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文檔簡介

第9章儀器分析基礎(chǔ)

概述分析化學(xué)、儀器分析。介紹幾種常見的儀器分析方法的基本原理、儀器組成和適用范圍;包括原子發(fā)射光譜分析、紅外吸收光譜分析、紫外-可見光吸收光譜、電位分析、色譜和質(zhì)譜分析等。

第9章儀器分析基礎(chǔ)

概述分析化學(xué)、儀器分析。一、分析化學(xué)、儀器分析概述分析化學(xué):通過實驗測量來研究物質(zhì)的組成、含量和結(jié)構(gòu)的學(xué)科。獲得物質(zhì)化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)信息,即物質(zhì)中有哪些組分,這些組分在物質(zhì)中如何存在以及各組分的含量等。分析化學(xué)可分為定性分析、定量分析和結(jié)構(gòu)分析三個層次;以及化學(xué)分析和儀器分析兩大類方法。一、分析化學(xué)、儀器分析概述分析化學(xué):通過實驗測量來研究物質(zhì)的化學(xué)分析化學(xué)分析:基于試樣的化學(xué)反應(yīng)以及反應(yīng)物之間定量關(guān)系達(dá)到分析目標(biāo)的方法,主要包括重量分析和容量分析,分別通過測定相關(guān)物質(zhì)的重量或體積進(jìn)行分析?;瘜W(xué)分析主要應(yīng)用于無機(jī)元素和無機(jī)化合物的定性、定量分析。目前漸漸被儀器分析所取代?;瘜W(xué)分析化學(xué)分析:基于試樣的化學(xué)反應(yīng)以及反應(yīng)物之間定量關(guān)系達(dá)儀器分析使用儀器研究試樣的性質(zhì)達(dá)到分析目標(biāo)的方法。包括光譜分析、電分析、質(zhì)譜分析、色譜分析等。各類別還包含多種不盡相同的分析方法,如光譜分析。儀器分析使用儀器研究試樣的性質(zhì)達(dá)到分析目標(biāo)的方法。包括光譜分光譜分析的類型按對象,可分為分子光譜和原子光譜;按分析對象與光的相互作用,可分為吸收光譜、發(fā)射光譜、散射光譜等;按光或電磁波譜范圍,可從x射線能譜到紫外-可見光譜,再從紅外光譜到射頻等;從測定系列波長下信號分布情況、還是測定單一波長下的特定信號強(qiáng)度,可分為光譜分析和分光光度分析等。光譜分析的類型按對象,可分為分子光譜和原子光譜;電磁波譜范圍與分子、電子能級的對照關(guān)系表光譜名稱波長范圍躍遷類型X射線0.01~10nmn=1和2層電子遠(yuǎn)紫外光10~200nm中層電子近紫外光200~400nm外層電子可見光400~750nm外層電子近紅外光0.75~2.5μm分子振動中紅外光2.5~5.0μm分子振動遠(yuǎn)紅外光5.0~1000μm分子轉(zhuǎn)動和振動微波0.1~100cm分子轉(zhuǎn)動無線電波(射頻)1~1000m核的自旋電磁波譜范圍與分子、電子能級的對照關(guān)系表光譜名稱波長范圍躍遷物理性質(zhì)在儀器分析中的應(yīng)用-1物理性質(zhì)儀器分析方法電磁波發(fā)射發(fā)射光譜(X-射線、紫外、可見、電子能譜、俄歇電子譜)分析,熒光、磷光、發(fā)光(X-射線、紫外、可見)分析電磁波吸收吸收光譜和光度(X-射線、紫外、可見、紅外)分析,光聲光譜分析,核磁共振分析,順磁共振分析電磁波散射拉曼光譜分析、濁度分析電磁波折射折光分析、干涉分析電磁波衍射X-射線和電子衍射分析電磁波旋轉(zhuǎn)旋光分析,旋光色散分析,圓二色光譜分析物理性質(zhì)在儀器分析中的應(yīng)用-1物理性質(zhì)儀器分析方法電磁波發(fā)射物理性質(zhì)在儀器分析中的應(yīng)用-2物理性質(zhì)儀器分析方法電勢電位分析電量庫侖分析電流安培分析,極譜分析電阻電導(dǎo)分析質(zhì)量石英微晶天平分析質(zhì)量/電荷比質(zhì)譜分析熱性質(zhì)熱重分析,差熱分析、差示掃描量熱分析、熱電導(dǎo)分析同位素放射穩(wěn)定同位素稀釋分析物理性質(zhì)在儀器分析中的應(yīng)用-2物理性質(zhì)儀器分析方法電勢電位分二、原子發(fā)射光譜分析光是電磁波,具有波粒二象性,可用以下兩式描述:

