现代仪器分析学习及复习框架图

现代仪器分析学习及复习框架图

现代仪器分析课程学习复习要点与归纳总结

1、现代仪器分析法有何特点?它的测定对象与化学分析法有何不同? 分析速度快,自动化程度高,特别适用于大批量分析; 灵敏度高,试样用量少,适合微量和痕量组分; 用途范围广,能适合各种分析的要求;选择性高 2、评价一种仪器分析方法的技术指标是什么? 主要技术指标: 1、精密度; 2、准确度; 3、标准曲线; 4、灵敏度; 5、检出限; 6、选择性 3、影响原子吸收谱线宽度的因素有哪些?其中最主要的因素是什么? 答:影响原子吸收谱线宽度的因素有自然宽度 △ fN 多普勒变宽和压力变宽。 其中最主要的 是多普勒变宽和洛伦兹变宽。 4、原子吸收光谱仪主要由哪几部分组成?各有何作用? 答:原子吸收光谱仪主要由光源、原子化器、分光系统、检测系统四大部分组成。 光源的作用:发射待测元素的特征谱线。 原子化器的作用:将试样中的待测元素转化为气态的能吸收特征光的基态原子。 分光系统的作用:把待测元素的分析线与干扰线分开,使检测系统只能接收分析线。 检测系统的作用: 把单色器分出的光信号转换为电信号, 经放大器放大后以透射比或吸光度 的形式显示出来。 5、与火焰原子化器相比,石墨炉原子化器有哪些优缺点? 答:与火焰原子化器相比,石墨炉原子化器的优点有:原子化效率高, 气相中基态原子浓度 比火焰原子化器高数百倍,且基态原子在光路中的停留时间更长,因而灵敏度高得多。 缺点:操作条件不易控制,背景吸收较大,重现性、准确性均不如火焰原子化器,且设备复 杂,费用较高。 6、测定植株中锌的含量时,将三份 1.00g 植株试样处理后分别加入 0.00mL 、 1.00mL 、 2.00mL0.0500mol?L-1ZnCl2 标准溶液后稀释定容为 25.0mL ,在原子吸收光谱仪上测定吸光 度分别为0.230、0.453、0.680,求植株试样中锌的含量( 3.33 X10-3g.g-1 )。 解:设植株试样中锌的含量为 Cx mol.L-1 ??? A1=KCx A2=K(25 X 10-3Cx+1.00 0X .0500 A3=K(25 X 10-3Cx+2.00 0X .0500 解之得 Cx=2X 10-3 mol.L-1 7、 电子跃迁有哪几种类型?哪些类型的跃迁能在紫外及可见光区吸收光谱中反映出来? 答:电子跃迁的类型有四种: 6^6 * n 宀6* n ^n* n^n 。* 其中n ~6* n ~n* n^n 的跃迁能在紫外及可见光谱中反映出来。 8、何谓发色团和助色团?举例说明。 答:发色团指含有不饱和键,能吸收紫外、可见光产生 n ^n*或 n^n 跃迁的基团。例如: > C=C V, — C = C — ,> C=O , — N=N —, — COOH 等。 助色团:指含有未成键 n 电子 本身不产生吸收峰 但与发色团相连能使发色团吸收峰向 长波方向移动 吸收强度增强的杂原子基团。 例如: —NH2 —OH —OR —SR —X 等。 ?/ A=KC X 65.4 X 10-3)/25 1X 0-3 X 65.4 X 10-3) /25 10X -3 ?植株试样中锌的含量为 3.33X 10-3g.g-1

《现代仪器分析》考试知识点总结 一、填空易考知识点 1、仪器分析的分类:光学分析,电化学分析,色谱分析,其他仪器分析。 2、紫外可见分光光度计组成:光源,单色器,样品室接收检测放大系统,显示器或记录器。常用检测器:光电池,光电管,光电倍增管,光电二极管 3、吸收曲线的特征值及整个吸收曲线的形状是定性鉴别的重要依据。 4、定量分析的方法:标准对照法,标准曲线法。 5、标准曲线:配置一系列不同浓度的标准溶液,以被测组分的空白溶液作参比,测定溶液的标准系列吸光度,以吸光度为纵坐标,浓度为横坐标绘制吸光度,浓度关系曲线。 6、原子吸收分光光度法的特点:(优点)灵敏度高,测量精度好,选择性好,需样量少,操作简便,分析速度快,应用广泛。(缺点)由于分析不同的元素需配备该元素的元素灯,因此多元素的同时测定尚有困难;测定难熔元素,和稀土及非金属元素还不能令人满意。 7、在一定条件下,被测元素基态原子蒸汽的峰值吸收与试液中待测元素的浓度成正比,固可通过峰值吸收来定量分析。

8、原子化器种类:火焰原子化器,石墨炉原子化器,低温原子化器。 9、原子吸收分光光度计组成:空心阴极灯,原子化系统,光学系统,检测与记录系统。 10、离子选择性电极的类型:(1)PH玻璃膜电极(2)氟离子选择性电极(3)流动载体膜电极(4)气敏电极。 11、电位分析方法:直接电位法(直接比较法,标准曲线法,标准加入法)电位滴定法。 12、分离度定义:相邻两色谱峰保留时间的差值与两峰基线宽度和之间的比值 13、气象色谱仪组成:载气系统,进样系统,分离系统,检测系统,信号记录或微机数据处理系统,温度控制系统。 14、监测器分类:浓度型检测器(热导池检测器)质量型检测器(氢火焰离子化检测器) 15、基态:原子通常处于稳定的最低能量状态即基态激发:当原子受到外界电能,光能或者热能等激发源的激发时,原子核外层电子便跃迁到较高的能级上而处于激发态的过程叫激发。 16、紫外光:肉眼看不见的光波(100760nm) 17、锐光源:发射线的半宽度比吸收线的半宽度窄得多的光源(可以实现对峰值的准确测量) 18、参比电极:电位分析中电极电位不随待测溶液离子浓度变化而变化的电极(甘汞电极,银-氯化银电极)

