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儀器分析總結(jié)第一篇:儀器分析總結(jié)1.緒論要求:1.儀器分析概念及性質(zhì)*2.儀器分析方法的分類(lèi)*3.儀器分析方法的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)*儀器分析概念:現(xiàn)代儀器分析是以物質(zhì)的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)及其在分析過(guò)程中所產(chǎn)生的分析信號(hào)與物質(zhì)的內(nèi)在關(guān)系為基礎(chǔ),借助比較復(fù)雜或特殊的現(xiàn)代儀器,對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定性、定量及結(jié)構(gòu)分析和動(dòng)態(tài)分析的一類(lèi)分析方法。儀器分析的特點(diǎn):1.靈敏度高,試樣用量少。2.選擇性好。3.操作簡(jiǎn)便,分析速度快,自動(dòng)化程度高。4.用途廣泛。5.相對(duì)誤差較大,價(jià)格昂貴。儀器分析方法分類(lèi):光分析法、分離分析法、電化學(xué)分析法、質(zhì)譜法、分析儀器聯(lián)用技術(shù)。光分析法:光分析法是利用待測(cè)組分的光學(xué)性質(zhì)(發(fā)射、吸收、散射、折射、衍射、偏振)進(jìn)行分析測(cè)定的一種儀器分析方法。光分析法分為光譜法和非光譜法,光譜法又分為原子吸收發(fā)射光譜,紫外可見(jiàn)吸收光譜,紅外光譜,拉曼光譜法。電化學(xué)分析法:電化學(xué)分析法是利用組分在溶液中的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)定的一種儀器分析方法,電化學(xué)分析法分為電導(dǎo)分析法、電位分析法等。分離分析法:利用物質(zhì)中各組分間的溶解能力、親和能力、吸附和解吸能力、滲透能力、遷移速率等性能差異,先分離后分析的一類(lèi)儀器分析方法,分離分析法分為氣相色譜法、液相色譜法、超臨界流體色譜法、離子色譜法等。質(zhì)譜法:質(zhì)譜法是將待測(cè)物質(zhì)置于離子源中電離形成帶電離子,讓離子加速并通過(guò)磁場(chǎng)或電場(chǎng)后,離子將按質(zhì)荷比(m/z)大小分離,形成質(zhì)譜圖。聯(lián)用分析技術(shù):聯(lián)用分析技術(shù)已成為當(dāng)前儀器分析的重要發(fā)展方向,將幾種方法結(jié)合起來(lái),特別是分離方法(如色譜法)和檢測(cè)方法(紅外吸收光譜法、質(zhì)譜法、原子發(fā)射光譜法)的結(jié)合,匯集了各自的優(yōu)點(diǎn),可以更好地完成試樣分析。氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)、氣相色譜-質(zhì)譜法-質(zhì)譜法(GC-MS-MS)、液相色譜-質(zhì)譜法(HPLC-MS)儀器分析方法的主要評(píng)價(jià)指標(biāo):精密度、準(zhǔn)確度、選擇性、標(biāo)準(zhǔn)曲線、靈敏度、檢出限。精密度:旨在相同條件下用同一方法對(duì)同一樣品進(jìn)行多次平行測(cè)定結(jié)果之間的符合程度。用標(biāo)準(zhǔn)偏差S或相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差Sr(或RSD)表示,S、Sr越小,精密度越高。準(zhǔn)確度:指測(cè)定值與真實(shí)值相符合的程度。用相對(duì)誤差Er來(lái)描述,Er越小,準(zhǔn)確度越高。精密度和準(zhǔn)確度的關(guān)系:1.精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件。2.精密度高不一定準(zhǔn)確度高,主要由于有系統(tǒng)誤差存在。選擇性:指分析方法不受試樣中基體共存物質(zhì)干擾的程度。選擇性越好,干擾越少。標(biāo)準(zhǔn)曲線:標(biāo)準(zhǔn)曲線是待測(cè)物質(zhì)濃度與儀器響應(yīng)信號(hào)的關(guān)系曲線。靈敏度:待測(cè)組分單位濃度或單位質(zhì)量變化引起響應(yīng)信號(hào)的變化程度。檢出限:指某一分析方法在給定的置信度能夠被儀器檢出的待測(cè)物質(zhì)的最低含量。精密度、準(zhǔn)確度和檢出限是評(píng)價(jià)儀器性能及分析方法的最主要技術(shù)指標(biāo)。2.光分析法要求:1.光分析法概述2.光(電磁輻射)的波粒二象性*3.光的吸收、發(fā)射*4.光的吸收定律**5.光譜法的分類(lèi)*6.光譜產(chǎn)生原理7.分子光譜與原子光譜區(qū)別*光分析法概念:給予電磁輻射能量與待測(cè)物質(zhì)相互作用后所產(chǎn)生的輻射信號(hào)與物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)關(guān)系所建立起來(lái)的分析方法。光分析法儀器三個(gè)基本組成部分:信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)、色散系統(tǒng)、信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)。電磁輻射的波粒二象性:光在傳播時(shí)主要表現(xiàn)出波動(dòng)性,可用波長(zhǎng)λ波數(shù)σ描述;在與其他物質(zhì)相互作用時(shí),主要表現(xiàn)出粒子性,可用能量描述。普朗克公式:E=hv=hcλ。透射率:T=II0吸光度:A=lg(1/T)=lg(I0/I)光的吸收定律——朗伯比爾定律:A=kcLεcLε=α·Mkε:摩爾吸光系數(shù),與介質(zhì)性質(zhì)、溫度和入射光波長(zhǎng)有關(guān)。c:濃度L:厚度光譜分類(lèi):按照產(chǎn)生光譜的物質(zhì)類(lèi)型不同:原子光譜、分子光譜、固體光譜。按照產(chǎn)生光譜方式不同:吸收光譜、發(fā)射光譜、散射光譜。按照光譜的性質(zhì)和形狀:線光譜、帶光譜、連續(xù)光譜。光譜產(chǎn)生原理:通常的物質(zhì)分子處于穩(wěn)定基態(tài),當(dāng)它收到光照或其他能量激發(fā)時(shí),將根據(jù)分子吸收能量的大小引起分子的轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)、電子能級(jí)躍遷,同時(shí)伴隨著光子的吸收或發(fā)射,光子能量等于前后兩個(gè)能級(jí)的能量差。由于物質(zhì)內(nèi)部能級(jí)躍遷是量子化的,物質(zhì)只能吸收或發(fā)射特定波長(zhǎng)的光,形成特征光譜,不同物質(zhì)特征光譜不同,可以根據(jù)物質(zhì)的特征光譜研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)。原子光譜是線光譜(linespectra),分子光譜是帶光譜(bandspectra),固體光譜是連續(xù)光譜。分子光譜為帶光譜的根本原因:當(dāng)外界能量引起分子振動(dòng)能級(jí)發(fā)生躍遷時(shí),必然同時(shí)疊加轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷;同樣,在分子的電子能級(jí)躍遷的同時(shí),總伴隨著分子的振動(dòng)躍遷和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷。分子的振動(dòng)光譜、電子光譜是由許多線光譜聚集的譜帶組成的。章末一個(gè)簡(jiǎn)答題,在前面。3.原子發(fā)射光譜(AtomicEmissionSpectrometry,AES)要求:1.原子發(fā)射光譜法的定義*2.原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生、分析過(guò)程3.譜線強(qiáng)度與試樣中元素含量的關(guān)系。4.譜線的自吸和自蝕*5.原子發(fā)射光譜儀主要部件的作用*6.光譜定性分析相關(guān)概念和定性方法*7.光譜定量分析工作曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法*8.原子熒光的產(chǎn)生、特點(diǎn)*、共振熒光*9.原子熒光光度計(jì)的組成*、AFS與AES和AAS之間的區(qū)別和聯(lián)系*原子發(fā)射光譜法:根據(jù)原子或離子在一定條件下受激后所發(fā)射的特征光譜來(lái)研究物質(zhì)化學(xué)組成及含量的方法,稱(chēng)為原子發(fā)射光譜法。(AtomicEmissionSpectrometry,AES).分析過(guò)程:激發(fā)源提供外部能量使被測(cè)試樣蒸發(fā)、解離,產(chǎn)生氣態(tài)原子,并使氣態(tài)原子的外層電子激發(fā)至高能態(tài),處于高能態(tài)的原子自發(fā)躍遷回低能態(tài)時(shí),以輻射形式釋放出多余能量。經(jīng)分光系統(tǒng)分光后形成一系列按波長(zhǎng)順序排列的譜線。用檢測(cè)系統(tǒng)記錄和檢測(cè)譜線的波長(zhǎng)和強(qiáng)度。定性分析原理:根據(jù)某元素的特征頻率或波長(zhǎng)的譜線是否出現(xiàn),即可確定樣品中是否存在該原子。定量分析原理:分析樣品中待測(cè)元素濃度越高,在激發(fā)源中該元素的激發(fā)態(tài)原子數(shù)目越多,特征譜線強(qiáng)度越大,和已知含量標(biāo)樣的譜線強(qiáng)度相比即可確定該元素含量。原子發(fā)射光譜特點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):可多元素同時(shí)檢測(cè)、分析速度快、檢出限低、選擇性好、準(zhǔn)確度高、試樣用量少。缺點(diǎn):不適合鹵素和惰性氣體分析、只能確定總量不能確定空間結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)。譜線強(qiáng)度與試樣中元素含量關(guān)系:I=a·c濃度較大時(shí),發(fā)生自吸:I=a·cba為常數(shù),c為被測(cè)元素含量,b為自吸系數(shù)b=1無(wú)自吸,b<1有自吸。譜線的自吸和自蝕:自吸:原子在高溫區(qū)發(fā)射某一波長(zhǎng)的輻射,被處在邊緣的低溫狀態(tài)的同種原子吸收的現(xiàn)象。自蝕:當(dāng)樣品達(dá)到一定含量,由于自吸嚴(yán)重,譜線中心輻射完全被吸收,稱(chēng)為自蝕。原子發(fā)射光譜儀主要部件:激發(fā)源、分光系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)。(激發(fā)源有火焰、電弧、ICP;分光系統(tǒng)有棱鏡、光柵;檢測(cè)器有感光板、光電倍增管、CCD)。光譜定性分析依據(jù):元素不同導(dǎo)致電子結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致光譜不同產(chǎn)生特征光譜。靈敏線:每種元素的原子光譜中,凡是具有一定強(qiáng)度、能標(biāo)記某元素存在的特征譜線,稱(chēng)為該元素的靈敏線。最后線:當(dāng)元素含量減少到最低限度時(shí),仍能夠堅(jiān)持到最后出現(xiàn)的譜線,稱(chēng)為最后線或最靈敏線。主共振線:由第一激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間躍遷產(chǎn)生的共振線稱(chēng)為主共振線。通常也是最后線。特征線組:是指為某種元素所特有、容易辨認(rèn)的多重線組。分析線:用來(lái)進(jìn)行定性或定量分析的特征譜線。定性方法:目前常用標(biāo)準(zhǔn)試樣光譜比較法和鐵光譜比較法。