=c

其中c為光速,真空中為2.998×108m·s-1

E=h=hc/其中h(普朗克常數(shù))為6.626×10-34J·s原子發(fā)射光譜:當(dāng)物質(zhì)中原子或離子受到熱、電或光的能量激發(fā)后,能發(fā)射出一些特征電磁輻射。原子發(fā)射光譜分析:測量特征輻射的頻率(波長)和強(qiáng)度,可以分析物質(zhì)中元素的種類和含量。二、原子發(fā)射光譜分析光是電磁波,具有波粒二象性,可用以下兩式最簡單原子-------氫原子發(fā)射光譜十九世紀(jì)末,里德伯總結(jié)的氫原子的發(fā)射光譜經(jīng)驗式:其中n1、n2為正整數(shù),且n2>n1;

R∞(里德伯常量)為1.097107m1。紅綠藍(lán)紫H

H

H

H656.3

486.1

434.1

410.2

/109m0.457

0.617

0.691

0.731

/1015s1最簡單原子-------氫原子發(fā)射光譜十九世紀(jì)末,里德伯總結(jié)氫原子發(fā)射光譜把n1=2,n2=3、4、5、6分別代入里德伯光譜經(jīng)驗式,可算出4條譜線的頻率。如n2=4時,

=(1.097×107)×(2.998×108)×

=0.617×1015s1

,與圖中的Hβ線相符。當(dāng)n1=1,n2

1或n1=3,n2

3時,可分別求得在紫外區(qū)或紅外區(qū)氫原子發(fā)射光譜譜線的波長。氫原子發(fā)射光譜把n1=2,n2=3、4、5、6分別原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生機(jī)理分子吸收電磁波后解離(原子化),原子中的電子從低能級狀態(tài)(基態(tài))躍遷到高能級狀態(tài)(激發(fā)態(tài))。如氫原子的電子從n1=2躍遷至n2=4,吸收波長486nm激發(fā)態(tài)的樣品不穩(wěn)定,經(jīng)約10-8秒電子返回基態(tài),并輻射出與激發(fā)時同樣波長的電磁波。如氫原子的電子從n1=4返回至n2=2時,輻射486nm的電磁波,即發(fā)射光譜圖中的Hβ線。外層電子躍遷的頻率范圍為200~750nm,處于近紫外和可見光區(qū),按波長順序排列即為原子光譜。原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生機(jī)理分子吸收電磁波后解離(原子化),原子中一些原子在可見光區(qū)域的發(fā)射光譜。鈉氫鈣鎂氖一些原子在可見光區(qū)域的發(fā)射光譜。鈉氫定性和定量分析定性分析:不同元素的核外電子的能級不同,每種元素的原子或離子可產(chǎn)生一系列特定波長的特征譜線,通過測量元素的原子發(fā)射光譜,根據(jù)特征譜線可以判斷樣品中存在什么元素。

定量分析:譜線的強(qiáng)度與試樣含量成正比。在固定的條件下,通過比較同一譜線的強(qiáng)度,可以分析樣品中元素的含量。定性和定量分析定性分析:不同元素的核外電子的能級不同,每種元原子發(fā)射光譜儀原子發(fā)射光譜儀由激發(fā)光源、分光系統(tǒng)和檢測器組成。原子發(fā)射光譜儀裝置示意圖原子發(fā)射光譜儀原子發(fā)射光譜儀由激發(fā)光源、分光系統(tǒng)和檢測器組成原子發(fā)射光譜儀激發(fā)光源:高溫燃燒(如電感偶合等離子光源)、放電(如電弧光源)、激光等使試樣分子分解、原子化、電子激發(fā)。如用電弧光源時,可將固體待測樣品直接作為電極,或?qū)悠贩鬯楹蠓湃腚姌O小孔中;溶液樣品可蒸發(fā)濃縮后滴入電極小孔;有機(jī)物可通過干燥灰化后放置在電極上。分光系統(tǒng):將光源發(fā)射的(含試樣輻射光線)光束,按波長大小分開的裝置。有棱鏡分光或光柵分光兩種類型。棱鏡分光后的光譜是非勻排,光柵分光色散率高,光譜勻排,效果好。