绍兴文理学院《现代仪器分析》复习题 一、填空题 1、按照固定相的物态不同,可将气相色谱法分为_气固色谱_和气液色谱,前者的固定相是固体吸附剂,后者的固定相是涂在固体担体上或毛细管壁上的液体。 2、按固定相外形,可将气相色谱法分为柱色谱(填充柱、空心柱)、平板色谱(薄层色谱和纸色谱) 3、分离非极性物质,用非极性固定液,试样中各组分按沸点次序流出,沸点低,tr小,沸点高,tr大。 4、分离极性物质,用极性固定液,试样中各组分按极性次序分离,极性小,tr小;极性大, tr 大。 5、最为有效地增加柱效的方法是减小填充物的粒径。 6、电子从基态吸收光后跃迁到激发态,称这种吸收谱线为共振线,如果跃迁到第一激发态,就称之为第一共振线 7、色谱分离的基本理论是塔板理论、速率理论。分别从组分在两相间的分配、组分在色谱柱中的运动描述了色谱行为。 8、为使组成复杂的混合物能够更好的分离,气相色谱法常常采用程序升温分析模式,而高效液相色谱法常采用梯度淋洗分析模式。 9、气相色谱仪中气化室的作用是保证样品迅速完全气化。气化室温度一般要比柱温高30-70℃,但不能太高,否则会引起样品分解。 10、在气液色谱中,被分离组分分子与固定液分子的性质越相近,则它们之间的作用力越大,该组分在柱中停留的时间越长,流出色谱柱越慢。 11、按组份在固定相上的分离机理,气相色谱法可以分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱以及凝胶色谱(尺寸排阻色谱)等几种。 12、气相色谱气化室的作用是将液体或固体试样瞬间气化而不分解。 13、两组分保留值差别的大小,反映了色谱柱分离能力的高低。 14、分子对红外辐射产生吸收要满足的条件是(1) _分子的振动方式必须是红外或心活性的_,(2) _某一振动方式频率与红外线对的某一频率相同(即能产生瞬时偶极矩变化)_。 15、原子的吸收线具有一定的宽度,引起原子吸收线变宽的主要原因是自然宽度,多普勒变宽和压力变宽(劳伦兹变宽)。

第一章、绪论 1、了解分析化学发展的过程 阶段一:16世纪天平的出现,分析化学具有了科学的内涵 20世纪初,依据溶液中四大反应平衡理论,形成分析化学理论基础。 第一次变革,20世纪40年代前,化学分析占主导地位,仪器分析种类少和精度低。阶段二:20世纪40年代后,仪器分析的大发展时期 第二次变革,仪器分析的发展。 阶段三:八十年代处初,以计算机应用为标志的分析化学第三次变革 2、掌握仪器分析的分类和发展特点 分类:电化学分析法、光学分析法、色谱分析法、其它仪器分析法。 发展特点:提高灵敏度, 解决复杂体系的分离问题, 微型化及微环境的表征与测量, 扩展时空多维信息, 形态、状态分析及表征, 生物大分子及生物活性物质的表征与测定, 非破坏性检测与遥测, 自动化及智能化。 3、分析仪器的性能应从哪些方面进行评价? 精密度:标准偏差、相对标准偏差、方差、变异系数 误差:绝对误差、相对误差 灵敏度:校正灵敏度、分析灵敏度 检测限:空白加3倍的空白标准偏差 线性范围:可以分析的浓度范围 选择性:选择性系数 4、仪器分析常用的校正方法?各有何特点? 标准曲线法:标准物配制浓度要准确,标准基体与样品基体一致 标准加入法:基体相近,基体干扰相同,但适用于小数量的样品分析 内标法:克服或减少仪器或方法的不足等引起的随机误差或系统误差 5、了解分析仪器的组成部分 信号发生器——(分析信号)——检测器——(输入信号)——信号处理器——读出装置 6、内标元素和分析线对选择的条件? 内标元素应是原来试样中不含或含量少的元素, 内标物的激发电位应与分析线相同或尽量相近, 内标元素的待测元素应具有相近的电离电位, 两条谱线的波长应接近, 分析线对附近的背景干扰应尽量小 第二章:离心与电泳技术 1、理解相对离心力场(g)和沉降系数(s)的物理意义。 相对离心力场:转头所产生的最大离心力场是重力场的多少倍。 沉降系数:单位离心力场的沉降速度。 迁移率:单位电场强度下电荷移动速率,取决于物质本身。

化学分析试题及答案 一、判断题。10分 1、(× )在化学定量分析中,常采用的分析方法是微量分析。 2、(√ )金属指示剂与金属离子生成的配合物的稳定性应比金属EDTA配合物的稳定性要差一些。 3、(√ )指示剂的变色范围越窄越好。 4、(× )酸碱滴定中溶液愈浓,突跃范围愈大,可供选择的指示剂愈多。 5、(√ )当金属离子与指示剂形成的显色配合物的稳定性大于金属离子与EDTA 形成的配合物的稳定性时,易产生封闭现象。 6、(× )高锰酸钾法通常在强酸性溶液如HNO 溶液中进行。 3 7、(√ )使用酸式滴定管时,应大拇指在前,食指和中指在后。 8、(√ )随机误差具有重复性,单向性。 9、(× )滴定分析中,指示剂颜色突变时停止滴定,这一点称为化学计量点。 10、(× )有两组分析数据,要比较它们的测量精密度有无显着性差异,应当用Q验。 二、选择题。20分