標(biāo)準(zhǔn)試樣光譜比較法:將待測(cè)元素的純物質(zhì)與試樣在相同條件下同時(shí)并列攝譜于同一感光板,然后再映譜儀上進(jìn)行光譜比較,如果樣品光譜出現(xiàn)于純物質(zhì)光譜相同波長(zhǎng)的譜線(一般看最后線)則表明樣品中含有與純物質(zhì)一樣的元素。鐵光譜比較法:以鐵的光譜線做標(biāo)尺,將各個(gè)元素的最后線按波長(zhǎng)插在標(biāo)尺上方,制成標(biāo)準(zhǔn)光譜圖。將待測(cè)試樣和純鐵同時(shí)并列攝譜于同一感光板,然后再映譜儀上用元素標(biāo)準(zhǔn)管譜圖與樣品光譜圖對(duì)照檢查,如二者最后線重合,則認(rèn)為樣品存在該元素。選擇鐵光譜的原因:譜線多、間距均勻、定位準(zhǔn)確。元素存在判定:多條靈敏線出現(xiàn),含有該元素;只有一條最靈敏線,可能有該元素;只有非靈敏線,不含該元素;無(wú)某一元素譜線,一定不存在。原子熒光分析法:原子熒光分析法是一種通過(guò)測(cè)量待測(cè)元素的原子蒸汽在輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生熒光的發(fā)射強(qiáng)度,來(lái)測(cè)定待測(cè)元素含量的一種發(fā)射光譜分析方法(AtomicFluorescenceSpectrometry,AFS)。區(qū)別:AFS與AES的區(qū)別是激發(fā)源不同,AFS屬于光致激發(fā)的原子發(fā)射光譜法,但所用儀器與原子吸收光譜法(AAS)相近。原子熒光特點(diǎn):1.屬于光致發(fā)光:十二次發(fā)光過(guò)程,激發(fā)光遠(yuǎn)停止時(shí),在發(fā)光過(guò)程立即停止。2.發(fā)射的熒光強(qiáng)度與照射光強(qiáng)有關(guān)。3.不同元素的熒光波長(zhǎng)不同。(原子結(jié)構(gòu)不同,電子能級(jí)排布不同)。4.濃度很低時(shí),強(qiáng)度與蒸汽中該元素濃度成正比。(定量依據(jù),用于痕量分析)共振熒光:熒光線的波長(zhǎng)=激發(fā)線的波長(zhǎng)原子熒光分析儀基本組成:激發(fā)光源、原子化器、分光系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)。(激發(fā)源是高強(qiáng)度空心陰極燈、無(wú)極放電燈、高壓氙弧燈;原子化器是將待測(cè)元素轉(zhuǎn)化為原子蒸汽,有Ar稀釋的火焰;分光系統(tǒng)極為簡(jiǎn)單,濾光片或光柵;檢測(cè)系統(tǒng)是光電倍增管PMT)。AES,AFS,AAS三者區(qū)別和聯(lián)系:聯(lián)系:產(chǎn)生光譜的對(duì)象都是原子。區(qū)別:AAS是基于基態(tài)原子選擇性吸收光輻射能,并使該輻射強(qiáng)度降低而產(chǎn)生的光譜(共振吸收線)。AES是基態(tài)原子受到熱電光的作用,原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),然后返回基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的光譜(共振發(fā)射線。)AFS是氣態(tài)原子吸收光源的特征輻射后,原子外層電子躍遷到激發(fā)態(tài),然后返回到基態(tài)發(fā)射的與原子激發(fā)波長(zhǎng)相同的輻射即為原子熒光,是光致二次發(fā)光,本質(zhì)上仍是發(fā)射光譜。4.原子吸收光譜(AtomicAbsorptionSpectrometry,AAS)要求:1.原子吸收光譜法概念*、特點(diǎn)。2.原子吸收光譜的產(chǎn)生。3.基態(tài)原子與待測(cè)元素含量的關(guān)系。4.特征頻率和半寬度*、了解變寬因素。5.原子吸收線測(cè)量的積分吸收法、峰值吸收法*。6.原子吸收分光光度計(jì)主要組成*。7.HCL和原子化器*,光譜通帶*。8.原子吸收光譜法分析法中測(cè)定條件的選擇*,定量分析法,靈敏度與檢出限*。9.干擾及消除方法*。原子吸收光譜法:基于測(cè)量待測(cè)元素基態(tài)原子對(duì)其特征譜線的吸收程度來(lái)確定物質(zhì)含量的分析方法稱(chēng)為原子吸收光譜法(AtomicAbsorptionSpectrometry,AAS)。特點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):檢出限低、選擇性好、精密度和準(zhǔn)確度高、進(jìn)樣量少,分析速度快。缺點(diǎn):不能進(jìn)行多元素同時(shí)分析,非金屬元素不能直接測(cè)定。原子吸收光譜的產(chǎn)生:在通常情況下,原子處于基態(tài),當(dāng)通過(guò)基態(tài)原子的某輻射線所具有的能量(或頻率)恰好符合該原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所需的能量(或頻率)時(shí),該基態(tài)原子就會(huì)從入射輻射中吸收能量,產(chǎn)生原子吸收光譜。原子的能級(jí)是量子化的,所以原子對(duì)不同頻率輻射的吸收也是有選擇的。原子由基態(tài)躍遷到第一電子激發(fā)態(tài)所需能量最低,躍遷最容易(這時(shí)產(chǎn)生的吸收線稱(chēng)為主共振吸收線或第一共振吸收線),因此大多數(shù)元素主共振吸收線就是該元素的靈敏線,也是原子吸收法中最主要的分析線。原子吸收光譜相比于原子發(fā)射光譜優(yōu)點(diǎn):激發(fā)態(tài)原子數(shù)受溫度的影響大,而基態(tài)原子數(shù)受溫度的影響小,所以原子吸收光譜法的準(zhǔn)確度優(yōu)于原子發(fā)射光譜分析法;基態(tài)原子數(shù)遠(yuǎn)大于激發(fā)態(tài)原子數(shù),因此原子吸收光譜法的靈敏度高于原子發(fā)射光譜法。原子吸收譜線的輪廓與譜線變寬:表示原子吸收線輪廓的特征量是吸收線的特征頻率v0和半寬度△v。特征頻率由原子的能及分布特征決定,半寬度除譜線本身具有的自然寬度外,還受多種因素影響(熱變寬、壓力變寬)。原子吸收線測(cè)量:積分吸收法、峰值吸收法。峰值吸收法:采用銳線光源作為輻射源測(cè)量譜線的極大吸收(峰值吸收)。銳線光源:發(fā)射線與吸收線特征頻率一致且發(fā)射線半寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸收線半寬度的光源,如空心陰極燈。峰值吸收的測(cè)量條件:1.光源發(fā)射線的半寬度應(yīng)小于吸收線半寬度(△v發(fā)射<△v吸收)2.通過(guò)原子蒸氣的發(fā)射線的特征頻率恰好與吸收線的特征頻率重合。(ν0發(fā)射=ν0吸收)峰值吸收法定量分析依據(jù)——光吸收定律:A=Kc在特定條件下,吸光度A與待測(cè)元素濃度c呈線性關(guān)系。原子吸收分光光度計(jì)組成:1.光源:作用是發(fā)射待測(cè)元素的特征共振輻射,必須使用待測(cè)元素制成的銳線光源??捎么郎y(cè)元素作陰極材料制成相應(yīng)空心陰極燈(HCL)。特點(diǎn)是只有一個(gè)燈電流操作參數(shù),輻射光強(qiáng)度大,穩(wěn)定,譜線窄,燈泡容易更換;每測(cè)一種元素需要更換相應(yīng)燈泡。2.原子化器:分類(lèi)是1.火焰原子化器2.石墨爐原子化器3.低溫原子化技術(shù)。作用是將試樣中待測(cè)元素轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子,以便對(duì)特征譜線進(jìn)行吸收。提供能量,使試樣干燥、蒸發(fā)和原子化。常用火焰是空氣-乙炔火焰。3.分光系統(tǒng):分光系統(tǒng)的作用是將待測(cè)元素的分析線與干擾線分開(kāi),使待測(cè)系統(tǒng)只能接受分析線。在原子吸收光度計(jì)中,單色其通常位于火焰之后,這樣可分掉火焰的雜散光并防止光電管疲勞。4.檢測(cè)系統(tǒng):組成是光電轉(zhuǎn)換器、放大器和顯示器。作用是吧單色器分出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)放大器放大后以透射率或吸光度形式顯示出來(lái)。原子吸收分析中需要研究的測(cè)定條件(三個(gè))測(cè)定條件的選擇:分析線、空心陰極燈電流、狹縫寬度、原子化條件。分析線:常選待測(cè)元素的主共振線作為分析線;為了避免鄰近譜線干擾,可選次靈敏線;測(cè)量高濃度樣品時(shí),可選次靈敏線??招年帢O燈電流:電流過(guò)小,光強(qiáng)低且不穩(wěn)定;電流過(guò)大,發(fā)射線變寬,靈敏度下降,且影響光源壽命;選擇原則是保證穩(wěn)定和合適光強(qiáng)輸出條件下,盡量選低工作電流。狹縫寬度:原則是在不減小吸光度值的條件下,盡可能使用較寬的狹縫。原子化條件:火焰原子化:火焰類(lèi)型(溫度-背景),使待測(cè)元素獲得最大原子化效率;助燃比(溫度-氧還環(huán)境);助燃器高度;進(jìn)樣量。石墨爐原子化:升溫程序的優(yōu)化。定量分析法:1.標(biāo)準(zhǔn)曲線法(會(huì)出現(xiàn)正偏離和負(fù)偏離)2.標(biāo)準(zhǔn)加入法(可消除基體干擾,不能消除背景吸收影響)。靈敏度與檢出限:干擾和消除方法:干擾:物理干擾、化學(xué)干擾、電離干擾、光譜干擾。物理干擾及消除:指試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過(guò)程中,由于其物理特性的變化而引起的吸收強(qiáng)度變化的效應(yīng)。這類(lèi)干擾是非選擇性的,對(duì)試樣中各元素的測(cè)定影響基本相同。消除物理干擾的方法:配制與待測(cè)溶液組成相似的標(biāo)準(zhǔn)溶液、濃度高的溶液可用稀釋法、采用標(biāo)準(zhǔn)加入法化學(xué)干擾及消除:化學(xué)干擾是指在溶液或原子化過(guò)程中待測(cè)元素與其它組分之間的化學(xué)反應(yīng)所引起的干擾效應(yīng),主要影響待測(cè)元素的原子化效率。原子吸收法的主要干擾,具有選擇性。典型的化學(xué)干擾是待測(cè)元素與共存物作用生成了難揮發(fā)的化合物,致使參與吸收的基態(tài)原子數(shù)減少。消除化學(xué)干擾的方法:加釋放劑:加入一種過(guò)量的金屬元素,與干擾元素形成更穩(wěn)定或更難揮發(fā)的化合物,從而使待測(cè)元素釋放出來(lái)。例:鍶和鑭可有效消除磷酸根對(duì)鈣的干擾。加保護(hù)劑:保護(hù)劑與待測(cè)元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,防止干擾物質(zhì)與其作用。例:加入EDTA生成EDTA-Ca,避免磷酸根與鈣作用電離干擾及消除:在高溫下原子電離,使基態(tài)原子的濃度減少,引起原子吸收信號(hào)降低的現(xiàn)象。電離干擾在火焰溫度高、待測(cè)元素電離電位低的情況下最容易發(fā)生,隨被測(cè)元素濃度的增高而減小。消除電離干擾的方法:加入過(guò)量消電離劑,抑制被測(cè)元素的電離—堿金屬。例如Ca測(cè)定在高溫下產(chǎn)生電離現(xiàn)象,加入KCl可消除。光譜干擾及消除:1、非共振線干擾——縮小狹縫寬度2、背景吸收分子吸收是指試樣在原子化過(guò)程中生成的分子對(duì)光輻射的吸收而引起的干擾,使吸收值增高。光散射是指原子化過(guò)程中產(chǎn)生的微小固體顆粒使光產(chǎn)生散射,造成透過(guò)光減小,吸收值增加。消除背景吸收的方法:空白校正法、連續(xù)光源校正法、塞曼效應(yīng)校正法。5.紫外-可見(jiàn)吸收法(UltravioletandVisibleAbsorptionSpectrometry,UV-Vis)要求:1.物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收2.紫外-可見(jiàn)吸收光譜法概念*3.紫外-可見(jiàn)吸收光譜基本原理*4.Lambert-Beer定律的成立條件*5.摩爾吸收系數(shù)ε的討論*6.朗伯-比爾定律的加和性*7.偏離朗伯-比爾定律的原因*8.電子躍遷的類(lèi)型*9.發(fā)色團(tuán)、助色團(tuán)和吸收帶*10.影響紫外吸收光譜的因素*11.紫外分光光度計(jì)基本構(gòu)造*12.測(cè)量條件的選擇*13.