仪器分析期末考试题

1、仪器分析：仪器分析法是以测量物质的物理性质为基础的分析方法。由于这类方法通常需要使用较特殊的一起，故称之为“仪器分析”特点：简便，快捷，灵敏，易于实现自动化2、色谱分离技术分离原理：（色谱法，色层发，层析法）使混合物中各组分在两相间进行分配，其中一相是不懂的，成为固体相，另一相是了携带混合物流过此固体相的流体，成为流动相。当流动相中所喊混合物经过固体相时，就会与固体相发生作用。由于各组分在性质和结构上的差异，与固定相发生作用的大小、强弱也有差异，因此在同意推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后不同的次序从固定相中流出，这种借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离的技术，称为色谱分离技术活色谱法（色层发、层析法）3、色谱法分类：按流动相物态：色相、液相、超临界流体。按固体相的物态：气固、气液、液固、液液。按固体相使用形式：柱、纸、薄层。按分离过程：吸附、分配、离子交换、排阻。（色谱法）4、色谱图：以祖坟的浓度变化引起的电信号作为纵坐标，流出时间作横坐标，这种曲线成为色谱流出曲线5、基线：当色谱柱后没有组分进入检测器时，在实验操作条件下，反应检测器系统噪声随时间变化的线称为基线。基线漂移：基线随时间定向的缓慢变化基线噪声：各种因素所引起的基线起伏6、保留值：表示试样中各组分在色谱柱中滞留时间的数值。通常用时间或用将组分带出色谱柱。7、死时间Tm：不被固定相吸附成溶解的气体从进一样开始到柱后出现浓度最大值时所需时间8、保留时间Tr：被测组分从进样开始到柱后出现浓度最大值所需的时间9、调整保留时间Tr’：指扣除死时间之后的保留时间。10、区域宽度：色谱峰区域宽度是色谱流出曲线中一个重要参数。从色谱分离角度着眼，希望区域宽度越窄越好。通常度量色谱峰区域宽度有三种方法。11、标准偏差：即0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半。12、半峰宽度：又称半宽度或区域宽度，峰高为一半处的宽度=2.35乘标准偏差。13、峰低宽度：自色谱峰两侧的转折点所作切线在及线上的截距=4乘标准偏差。14、利用色谱流动曲线可解决：根据色谱峰的位置（保留值）可以进行定性检定；根据色谱峰的面积或者峰高可以进行定量测定；根据色谱峰的位置及其宽度，可以对色谱柱分离情况进行评价。15、分配系数：k=组分在固定相中的浓度cs除以组分在流动相中的浓度cm16、塔板理论：在这样一小段间隔内，气相平均组成与液相平均组成可以很快的达到分配平衡。这样达到分配平衡的一小段柱长称为理论塔板高度；载气进入色谱柱，不是连续的而是脉动式的，每次进气为一个板体积；试样开始时都加在第0号塔板上，且试样沿色谱柱方向的扩散可略而不计；分配系数在各塔板上是常数17、填充柱：内装固定相的称为填充柱。毛细管柱：将固定液均匀地涂敷在毛细管的内壁。18、N与色谱峰半峰宽度或者峰底宽度的关系：19、分离度：作为色谱柱的分离效能指标。相邻两组分色谱峰保留值之差与两个组分色谱峰峰底宽度总和之半的比值20柱温是一个重要的操作变数。对于沸点范围较宽的试样宜采用程序升温，即柱温按预定的加热速率，随时间做线性或非线性的增加。21检测器的作用：将经色谱柱分离后的各组分按其特性及其含量转换为相应的电信号。因此检测器是检知和测定试样的组成及各组分含量的部件，是气象色谱仪中的主要组成部分。22检测器种类：浓度型检测器：检测器的响应值和组分的浓度呈正比。包括热导检测器和电子捕获检测器。质量型检测器：检测器的响应值和单位时间内进入检测器某组分的质量呈正比。包括氢火焰离子化检测器和火焰光度检测器。23热导检测器的基本原理：(TCD)热导检测器是基于不同的物质具有不同的热导系数设计的。当电流通过钨丝时，钨丝被加热到一定温度，钨丝的电阻值也就增加到一定值。在未进试样时，通过热导池两个池孔的都是载气。由于载气的热传导作用，使钨丝的温度下降，电阻减小，此时热导池的两个池孔中钨丝温度下降和电阻减小的数值是相同的。在试样组分进入以后，载气流经参比池，而载气带着试样组分流经测量池，由于被测组分与载气组分的混合气体的热导系数和载气的热导系数不同，因而测量池中钨丝的散热情况就发生变化，使两个池孔中的两根钨丝的电阻值之间有了差异。此差异可以利用电桥测量出来。24氢焰检测器离子化的作用机理：（FID）1)当含有机物CnHm的载气由喷嘴喷出进入火焰时，发生裂解反应产生自由基：(2)然后进入反应层D层，与外面扩散进来的激发态原子或分子氧发生反应，生成3)形成的CHO+与火焰中大量水分子碰撞而发生分子离子反应：4)化学店里产生的正离子（）和电子（）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。25、电子俘获检测器(ECD)工作原理：(ECD)在检测器池体内有一圆通状放射源作为阴极，一个不锈钢棒作为阳极。