1、分析化学依据分析的目的、任务可分为:…………………………………………( A ) A:定性分析、定量分析、结构分析 B:常量分析、半微量分析、微量分析C:无机分析、有机分析 D:化学分析、仪器分析 2、下列误差属于系统误差的是:……………………………………………………( B ) A:天平零点突然变化 B:读取滴定管的度数量偏高 C:环境温度发生变化 D:环境湿度发生变化 3、用于反应速度慢或反应物是固体,加入滴定剂后不能立即定量完成或没有适当的指示剂的滴定反应,常采用的滴定方法是:………………………………………………( B ) A:直接滴定法 B:返滴定法 C:置换滴定法 D:间接滴定法 4、以下试剂不能作为基准物质的是:…………………………………………… ( D ) A:优级纯的Na 2B 4 O 7 ·10H 2 O B:99.99%的纯锌 C:105-110。C烘干2h的Na 2C 2 O 4 D:烘干的Na 2 C0 3

现代仪器分析与实验技术 一.名词解释 标准曲线:是待测物质的浓度或含量与仪器信号的关系曲线,由于是用标准溶液测定绘制的,所以称为标准曲线。 准确度:是指多次测定的平均值与真值(或标准值)相符合的程度,常用相对误差来表示。 超临界流体:某些具有三相点和临界点的纯物质,当它在高于其临界点即高于其临界温度和临界压力时,就变成了既不是气体也不是液体而是一种性质介于气体和液体之间的流体,称为超临界流体。 延迟荧光:分子跃迁至T1态后,因相互碰撞或通过激活作用又回到S1态,经振动弛豫到达S1的最低振动能级再发射荧光。这种荧光称为延迟荧光。 精密度:是指在相同条件下用同一方法对同一试样进行的多次平行测定结果之间的符合程度。 灵敏度:指被测组分在低浓度区,当浓度改变一个单位时所引起的测定信号的改变量,它受校正曲线的斜率比较和仪器设备本身精密度的限制。 检出限:是指能以适当的置信度被检出的组分的最低浓度或最小质量。 线性范围:指定量测定的最低浓度到遵循线性响应关系的最高浓度间的范围。 梯度洗脱:指在一个分析周期中,按一定的程序连续改变流动相中溶剂的组成(如溶剂的极性、离子强度、pH等)和配比,使样品中的各个组分都能在适宜的条件下得到分离。 锐线光源:锐线光源是空心阴极灯中特定元素的激发态,在一定条件下发出的半宽度只有吸收线五分之一的辐射光。 自吸收:指当浓度较大时,处于激发光源中心的原子所发射的特征谱线被外层处于基态的同类原子所吸收,使谱线的强度减弱,这种现象称为自吸收。 原子线:原子外层电子吸收激发能后产生的谱线称为原子线。 离子线:离子外层电子从高能级跃迁到低能级时所发射的谱线。 电离能:使原子电离所需要的最小能量。 共振线:在所有原子发射的谱线中凡是由各高能级跃迁到基态时所长生的谱线。

1.以下属于仪器分析方法的是?光学分析法、色谱分析法 2.色谱分析过程中,欲提高分离度,可采取降低柱温 3.仪器分析法的主要特点是:分析速度快,灵敏度高,重现性好,试样用量少,选择性高 4.同一人员在相同条件下,测定结果的精密度称为:重复性 5.不同人员在不同实验室测定结果的精密度称为:再现性 6.分析测量中系统误差和随机误差的综合量度是:准确度 7.分析方法的灵敏度和精密度的综合指标是:检出限 8.分析仪器的主要性能指标是:精密度、准确度、检出限 9.在1840年发生的法国玛丽投毒案中,采用马氏试砷法进行毒物检验。加热式样中含有砷的化合物,则生成的AsH3在管内生成黑亮的单质砷。此分析方法属于:化学分析法 10.在1840年发生的法国玛丽投毒案中,玛丽被怀疑采用砷毒杀自己的丈夫,法医在鉴定砒霜中毒时,第一次没有检测到死者胃粘膜中的砷,原因是:采样方法有误 11.在1993年发生的史瓦哥投毒案中,毒物鉴定的分析方法属于:仪器分析法 12.在1993年发生的史瓦哥投毒案中,试样的纯化方法属于:色谱法 13.光谱分析法与其他仪器分析法的不同点在于光谱分析法研究涉及的是:光辐射与试样间的相互作用与能级跃迁 14.每一种分子都具有特征的能级结构,因此,光辐射与物质作用时,可以获得特征的分子光谱。根据试样的光谱,可以研究试样的组成和结构。 15.太阳光(日光)是复合光,而各种等(如电灯、酒精灯、煤气灯)光是复合光。× 16.受激物质从高能态回到低能态时,如果以光辐射形式释放多余能量,这种现象称为:光的发射 17.原子光谱是一条条彼此分立的线光谱,分子光谱是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。√ 18.不同物质,在产生能级跃迁是,吸收的光的频率是相同的。× 19.频率、波长、波数及能量的关系是:频率越高,波长越短,波数越高,能量越高 20.按照产生光谱的物质类型不同,光谱可以分为:原子光谱、分子光谱、固体光谱 21.光谱分析仪通常由四个基本部分组成:信号发生系统、色散系统、检测系统、信息处理系统 22.原子发射光谱是由于原子的外层电子在不同能级间的跃迁而产生的。 23.原子发射光谱属于线光谱 24.原子发射光谱法利用标准光谱比较法定性时,通常采用铁谱 25.无法用原子发射光谱分析的物质是有机物和大部分非金属元素 26.在原子光谱仪器中,能够将光信号转变为电信号的装置是光电倍增管 27.下面哪一项不是原子发射光谱法使用的光源?空心阴极灯 28.处于第一激发态的电子直接跃迁到基态能级时所发射的谱线成为主共振(发射)线 29.根据待测元素的原子在光激发下所辐射的特征光谱研究物质含量的方法称为原子荧光法 30.大米中的镉含量可以使用下面哪些方法进行检测?原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光法 31.原子吸收光谱法中,背景吸收产生的干扰主要表现为火焰中产生的分子吸收及固体微粒的光散射 32.原子吸收光谱法中的物理干扰可用下述哪种方法消除?标准加入法 33.原子吸收测定中,以下叙述和做法正确的是?在维持稳定和适宜的光强条件下,应尽量选用较低的灯电流