原子發(fā)射光譜儀激發(fā)光源:高溫燃燒(如電感偶合等離子光源)、放棱鏡分光和光柵分光棱鏡分光光柵分光棱鏡分光和光柵分光棱鏡分光光柵分光檢測器:接受樣品輻射的電磁波,將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⒂涗?。檢測器有攝譜儀、單道光子檢測器、多道光子檢測器等。其中多道光子檢測器,如電荷耦合陣列檢測器(CCD)等已成為主流檢測器,可實現(xiàn)全光譜多元素的同時定量測定。儀器裝置檢測器:接受樣品輻射的電磁波,將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⒂涗?。儀器裝應(yīng)用實例:磷礦石的主、痕量成分分析電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜分析磷礦石中磷、鈣、鐵、錳、鎂、鋁、鈦、鉀、鈉等九種元素。稱取0.1g磷礦石105℃烘2小時,加氫氟酸10

mL和高氯酸1mL,加熱分解至白煙冒盡,再加入高氯酸2mL加熱冒煙至近干,稍冷加18%鹽酸5mL和適量水,加熱溶解試樣中的可溶性鹽類,移入100mL量瓶定容,轉(zhuǎn)至聚乙烯瓶中供光譜儀測定。分析波長(nm):磷213.618、鈣317.933、鐵238.204、錳257.610、鎂279.097、鋁396.152、鈦334.941、鉀766.490、鈉589.592。檢出限(μg.mL-1):磷0.027、鈣0.0065、鐵0.072、錳0.0098、鎂0.0087、鋁0.0024、鈦0.011、鉀0.36、鈉0.15。應(yīng)用實例:磷礦石的主、痕量成分分析電感耦合等離子體原子發(fā)射光

三、紫外-可見分子吸收分光光度分析

物質(zhì)在光照下呈現(xiàn)的顏色,是分子吸收了不同波長的可見光的結(jié)果。葉綠素a對紫藍(lán)和橙紅波段的可見光吸收強(qiáng)烈,而對青綠黃波段吸收很少,因而葉綠素分子呈現(xiàn)青綠黃色。

三、紫外-可見分子吸收分光光度分析

物質(zhì)在光照下呈紫外-可見光譜產(chǎn)生機(jī)理不同于原子發(fā)射光譜,分子中電子的躍遷、成鍵原子的相對振動、分子繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動,都伴隨著分子能級躍遷。分子從低能級躍遷到高能級,物質(zhì)就吸收相應(yīng)能量電磁波。電子躍遷、振動、轉(zhuǎn)動的能級躍遷所吸收的電磁波分別在紫外、可見光和紅外光區(qū)域。測量分子對紫外-可見光的吸收,可得到紫外-可見吸收光譜不同電子能級躍遷對應(yīng)不同波長的吸收。吸收最多的波長為max,如KMnO4溶液對545nm的光吸收最強(qiáng)。不同濃度的溶液,max相同,但是吸收光的強(qiáng)度不同,顯然,溶液越濃,吸收光強(qiáng)度越大。紫外-可見光譜產(chǎn)生機(jī)理不同于原子發(fā)射光譜,分子中電子的躍遷、分子吸收分光光度分析原理應(yīng)用分光儀器,將包含多種波長的復(fù)合光色散成各種單一波長的光,選擇可被待測物質(zhì)吸收的單色光(如max)照射待測物質(zhì),測量從溶液中透射的光的強(qiáng)度,經(jīng)過計算可確定被測物質(zhì)的濃度。定量依據(jù)是朗伯-比爾定律:當(dāng)一束平行的單色光通過均勻的有色溶液后,溶液的吸光度與溶液濃度及液層厚度的乘積成正比。分子吸收分光光度分析原理應(yīng)用分光儀器,將包含多種波長的復(fù)合光分子吸收分光光度分析原理吸光度(A):入射光強(qiáng)度(Io)與透射光強(qiáng)度(It)比值的對數(shù),是用來衡量光被吸收程度的物理量。