定性、結(jié)構(gòu)、定量*分析物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收:物質(zhì)溶液之所以呈現(xiàn)顏色,是由于物質(zhì)溶液對(duì)光的選擇性吸收引起的。物質(zhì)所顯示的顏色是吸收光的互補(bǔ)色。透射光與吸收光可組成白色。紫外可見(jiàn)吸收光譜法:紫外可見(jiàn)吸收光譜法是基于分子內(nèi)電子能級(jí)躍遷產(chǎn)生的吸收光譜進(jìn)行分析的光譜分析法。屬于分子吸收光譜。紫外可見(jiàn)吸收光譜法的基本原理:利用光的吸收定律——朗伯比爾定律:當(dāng)一束平行光通過(guò)單色溶液時(shí),溶液的吸光度A與吸光物質(zhì)濃度c及液層厚度L的乘積成正比。朗伯比爾定律成立條件:朗伯-比爾定律只適用于低濃度、均勻、非散射的溶液,并且溶質(zhì)不能有解離、締合、互變異構(gòu)等化學(xué)變化。摩爾吸光系數(shù):在溫度和介質(zhì)條件一定時(shí),ε僅與吸光物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有關(guān);ε不隨濃度c和光程長(zhǎng)度L改變而變化;ε是吸光能力與測(cè)定靈敏度的度量,εmax越大表明該物質(zhì)的吸光能力越強(qiáng),測(cè)定靈敏度越高;ε數(shù)值上等于濃度為1mol/L、液層厚度為1cm時(shí)該溶液在某一波長(zhǎng)下的吸光度。朗伯比爾定律的加合性:如果在一溶液中有多個(gè)組分對(duì)同一波長(zhǎng)的光有吸收作用,則總吸光度等于各組分的吸光度之和(條件是各組分的吸光質(zhì)點(diǎn)不發(fā)生作用),這就是物質(zhì)對(duì)光吸收的加和性。偏離朗伯比爾定律的原因:1.入射光并非完全意義的單色光而是復(fù)色光。2.溶液的不均勻性導(dǎo)致部分入射光因散射而損失。3.溶液發(fā)生了解離、締合、配位等化學(xué)變化。電子躍遷的類(lèi)型:σ電子、π電子、n電子。σ→σ*躍遷:σ電子躍遷到σ*軌道所需能量最大(飽和烴類(lèi)C-C鍵)。n→σ*躍遷:分子中未共用n電子躍遷到σ*軌道,能量較大,大部分在遠(yuǎn)紫外區(qū)。π→π*躍遷:成鍵π電子由基態(tài)躍遷到π*軌道,屬?gòu)?qiáng)吸收。K吸收帶由共軛非封閉體系中π→π*月前產(chǎn)生。n→π*躍遷:未共用n電子躍遷到π*軌道:所需能量小。R吸收帶由n→π*躍遷產(chǎn)生。發(fā)色團(tuán):是指含有不飽和鍵,能吸收紫外、可見(jiàn)光產(chǎn)生π→π*或n→π*躍遷的基團(tuán)。助色團(tuán):是指含有為成鍵n電子,本身沒(méi)有生色功能,但與發(fā)色團(tuán)相連時(shí),能使發(fā)色團(tuán)吸收峰向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng),吸收強(qiáng)度增強(qiáng)的雜原子基團(tuán)稱(chēng)為助色團(tuán)。吸收帶:吸收峰在紫外-可見(jiàn)光譜中的波帶位置稱(chēng)為吸收帶。有R、K、B、E吸收帶。B、E吸收帶是由芳香族化合物π→π*躍遷產(chǎn)生。影響紫外可見(jiàn)吸收光譜的因素:1.助色效應(yīng):助色團(tuán)與生色團(tuán)相連,由于助色團(tuán)n電子與生色團(tuán)π電子共軛,使吸收峰紅移,吸收強(qiáng)度增強(qiáng)的過(guò)程。2.共軛效應(yīng)和超共軛效應(yīng):π電子共軛體系增大,λmax紅移,εmax增大;σ→π超共軛效應(yīng)增強(qiáng),λmax紅移,εmax增大。3.空間位阻效應(yīng):空間阻礙使得共軛體系被破壞,λmax藍(lán)移,εmax減小。4.溶劑效應(yīng):溶劑極性增大,π→π*躍遷吸收帶紅移;n→π*躍遷吸收帶藍(lán)移。極性溶劑往往使吸收峰的振動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)消失。紫外分光光度計(jì)基本構(gòu)造:光源、單色器、吸收池、檢測(cè)器、顯示器。光源:連續(xù)光源,提供激發(fā)能,使待測(cè)分子產(chǎn)生吸收??梢?jiàn)光區(qū)用鎢燈或鹵鎢燈(熱輻射光源),紫外光區(qū)用氫燈氘燈(氣體放電光源)。單色器:將光源輻射的復(fù)合光色散成單色光。有光柵單色器和棱鏡單色器。與原子吸收分光光度計(jì)不同,在UV-Vis光度計(jì)中,單色器置于吸收池前面以防止強(qiáng)光照射吸收池引起物質(zhì)分解。吸收池(比色皿):盛放被測(cè)樣品。有玻璃吸收池(可見(jiàn)光)和石英吸收池(紫外和可見(jiàn))。吸收池(比色皿)使用前要用溶劑洗滌,加入池高4/5,手拿毛玻璃,避免測(cè)定強(qiáng)酸強(qiáng)堿,使用后要清洗,定量分析使用之前要校正。檢測(cè)器:檢測(cè)光信號(hào),并將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成可測(cè)量的電信號(hào),光電池→光電管→光電倍增管→光電二極管陣列檢測(cè)器。紫外分光光度計(jì)類(lèi)型:?jiǎn)喂馐止夤舛扔?jì)、雙光束分光光度計(jì)、雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)、光電二極管陣列分光光度計(jì)。UV-Vis分光光度計(jì)測(cè)定條件選擇:3.入射光波長(zhǎng)的選擇:根據(jù)吸收大,干擾小的原則選擇最佳入射波長(zhǎng)。2.吸光度讀數(shù)范圍選擇3.參比溶液選擇:用于調(diào)節(jié)A=0UV-Vis吸收光譜法應(yīng)用:定性分析、結(jié)構(gòu)分析、定量分析定量分析:根據(jù)朗伯比爾定律1.單組分定量分析:比較法:在相同條件下配制樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液(與待測(cè)組分的濃度相近),在相同的實(shí)驗(yàn)條件和最大波長(zhǎng)λmax處分別測(cè)得吸光度為Ax和As,然后進(jìn)行比較,求出樣品溶液中待測(cè)組分的濃度。標(biāo)準(zhǔn)曲線法:首先配制一系列已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在λmax處分別測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度,作A-c的標(biāo)準(zhǔn)曲線。在完全相同的條件下測(cè)出試液的吸光度,并從曲線上求得相應(yīng)的試液的濃度。2.多組分定量分析:依據(jù)吸光度具有加合性課后題:6.紅外吸收光譜(InfraredAbsorptionSpectrum,IR)要求:1.紅外吸收光譜法概念和特點(diǎn)*2.紅外吸收光譜產(chǎn)生的兩個(gè)條件*3.分子的基本振動(dòng)形式*4.紅外吸收光譜的分區(qū)及其特點(diǎn)*5.影響基團(tuán)頻率位移的因素6.色散型紅外光譜儀和FI-IR光譜儀基本組成部件、作用和特點(diǎn)*7.定性、定量分析8.了解有機(jī)化合物的紅外譜圖解析方法紅外吸收光譜法:利用紅外分光光度計(jì)測(cè)量物質(zhì)對(duì)紅外光的吸收及所產(chǎn)生的紅外吸收光譜對(duì)物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析測(cè)定的方法。紅外吸收光譜法的特點(diǎn):1.除了單原子分子、對(duì)稱(chēng)雙原子分子外,幾乎所有的化合物都有紅外吸收,能提供豐富的結(jié)構(gòu)信息;2.任何氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)樣品均可進(jìn)行紅外光譜測(cè)定;3.樣品用量少,分析速度快;4.與色譜等聯(lián)用(GC-FTIR)具有強(qiáng)大的定性功能。紅外吸收光譜的產(chǎn)生條件:(一)輻射應(yīng)具有恰好能滿(mǎn)足物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需能量。(二)輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用,產(chǎn)生偶極矩的變化。分子基本振動(dòng)形式:1.雙原子分子振動(dòng):沿鍵軸方向伸縮振動(dòng)v(鍵長(zhǎng)變化鍵角不變的振動(dòng))2.多原子分子振動(dòng):伸縮振動(dòng)v(鍵長(zhǎng)變化鍵角不變的振動(dòng))、彎曲振動(dòng)δ(基團(tuán)鍵角發(fā)生周期性變化,但鍵長(zhǎng)不變的振動(dòng));伸縮振動(dòng)的吸收峰波數(shù)比相應(yīng)鍵的彎曲振動(dòng)峰波數(shù)高譜帶強(qiáng)度:影響吸收峰強(qiáng)度的主要因素是振動(dòng)能級(jí)的躍遷概率和振動(dòng)過(guò)程中偶極矩的變化。紅外吸收光譜圖的分區(qū):1.官能團(tuán)區(qū):將4000-1300cm-1區(qū)域稱(chēng)為官能團(tuán)區(qū),這個(gè)區(qū)域內(nèi)每個(gè)紅外吸收峰都和一定官能團(tuán)對(duì)應(yīng)。2.指紋區(qū):將1300-670cm-1區(qū)域稱(chēng)為紅外光譜中的指紋區(qū),由于各振動(dòng)之間的相互偶合,使得這個(gè)區(qū)域中的吸收帶變得非常復(fù)雜,對(duì)結(jié)構(gòu)上的微小變化表現(xiàn)極其敏感。指紋區(qū)可以表征整個(gè)分子的結(jié)構(gòu)特征。從官能團(tuán)區(qū)可找出該化合物存在的官能團(tuán),指紋區(qū)的吸收可以用來(lái)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比較,從而得出與已知物結(jié)構(gòu)相同或不同的確切結(jié)論。二者相互補(bǔ)充。影響基團(tuán)頻率的因素:化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率不僅與其性質(zhì)有關(guān),還受分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部因素影響。內(nèi)部因素:誘導(dǎo)效應(yīng)(T效應(yīng))、共扼效應(yīng)(C效應(yīng))、氫鍵效應(yīng)、空間位阻等。外部因素:溶劑、試樣狀態(tài)、制樣方法等。色散型紅外吸收光譜儀基本結(jié)構(gòu):光源、吸收池、單色器、檢測(cè)器、記錄系統(tǒng)。UV-Vis與IR區(qū)別:UV-Vis——吸收池放在單色器之后(可防止強(qiáng)光照射引起吸收池中一些物質(zhì)的分解)。IR——吸收池放在光源與單色器之間(紅外光源能量小,不會(huì)引起試樣的分解,而且可以減小來(lái)自試樣和吸收池的雜散光對(duì)檢測(cè)器的影響)。工作波段范圍不同,兩者的光源、透光材料與檢測(cè)器等有很大的差別。以光柵為分光元件的色散型紅外光譜儀缺點(diǎn):1.色散型紅外吸收光譜儀是掃描式的儀器,掃描速度慢,不能測(cè)定瞬間光譜的變化,也不能實(shí)現(xiàn)與色譜儀的聯(lián)用。2.分辨率較低,要獲得0.1~0.2cm-1的分辨率已相當(dāng)困難。傅里葉變換紅外吸收光譜儀(FT-IR):根據(jù)光的相干性原理設(shè)計(jì),沒(méi)有色散元件,不需要分光。主要由光源、干涉儀、吸收池、檢測(cè)器、計(jì)算機(jī)和記錄系統(tǒng)組成。FT-IR特點(diǎn):1.測(cè)定速度極快。1s內(nèi),實(shí)現(xiàn)紅外光譜儀與色譜儀的聯(lián)用。2.靈敏度和信噪比高。(無(wú)狹縫裝置,輸出能量無(wú)損失;多次測(cè)定、多次累計(jì))3.分辨率提高,波數(shù)精度可達(dá)10-2cm-1。4.測(cè)定的光譜范圍寬,10~104cm-1。紅外光譜解析三要素:吸收峰位置、強(qiáng)度、峰形。