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。 已知一物质在它的最大吸收波长处的摩尔吸收系数κ为 1.4×104L·mol-1·cm-1,现用1cm吸收池测得该物质溶液的吸光度为0.850,计算溶液的浓度。 解:∵A=KCL ∴C=A/(KL)=0.850/(1.4×104×1)=0.607×10-4(mol·L-1 ) 10.K2CrO4的碱性溶液在372nm处有最大吸收,若碱性K2CrO4溶液的浓度c(K2CrO4)=3.00×10-5mol· L-1,吸收池长度为1cm,在此波长下测得透射比是71.6%。计算:(1)该溶液的吸光度;(2)摩尔吸收系数;(3)若吸收池长度为3cm,则透射比多大? 解:(1)A=-lgT=-lg71.6%=0.415 (2)K=A/(CL)=0.415/(3.00×10-5×1)=4.83×103 (L·mol-1·cm-1 ) (3)∵lgT=-A=-KCL=-4.83×103×3.00×10-5×3=-0.4347 ∴T=36.75% 苯胺在λmax为280nm处的κ为1430 L·mol-1·cm-1,现欲制备一苯胺水溶液,使其透射比为30%,吸收池长度为1cm,问制备100mL该溶液需苯胺多少克? 解:设需苯胺X g,则∵A=-lgT= KCL ∴0.523=1430×(X/M×100×10-3) ×1 X=3.4×10-3g 精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次平行测定所得测定结果的一致程度。精密度常用测定结果得标准偏差 s 或相对标准偏差(sr)量度。 二光分析导论 和活度) 四原子吸收光谱法 原子吸收光谱法的分析方法 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。主共振吸收线就是该元素的灵敏线,也是原子吸收中最主要的分析线。基态原子数与待测元素含量的关系温度增加,则Nq/N0 大,即处于激发态的原子数增加;当温度保持不变时,电子跃迁能级差越小的元素,形成的激发态原子就越多, Nq/N0 则越大 轮廓表示原子吸收线轮廓的特征量 是吸收线的特征频率V o和宽度。 2)极大(峰)值吸收法以半宽比 吸收线的半宽还要小得多的锐线光 源来代替产生连续光谱的激发光 源,测量谱线的峰值吸收。 光源:锐线光源空心阴极灯 火焰类型:富燃焰、贫燃焰、化学 计量火焰 低温原子化技术:氢化物发生法(Sn As Se Sb Ge Pb)和冷原子化法(汞) 测定条件选择 ①狭缝宽度——不引起吸光度减 小的最大狭缝宽度②分析线— —灵敏度高、干扰少 ③灯电流——保证输出稳定和适 当光强的条件下,尽量选用低的工 作电流 ④试样用量——根据实验确定,在 合适的燃烧器高度下,调节毛细管 出口的压力以改变进样速率,达到 最大吸光度值的进样量 特征浓度:Cc(又称百分灵敏度) 是指产生1%净吸收(吸光度为 0.0044)的待测元素浓度。 干扰及消除方法※ 物理干扰、化学干扰、电离干扰、 光谱干扰 1、物理干扰消除:配制与待测溶液 组成相似的标准溶液或者采用标准 加入法,使试液与标准溶液的物理 干扰相一致 2、化学干扰消除:①加释放剂消除: 能与干扰元素生成更稳定、更难挥 发的化合物,而释放待测元素。 ②加保护剂消除:能与待测元素形 成络合物,在元素中更易原子化 3、电离干扰消除:加入消电离剂消 除,大量易电离的其它元素抑制待 测元素的电离 4、光谱干扰消除:非共振线干扰— 减小狭缝消除 背景吸收干扰(空白校正、氘灯校 正和塞曼效应校正) 五紫外-可见吸收光谱法 利用紫外-可见分光光度计测量物 质对紫外-可见光的吸收程度和紫 外-可见吸收光谱来确定物质的组 成、含量,推测物质结构的分析方 法。 朗伯—比尔定律A=kcL 电子跃迁的类型 成键σ电子(单键轨道) 成键π电子(双键或叁键轨道) 未成键n 电子(非键轨道)主要有 四种跃迁所需能量ΔΕ大小顺序 为:n→π*<π→π*≤n→σ*<σ →σ* 吸收带:R吸收带n→π*跃迁产生 K共轭体系中的π→π*B芳香族 化合物的π→π*产生的精细结构 吸收带E芳香族化合物的π→π* 产生的,芳香族化合物特征吸收 影响紫外可见吸收光谱的因素 1. 共轭效应π→π共轭使吸收峰 波长长移,吸收强度增加 2. 助色效应助色团的n电子与发 色团的π电子共轭,使吸收峰波长 长移,吸收强度增加的现象。 3. 超共轭效应烷基的σ电子与共 轭体系中的π电子共轭,使吸收峰 波长长移,吸收强度增加的现象。 4. 溶剂效应由溶剂的极性强弱引 起吸收峰波长发生位移,吸收强度 和形状发生改变的现象。(溶剂极性 增加)长移:π→π*吸收峰向长波 方向移动的现象。红移短移:π→ π*吸收峰向短波方向移动的现象。 紫移 测量条件选择,应注意: 1、入射光波长的选择: 选择被测物质的最大吸收波长作为 入射光波长。这样,灵敏度较高, 偏离朗伯-比耳定律的程度减小。 当有干扰物质存在时,应根据“吸 收最大、干扰最小”的原则选择入 射光波长。 2、吸光度读数范围的选择:为了减 少浓度的相对误差,提高测量的准 确度,一般控制待测液的吸光度在 0.2~0.7,可通过改变称样量、稀释 溶液以及选择不同厚度的吸收池来 控制吸光度。 3参比的溶液选择原则是使溶 液的吸光度能真正反应待测物的浓 度。 ①纯溶剂空白:当试液、试剂、显 色剂均无色时,可用蒸馏水作参比 液,称纯溶剂空白。 ②试剂空白:试液无色,试剂、显 色剂有色,采用不加试液的空白溶 液作参比,称试剂空白。 ③试液空白:试剂和显色剂均无色 时,而试液中其他离子有色时,应 采用不加显色剂的试液溶液作参比 液,称试液空白。 4、溶剂的选择:饱和有机化合物的 选择:低极性、惰性 5、显色反应条件:ph值范围 七分子发光光谱 分子去激类型:无辐射去激;辐射 去激 分子荧光分子磷光 原理分子第一 单重激发 态(S1) 的最低振 动能级到 基态(S0) 的不同振 动能级的 辐射跃迁 分子第一 三重激发 态(T1) 的最低振 动能级到 基态(S0) 的不同振 动能级的 辐射跃迁 特点概率大, 辐射过程 快, 损耗能量 大,波长 磷光大于 荧光,寿 命长 十一电化学分析法 电极分类 按电极电位形成的机理把能够建立 平衡电位的电极分为金属基电极和 膜电极第一类电极:金属和该金 属离子溶液组成的电极体系,电位 由金属离子活度系数决定 第二类电极;金属、金属难溶盐与该 难溶盐的阴离子溶液相平衡构成, 与该溶液中构成难容盐的阴离子活 度的对数呈线性关系常见甘汞电 极、Ag—AgCl电极 第三类电极:零类电极,由石墨、 金铂等惰性导体浸入含有氧化还原 电对的溶液中构成,也成氧化还原 电极。(溶液中氧化还原电对的性质 十六气相色谱法 适用范围:沸点在500度以下;在 操作条件下,热稳定性良好的物质, 原则上均可采取气相色谱法。 固定液的选择:根据相似相容原理 气相色谱检测器类型 浓度型:热导检测器、电子捕获器 质量型:氢火焰离子化检测器、火 焰光度检测器 操作条件的选择:载气及其流速的 选择;柱温的选择;载体和固定液 含量的选择;进样条件的选择 毛细血管和填充柱的区别:1、采用 分流进样方式 2、尾吹系统 十七高效液相色 适用范围:不受样品挥发和热稳即 相对分子质量的限制,只要把样品 制成溶液即可 基本部分:高压输液系统,进样系 统,分离系统,检测系统 正相键合色谱与反向键和色谱的区 别: 正相:流动相极性低而固定相高 反向:流动相极性大于固定相极性