式中T為透光率,朗伯-比爾定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式:

A=kbc

式中,k為比例系數(shù),

b為液層厚度,c為溶液濃度分子吸收分光光度分析原理吸光度(A):入射光強(qiáng)度(Io)與透儀器裝置紫外-可見光分光光度儀主要組件:光源、分光系統(tǒng)、吸收池、檢測顯示裝置紫外-可見分光光度儀示意圖儀器裝置紫外-可見光分光光度儀主要組件:光源、分光系統(tǒng)、吸收紫外-可見分光光度儀光源:可見光用鎢燈(400~1000nm)或鹵素?zé)?320~2500nm);紫外光用氫燈或氘燈(180~375nm)。分光系統(tǒng):包括狹縫、棱鏡或光柵、準(zhǔn)直裝置等,可見光分光光度計常用玻璃材質(zhì)分光器件,由于玻璃對紫外光有吸收,紫外—可見光分光光度計常用石英材質(zhì)分光器件。吸收池:在可見光范圍內(nèi)可使用光學(xué)玻璃,在紫外光范圍內(nèi)使用石英。紫外-可見分光光度儀光源:可見光用鎢燈(400~1000nm檢測顯示裝置:較常見的光電倍增管,是在光電轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上,通過多重二次電子倍增發(fā)射,將僅數(shù)百個光子的信號指數(shù)式放大,用計算機(jī)顯示結(jié)果。紫外-可見分光光度儀光電倍增管工作原理示意圖檢測顯示裝置:較常見的光電倍增管,是在光電轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上,通過定量分析方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法:配制一系列濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,測定吸光度,得到吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。用相同的方法測定待測溶液吸光度,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出對應(yīng)的濃度。在儀器、方法和條件都固定時,標(biāo)準(zhǔn)曲線可以多次使用而不必重新制作,因而標(biāo)準(zhǔn)曲線法尤其適用于大批量和經(jīng)常性的試樣分析工作。在可見光區(qū)域無色或淺色物質(zhì)(如金屬離子等),可通過加顯色劑,實現(xiàn)分光光度分析。常見的顯色劑是一些無機(jī)或有機(jī)配位劑。定量分析方法標(biāo)準(zhǔn)曲線法:配制一系列濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,測定吸

多組分試樣分光光度法定量

兩組分A和B混合物的吸收光譜部分重疊。在A的最大吸收波長1處,B有吸收;而B的最大吸收波長2處,A也有吸收。分別測定1和2兩波長處兩物質(zhì)吸光度之和A1A+B和A2A+B,則:

A1A+B=A1A

+A1B=kA1

bcA+kB1

bcB

A2A+B=A2A

+A2B=kA2

bcA+kB2

bcB當(dāng)兩組分在A、B兩波長的吸收系數(shù)aA1、aB1、aA2、aB2均已知,解上述方程組可求得含量cA和cB。

多組分試樣分光光度法定量

兩組分A和B混合物的吸收光譜部分析方法:Au3+、Ag+的SCN-配位陰離子,與4,4’-雙(二甲氨基)硫代二苯甲酮(TMK)反應(yīng)顯色,掃描Au-TMK、Ag-TMK吸收光譜,確定Au-TMK和Ag-應(yīng)用實例:雙波長光度法同時測定金和銀1.試劑空白,2.Ag-TMK,3.Au-TMKTMK的檢測波長分別為518、495nm(圖中c、a),參比波長分別為475、597nm(圖中d、b),進(jìn)行雙波長光度分析。分析方法:Au3+、Ag+的SCN-配位陰離子,與4,4’-乙酸乙酯紅外吸收光譜圖用具有紅外連續(xù)波長輻射的光源照射試樣,記錄試樣的紅外吸收光譜,進(jìn)行定性、定量分析的方法。四、紅外光譜分析乙酸乙酯紅外吸收光譜圖用具有紅外連續(xù)波長輻射的光源照射試樣,紅外吸收光譜的波數(shù)紅外光譜用波數(shù)(cm-1)表示吸收頻率,用透光率T表示吸收的程度。波數(shù)與波長λ和頻率ν的關(guān)系:

式中c是光速。如碳碳雙鍵的伸縮振動的頻率(4.94×1013Hz)換算成波數(shù)為:與分子內(nèi)成鍵和結(jié)構(gòu)關(guān)系密切的是中紅外區(qū)的光譜,波長2.5~15μm,頻率1.2×1014~6.0×1013Hz,波數(shù)4000~670cm-1紅外吸收光譜的波數(shù)紅外光譜用波數(shù)(cm-1)表示吸紅外吸收光譜產(chǎn)生機(jī)理分子內(nèi)部成鍵原子間相對位置的反復(fù)變動、分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動,與分子中的分子振動能級、轉(zhuǎn)動能級的躍遷相關(guān),引發(fā)對紅外光的吸收。分子振動有對稱伸縮振動、不對稱伸縮振動、彎曲振動等。如分子內(nèi)部亞甲基的伸縮振動方式:

對稱伸縮振動

不對稱伸縮振動紅外吸收光譜產(chǎn)生機(jī)理分子內(nèi)部成鍵原子間相對位置的反復(fù)變動、分紅外吸收頻率的計算雙原子分子沿成鍵方向的伸縮振動,類比于彈簧振子的簡諧振動。用簡諧振動方程描述振動頻率:式中

,為該化學(xué)鍵兩端原子的折合質(zhì)量,k為“彈簧”的力常數(shù)。。

分子官能團(tuán)的紅外吸收頻率可由此計算。如>C=C<的伸縮振動,k≈960(N/m),折合質(zhì)量:

伸縮振動頻率:

波數(shù)=1645cm-1紅外吸收頻率的計算雙原子分子沿成鍵方向的伸縮振動,類比于彈簧紅外吸收光譜與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)常見官能團(tuán)的紅外光譜特征吸收基團(tuán)

振動波數(shù)cm-1C-H對稱伸縮振動

2885-2860-CH3C-H不對稱伸縮振動

2975-2950C-H變形振動

1385-1365C-H對稱伸縮振動

2870-2845-CH2-C-H不對稱伸縮振動

2940-2915C-H變形振動

1480-1440C=CC=C伸縮振動

1645-1640C-H伸縮振動

3310-3300C≡C-HC≡C伸縮振動

2260-2100C-H伸縮振動

3080-3030苯環(huán)

苯環(huán)骨架振動

1600,1500C=OC=O伸縮振動

1870-1635-NHN-H伸縮振動

3500-3100N-H變形振動

1650-1550C-O-HO-H伸縮振動

3670-3230C-O伸縮振動

1300-1000紅外吸收光譜與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)常見官能團(tuán)的紅外光譜特征吸收基團(tuán)振紅外光譜分析儀:色散型紅外光譜儀,干涉型紅外光譜儀。色散型紅外光譜儀:用單色器將光源復(fù)合光分光,使單色光依次通過待測試樣,測定各波長透光率。

紅外吸收光譜儀紅外光譜分析儀:色散型紅外光譜儀,干涉型紅外光譜儀。紅外吸收紅外吸收光譜儀干涉型紅外光譜儀:通過干涉儀,使光源復(fù)合光分束后形成相干光,無需分光,計算機(jī)全波段測定、解析不同波長信號強(qiáng)度的技術(shù)。干涉型紅外光譜儀測定速度明顯加快,并且無須分光,減少光損失,因而檢測靈敏度提高;同時體積大大減小,成為該儀器發(fā)展主流的趨勢。紅外吸收光譜儀干涉型紅外光譜儀:通過干涉儀,使光源復(fù)合光分束

定性和結(jié)構(gòu)分析紅外光譜分析時,固體試樣常與無機(jī)鹽(純KBr)混勻壓片,然后直接進(jìn)行測定。由于紅外分光光度儀與紫外—可見光分光光度儀相比,光源強(qiáng)度低,檢測靈敏度也較低,必須使用較寬的狹縫,這些因素會導(dǎo)致對比爾定律的偏離。所以,紅外吸收光度主要用于物質(zhì)定性和結(jié)構(gòu)分析,較少用于定量分析。