近紅外光譜在食品檢測(cè)方面應(yīng)用:在糧油檢測(cè)方面,它可以同時(shí)測(cè)定小麥中蛋白質(zhì)、淀粉、水分、灰分、干面筋等含量,快速測(cè)定其他糧食中淀粉和蛋白質(zhì)含量,評(píng)價(jià)和控制面粉生產(chǎn)過(guò)程中原料與產(chǎn)品的品質(zhì)。在肉制品加工中,測(cè)定原料肉或肉制品中的水分、蛋白質(zhì)、脂肪含量等指標(biāo),甚至可以在屠宰分割過(guò)程中即時(shí)測(cè)定肉的水分、蛋白質(zhì)含量及顏色。在發(fā)酵工業(yè)中,近紅外技術(shù)可以用來(lái)測(cè)定發(fā)酵乳的蛋白質(zhì)、脂肪和總固形物含量,檢測(cè)葡萄酒發(fā)酵過(guò)程中各種香味成分以及各種糖類(lèi)的含量,測(cè)定醬油中主要成分,食品的摻偽檢測(cè)等。在油脂工業(yè)中,近紅外技術(shù)可用來(lái)檢測(cè)油料中油分含量及游離脂肪酸、碘值等指標(biāo)。中紅外光譜在食品檢測(cè)方面應(yīng)用:結(jié)構(gòu)鑒定成分含量測(cè)定摻假檢測(cè)課后題:7.分子發(fā)光分析法要求:1.定義*、分類(lèi)*2.單重態(tài)和三重態(tài)3.激發(fā)態(tài)到基態(tài)的能量傳遞途徑4.光譜曲線*5.熒光強(qiáng)度與濃度關(guān)系*6.熒光與分子結(jié)構(gòu)關(guān)系(內(nèi)因)*7.影響熒光強(qiáng)度的因素8.熒光分析儀器*9.分子熒光定量分析法*10.熒光分析法特點(diǎn)11.化學(xué)發(fā)光分析法基本原理*12.化學(xué)發(fā)光分析裝置與技術(shù)*分子發(fā)光分析:某些物質(zhì)的分子吸收一定能量(光能、電能、化學(xué)能等)躍遷到較高的電子激發(fā)態(tài)后,在返回電子基態(tài)的過(guò)程中伴隨有光輻射,這種現(xiàn)象稱(chēng)為分子發(fā)光(MolecularLuminescence),以此建立起來(lái)的分析方法稱(chēng)為分子發(fā)光分析法。分子發(fā)光分類(lèi):1.光致發(fā)光(PL)-光能(熒光、磷光)2.電致發(fā)光(EL)-電能3.化學(xué)發(fā)光(CL)-化學(xué)能4.生物發(fā)光(BL)-生物體,酶,法學(xué)發(fā)光。分子發(fā)光光譜:屬于分子發(fā)射光譜,帶光譜,在近紫外區(qū)和可見(jiàn)光區(qū)(200-800nm)。單重態(tài)與三重態(tài):激發(fā)單重態(tài):電子自旋相反-S激發(fā)三重態(tài):電子自旋平行-T激發(fā)態(tài)到基態(tài)能量傳遞途徑:光譜曲線:激發(fā)光譜的形狀與發(fā)射波長(zhǎng)無(wú)關(guān),發(fā)射光譜的形狀與激發(fā)波長(zhǎng)無(wú)關(guān),變化的只是If—光譜曲線高低;在最大激發(fā)波長(zhǎng)和最大發(fā)射波長(zhǎng)下,熒光強(qiáng)度最大。Stokes位移:λem>λex(>20nm)。同一物質(zhì)的激發(fā)光譜與吸收光譜形狀相似,最大激發(fā)波長(zhǎng)與最大吸收波長(zhǎng)一致。同一組分的激發(fā)光譜(吸收光譜)波長(zhǎng)最短,磷光波長(zhǎng)最長(zhǎng),熒光波長(zhǎng)處于中間。熒光強(qiáng)度與濃度關(guān)系:If=Kc(必須A<0.05)熒光與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系(內(nèi)因):1.共軛π鍵體系:提高共軛程度有利于增加熒光效率,并產(chǎn)生紅移。2.剛性平面結(jié)構(gòu):剛性和平面性增加,有利于熒光發(fā)射。3.取代基效應(yīng):給電子取代基增強(qiáng)熒光;的電子取代基減弱熒光、加強(qiáng)磷光;對(duì)位、鄰位取代基增強(qiáng)熒光,間位取代基抑制熒光。4.電子躍遷類(lèi)型:含N、O、S雜原子的有機(jī)物,S1→T1系間竄躍強(qiáng)烈,熒光很弱或不發(fā)熒光。不含N、O、S原子的有機(jī)熒光體系多發(fā)生π→π*類(lèi)型的躍遷,這是電子自旋允許的躍遷,摩爾吸收系數(shù)大,熒光輻射強(qiáng)。影響熒光強(qiáng)度的因素(外因):1.熒光猝滅2.溫度、酸度和溶劑影響3.表面活性劑影響熒光分析儀器組成:激發(fā)光源、樣品池、雙單色器系統(tǒng)、檢測(cè)器、顯示器。特殊點(diǎn):有兩個(gè)單色器,光源與檢測(cè)器通常成直角。激發(fā)光源:高壓汞燈、高壓氙弧燈:強(qiáng)度高、紫外可見(jiàn)區(qū)有連續(xù)光譜。樣品池:四面透光的比色皿,手拿棱或者最上端。雙單色系統(tǒng):激發(fā)單色器:選擇激發(fā)光波長(zhǎng)。發(fā)射單色器:選擇發(fā)射光波長(zhǎng)。紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)構(gòu)成和熒光分光光度計(jì)構(gòu)成:紫外:光源-單色器-樣品池-檢測(cè)器-數(shù)據(jù)處理熒光:光源-激發(fā)單色器-樣品池-發(fā)射單色器-檢測(cè)器-數(shù)據(jù)處理磷光特點(diǎn):磷光波長(zhǎng)比熒光的長(zhǎng)(T1磷光壽命和強(qiáng)度對(duì)重原子敏感。熒光定量分析法:If=Kc1.工作曲線法(直接熒光工作曲線法最常用,還有熒光淬滅工作曲線法)2.比較法:Ifx—樣品溶液的熒光強(qiáng)度Ifs—標(biāo)準(zhǔn)溶液的熒光強(qiáng)度If0—試劑空白的熒光強(qiáng)度熒光分析法特點(diǎn):靈敏度高:比紫外-可見(jiàn)分光光度法高2~4個(gè)數(shù)量級(jí)選擇性好:可同時(shí)用激發(fā)光譜和熒光發(fā)射光譜定性重現(xiàn)性好取樣量少儀器不復(fù)雜缺點(diǎn):應(yīng)用范圍小化學(xué)發(fā)光法:與熒光相同的是都電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)放出輻射,不同的是熒光靠吸收紫外-可見(jiàn)光,化學(xué)是吸收化學(xué)能。化學(xué)發(fā)光類(lèi)型:氣相化學(xué)發(fā)光、液相化學(xué)發(fā)光、固相化學(xué)發(fā)光、異相化學(xué)發(fā)光?;瘜W(xué)發(fā)光分析裝置:進(jìn)樣系統(tǒng)-發(fā)光反應(yīng)室-光檢測(cè)器PMT-信號(hào)放大器-顯示與記錄發(fā)光反應(yīng)可采用靜態(tài)或流動(dòng)注射的方式進(jìn)行:靜態(tài)方式:用注射器分別將試劑加入到反應(yīng)器中混合,測(cè)最大光強(qiáng)度或總發(fā)光量;試樣量小,重復(fù)性差;流動(dòng)注射方式:用蠕動(dòng)泵分別將試劑連續(xù)送入混合器,定時(shí)通過(guò)測(cè)量室,連續(xù)發(fā)光,測(cè)定光強(qiáng)度;試樣量大?;瘜W(xué)發(fā)光分析特點(diǎn):1.靈敏度高2.儀器設(shè)備簡(jiǎn)單3.發(fā)射光強(qiáng)度測(cè)量無(wú)干擾4.線性范圍寬5.分析速度快缺點(diǎn):可供化學(xué)發(fā)光用的試劑少、發(fā)光反應(yīng)效率低、研究少。課后題:9.分離分析法(這章計(jì)算多,建議看PPT)要求:1.色譜分析法簡(jiǎn)介(掌握概念和分離原理)2.色譜分析法的分類(lèi)*3.色譜圖及色譜常用術(shù)語(yǔ)*4.搭板理論和速率理論、分離度*5.色譜定性和定量方法*分離分析法:利用樣品中共存組分間各種性能上的差異,西安將他們分離然后進(jìn)行分析測(cè)定的分析方法。分為色譜分析法、高效毛細(xì)管電泳法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、色譜-光譜、波譜聯(lián)用法。色譜分析法簡(jiǎn)介:色譜法是一種分離分析方法。它利用樣品中各組分與流動(dòng)相和固定相的作用力不同(吸附、分配、交換等性能上的差異),先將它們分離,后按一定順序檢測(cè)各組分及其含量的方法。色譜法分離原理:當(dāng)混合物隨流動(dòng)相流經(jīng)色譜柱時(shí),就會(huì)與柱中固定相發(fā)生作用(溶解、吸附等),由于混合物中各組分物理化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異,與固定相發(fā)生作用的大小、強(qiáng)弱不同,在同一推動(dòng)力作用下,各組分在固定相中的滯留時(shí)間不同,從而使混合物中各組分按一定順序從柱中流出。這種利用各組分在兩相中性能上的差異,使混合物中各組分分離的技術(shù),稱(chēng)為色譜法。色譜法與適當(dāng)?shù)闹髾z測(cè)方法結(jié)合,實(shí)現(xiàn)混合物中各組分的分離與檢測(cè)。色譜法的特點(diǎn):(1)分離效率高復(fù)雜混合物,有機(jī)同系物、異構(gòu)體。(2)靈敏度高可以檢測(cè)出μg.g-1(10-6)級(jí)甚至ng.g-1(10-9)級(jí)的物質(zhì)量。(3)分析速度快一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個(gè)試樣的分析。(4)應(yīng)用范圍廣氣相色譜:沸點(diǎn)低于400℃的各種有機(jī)或無(wú)機(jī)試樣的分析。液相色譜:高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定、生物試樣的分離分析。(5)高選擇性:對(duì)性質(zhì)極為相似的組分有很強(qiáng)的分離能力.不足之處:被分離組分的定性較為困難色譜分析法的分類(lèi)按兩相狀態(tài)分類(lèi):氣相色譜(GC)、液相色譜(LC)、超臨界流體色譜(SFC)。按操作形式分類(lèi):柱色譜(CC,固定相裝在管柱內(nèi))、紙色譜(PC,固定相為濾紙,采用適當(dāng)溶劑在濾紙上展開(kāi)進(jìn)行分離)、薄層色譜(TLC,固定相壓成土層或涂成薄層)按分離原理分類(lèi):吸附色譜(利用固體吸附劑表面對(duì)各組分吸附能力不同進(jìn)行分離)、分配色譜(利用固定液對(duì)各組分溶解能力不同進(jìn)行分離)、離子交換色譜(利用離子交換劑對(duì)各組分的親和力不同進(jìn)行分離)、凝膠色譜(利用凝膠對(duì)分子大小、形狀不同的組分產(chǎn)生的阻滯作用不同進(jìn)行分離)。氣相色譜:流動(dòng)相為氣體。常用的氣體流動(dòng)相為N2,H2,He。按分離柱不同分為:填充柱色譜和毛細(xì)管柱色譜;按固定相不同分為:氣固色譜和氣液色譜。液相色譜:流動(dòng)相為液體。常用液體流動(dòng)相為H2O,CH3OH等液體。按固定相不同分為:固液色譜和液液色譜。固定相可分為固體吸附劑和涂在固體載體上或毛細(xì)管內(nèi)壁上的液體。超臨界流體色譜:流動(dòng)相為超臨界流體。超臨界流體是一種介于氣體和液體之間的狀態(tài),具有介于氣體和液體之間的極有用的分離性質(zhì)。常用的超臨界流體有CO2,NH3,CH3CH2OH,CH3OH等。超臨界流體色譜法是集氣相色譜法和液相色譜法的優(yōu)勢(shì)而發(fā)展起來(lái)的一種新型的色譜分離分析技術(shù),不僅能夠分析氣相色譜不宜分析的高沸點(diǎn)、低揮發(fā)性的試樣組分,而且具有比高效液相色譜更快的分析速率和更高的柱效率。色譜圖:組分在檢測(cè)器上產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)時(shí)間(t)所作的圖,由于它記錄了各組分流出色譜柱的情況,所以又叫色譜流出曲線。流出曲線的突起部分稱(chēng)為色譜峰?;拘g(shù)語(yǔ):1.基線:在正常實(shí)驗(yàn)操作條件下,沒(méi)有組分流出,僅有流動(dòng)相通過(guò)檢測(cè)器時(shí),檢測(cè)器所產(chǎn)生的響應(yīng)值。穩(wěn)定的基線是一條直線,若基線下斜或上斜,稱(chēng)為漂移,基線的上下波動(dòng),稱(chēng)為噪音(或噪聲)。2.