σ分析化学:是研究获取物质的组成、形态、结构等信息及其相关理论的科学。 分析化学分为化学分析和仪器分析 化学分析:利用化学反应及其计量关系进行分析的一类分析方法。 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。 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 仪器分析方法的评价指标:1.精密度2.准确度3.选择性4.灵敏度5.检出限6.标准曲线 仪器分析应用领域:1社会:体育(兴奋剂)、生活产品质量(鱼新鲜度、食品添加剂、农药残留量)、环境质量(污染实时检测)、法庭化学(DNA技术,物证)2化学:新化合物的结构表征;分子层次上的分析方法;3生命科学:DNA测序;活体检测;4环境科学:环境监测;污染物分析;5材料科学:新材料,结构与性能;6药物:天然药物的有效成分与结构,构效关系研究;7外层空间探索:微型、高效、自动、智能化仪器研制。 仪器分析发展趋势:1 引进当代科学技术的新成就,革新原有仪器分析方法,开发新仪器分析方法2 分析仪器实现小型化、自动化、数学化和计算机化3 发挥各种仪器分析方法的特长,实现不同仪器分析方法的联用。如气-质谱联用4各学科互相渗透,与各学科所提出的新要求、新任务紧密结合,促进仪器分析的发展5仪器分析的发展,可为新理论、新技术的研究提供强有力的研究手段,推动其飞速发展 光学分析法:以物质的光学性质为基础建立的分析方法 物质对光的吸收: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 光与物质的相互作用:1.光的吸收、发射2.光的透射、散射和折射3.光的干涉、衍射和偏振分子吸光分析法:基于物质分子对光的选择性吸收而建立的分析方法。它包括比色法和分子吸收分光光度法 分子吸光分析法:1.比色法(基于比较待测溶液颜色的分子吸光分析法称为比色法,它分为目视比色和光电比色法)2.分子吸收光谱法(紫外吸收分光光度法、可见吸收分光光度法和