定性和結(jié)構(gòu)分析紅外光譜分析時,固體試樣常與無機(jī)鹽(純KBr乙酸+正丁醇→乙酸丁酯。用紅外光譜分析判斷反應(yīng)程度。與丁醇的光譜相比,產(chǎn)物光譜多了1742cm-1峰(C=O伸縮振動),少了3332cm-1峰(O-H伸縮振動)。說明產(chǎn)物中有酯,幾乎無醇。應(yīng)用實例:反應(yīng)產(chǎn)物的判斷產(chǎn)物原料丁醇乙酸+正丁醇→乙酸丁酯。用紅外光譜分析判斷反應(yīng)程度。與丁醇的五、電位分析電化學(xué)分析法以待測試樣溶液作為化學(xué)電池(原電池或電解池)的一部分,根據(jù)該電池的相關(guān)物理量(如電極電勢、電流、電量、電阻等)與待測試樣含量的關(guān)系進(jìn)行測定。Nernst方程將電動勢與離子濃度等聯(lián)系起來,是電化學(xué)分析的理論基礎(chǔ)。常見的電化學(xué)分析方法有:測定電極電勢和電動勢的電位分析,測定電阻的電導(dǎo)分析,測定電量的庫侖分析,測定電流電壓曲線的伏安分析等,本節(jié)著重介紹電位分析。五、電位分析電化學(xué)分析法以待測試樣溶液作為化學(xué)電池(原電池或該電池電動勢E=

A+/A-

參比,因

參比已知,所以測量E,可求得

A+/A,根據(jù)Nernst方程求得濃度cA+。參比電極:電極電勢不變且數(shù)值已知的電極;常見甘汞電極或銀/氯化銀電極,電極電勢為

參比。電位分析包括指示電極和參比電極。若指示電極的電極電勢高于參比電極,原電池為:

參比電極‖A+(c)∣A

電位分析的原理與電極銀-氯化銀電極該電池電動勢E=A+/A-參比,因參比已指示電極指示電極:對待測離子敏感的選擇性電極,有金屬電極或離子選擇性膜電極等,電極電勢為

A+/A。金屬電極:由金屬及其離子構(gòu)成。如鋅絲插入Zn2+溶液,構(gòu)成能響應(yīng)Zn2+濃度的鋅電極。金屬電極還可指示陰離子濃度,如Ag+AgCl/Cl-電極可測定Cl-濃度。離子選擇性膜電極:電極表面含有對特定離子有選擇性響應(yīng)的敏感元件(選擇膜),被測離子在膜內(nèi)外的濃度差異產(chǎn)生電位差。敏感元件是膜電極的關(guān)鍵,可以是單晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜等。指示電極指示電極:對待測離子敏感的選擇性電極,有金屬電極或離離子選擇性膜電極的結(jié)構(gòu)。pH玻璃電極:由特殊薄玻璃膜制成,可測H+濃度。玻璃膜是非晶體膜,在SiO2基質(zhì)中加入Na2O、Li2O和CaO燒結(jié)而成,厚度約為0.05mm。

指示電極pH玻璃電極結(jié)構(gòu)示意圖1-玻璃膜;2-外殼;3-HCl溶液;4-內(nèi)參比電極;5-絕緣套;6-引線;7-插頭膜電極結(jié)構(gòu)示意圖離子選擇性膜電極的結(jié)構(gòu)。指示電極pH玻璃電極結(jié)構(gòu)示意圖膜電極離子選擇性膜電極氟離子選擇性電極:敏感膜為摻有氟化銪(EuF2)的氟化鑭(LaF3)單晶。

二氧化碳的氣敏電極:玻璃電極外上覆蓋一層可吸收CO2分子的溶液,氣體滲入溶液,引起pH值的變化,導(dǎo)致玻璃電極電勢的變化。離子選擇性膜電極氟離子選擇性電極:敏感膜為摻有氟化銪(EuF應(yīng)用實例:血清及指血中氟的電位分析氟離子選擇性膜電極和飽和甘汞電極組成電對,由電化學(xué)分析儀進(jìn)行電位分析。(1)血清氟:取0.25mL血清,加0.25mL總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(由酸堿緩沖溶劑和強(qiáng)電解質(zhì)鹽組成,調(diào)節(jié)溶液酸度和導(dǎo)電性:1.0mol.L-1