色譜峰:①峰高h(yuǎn):從色譜峰頂?shù)交€的距離②區(qū)域?qū)挾龋荷V峰的區(qū)域?qū)挾扔脕?lái)衡量色譜柱的效率及反映色譜分離過(guò)程的動(dòng)力學(xué)因素。?標(biāo)準(zhǔn)偏差σ:0.607倍峰高處色譜峰寬度的一半。?峰底寬Y或Wb:色譜峰兩個(gè)拐點(diǎn)處所作切線與基線相交點(diǎn)之間的距離Y=4σ?半峰寬Y1/2:色譜峰高一半處的寬度③峰面積A:色譜峰與峰底之間的面積;是色譜定量的依據(jù)。對(duì)稱(chēng)色譜峰面積:3.色譜保留值:(詳看PPT,太幾把多了)①時(shí)間表示的保留值②體積表示的保留值③相對(duì)保留值搭板理論:速率理論:分離理論:色譜定性分析方法:1.與標(biāo)樣對(duì)照的方法利用保留值定性:通過(guò)對(duì)比試樣中具有與純物質(zhì)相同保留值的色譜峰,來(lái)確定試樣中是否含有該物質(zhì)及在色譜圖中的位置。不適用于不同儀器上獲得的數(shù)據(jù)之間的對(duì)比。利用加入法定性:將純物質(zhì)加入到試樣中,觀察各組分色譜峰的相對(duì)變化。2.利用文獻(xiàn)保留值定性:利用相對(duì)保留值r21定性相對(duì)保留值r21僅與柱溫和固定相性質(zhì)有關(guān)。在色譜手冊(cè)中都列有各種物質(zhì)在不同固定相上的保留數(shù)據(jù),可以用來(lái)進(jìn)行定性鑒定。3.保留指數(shù):又稱(chēng)Kovats指數(shù)(Ⅰ),是一種重現(xiàn)性較好的定性參數(shù)。色譜定量分析方法:1.定量校正因子2.定量方法:歸一化法、外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法氣相色譜(GC)要求:1.氣相色譜儀工作過(guò)程2.氣相色譜儀主要部件*3.氣相色譜檢測(cè)器(掌握類(lèi)型,了解原理)4.氣相色譜固定相5.操作條件的選擇6.毛細(xì)管柱氣相色譜7.氣相色譜法的應(yīng)用高效液相色譜(HPLC)要求:1.高效色譜法的特點(diǎn)2.高效液相色譜儀工作流程和主要部件*3.高效液相色譜法類(lèi)型*4.固定相和流動(dòng)相*5.化學(xué)鍵合相色譜法**6.影響分離的因素7.HPLC分離類(lèi)型的選擇8.高效液相色譜法的應(yīng)用高效色譜法特點(diǎn):高壓、高速、高效、高靈敏度、高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定有機(jī)物及生化試樣的高效分離分析方法。工作流程:高壓泵將貯液罐的溶劑經(jīng)進(jìn)樣器送入色譜柱中,然后從檢測(cè)器的出口流出。當(dāng)待分離樣品從進(jìn)樣器進(jìn)入時(shí),流經(jīng)進(jìn)樣器的流動(dòng)相將其帶入色譜柱中進(jìn)行分離,然后以先后順序進(jìn)入檢測(cè)器,記錄儀將進(jìn)入檢測(cè)器的信號(hào)記錄下來(lái),得到液相色譜圖。主要部件:高壓輸液系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。流動(dòng)相:由于高效液相色譜中流動(dòng)相是液體,它對(duì)組分有親和力,并參與固定相對(duì)組分的競(jìng)爭(zhēng)。因此,正確選擇流動(dòng)相直接影響組分的分離度。對(duì)流動(dòng)相要求:流動(dòng)相不與色譜柱發(fā)生不可逆化學(xué)變化,以保持柱效或柱子的保留性質(zhì)較長(zhǎng)時(shí)間不變。對(duì)待測(cè)樣品有足夠的溶解能力,以提高測(cè)定的靈敏度。與所用檢測(cè)器相匹配。如應(yīng)用紫外吸收檢測(cè)器時(shí),不能用對(duì)紫外光有吸收的溶劑。粘度盡可能小,以獲得較高的柱效。流動(dòng)相純度要高,價(jià)格便宜,毒性小。不純?nèi)軇?huì)引起基線不穩(wěn),或產(chǎn)生“偽峰”。溶劑中痕量雜質(zhì)的存在,長(zhǎng)期積累會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)器噪聲增加,同時(shí)也影響手機(jī)的餾分純度。對(duì)固定相要求:粒徑較小且分布均勻機(jī)械強(qiáng)度高,耐壓傳質(zhì)速度快化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不與流動(dòng)相發(fā)生反應(yīng)?;瘜W(xué)鍵合相色譜法:化學(xué)鍵合固定相:化學(xué)鍵合固定相是利用化學(xué)反應(yīng)將有機(jī)分子鍵合到載體表面上,形成均一、牢固的單分子薄層而構(gòu)成各種性能的固定相。載體:硅膠鍵合反應(yīng):酯化鍵合(Si-O-C型)、硅烷化鍵合(Si-O-Si-C型)、硅氮鍵合(Si-N型)存在雙重分離機(jī)制:高覆蓋率:分配為主地覆蓋率:吸附為主化學(xué)鍵合固定相特點(diǎn):固定相不易流失,柱的穩(wěn)定性和壽命較高能耐受各種溶劑,可用于梯度洗脫表面較為均一。沒(méi)有液坑,傳質(zhì)快,柱效高能鍵合不同基團(tuán)以改變其選擇性。例如,鍵合氰基、氨基等極性基團(tuán)用于正相色譜法,鍵合離子交換基團(tuán)用于離子色譜法,鍵合C2,C4,C6,C8,C18,C16,C18,C22烷基和苯基等非極性基團(tuán)用于反相色譜法等。因此它是HPLC較為理想的固定相。反相鍵合相色譜法是HPLC中應(yīng)用最廣的模式,優(yōu)點(diǎn):(1)用單柱和流動(dòng)相常常就能分離非離子化合物、離子化合物和可電離化合物,有時(shí)能同時(shí)分離它們;(2)若采取某些措施,尤其是控制pH,則鍵合相柱會(huì)比較穩(wěn)定,利于組分的分離;(3)作為流動(dòng)相主體的水價(jià)廉易得,流動(dòng)相的紫外截止波長(zhǎng)低(水為195nm,甲醇為205nm,乙腈為190nm),本底吸收少,有利于痕量組分的測(cè)定;(4)更換溶劑和梯度洗脫非常方便。影響分離的因素;1.提高柱效2.流速3.固定相和分離柱分離類(lèi)型選擇:①根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量選擇②根據(jù)溶解度選擇③根據(jù)分子結(jié)構(gòu)選擇思考題:教材思考題與習(xí)題第6、7、9題。質(zhì)譜分析(MassSpectrometry,MS)要求:1.質(zhì)譜定義*、作用、質(zhì)譜分析基本原理*、質(zhì)譜分析過(guò)程2.質(zhì)譜儀主要部件及作用*3.質(zhì)譜的表示方法4.質(zhì)譜中主要離子峰的類(lèi)型*質(zhì)譜法定義:質(zhì)譜法是將待測(cè)物質(zhì)置于離子源中電離形成帶電離子,讓離子加速并通過(guò)磁場(chǎng)或電場(chǎng)后,離子將按質(zhì)荷比(m/z)大小分離,形成質(zhì)譜圖。依據(jù)質(zhì)譜線的位置和質(zhì)譜線的相對(duì)強(qiáng)度建立的分析方法稱(chēng)為質(zhì)譜法。質(zhì)譜圖:質(zhì)譜圖是以m/z為橫坐標(biāo),離子相對(duì)強(qiáng)度為縱坐標(biāo)來(lái)表示質(zhì)譜數(shù)據(jù)。由質(zhì)譜圖很直觀地觀察到整個(gè)分子的質(zhì)譜信息。有機(jī)化合物分析四大工具:紅外吸收光譜、紫外-可見(jiàn)吸收光譜、核磁共振波譜、質(zhì)譜。質(zhì)譜的作用:準(zhǔn)確測(cè)定物質(zhì)的分子量質(zhì)譜法是唯一可以確定分子式的方法根據(jù)碎片特征進(jìn)行化合物的結(jié)構(gòu)分析質(zhì)譜法原理:質(zhì)譜法是利用電磁學(xué)原理,將待測(cè)樣品分子解離成具有不同質(zhì)量的離子,然后按其質(zhì)荷比(m/z)的大小依次排列收集成質(zhì)譜。根據(jù)質(zhì)譜中的分子離子峰(M?+)可以獲得樣品分子的相對(duì)分子質(zhì)量信息;根據(jù)各離子峰(分子離子峰、同位素離子峰、碎片離子峰、亞穩(wěn)離子峰、重排離子峰等)及其相對(duì)強(qiáng)度和氮數(shù)規(guī)則,可以確定化合物的分子式;根據(jù)各離子峰及物質(zhì)化學(xué)鍵的斷裂規(guī)律可以進(jìn)行定性分析和結(jié)構(gòu)分析;根據(jù)組分質(zhì)譜峰的峰高與濃度間的線性關(guān)系可以進(jìn)行定量分析。質(zhì)譜分析過(guò)程:進(jìn)樣-離子化-撞擊形成碎片離子-正電荷離子被加速電場(chǎng)加速-加速正離子進(jìn)入磁場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)-按質(zhì)荷比分離形成質(zhì)譜圖。質(zhì)譜儀主要部件:真空系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源或電離室、質(zhì)量分析器、離子檢測(cè)器。真空系統(tǒng):減少離子碰撞損失進(jìn)樣系統(tǒng):高效重復(fù)將樣品引入到離子源中并且不能造成真空度降低。離子源或電離室:使試樣中的原子、分子電離成離子,其性能影響質(zhì)譜儀的靈敏度和分辨率。分為電子電離源、化學(xué)電離源、快原子轟擊源、電噴霧源。質(zhì)量分析器:將離子源產(chǎn)生的離子按質(zhì)荷比的大小分開(kāi)。分為單聚焦分析器、雙聚焦分析器、四級(jí)桿質(zhì)量分析器、飛行時(shí)間質(zhì)量分析器、離子阱質(zhì)量分析器。離子檢測(cè)器:電子倍增管、渠道式電子倍增管陣列。質(zhì)譜的表示方法:質(zhì)譜一般可用線譜或表譜兩種方法表示。常用線譜。線譜上的各條直線表示一個(gè)離子峰,橫坐標(biāo)為質(zhì)荷比m/z,縱坐標(biāo)為離子的相對(duì)強(qiáng)度(相對(duì)豐度),一般將原始質(zhì)譜圖上最強(qiáng)的離子峰定為基峰并定為相對(duì)強(qiáng)度100%,其他離子峰以對(duì)基峰的相對(duì)百分值表示。能夠很直觀地觀察到整個(gè)分子的質(zhì)譜全貌。質(zhì)譜表是用表格形式表示的質(zhì)譜數(shù)據(jù),質(zhì)譜表中有兩項(xiàng)即質(zhì)荷比及相對(duì)強(qiáng)度。對(duì)定量計(jì)算較直觀。質(zhì)譜圖中主要離子峰的類(lèi)型:分子離子峰同位素離子峰碎片離子峰亞穩(wěn)離子峰重排離子峰質(zhì)譜定性分析:利用標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索利用標(biāo)準(zhǔn)化合物利用文獻(xiàn)資料的數(shù)據(jù)質(zhì)譜定量分析:歸一化法、內(nèi)標(biāo)法、外標(biāo)法先進(jìn)行定性分析,而后利用選擇離子檢測(cè)的選擇離子流色譜圖,一般不選擇總離子流色譜圖,因?yàn)檫x擇離子流色譜圖給出的色譜峰相對(duì)穩(wěn)定,不受干擾,定量結(jié)果較可靠。本章沒(méi)有練習(xí)題第二篇:儀器分析總結(jié)1.紫外可見(jiàn)光譜產(chǎn)生原因?有哪些特點(diǎn)?原因:分子具有不同的特征能級(jí),當(dāng)分子從外界吸收能量后,就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的能級(jí)躍遷。同原子一樣,分子吸收能量具有量子化特征,記錄分子對(duì)電磁輻射的吸收程度與波長(zhǎng)的關(guān)系可以得到吸收光譜。特點(diǎn):靈敏度高準(zhǔn)確度好選擇性好,儀器價(jià)格低廉操作簡(jiǎn)便,快速分析速度快應(yīng)用范圍廣。2.電子躍遷有哪幾種類(lèi)型?它們的能量補(bǔ)充范圍。從化學(xué)鍵的性質(zhì)考慮,與有機(jī)化合物分子的紫外-可見(jiàn)吸收光譜有關(guān)的電子為:形成單鍵的σ電子,形成雙鍵的π電子以及未共享的或稱(chēng)為非鍵的n電子.電子躍遷發(fā)生在電子基態(tài)分子成鍵軌道和反鍵軌道之間或基態(tài)原子的非鍵軌道和反鍵軌道之間。處于基態(tài)的電子吸收了一定的能量的光子之后,可分別發(fā)生σ→σ*,σ→π*,π→σ*,n→σ*,π→π*,n→π*等躍遷類(lèi)型.