中南林业科技大学食品科学与工程学院课程考试试卷 此课程为闭卷考试! 课程名称:现代仪器分析;试卷编号: A 卷;考试时间:100分钟 注意:答案请写在答题纸上! 一、填空题(每空2分,共20分) 1、根据固定相的不同,气相色谱法分为 和 。 2、紫外可见分光光度计中,在可见光区使用的光源是 ,用的棱镜和比色皿的材质可以是玻璃; 而在紫外光区使用的光源是 ,用的棱镜和比色皿的材质一定是 。 3、在荧光光谱中, 测量时, 通常检测系统与入射光的夹角呈 度。 4、物质的紫外吸收光谱基本上是其分子中 及 的特性,而不是它的整个分子的特 性。 5、在原子吸收光谱分析中,只有采用发射线半宽度比吸收线半宽度小得多的 ,且使它们的 中心频率一致,方可采用测量 来代替测量积分吸收的方法。。 二、选择题(每题2分,共20分) 1、气相色谱分析使用热导池检测器时,最好选用( )做载气,其效果最佳。 ①H 2气 ②He 气 ③Ar 气 ④N 2气 2、分离有机胺时,最好选用的气相色谱柱固定液为( )。 ①非极性固定液 ②高沸点固定液 ③混合固定液 ④氢键型固定液 3、一般气相色谱法适用于( )。 ①任何气体的测定 ②任何有机和无机化合物的分离测定 ③无腐蚀性气体与在气化温度下可以气化的液体的分离与测定 ④无腐蚀性气体与易挥发的液体和固体的分离与测定 4、气相色谱仪分离效率的好坏主要取决于下列何种部件( )。 ①进样系统 ②分离柱 ③热导池 ④检测系统。 5、选择固定液的基本原则是( )。 ①相似相溶 ②待测组分分子量 ③组分在两相的分配 ④流动相分子量 6、原子吸收光谱分析仪的光源是( )。 ①氢灯 ②氘灯 ③钨灯 ④空心阴极灯 7、电子能级间隔越小,跃迁时吸收光子的( )。 学专业班级 装订线(答题不得超过此线)

第一章、绪论 1、分析化学由仪器分析和化学分析组成。化学分析主要测定含量大于1%的常量组分;现代仪器分析具有准确、灵敏、快速、自动化程度高的特点,常测定含量很低的微、痕量组分。 2、仪器分析方法分为光分析法、电化学分析法、分离分析法、其他分析法。 3、主要评价指标有:精密度、准确度、选择性、标准曲线、灵敏度、检出限。 4、标准曲线的线性范围越宽,式样测定的浓度适用性越强。 5、检出限以浓度表示时称作相对检出限;以质量表示时称作绝对检出限。 6、检出限D=3So/b So为空白信号的标准偏差;b为灵敏度即标准曲线的斜率。 7、采样的原则:要有代表性;采样的步骤:采集、综合、抽取;采集方法:随即取样与代表性取样结合的方式;样品的制备:粉碎、混匀、缩分(四分法)。 8、提取的效果取决于溶剂的选择和提取的方法。 9、溶剂选择的原则:对待测组分有最大的溶解度而对杂质有最小的溶解度。 10、消解法有干法和湿法。湿法主要采用:压力密封消解法、微波加热消解法。 11、样品纯化主要采用色谱法、化学法和萃取法。 1、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 5、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。 6、分子光谱:处于气态或溶液中的分子,当发生能级跃迁时,所发射或吸收的是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。 7、吸收光谱:当物质受到光辐射作用时,物质中的分子或原子以及强磁场中的自选原子核吸收了特定的光子之后,由低能态被激发跃迁到高能态,此时如将吸收的光辐射记录下来,

现代仪器分析复习题不完全整理中国海洋 大学

第一章绪论复习题 一.名词解释 1. 灵敏度 2. 相对标准偏差 3. 检出限 4. 信噪比 5. 定量限 二.简答题 1.仪器分析方法有哪些分类?

2.仪器性能指标有哪些?分别如何判定? 3.常用三种仪器分析校正方法各有何特点? 第二章原子发射光谱法复习题 一.名词解释 1. 等离子体 2. 趋肤效应 3. 通道效应 4. 共振线 5. 分析线 6. 谱线自吸 7. 光谱载体 8. 光谱缓冲剂 二.简答题

1.原子光谱与原子结构、原子能级有什么关系?为什么能用它来进行物质的定性分析? 能量,跃迁,转换,电磁辐射释放 2.光谱分析时狭缝宽度如何选择? 定性:较窄提高分辨率 定量:较宽提高灵敏度 3.影响原子发射谱线强度的因素有哪些?(同教材P46-47 3-9) 1)统计权重:谱线强度与激发态和基态的统计权重之比g i/g o成正比 2)跃迁概率:谱线强度与跃迁概率成正比 3)激发能:负相关 4)激发温度:正相关。但升高温度易电离。 5)基态原子数:一定实验条件下,上述条件影响因素均为常数,则谱线强度与基态原子数成正比。 4.简述ICP :光源的组成、形成原理及特点。 组成:ICP 光源是由高频发生器和感应圈、等离子体炬管和供气系统、试样引入系统组成 原理:当高频发生器接通电源后,高频电流I通过感应线圈产生交变磁场。