氯化鈉、0.2mol.L-1

醋酸、0.75mol.L-1

醋酸鈉、0.1mol.L-1檸檬酸鈉、0.1mol.L-1

乙二胺四乙酸二鈉,pH5.0~5.5),作為供試液。

(2)手指全血氟:取0.24mL總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑,加0.24mL水稀釋,再取手指全血20μl注入測量杯中,待完全溶血后,作為供試液。應(yīng)用實例:血清及指血中氟的電位分析氟離子選擇性膜電極和飽和甘六、色譜分析進(jìn)行物質(zhì)分析時,待測物常是含有數(shù)種組分的混合物、而非純凈物,需要先行分離,再分別分析測定組分的含量或濃度。常用的儀器分離分析方法有:色譜法和高效毛細(xì)管電泳法。色譜法:基于不同組分在固定相、流動相之間吸附或分配平衡的差異實現(xiàn)分離,結(jié)合分光光度分析、電化學(xué)等檢測器進(jìn)行組分的定量分析。六、色譜分析進(jìn)行物質(zhì)分析時,待測物常是含有數(shù)種組分的混合物、色譜分離基本原理色譜分離是待分離的組分在固定相和流動相兩相之間的不斷分配、達(dá)到分離的過程。固定相有較大比表面積,是多孔的微?;蜴I合在多孔微粒表面的薄層液體。流動相攜帶試樣組分滲濾過固定相,是氣體或液體色譜分離基本原理色譜分離是待分離的組分在固定相和流動相兩相之色譜分離基本原理流動相攜試樣組分流經(jīng)固定相時,試樣組分與固定相存在相互作用。若固定相為固體,發(fā)生吸附/脫附作用;若固定相為通過化學(xué)鍵結(jié)合在固體表面的薄層液體,發(fā)生溶解(或萃?。?洗脫作用。因為不同組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異,與固定相的作用力的強(qiáng)弱不同;如吸附/脫附可隨分子量而變化,溶解能力可隨分子的極性而變化等。各組分經(jīng)反復(fù)多次吸附/脫附(或溶解分配)平衡,被固定相保留的時間不同而逐漸分離,按次序流出。色譜分離基本原理流動相攜試樣組分流經(jīng)固定相時,試樣組分與固定色譜法的分類色譜分析主要包括氣相色譜和高效液相色譜流動相液體氣體固定相固體液體固體液體名稱液固色譜液液色譜氣固色譜氣液色譜按色譜原理分類吸附色譜離子交換色譜凝膠色譜分配色譜吸附色譜分配色譜色譜法的分類色譜分析主要包括氣相色譜和高效液相色譜流動相液氣相色譜儀1-載氣鋼瓶;2-減壓閥;3-凈化干燥管;4-針形閥;5-流量計;6-進(jìn)樣器;7-色譜柱;8-檢測器

氣相色譜儀1-載氣鋼瓶;2-減壓閥;3-凈化干燥管;4-針高效液相色譜儀由高壓輸液系統(tǒng)、進(jìn)樣閥、色譜分離柱、檢測器、數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)等組成。其中高壓輸液系統(tǒng)包括儲液瓶、高壓輸液泵、流動相梯度混合裝置等。

高效液相色譜儀由高壓輸液系統(tǒng)、進(jìn)樣閥、色譜分離柱、檢測器、數(shù)常見檢測器常見氣相色譜熱導(dǎo)檢測器(TCD)和高效液相色譜紫外光度檢測器(UV),適于定量測定。而質(zhì)譜儀或紅外光譜儀等作為色譜檢測器,可用于組分定性和結(jié)構(gòu)分析。TCD是通用性檢測器。熱敏電熱絲通電于控溫的檢測池內(nèi),當(dāng)不同導(dǎo)熱系數(shù)的氣體流過時,引起電熱絲與池體間的溫度變化,導(dǎo)致熱敏電熱絲的電阻變化;電磁閥切換待測氣體與流動相參比氣體交替進(jìn)入TCD,記錄兩信號之差。常見檢測器常見氣相色譜熱導(dǎo)檢測

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