仪器分析复习重点

质谱法：利用电磁学原理，将化合物电离成具有不同质量的离子，然后按其质荷比（m/z)的大小依次排列成谱，收集和记录下来称为质谱。以质谱为基础建立起来的分析方法称为质谱分析法生色团：含有不饱和键，能吸收紫外线，可见光产生π→π*或n→π*跃迁的集团称为发色集团（生色团）助色团：含有未成键n原子，本身不产生吸收峰，但与发色团相连时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集团，称为助色团程序升温：柱温按一定的程序连续或分阶段的进行升温，适用于宽沸程样品分配系数：在一定温度下组分在两相间，分配达到平衡时的浓度比（单位是g/ml）称为分配系数，用K表示即K=组分在固定相的浓度/组分在流动相的浓度=Cs/Cm（分配系数是色谱分离的依据)分配比:在一定温度下组分在两相间，分配达到平衡时的物质的量的比=组分在固定相的质量/组分在流动相的质量=Ms/Mm梯度淋洗将两种（或多种）不同极性的溶剂，在分离过程中连续或阶梯地改变流动相组成称为梯度淋洗核磁共振波谱法：利用自旋原子核在外磁场作用下的核自旋能级跃迁所产生的吸收电磁波谱来研究有机化合物结构与组成的一种分析方法，称为核磁共振波谱法共振线：在原子发射的所有谱线中，凡是由高能态跃迁回基态时所发射的谱线叫共振线化学位移：在测定一个化合物中某种自旋核的核磁共振谱时，其共振吸收峰的位置（频率或磁场）将随着该自旋核的化学环境不同而变化，这种变化称为化学位移n+1规律：如果某氢核相邻的碳原子上有n个状态相同（化学等价）的H核，此核的吸收峰通常被裂为n+1个，通常称为n+1规则等离子体：是由电子，离子，中性粒子所组成的，在总体上成电中性的气体氮规则由CH（O）N组成的离子其N为偶数个（包括零）时，如果离子的质量数m为偶数，必含有奇数个电子，如果离子质量数为奇数，必含有偶数个电子，反之当N为奇数时，若离子的质量数m为偶数，则必含有偶数个电子，如果离子质量数为奇数，必含有奇数个电子Stokes位移（荧光）由于荧光物质分子吸收的光能经过无辐射去激的消耗降至S1状态的最低振动能级，因而所发射的荧光的波长比激发光长，能量比激发光小，这种现象称为Stokes位移填空选择固定相的种类：固体固定相，液体固定相，聚合物固定相死时间（tM):不能被固定相滞留的组分从进样到出现峰最大值所需的时间保留时间（tR):组分从进样到柱后出现峰最大值时所需的时间：（AC）色谱定性分析的方法：与标样对照的方法，利用保留值指数定性，与其他方法结合定性气相色谱法应用范围：可以分析气体、易挥发的液体和固体，及包含在固体中的气体，一般来说只要沸点在500℃以下，且在操作条件下热稳定性良好的物质，原则上均可以采用气相色谱分析法。对于受热易分解和挥发性低的物质，如果通过化学衍生的方法使其转化为热稳定性和高挥发性的衍生物，同样可以实现气相色谱的分离和分析（即：沸点低，热稳定性好，相对分子质量小）液相色谱法应用范围非常适合于分离生物大分子，离子型化合物，不稳定的天然产物以及其他各种高分子化合物等（即：沸点高，热稳定性差，相对分子质量大）正向液相色谱：键合相的极性大于流动相的极性为正相键合相色谱流动相极性低，而固定相极性高，极性弱的组分先出峰，对于极性强的组分有较大的保留值，常用于分离强极性化合物原子定量定性分析的依据是：根据试样光谱中的待测元素的谱线强度来确定元素浓度几种跃迁类型：σ→σ*，n→σ*，π→π*，n→π*，跃迁所需能量的大小：σ→σ*n→σ*≥π→π*n→π*紫外可见光的光源及波长范围：在可见区常用的光源为钨灯，可用的波长范围为350~1000nm在紫外区常用的光源为氢灯和氘灯，它们发射的连续光波波长范围为180~360nm原子吸收谱线变宽的影响因素：自然宽度（激发原子寿命越短，宽度越大），多普勒变宽（热变宽）（相对原子质量越小温度越高，变宽程度越大），压力变宽：洛伦兹变宽，（待测原子与其他粒子碰撞）和赫尔兹马克变宽（待测原子之间碰撞原子吸收背景矫正方法：空白矫正法，氘灯矫正法，塞曼效应矫正法原子吸收电离干扰的排除方法：加入一定量的比待测元素更易电离的其他元素（即消电离剂），以达到抑制电离的目的。