π→π*,n→π*所需能量較小,吸收波長(zhǎng)大多落在紫外和可見(jiàn)光區(qū),是紫外-可見(jiàn)吸收光譜的主要躍遷類(lèi)型.四種主要躍遷類(lèi)型所需能量的大小順序?yàn)椋簄→π*<π→π*n→σ*<σ→σ*.一般σ→σ*躍遷波長(zhǎng)處于遠(yuǎn)紫外區(qū),<200nm,π→π*,n→σ*躍遷位于遠(yuǎn)紫外到近紫外區(qū),波長(zhǎng)大致在150~250nm之間,n→π*躍遷波長(zhǎng)近紫外區(qū)及可見(jiàn)光區(qū),波長(zhǎng)位于250nm~800nm之間.3.紫外可見(jiàn)光譜的吸收光譜帶有幾種?原因,特點(diǎn)。首先有機(jī)化合物紫外吸收光譜中,如果存在飽和基團(tuán),則有σ→σ*躍遷吸收帶,這是由于飽和基團(tuán)存在基態(tài)和激發(fā)態(tài)的σ電子,這類(lèi)躍遷的吸收帶位于遠(yuǎn)紫外區(qū).如果還存在雜原子基團(tuán),則有n→σ*躍遷,這是由于電子由非鍵的n軌道向反鍵σ軌道躍遷的結(jié)果,這類(lèi)躍遷位于遠(yuǎn)紫外到近紫外區(qū),而且躍遷峰強(qiáng)度比較低.如果存在不飽和C=C雙鍵,則有π→π*,n→π*躍遷,這類(lèi)躍遷位于近紫外區(qū),而且強(qiáng)度較高.如果分子中存在兩個(gè)以上的雙鍵共軛體系,則會(huì)有強(qiáng)的K吸收帶存在,吸收峰位置位于近紫外到可見(jiàn)光區(qū)。對(duì)于芳香族化合物,一般在185nm,204nm左右有兩個(gè)強(qiáng)吸收帶,分別成為E1,E2吸收帶,如果存在生色團(tuán)取代基與苯環(huán)共軛,則E2吸收帶與生色團(tuán)的K帶合并,并且發(fā)生紅移,而且會(huì)在230~270nm處出現(xiàn)較弱的精細(xì)吸收帶(B帶).這些都是芳香族化合物的特征吸收帶。4.影響紫外分子光譜的因素有哪些?共軛效應(yīng):分子中共軛體系形成大π鍵,使得各能級(jí)之間的能量差減小,因而產(chǎn)生吸收峰長(zhǎng)移并產(chǎn)生深色效應(yīng)的現(xiàn)象。助色效應(yīng):當(dāng)助色團(tuán)與發(fā)色團(tuán)相連,由于助色團(tuán)的n電子與發(fā)色團(tuán)的π電子發(fā)生共軛,結(jié)果使得吸收峰長(zhǎng)移產(chǎn)生深色效應(yīng)的現(xiàn)象。超共軛效應(yīng):由于烷基的?電子與共軛體系的π電子共軛,使得吸收峰長(zhǎng)移并產(chǎn)生深色效應(yīng)的現(xiàn)象。溶劑效應(yīng):由于溶劑的極性不同引起某些化合物的吸收峰發(fā)生長(zhǎng)移或短移的現(xiàn)象。5.朗伯比爾定律成立的前提條件是什么?他在紫外可見(jiàn)分光光度法中的地位和意義。它的表達(dá)式說(shuō)明了什么?(1)入射光為單色光。溶液為稀溶液(2)地位及意義。是吸光度法的基本定律。(3)表達(dá)式。表明在稀溶液中。物質(zhì)對(duì)單色光的吸光度與吸光物質(zhì)溶液的濃度和液層厚度的乘積成正比。6.在紫外可見(jiàn)分光光度定量分析中,影響準(zhǔn)確度的因素有哪些?如何減小測(cè)定誤差?(1)樣品溶液濃度的影響:比爾定律只適用于濃度小于0.01mol/L的稀溶液,因?yàn)闈舛雀邥r(shí)吸光粒子間的平均距離減小,受粒子間電荷分布相互作用的影響,他們的摩爾吸收系數(shù)發(fā)生改變導(dǎo)致偏離比爾定律,因此。待測(cè)溶液的濃度應(yīng)該控制在0.01mol/L以下。(2)單色光不純引起的偏離:比爾定律只適用于單側(cè)光,但一般的分光機(jī)所提供的入射光并不是純的單色光,而是波長(zhǎng)范圍較窄的復(fù)色光,由于同一物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度不同導(dǎo)致對(duì)比爾定律的偏離。實(shí)際上理論上的單色光是不存在的。我們所做的只能是讓入射光的光譜帶寬盡可能的小,要盡可能的靠近單色光。(3)其他原因:光通過(guò)吸收池時(shí)約有十分之一或更多光能因反射而損失。用參比溶液對(duì)比來(lái)補(bǔ)償。由于儀器性能限制通過(guò)吸收知道光不是平行光,而是稍稍?xún)A斜的光束。紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)主要部件類(lèi)型和性能原理。光源發(fā)射強(qiáng)度足夠而穩(wěn)定的連續(xù)入射光。原理:電子的能級(jí)躍遷產(chǎn)生的,利用分子對(duì)紫外可見(jiàn)光的吸收特性建立起來(lái)的分析方法儀器結(jié)構(gòu):光源-單色器-吸收池-檢測(cè)器-信號(hào)指示系統(tǒng)。光源(1)鎢燈或鹵鎢燈,波長(zhǎng)范圍350至一千納米,作為可見(jiàn)光源(2)氫燈或氘燈,氣體放點(diǎn)發(fā)光,發(fā)射150-400nm的紫外連續(xù)光譜。單色器:將來(lái)自光源的含各種波長(zhǎng)的復(fù)色光按波長(zhǎng)順序色散并,從中分離所需波長(zhǎng)的單色光。(1)色散元件,菱鏡光柵(2)準(zhǔn)直鏡,是以狹縫為焦點(diǎn)的聚焦鏡,將進(jìn)入單色器的發(fā)散光變成平行光,又將發(fā)散后的單色平行光聚焦于出光狹縫(3)狹縫。為光的進(jìn)出口包括進(jìn)光狹縫和出光狹縫,進(jìn)光狹縫限制雜散光進(jìn)入,單色光由出光狹縫分出。樣品池:用于乘裝試液,為光學(xué)玻璃池或石英池檢測(cè)器:是一類(lèi)光學(xué)電轉(zhuǎn)器,將接受的光學(xué)電訊號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌跍y(cè)量的電訊號(hào),常用的有光電池,光電管及光電信增管。信號(hào)處理與顯示:將檢測(cè)器輸出的信號(hào)放大并顯示。9.判斷在紫外可見(jiàn)光區(qū),下列化合物產(chǎn)生幾個(gè)吸收帶。乙烯K帶苯乙烯E帶,K帶丁二烯K帶R帶苯甲醛R帶E帶8.舉例說(shuō)明紫外可見(jiàn)分光光度法在定性分析中的應(yīng)用?(1)紫外光源可以用于有機(jī)化合物的定性分析通過(guò)測(cè)定物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)和吸光系數(shù)或者將未知化合物的紫外吸收光譜與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照可以確定化合物的存在。(2)可以用來(lái)推斷有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。(3)進(jìn)行化合物純度的檢查。(4)進(jìn)行有機(jī)化合物,配合物或者部分無(wú)機(jī)化合物的定量測(cè)定。1.從原理和儀器兩方面比較分子熒光,磷光的異同點(diǎn)。熒光是激發(fā)單重態(tài)最低振動(dòng)能級(jí)至基態(tài)各振動(dòng)能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的,磷光是由激發(fā)三重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)至基態(tài)各振動(dòng)能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的。/分子熒光和分子磷光屬于光致發(fā)光,但是熒光發(fā)射,在電子能量變化中不涉及電子自旋的改變,熒光的壽命較短為10-5s。磷光發(fā)射,在電子能量變化中伴隨電子自旋的改變,磷光的壽命較長(zhǎng),為幾秒甚至更長(zhǎng)。/化學(xué)發(fā)光基于在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,生成了能產(chǎn)生發(fā)射光譜的激發(fā)態(tài)物質(zhì),產(chǎn)生的光譜不一定是分析物本身的光譜,而往往是被分析物反應(yīng)生成物質(zhì)的光譜,有時(shí)被分析物用作抑制劑或催化劑。3.酚酞與熒光素,哪一種的熒光量子產(chǎn)率高。熒光素的熒光量子產(chǎn)率高。因?yàn)闊晒馑胤肿又械难鯓驑?gòu)成三環(huán)共面的剛性平面,而這種結(jié)構(gòu)可以減少分子的振動(dòng),使分子與溶劑或其他溶質(zhì)分子的相互作用減小,也就減少了碰撞去活的可能性,又含羥基等給電子基增強(qiáng)了兀電子共軛強(qiáng)度,使最低激發(fā)態(tài)單重態(tài)與基態(tài)之間的躍遷概率增加,使熒光增強(qiáng)。6.為什么分子熒光光度分析法的靈敏度通常比分子吸光光度法的要高。因?yàn)闊晒馐菑娜肷涔獾闹苯欠较驒z測(cè),即在黑背景下檢測(cè)熒光的發(fā)射,而且熒光的發(fā)射強(qiáng)度大,可以通過(guò)各種方法來(lái)增強(qiáng),從而提高檢測(cè)的靈敏度,而分子吸光光度法中存在著嚴(yán)重的背景干擾,因此,分子熒光光度法靈敏度通常比分子吸光光度法的高。7.激發(fā)光譜,熒光發(fā)射光譜和吸收光譜三者的關(guān)系。熒光發(fā)射光譜的形狀與激發(fā)光波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。熒光發(fā)射光譜與吸收光譜是鏡像關(guān)系。(1)吸收光譜:當(dāng)一束連續(xù)光通過(guò)透明介質(zhì)時(shí),如果光波能量和介質(zhì)中從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的能量間隔相等,介質(zhì)中的狀態(tài)將由基態(tài)被激發(fā)到激發(fā)態(tài),透過(guò)透明介質(zhì)的光將因這樣的吸收而光強(qiáng)減弱,由于激發(fā)態(tài)不同,它們的吸收能量不一樣,這樣在記錄透過(guò)透明介質(zhì)后的光強(qiáng)時(shí)就形成了光強(qiáng)隨著波長(zhǎng)變化的譜線,即吸收光譜。吸收光譜可以給出材料基質(zhì)和激活離子的激發(fā)態(tài)能級(jí)的位置和它們的分布情況。(2)熒光光譜:固定激發(fā)波長(zhǎng),掃描發(fā)射波長(zhǎng),所得到熒光強(qiáng)度—發(fā)射波長(zhǎng)的關(guān)系曲線??捎糜跓晒馕镔|(zhì)的鑒別,并作為熒光測(cè)定時(shí)選擇恰當(dāng)?shù)臏y(cè)定波長(zhǎng)或?yàn)V光片的依據(jù)。(3)激發(fā)光譜:固定發(fā)射波長(zhǎng),掃描激發(fā)波長(zhǎng),而獲得熒光強(qiáng)度——發(fā)射波長(zhǎng)的關(guān)系曲線??捎糜跓晒馕镔|(zhì)的鑒別,并在進(jìn)行熒光測(cè)定時(shí)選擇適宜的激發(fā)波長(zhǎng)。4.苯胺在PH3還是PH10時(shí)熒光更強(qiáng),解釋之。由于苯胺帶有堿性的胺基,它在PH7~12的溶液中以分子形式存在,會(huì)發(fā)出藍(lán)色的熒光,當(dāng)PH為3時(shí),溶液中的苯胺多數(shù)以離子形式存在,因此苯胺在PH10時(shí)的熒光比PH3時(shí)更強(qiáng)。1、比較原子吸收與分子吸收的異同?;鶓B(tài)原子吸收其共振輻射,外層電子由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)而產(chǎn)生原子吸收光譜,原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見(jiàn)區(qū),原子吸收光譜是線狀光譜。分子吸收光譜也叫紫外可見(jiàn)吸收光譜法是利用某些物質(zhì)的分子吸收200~800Nm光譜區(qū)的輻射來(lái)進(jìn)行分析測(cè)定的方法,這種分子吸收光譜產(chǎn)生于價(jià)電子和分子軌道上的電子能級(jí)間的躍遷,是帶狀光譜。3、原子化器的類(lèi)型及特點(diǎn)(一)火焰原子化器(1)霧化器:利用壓縮空氣等將樣品變成高度分散狀態(tài)的細(xì)小霧滴,生成的霧滴隨氣體流動(dòng)并被加速,形成粒子直徑為微米級(jí)的氣溶膠,氣溶膠粒子直徑越小,火焰中生成的基態(tài)原子越多。