得的衍射图谱弱峰比较模糊,测试效果不好.究其原因,主要是因为填样宽度是为保证在2θ大于盲区(2θmin)的扫描过程中参与衍射的体积保持不变[5],在样品量较少的情况下,应保证填样宽度达到最大值.特别是仪器的D和SS使用较大值时,衍射强度主要由衍射体积所制约的积分面积决定的,随着体积的减小,衍射强度也呈现降低趋势,衍射角度愈小影响愈大.可见,当样品量较少时,应采用图3横式填样方法.2结论通过实验分析研究,本文可以得到粉末X射线衍射测量中一些影响因素对实验结果的影响. (1)粉末样品自身颗粒的大小对X射线衍射分析测试结果有比较大的影响.实验结果表明,使粉末样品颗粒细化到50μm左右,所测得的衍射结果才较为理想.(2)样品架装填粉末样品量不同对衍射结果有直接的影响,只有粉末样品与样品架装填水平的情况下,才能得到较为准确和理想的衍射结果.(3)对于少量样品或微量试样采用横式填样法更加科学合理,所得的衍射实验图谱效果会更好一些.参考资料:多晶X射线衍射测量结果的一些影响因素实验八原子荧光光谱法测定水质中的硒从原理、仪器结构、应用三方面对原子吸收、发射和原子荧光光谱法进行比较。

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