开始时,管内为Ar气,不导电,需要用高压电火花触发,使气体电离后,在高频交流磁 场的作用下,带电粒子高速运动,碰撞,形成“雪崩”式放电,产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流(涡电流),其电阻很小,电流很大(数百安),产生高温。又将气体加热、电离,在管口形成稳定的等离子体焰炬。 特点:优点: (1)检出限低,一般在10-5~10-1ug/mL。可测70多种元素。 温度高,“通道效应”,停留时间长,惰性气氛,原子化条件好,有利于难熔化合物的分解和元素激发。 (2)稳定性好,精密度、准确度高。 中心通道进样对等离子体的稳定性影响小;RSD 1%。 (3)自吸效应、基体效应小,电离干扰小,无电极污染。 “趋肤效应”使表面温度高轴心温度低,自吸效应小;进样量小; ICP中电子密度大,碱金属电离的影响小;ICP焰炬是气体放电。 (4)线性范围宽,可达4~6个数量级。 除痕量、微量元素,还可测高含量元素。 (5)可进行多元素同时测定或顺序测定。 与其他光源相比,定量分析的功能更强。 缺点:对非金属测定的灵敏度低; 仪器昂贵; 操作费用高。

第一章绪论复习题 一.名词解释 1. 灵敏度 2. 相对标准偏差 3. 检出限 4. 信噪比 5. 定量限 二.简答题 1.仪器分析方法有哪些分类?

2.仪器性能指标有哪些?分别如何判定? 3.常用三种仪器分析校正方法各有何特点? 第二章原子发射光谱法复习题 一.名词解释 1. 等离子体 2. 趋肤效应 3. 通道效应 4. 共振线 5. 分析线 6. 谱线自吸 7. 光谱载体 8. 光谱缓冲剂 二.简答题

1.原子光谱与原子结构、原子能级有什么关系?为什么能用它来进行物质的定性分析? 能量,跃迁,转换,电磁辐射释放 2.光谱分析时狭缝宽度如何选择? 定性:较窄提高分辨率 定量:较宽提高灵敏度 3.影响原子发射谱线强度的因素有哪些?(同教材P46-47 3-9) 1)统计权重:谱线强度与激发态和基态的统计权重之比g i/g o成正比 2)跃迁概率:谱线强度与跃迁概率成正比 3)激发能:负相关 4)激发温度:正相关。但升高温度易电离。 5)基态原子数:一定实验条件下,上述条件影响因素均为常数,则谱线强度与基态原子数成正比。 4.简述ICP :光源的组成、形成原理及特点。 组成:ICP 光源是由高频发生器和感应圈、等离子体炬管和供气系统、试样引入系统组成 原理:当高频发生器接通电源后,高频电流I通过感应线圈产生交变磁场。 开始时,管内为Ar气,不导电,需要用高压电火花触发,使气体电离后,在高频交流磁场的作用下,带电粒子高速运动,碰撞,形成“雪崩”式放电,产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流(涡电流),其电阻很小,电流很大(数百安),产生高温。又将气体加热、电离,在管口形成稳定的等离子体焰炬。 特点:优点: (1)检出限低,一般在10-5~10-1ug/mL。可测70多种元素。

武汉工程大学 2010—2011学年度第二学期期末试卷 考试课程:现代仪器分析考核类型:考试A卷 考试形式:闭卷出卷教师:徐兰英 考试专业:环境工程考试班级:研究生 一、名词解释(5×4) 1、离子色谱 2、参比电极 3、生色团 4、摩尔吸光系 5、酸差 二、选择题(从下列各题备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在答题纸上。多选 或少选均不给分。每小题2分,共30分。) 1、符合吸收定律的溶液稀释时,其最大吸收峰波长位置。 A、向长波移动 B、向短波移动 C、不移动 D、不移动,吸收峰值降低 2、分子的紫外-可见吸收光谱呈带状光谱,其原因是什么?。 A、分子中价电子运动的离域性质; B、分子中价电子能级的相互作用; C、分子振动能级的跃迁伴随着转动能级的跃迁; D、分子电子能级的跃迁伴随着振动、转动能级的跃迁。 3、下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是。 A、柱温 B、载气的种类 C、柱压 D、固定液膜厚度 4、用NaOH直接滴定法测定H3BO3含量能准确测定的方法是。 A、电位滴定法 B、酸碱中和法 C、电导滴定法 D、库伦分析法 5、总离子强度调节缓冲剂的最根本的作用是。 A、调节pH值 B、稳定离子强度 C、消除干扰离子 D、稳定选择性系数 6、已知在c(HCl)=1mol/L的HCl溶液中:ΦCr2O72-/Cr3+=1.00V, ΦFe3+/Fe2+=0.68V。若以K2CrO7滴定Fe2+ 时,选择下列指示剂中的哪一种最适合。 A、二苯胺(Φ=0.76V); B、二甲基邻二氮菲—Fe3+(Φ=0.97V); C、次甲基蓝(Φ=0.53V); D、中性红(Φ=0.24V); 7、进行电解分析时,要使电解能持续进行,外加电压应。 A、保持不变 B、大于分解电压 C、小于分解电压 D、等于分解电压 A卷【第页共页】