(2)混合室:使氣溶膠粒層更小更均勻,使燃?xì)庵細(xì)獬浞只旌希洃浶?yīng)小。(3)燃燒器:通過(guò)火焰燃燒使試樣霧滴在火焰中經(jīng)過(guò)干燥蒸發(fā)熔融和熱解毒過(guò)程,將待測(cè)原素原子化,要求原子化程度高噪聲小,火焰穩(wěn)定,光路原子數(shù)目多?;瘜W(xué)計(jì)量焰:火焰層次清晰,溫度高,穩(wěn)定,干擾小,適合多種元素測(cè)定。復(fù)燃焰:溫度較化學(xué)計(jì)量焰較低,有還原性,適于易形成難離解氫化物的元素測(cè)定。貧燃焰:溫度較低,有較強(qiáng)氧化性易于測(cè)定易離解易電離的元素。(二)非火焰原子化器:由電源,爐體和石墨管三部分組成,利用電熱陰級(jí)發(fā)射等離子體或激光等方法使試樣中待避元素形成基態(tài)自由原子。4、什么是銳線光源,為什么原子吸收要使用銳線光源。銳線光源:發(fā)射線半寬度小于吸收線半寬度的光源,且發(fā)射線中心頻率與吸收線中心頻率一致的光源。在使用銳線光源時(shí),光源發(fā)射線半寬度很小,并且發(fā)射線和吸收線的中心頻率一致。這時(shí)發(fā)射線的輪廓可以看作一個(gè)很窄的矩形,即峰值吸收系數(shù)Kn,在此輪廓內(nèi)不隨頻率改變而改變,吸收僅限于發(fā)射線輪廓內(nèi)。這樣,求出一定的峰值吸收系數(shù)即可測(cè)定出一定的原子數(shù)。所以把銳線當(dāng)做單色光而測(cè)量其峰值吸光度即可用朗伯-比爾定律進(jìn)行定量分析。5、用石墨爐原子化器進(jìn)行測(cè)定時(shí),為何要通惰性氣體加熱光源供給原子化器能量,一般采用低壓、大電流的交流電,為保證爐溫恒定,要求提供的電流穩(wěn)定,爐溫可在1~2s內(nèi)達(dá)3000℃,為防止試樣及石墨管氧化,必須不斷通入惰性氣體,有利于難溶氧化物的原子化。7、氘燈法校正背景存在問(wèn)題使用:先用銳線光源測(cè)定分析線的原子吸收和背景吸收的總吸光度,再用連續(xù)光源發(fā)出的輻射在同一波長(zhǎng)下測(cè)定背景吸收,計(jì)算倆次測(cè)定吸光度之差,即可使背景吸收得到校正。問(wèn)題:只適用于波長(zhǎng)190-350nm的吸收線,而且要求氘燈和元素空心陰極燈發(fā)出的倆光束必須嚴(yán)格重合。8、原子吸收的干擾,如何消除。(1)物理干擾:試樣與標(biāo)準(zhǔn)樣的黏度,表面張力,相對(duì)密度等物理性質(zhì)不同時(shí),將會(huì)使噴入火焰的速度和霧滴大小不同。由試樣和標(biāo)準(zhǔn)樣物理性質(zhì)的差別所產(chǎn)生的干擾稱(chēng)為物理干擾。消除:配置與試樣溶液組成相似的標(biāo)準(zhǔn)溶液,或采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。(2)電離干擾:由于很多元素在高溫火焰中產(chǎn)生電離,使單位體積內(nèi)的基態(tài)原子數(shù)減少,靈敏度降低。消除:適當(dāng)控制火焰溫度,加入消電離劑(鉀,鈉等易電離的堿金屬)(3)化學(xué)干擾:被測(cè)元素與共存的其他元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成一種穩(wěn)定化合物而影響原子化效率。1、陽(yáng)離子的干擾:部分被測(cè)元素與干擾離子形成難溶的混合晶體2、陰離子的干擾:主要是磷酸根離子和硫酸根離子對(duì)堿金屬的干擾。消除:1.加入釋放劑,使被測(cè)元素從化合物中釋放出來(lái)。2.加入絡(luò)合保護(hù)劑,使被測(cè)元素在處于保護(hù)層的情況下進(jìn)入火焰,在高溫下保護(hù)劑先被破壞而釋放出被測(cè)元素或與干擾元素生成穩(wěn)定化合物,將被測(cè)元素解離出來(lái)。3.加入助熔劑,對(duì)高熔點(diǎn)的待測(cè)物起助熔作用,提高靈敏度。4.利用適當(dāng)高溫火焰。5.沉淀、溶劑萃取、離子交換等方法。6.采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。(4)光譜干擾1.光譜干擾:由于分析的譜線與鄰近線不能完全分開(kāi)而產(chǎn)生光譜干擾,另一種是由于發(fā)射共振線輪廓與火焰非測(cè)定元素的吸收線輪廓相互重疊所造成的干擾。消除:采用適宜狹縫寬度,降低燈電流或采用其他分析線。2.背景干擾:產(chǎn)生原因見(jiàn)6消除:1.臨近非共振線校正:用分析線測(cè)量總吸光度。以空心陰極燈發(fā)射的與分析線鄰近的非吸收線測(cè)量背景吸光度。2.氘燈自動(dòng)背景校正:先用銳線光源測(cè)定分析線的原子吸收和背景吸收的總吸光度,再用連續(xù)光源發(fā)出的輻射在同一波長(zhǎng)下測(cè)定背景吸收,計(jì)算兩次測(cè)定吸光度之差,即可使背景吸收得到校正。3.親曼效應(yīng)背景校正:根據(jù)磁場(chǎng)將簡(jiǎn)并的譜線分裂成具有不同偏振特性的成分,由譜線的磁特性和偏振特性~別被測(cè)元素和背景吸收。4.自吸收背景校正:首先使空心陰極燈在弱脈沖低電流下工作,此時(shí)發(fā)射輪廓較窄的譜線,用以測(cè)定待測(cè)~與背景吸收,再以短暫的強(qiáng)脈沖高電流通過(guò)空心陰極燈,使其產(chǎn)生自吸收并使發(fā)射線的譜線輪廓變寬,兩種條件~定的吸收光度之差,是校正了背景吸收的凈原子吸收的吸光度。6、原子吸收光譜分子產(chǎn)生背景的原因及影響(1)分子吸收:在原子化過(guò)程中生成的氣體分子、氧化物、鹽類(lèi)和氫氧化物等分子對(duì)光的吸收引起的干擾(減少濃度,高溫火焰)(2)光散射:在原子化過(guò)程中產(chǎn)生的固體微粒對(duì)光的阻擋而發(fā)生的散射現(xiàn)象。(3)火焰氣體吸收:火焰氣體對(duì)光譜產(chǎn)生吸收,波長(zhǎng)越短,吸收越強(qiáng)烈(使用空氣,氫或氬氣_氫火焰)2為什么可用分離度R作為色譜柱的總分離效能指標(biāo)。分離度R為相近兩色譜峰的保留值之差與兩峰寬度平均值之比,在色譜分析時(shí),常碰到兩個(gè)難分離的物質(zhì)情況。相鄰兩組分在色譜柱中的分離情況,柱效只能說(shuō)明柱子的效率高低,卻反映不出難分離物質(zhì)對(duì)的分離效果,而選擇性則反映不出效率高低。分離度既可以判斷兩種物質(zhì)是否完全分離,說(shuō)明柱子的分離能力,同時(shí)在計(jì)算的過(guò)程中要引入半峰寬,這個(gè)指標(biāo)可以反映柱效的高低,所以分離度R作為色譜柱的總分離效能指標(biāo)。9.色譜分離基本方程式的含義,對(duì)色譜分離有什么指導(dǎo)意義?方程式,主要反映了分析柱的性能,它表明分離度隨體系的熱力學(xué)性質(zhì)的變化而變化,同時(shí)與色譜柱條件有關(guān)。(1)當(dāng)體系的熱力學(xué)性質(zhì)一定時(shí),分離度與n的平方根成正比。對(duì)于選擇柱長(zhǎng)有一定的指導(dǎo)意義,增加柱長(zhǎng)和改進(jìn)分離度但過(guò)分增加柱長(zhǎng)會(huì)顯著增長(zhǎng)保留時(shí)間引起色譜峰擴(kuò)張,同時(shí)選擇性能優(yōu)良的色譜柱,并對(duì)色譜條件進(jìn)行優(yōu)化,也可以增加提高分離度。(2)方程式說(shuō)明K值增大也對(duì)分離有力,但k值太大會(huì)延長(zhǎng)分離時(shí)間增加分析成本。(3)提高柱效選擇性可以提高分離度分離效果越好,因此,可以通過(guò)選擇合適的固定相,增大,不同組分的分配系數(shù)差異,從而實(shí)現(xiàn)分離。10.色譜定性的依據(jù)是什么?主要有哪些定性方法?依據(jù):根據(jù)組分在色譜柱中保留值的不同進(jìn)行定性方法:1利用標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)照定性,在一定的色譜條件下。一個(gè)未知物質(zhì)只有一個(gè)確定的保留時(shí)間,由此將已知樣品在相同的色譜條件下的保留時(shí)間與未知物的保留時(shí)間進(jìn)行比較,就可以定性鑒別未知物2相對(duì)保留值法。在相同條件下,分別測(cè)出組份i的基準(zhǔn)物質(zhì)s的調(diào)整保留值,再計(jì)算即可,用已求出的相對(duì)保留值與文獻(xiàn)相對(duì)應(yīng)值比較定性。3利用加入已知純物質(zhì)增加峰高定性法:將純物質(zhì)加入試樣中若發(fā)現(xiàn)有新峰或在未知峰上有不規(guī)則形狀則兩者非同種物質(zhì),若峰增高而半峰寬不相應(yīng)增加則可能為同種物質(zhì)。4利用文獻(xiàn)上保留指數(shù),用兩個(gè)緊靠待測(cè)組分的標(biāo)準(zhǔn)正構(gòu)烷烴標(biāo)定,使待測(cè)主峰的保留值正好在兩個(gè)正構(gòu)烷烴的保留值之間,再進(jìn)行色譜實(shí)驗(yàn)后計(jì)算保留指數(shù)來(lái)進(jìn)行定性分析。5與化學(xué)方法配合進(jìn)行定性分析,利用檢測(cè)器的選擇性進(jìn)行定性分析,6與其他儀器聯(lián)用定性。12,為什么要用定量校正分子,什么情況下可以不用?色譜定量分析是基于被測(cè)物質(zhì)的量與其峰面積的正比關(guān)系,但由于同一檢測(cè)器對(duì)不同的物質(zhì)具有不同的響應(yīng)值,所以?xún)蓚€(gè)相等量的不同物質(zhì)的峰面積往往不想相等,這樣就不能用峰面積來(lái)直接計(jì)算物質(zhì)的含量,為了使檢測(cè)器產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)能真實(shí)地反映物質(zhì)的含量就要對(duì)響應(yīng)值進(jìn)行校正,為此引入定量校正分子,以校正峰面積,使之能真實(shí)反映組分的含量。氣相分析中間或者溶媒一般不用定量校正因子。在歸一化法,測(cè)定同系物或性質(zhì)很相近,響應(yīng)值大小一樣的話或很接近,把他們的校正因子看作一時(shí),可省略定量校正因子,測(cè)某種很純的物質(zhì)的純度時(shí),因雜質(zhì)含量很小,也可省略定量校正因子來(lái)計(jì)算。13.有哪些常用的色譜定量分析方法?比較優(yōu)缺點(diǎn)及適用情況。(1)歸一化法:把試樣中所有組分的含量之和按100%計(jì)算,以他們相應(yīng)的色譜峰面積或峰高為定量參數(shù),通過(guò)下列公式計(jì)算各組分含量。優(yōu)點(diǎn),簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確,當(dāng)操作條件、進(jìn)樣量、流速等變化時(shí),對(duì)分析結(jié)果影響較小缺點(diǎn),所有組分都要出峰,而且分離良好才行。這種方法常用于常量分析,尤其適用于進(jìn)樣量很少而體積不易準(zhǔn)確測(cè)量的樣品,條件是試樣中所有組分都能流出色素柱,并在色素圖顯示色素峰。(2)內(nèi)標(biāo)法:準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品,加入一定量的某種純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物,然后進(jìn)行色譜分析,根據(jù)被測(cè)物和內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量及在色譜圖上相應(yīng)的峰面積比,求出某組分的含量。優(yōu)點(diǎn),可消除基體帶來(lái)的干擾,消除了由人為而造成的系統(tǒng)誤差,定量較準(zhǔn)確。缺點(diǎn),每次分析都要準(zhǔn)確稱(chēng)取試樣及內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量,不宜做快速控制分析。適用于試樣中各組分含量相差懸殊,或只需測(cè)定試樣中某個(gè)或某幾個(gè)組分而且試樣中所有組分不能全部出峰時(shí)(3)外標(biāo)法,將欲測(cè)組份的純物質(zhì)配制成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度與待測(cè)組分相近,取固定量的上述溶液進(jìn)行色譜分析,得到標(biāo)準(zhǔn)樣品的對(duì)應(yīng)色譜圖,以峰高或峰面積對(duì)濃度作圖。