红外指纹区1300~670cm-1,由于各振动之间的偶合，使得这个区域的吸收带变得非常复杂，对结构上的微小变化，表现的极为敏感，称为红外光谱中的指纹区红外官能团区：4000~1300cm-1，红外吸收光谱仪：用于测量和记录待测物质的红外光谱并进行结构分析与定性定量分析的仪器红外吸收光谱仪分类：色散型红外吸收光谱仪，傅里叶变换红外吸收光谱红外固体压片是溴化钾压片质谱峰离子种类：分子离子峰，同位素离子峰，碎片离子峰，亚稳离子峰，重排离子峰朗伯比尔吸收定律：原子吸收的吸光度与待测元素原子浓度成正比红外活性振动：凡能产生红外吸收的振动称为红外活性振动，否则就是非红外活性振动塔板理论（半经验理论）；将色谱分离过程比拟作蒸馏过程，将连续的色谱分离过程分割成多次的平衡过程的重复（类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程）；速率方程（也称范.弟姆特方程式）H=A+B/u+C·uH：理论塔板高度，u：流动相的线速度(cm/s)式中：A，B，C为三个常数A为涡流扩散项B为分子扩散项系数C为传质阻力系数u一定时，只有A，B，C较小时，H才能较小，柱效能才能较高。问答1、产生红外吸收的条件是什么？P85物质吸收红外光应该满足两个条件即辐射应该具有刚好能满足物质振动能级跃迁时所需的能量，辐射与物质间有偶合作用，因此当一定能量的红外光照射分子时如果分子中某个集团的振动频率与其一致同时分子在振动中伴随有偶极距变化，这时物质的分子就产生红外吸收2、用红外光谱测定样品时，所用的盐片是甚么物质？使用时应注意什么？为什么？溴化钾压片粉末样品常采用压片法，一般取试样1~3mg样品与200~300mg干燥的KBr粉末在玛瑙研钵中混匀，充分研细至颗粒直径小于2μm，用不锈钢铲取70~90mg放入压片模具内，在压片机上用5~10×107Pa压力压成透明薄片，即可用于测定。3、在有机化合物的鉴定及结构推测上，紫外吸收光谱所提供的信息具有什么特点？紫外吸收曲线中有哪些作为定性的参数？物质不同，其分子结构不同，则吸收光谱曲线不同λmax不同。所以可根据吸收光谱曲线对物质进行定性鉴定和结构分析。4、请画出双光束紫外分光光度法仪器的组成图（72页）并说明个部分的作用光源：提供入射光的装置，要求发射连续的具有足够强度和稳定的紫外和可见光，并且辐射强度随波长的变化尽可能小，使用寿命长单色器：将光源辐射的复合光色散成单色光的光学装置一般由狭缝，色散元件及透镜系统组成，最常用的色散元件是光栅和棱镜检测器：将光信号转化为电信号的装置，要求灵敏度高，响应时间短，噪声水平低且有良好的稳定性。常用的检测器有光电管，光电倍增管和光电二极管阵列检测器5、原子吸收光谱分析中为什么要用锐线光源锐线光源就是能辐射出谱线宽度很窄的原子线光源，该光源的使用不仅可以避免采用分辨率极高的单色器，而且使吸收线和发射线变成了同类线，强度相近，吸收前后发射线的强度变化明显，测量能准确进行。6、为什么原子吸收光谱法只适用于定量分析而不用于定性分析？7、原子发射光谱分析所用仪器有哪几部分组成，其主要作用是什么。激发源，分光系统，检测系统激发源的作用：为试样的蒸发、原子化和激发提供能量；，从而产生发射光谱，它的性能影响着谱线的数目和强度分光系统作用：将样品中待测元素的激发态原子（或离子）所发射的特征光经分光后，得到按波长顺序排列的光谱。检测系统作用：将原子的发射光谱记录或检测出来，以进行定性定量分析。8、高效液相色谱有哪几种定量方法，其中哪种是比较精确地定量方法，并简述其中一种。9、固定液的选择原则：①按极性相似原则选择：如果固定液与待测组分极性相似，则两者之间的作用力就强。待测组分在固定液中的溶解度就大分配系数就大，保留时间长，若分离极性和非极性混合物时，一般选用极性固定液，此时非极性组分先出峰②按官能团相似选择：若待测物质为酯类，则选择酯或聚酯类固定液。若待测液为醇类，可以选用聚乙二醇固定液③按主要差别选择：若待测组分之间的沸点是主要差别，可选用非极性固定液；若极性是主要差别，则选用极性固定液。④选择混合固定液，对于难于分离的负责样品可选择两种或两种以上的固定液10、高效液相色谱中，为什么流动相在使用之前必须进行脱气处理？脱气的方法？11、影响化学位移的因素？诱导效应，磁各向异性效应、溶剂效应、氢键（133页--134页）12、双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率？双聚焦质量分析器是在加速电场和磁场之间放置了一个静电场分析器，它是由恒定电场下的一个固定半径的管道构成的，加速后的离子束进入静电场后，只有动能一起曲率半径相应的离子才能通过狭缝2进入磁场，这样在磁场进行方向聚焦之前，实现了能量（或速率）上的聚焦，从而大大提高了分辨率