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。 ⑷ 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。 分子光谱:处于气态或溶液中的分子,当发生能级跃迁时,所发射或吸收的是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。 吸收光谱:当物质受到光辐射作用时,物质中的分子或原子以及强磁场中的自选原子核吸收了特定的光子之后,由低能态被激发跃迁到高能态,此时如将吸收的光辐射记录下来,得到的就是吸收光谱。 发射光谱:吸收了光能处于高能态的分子或原子,回到基态或较低能态时,有时以热的形式释放出所吸收的能量,有时重新以光辐射形式释放出来,由此获得的光谱就是发射光谱。 选择内标元素和分析线对有什么要求? a.若内标元素是外加的,则该元素在分析试样中应该不存在,或含量极微可忽略不计,以免破坏内标元素量的一 致性。 b.被测元素和内标元素及它们所处的化合物必须有相近的蒸发性能,以避免“分馏”现象发生。 c.分析线和内标线的激发电位和电离电位应尽量接近(激发电位和电离电位相等或很接近的谱线称为“均称线 对”);分析线对应该都是原子线或都是离子线,一条原子线而另一条为离子线是不合适的。 d.分析线和内标线的波长要靠近,以防止感光板反衬度的变化和背景不同引起的分析误差。分析线对的强度要合 适。 e.内标线和分析线应是无自吸或自吸很小的谱线,并且不受其他元素的谱线干扰。 原子荧光光谱是怎么产生的?有几种类型? 过程: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。 三种类型:共振荧光、非共振荧光与敏化荧光。 为什么原子发射光谱法可采用内标法来消除实验条件的影响? 影响谱线强度因素较多,直接测定谱线绝对强度计算难以获得准确结果,实际工作多采用内标法。内标法属相对强度法,是在待测元素的谱线中选一条谱线作为分析线,然后在基体元素或在加入固定量的其他元素的谱线中选一条

现代仪器分析 绪论: 1仪器分析定义:现代仪器分析就是以物质的物理性质或物理化学性质及其在分析过程中所产生的分析信号与物质的内在关系为基础,借助比较复杂或特殊的现代仪器,对待测物质进行定性、定量及结构分析与动态分析的一类分析方法。2仪器分析的特点:灵敏度高,试样用量少;选择性好;操作简便,分析速度快,自动化程度高;用途广泛,能适应各种分析要求;相对误差较大。需要价格比较昂贵的专用仪器。3仪器分析包括:光分析法;分离分析法;电化学分析法;分析仪器联用技术;质谱法。4光分析:光分析法就是利用待测组分的光学性质(如光的发射、吸收、散射、折射、衍射、偏振等)进行分析测定的一种仪器分析方法。5光谱法包括:紫外/可见吸收光谱法;原子吸收光谱法;原子发射光谱法;分子发光分析法;拉曼光谱法;红外光谱法。6电化学分析法:电化学分析法就是利用待测组分在溶液中的电化学性质进行分析测定的一种仪器分析方法。7电化学分析法包括:电导分析法;电位分析法;极谱与伏安分析法;电解与库仑分析法。8分离分析法:利用物质中各组分间的溶解能力、亲与能力、吸附与解吸能力、渗透能力、迁移速率等性能的差异,先分离后分析测定的一类仪器分析方法。分离分析法包括:超临界流体色谱法;气相色谱法;高效液相色谱法;离子色谱法;高效毛细管电泳法;薄层色谱法。9质谱法:质谱法就是将待测物质置于离子源中电离形成带电离子,让离子加速并通过磁场或电场后,离子将按质荷比(m/z)大小分离,形成质谱图。依据质谱线的位置与质谱线的相对强度建立的分析方法称为质谱法。10联用分析技术:已成为当前仪器分析的重要发展方向。将几种方法结合起来,特别就是分离方法(如色谱法)与检测方法(红外吸收光谱法、质谱法、原子发射光谱法等)的结合,汇集了各自的优点,弥补了各自的不足,可以更好地完成试样的分析任务。气相色谱—质谱法(GC—MS)、气相色谱—质谱法—质谱法(GC—MS—MS)、液相色谱—质谱法(HPLC—MS)。11仪器分析方法的主要评价指标:精密度(Precision) ;准确度(Accuracy);选择性(Specificity);标准曲线(Calibration Curve);灵敏度(Sensitivity);检出限(Detection Limit)。12精密度:指在相同条件下用同一方法对同一样品进行多次平行测定结果之间的符合程度。同一人员在相同条件下测定结果的精密度—重复性、不同人员在不同实验室测定结果的精密度—再现性。13准确度:指测定值与真值相符合的程度。准确度常用相对误差Er来描述; Er越小,准确度越高。准确度就是分析过程中系统误差与随机误差的综合反映,准确度愈高分析结果才愈可靠。14选择性:指分析方法不受试样中基体共存物质干扰的程度。选择性越好,即干扰越少。15标准曲线:就是待测物质的浓度(或含量)与仪器响应(测定)信号的关系曲线。标准曲线的直线部分所对应的待测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。16灵敏度:待测组分单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值的变化程度,用b表示。指在浓度线性范围内标准曲线的斜率。斜率越大,方法的灵敏度就越高。17检出限:指某一分析方法在给定的置信度能够被仪器检出的待测物质的最低量。D=3S0/b;S0—空白信号(仪器噪声)的标准偏差、b—分析方法的灵敏度(标准曲线的斜率)、3—IUPAC建议在一定置信度所确定的系数。检出限就是方法的灵敏度与精密度的综合指标,方法的灵敏度越高,精密度越好,检出限就越低。精密度、准确度及检出限就是评价仪器性能及分析方法的最主要技术指标。 第一章光分析法导论 1光分析法:基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法。电磁辐射范围:射线~无线电波所有范围、相互作用方式:吸收、发射、散射、反射、折射、干涉、衍射与偏振等。光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其她方法不可取代的地位。2电磁辐射的波粒二象性:光在传播时主要表现出波动性,可用波长(或波数)、频率υ描述;在与其她物质相互作用时,主要表现出粒子性,可用能量描述。3光的吸收:M + 光子→M*当光与物质接触时,某些频率的光被选择性

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