分析樣品時(shí),在上述完全相同的色譜條件下,取制作標(biāo)準(zhǔn)曲線同樣量的試樣分析、測(cè)得該試樣的響應(yīng)信號(hào)后,由標(biāo)準(zhǔn)曲線即可查出其百分含量。優(yōu)點(diǎn),操作簡(jiǎn)單、計(jì)算方便。缺點(diǎn),結(jié)果的準(zhǔn)確度取決于進(jìn)樣量的重現(xiàn)性和操作條件的穩(wěn)定性。此法適用于試樣中各組分濃度變化范圍不大時(shí)。(4)內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法:不必測(cè)出校正因子,消除了某些操作條件的影響,適用于液體讀樣的常規(guī)分析。11.何為保留指數(shù)?應(yīng)用保留指數(shù)作定性指標(biāo)有什么優(yōu)點(diǎn)?如何計(jì)算?保留指數(shù):人為地將正構(gòu)烷烴的碳數(shù)n乘以100定為其的保留指數(shù),以正構(gòu)烷為參考標(biāo)準(zhǔn),用兩個(gè)緊靠其的標(biāo)準(zhǔn)正構(gòu)烷烴來(lái)標(biāo)定使待測(cè)組分的保留值正好在兩個(gè)正構(gòu)烷烴的保留之間。優(yōu)點(diǎn),準(zhǔn)確度高,可根據(jù)固定相和柱溫直接與文獻(xiàn)值對(duì)照而不必使用標(biāo)準(zhǔn)式樣。1氣象色譜的分離原理。利用物質(zhì)在流動(dòng)相與固定相中分配或吸附性能等性質(zhì)的差異,當(dāng)兩相做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),待測(cè)組分在兩相之間進(jìn)行多次反復(fù)的質(zhì)量交換,使混合物中各組分達(dá)到分離,進(jìn)而通過(guò)檢測(cè)器達(dá)到檢測(cè)分析的目的。2.氣相色譜儀的構(gòu)成及作用。(1)氣路系統(tǒng),是一個(gè)連續(xù)運(yùn)行的密閉管路系統(tǒng),攜帶樣品通過(guò)色譜柱,提供樣品在柱中運(yùn)行的動(dòng)力。(2)進(jìn)樣系統(tǒng)采用微量進(jìn)樣器或進(jìn)樣閥引入樣品,并使樣品瞬間汽化。(3)分離系統(tǒng),分填充柱和毛細(xì)管柱兩種,樣品在次得到所需要的分離。(4)檢測(cè)系統(tǒng),將經(jīng)過(guò)色譜柱分離后的各組份的量轉(zhuǎn)變成便于記錄的電信號(hào),然后對(duì)被分離物質(zhì)的組成和含量進(jìn)行鑒定和測(cè)量(5)溫度控制系統(tǒng),控制并顯示汽化室、色譜柱柱效、檢測(cè)器及輔助部分的溫度。(6)記錄系統(tǒng),對(duì)色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理,又可對(duì)色譜系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制。3對(duì)載體和固定液的要求。載體:1、多孔性,即表面積大,使固定液與試樣的接觸面較大。2、表面是化學(xué)惰性的,即表面沒(méi)有吸附性或吸附性很弱,不與被測(cè)物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)。3,熱穩(wěn)定性好,有一定的機(jī)械強(qiáng)度不易破碎。4、對(duì)載體力度的要求,均勻細(xì)小又不能過(guò)細(xì)。固定液:1,化學(xué)穩(wěn)定性要好,不與被測(cè)物質(zhì)起任何化學(xué)反應(yīng),2、對(duì)試樣各組分有適當(dāng)?shù)娜芙饽芰Α?,揮發(fā)性小。4,具有較高的選擇性,即對(duì)沸點(diǎn)相同或相近的不同物質(zhì)有盡可能高的分離能力。5,熱穩(wěn)定性好,在操作溫度下呈液體狀態(tài)下且不發(fā)生分解。4.比較紅色載體與白色載體的性能,何為硅烷化載體,有什么優(yōu)點(diǎn)?紅色載體:由天然硅藻土直接煅燒而成,表面孔穴密集孔徑較小表面積大,涂固定液量多,在同樣大小柱中分離效率較高,結(jié)構(gòu)緊密,力學(xué)性能好,但表面由許多吸附活性中心,造成極性固定液分布不均,適宜分析非極性或弱極性的樣品。白色載體:是天然硅膠涂在煅燒之前加入了助溶劑,形成較大的疏松顆粒,表面孔徑較大,表面積較小,機(jī)械強(qiáng)度不如紅色載體,表面極性中心顯著減少,吸附性小,可用于分析極性物質(zhì)。硅烷化載體:將載體進(jìn)行鈍化處理,用硅烷化試劑和載體表面的硅醇、硅醚基團(tuán)起反應(yīng),消除表面氫鍵的結(jié)合能力,屏蔽活性中心后的載體。優(yōu)點(diǎn):改進(jìn)了載體的性能可以分析化學(xué)性質(zhì)活潑的式樣。5“相似相溶”原理應(yīng)用于固定液選擇的合理性及其存在的問(wèn)題。合理性:當(dāng)組分與固定液分子極性相似時(shí),固定液和被測(cè)組分兩種分子間的作用力強(qiáng),被測(cè)組分在固定液中的溶解度就大,分配系數(shù)就大,也就是說(shuō)被測(cè)組分在固定液中溶解度或分配系數(shù)的大小與被測(cè)組分和固定液兩種分子間的相互作用力的大小有關(guān)。(1)分離非極性物質(zhì)一般選用非極性固定液,這時(shí)試樣中各組分按沸點(diǎn)次序先后流出色譜柱,沸點(diǎn)低的先出峰,沸點(diǎn)高的后出峰。(2)分離極性物質(zhì),選用極性固定液,這時(shí)試樣中各組分主要按極性順序分離,極性小的流出色譜柱,極性大的后流出色譜柱。(3)分離非極性和極性化合物時(shí)一般選用極性固定液,這時(shí)非極性組分先出峰極性組分后出峰。(4)對(duì)于能形成氫鍵的試樣,如,醇酚胺,和水等的分離,一般選擇極性的或是氫鍵型的固定液,這時(shí)試樣中各組分按與固定液分子間形成氫鍵的能力大小先后流出,不易形成氫鍵的先流出,最易形成氫鍵的后流出。(5)對(duì)于復(fù)雜的難分離的物質(zhì)可以用兩種或兩種以上的混合固定液。存在問(wèn)題,以上討論的僅是對(duì)固定液的大致的選擇原則,應(yīng)用時(shí)有一定的局限性,事實(shí)上在色譜柱中的作用是較復(fù)雜的,因此,固定液的選擇應(yīng)主要靠實(shí)踐。6.熱導(dǎo)檢測(cè)器的工作原理,其靈敏度的影響因素。原理:熱導(dǎo)池作為檢測(cè)器是基于不同的物質(zhì)具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)。當(dāng)電流通過(guò)鎢絲時(shí),鎢絲被加熱到一定溫度時(shí),鎢絲的電阻值也就增加到一定位。在未進(jìn)試樣時(shí),通過(guò)熱導(dǎo)池的兩個(gè)池孔(參比池和測(cè)量池)的都是載氣。由于載氣的熱傳導(dǎo)作用,使鎢絲的溫度下降,電阻減小,此時(shí)熱導(dǎo)池的兩個(gè)池孔中鎢絲溫度下降和電阻減小的數(shù)值是相同的。在進(jìn)入試樣組分后,載氣流經(jīng)參比池,而載氣帶著試樣組分流經(jīng)測(cè)量池,由于被測(cè)組分與載氣組成的混合氣體的導(dǎo)熱系數(shù)和載氣的導(dǎo)熱系數(shù)不同,因而測(cè)量池中的鎢絲散熱情況就發(fā)生變化,使兩個(gè)池孔中的兩根鎢絲電阻值之間有了差異,此差異可以利用電橋測(cè)量出來(lái)。影響因素:橋路工作電流、熱導(dǎo)池體溫度、載氣性質(zhì)和流速、熱敏原件阻值及熱導(dǎo)池死體積等對(duì)檢測(cè)器靈敏度有影響。7.氫焰電離檢測(cè)器的工作原理,操作條件?原理:火焰中的電離是化學(xué)電離,即有機(jī)物在火焰中熱裂解,發(fā)生自由基反應(yīng)?;瘜W(xué)電離產(chǎn)生的正離子和電子在外加直流電場(chǎng)作用下向兩極移動(dòng)而產(chǎn)生微電流。經(jīng)放大后,記錄下色譜峰。操作條件:(1)氣體流速(2)氣體純度(3)極化電壓(4)使用溫度1高效液相色譜與經(jīng)典液相色譜有何異同?高效高速高靈敏高自動(dòng)化a在分析速度上比經(jīng)典液相色譜法快數(shù)百倍。b傳質(zhì)阻力小,分離效率高,在經(jīng)典液相色譜法中難分離的物質(zhì),一般在高效液相色譜法中都能得到滿(mǎn)意的效果。C分析靈敏度比經(jīng)典液相色譜有較大提高。4薄層色譜與高效液相色譜相比,兩者在分離方法上有何優(yōu)缺點(diǎn)?高效液相色譜法是色譜法的一個(gè)重要分支,以液體為流動(dòng)相,采用高壓輸液系統(tǒng),將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動(dòng)相泵入裝有固定相的色譜柱,在柱內(nèi)各成分被分離后,進(jìn)入檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的分析。優(yōu)點(diǎn):分離效率高,選擇性好,檢測(cè)靈敏度高,操作自動(dòng)化,應(yīng)用范圍廣;不受試樣的揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性限制,應(yīng)用范圍廣;流動(dòng)相種類(lèi)多,可通過(guò)流動(dòng)相的優(yōu)化達(dá)到高的分離效率;一般在室溫下分析即可,不需高柱溫。缺點(diǎn):分析成本高,液相色譜儀價(jià)格及日常維護(hù)費(fèi)用貴,分析時(shí)間一般比氣相長(zhǎng)。薄層色譜法:系將適宜的固定相涂布于玻璃板、塑料或鋁基片上,成一均勻薄層。待點(diǎn)樣、展開(kāi)后,根據(jù)比移值(Rf)與適宜的對(duì)照物按同法所得的色譜圖的比移值(Rf)作對(duì)比,用以進(jìn)行藥品的鑒別、雜質(zhì)檢查或含量測(cè)定的方法.優(yōu)點(diǎn)操作顯色比較簡(jiǎn)單,薄層色譜法斑點(diǎn)集中,薄層板耐腐蝕缺點(diǎn)對(duì)生物高分子的分離效果不甚理想10什么是化學(xué)鍵合色譜?它的突出優(yōu)點(diǎn)是什么?化學(xué)鍵合相是利用化學(xué)反應(yīng)通過(guò)共價(jià)鍵將有機(jī)分子鍵合在載體表面形成均一,牢固的單分子薄層而構(gòu)成的固定相,其分離機(jī)理為吸附和分配兩種機(jī)理兼有,對(duì)多數(shù)鍵合相來(lái)說(shuō),以分配機(jī)理為主。通常化學(xué)鍵合相的載體是硅膠,硅膠表面有硅醇基,他能與合適的有機(jī)化合物反應(yīng),獲得各種不同性能的化學(xué)鍵合相。優(yōu)點(diǎn):固定相不易流失,柱的穩(wěn)定性和壽命較高,能耐受各種溶劑,表面較均一,傳質(zhì)快,柱效高,能鍵合不同基團(tuán)以改變其選擇性。11什么叫梯度洗脫它與氣相色譜中的程序升溫有何異同。梯度洗脫:在分離過(guò)程中使流動(dòng)相的組成隨時(shí)間改變而改變。通過(guò)連續(xù)改變色譜柱中流動(dòng)相的極離子強(qiáng)度或PH等因素。使得被測(cè)組分的相對(duì)保留值得以改變,提高分離效率。梯度洗脫類(lèi)似程序升溫,兩者目的相同,不同的是程序升溫是通過(guò)程序改變柱溫,當(dāng)流動(dòng)相和固定相不變時(shí),分配比的變化是通過(guò)溫度變化引起的,而液相色譜是通過(guò)改變流動(dòng)相組成極性ph來(lái)達(dá)到改變分配比的目的,一般柱溫保持恒定16與GC和HPLC儀器相比SFC儀器有何不同。1,為精確控制流動(dòng)相流體的溫度。色譜柱安裝在恒溫控制的柱爐內(nèi)。2,SFC儀器帶有一個(gè)限流器,用以對(duì)住維持一個(gè)合適的壓力,并且通過(guò)它流體轉(zhuǎn)化為氣體后,進(jìn)入檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)量。3以超臨界流體作為流動(dòng)相。十四章1
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