在此两极间施加一直流活脉冲电压。当载气进入检测器时，在放射源发射的射线作用下发生电离：生成的正离子和慢速低能量的电子，在恒定电场作用下向极性相反的电极运动，形成恒定的电流即基流。当具有电负性的组分进入检测器时，它复活了检测器中的电子而产生带负电荷的分子离子并放出能量：带负电荷的分子离子和载气电力产生的正离子复合成中性化合物，被载气携出检测器外，由于被检测组分复活电子，其结果使基流降低，产生负信号而形成倒峰组分浓度愈高，倒峰愈大。26、检出限D：也称敏感度，是指检测器巧能产生和噪声相鉴别的信号时，在单位体积或时间需向检测器进入的物质质量。D值越小，仪器越敏感。27、线性范围：指试样量与信号之间保持线性关系的范围，用最大进样量与最小检出量的比值来表示，这个范围越大，越有利于准确测量。28、气相色谱定性分析：根据色谱保留值进行定性分析。各种物质在一定的色谱条件下均有确定不变的保留值，因此保留值可作为一种定性指标，它的测定是最常用的色谱定性方法。29、定量校正因子：色谱定量分析是基于被测物质的量与其峰面积的正比关系。但是由于同一检测器对不同的物质具有不同的响应值，所以两个相等量的物质出的峰面积往往不相等，这样就不能用峰面积来计算物质的含量。为了使检测器产生的响应信号能真实的反映出物质的含量，就要对响应值进行校正，因而引出定量校正因子。30、内标法：将一定量的纯物质作为内标物，加入到准确称取的试样中，根据被测物和内标物的质量及其在色谱图上相应的峰面积比，求出某组分的含量。优点：定量较准确，而且不像归一化法有使用上的限制。缺点：每次分析都要准确称取试样和内标物的质量，因而它不宜于作快速控制分析。31、外标法：应用预测组分的纯物质来制作标准曲线，这与在分光光度分析中的标准曲线法是相同的。优点：操作简单，计算方便。缺点：结果准确度主要取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性。32、内标标准曲线法：为了减少称样和计算数据的麻烦，适于工厂控制分析的需要，可用内标标准曲线法进行定量测定，这是一种简化的内标法。优点：此法不必测出校正因子，消除了某些操作条件的影响，也不需严格定量进样，适合于液体试样的常规分析。33、应用范围：气相色谱法可以应用于气体试样的分析，也可分析易挥发或可转化为易挥发物质的液体和固体，不仅可以分析有机物，也可分析部分无机物，一般来说，只要沸点500以下，热稳定性良好，相对分子质量在400以下的物质，原则上都可采用气相色谱法。34、毛细管柱气象色谱法：毛细管柱、填充柱1、高效液相色谱法的特点：高压、高速、高效、高灵敏度。英文缩写：HPLS2、HPLS应用范围：气相色谱法虽具有分离能力强，灵敏度高，分析速度快，操作方便等优点，但是受技术条件的限制，沸点太高的物质或热稳定性差的物质都难于应用气相色谱分析法进行分析。而高效液相色谱分析法只要求试样能制成溶液，而不需要汽化，因此不受试样挥发性的限制。对于高沸点，热稳定性差，相对分子质量大（大于400以上）的有机物（这些物质几乎占有机物总数的75%~80%）原则上个都可用高效液相色谱分析法进行分离、分析。3、常用流动相：水乙晴甲醇常用固定相：c18ODS4、紫外光度检测器的工作原理：紫外光度检测器是液相色谱法广泛使用的检测器。它的作用原理是基于被分析试样组分对特定波长紫外线的选择性吸收，组分浓度与吸光度的关系遵守比尔定律，有固定波长和可变波长。1、原子发射光谱分析：AES2、电磁辐射的波长范围：3、光谱定性分析：通过检查谱片上有无特征谱线的出现来确定该元素是否存在，就叫光谱定性分析。4、光谱定量分析：根据被测试样光谱中欲测元素的谱线强度来确定元素浓度，就叫光谱定量分析。5、原子发射光谱分析的基本原理：式中，分别为高能级低能级的能量，通常以电子伏为单位，h为普朗克常量，分别为所发射电磁波的频率及波长，c为光在真空中的速率，等于。从式中可见，每一条所发射的谱线的波长，取决于跃迁前后两个能级之差，由于原子的能及很多，原子在被激发后，其外层电子可有不同的跃迁，但这些跃迁应遵循一定的规则，因此对特定元素的原子可产生一系列不同波长特征光谱线，这些谱线按一定的顺序排列，并保持的强度比例，原子的各个能及是不连续的，电子的跃迁也是不持续的，这就是原子光谱是现线状光谱的根本原因。光谱分析就是从识别这些元素的特征光谱哎鉴别元素的存在，而这些光谱线的强度又与试样中该元素的含量有关，因此又可利用这些谱线的强度来测定元素的含量，这就是发射光谱分析的基本依据，应注意，一般所称“光谱分析”，就是指发射光谱分析，或更确切的讲是“原子发射光谱”，因为如前所述，它是根据吴志忠不同原子的能及跃迁所产生的光谱线来研究物质的化学组成的。根据前述可知发射光谱分析的过程可如下进行，湿试样在外界能量的作用下转变成气态原子，并使气态原子的外层电子激发至高能态，当从较高能级跃迁到较低能级时，原子将释放出多余的能量而发射出特征谱线，对所产生的辐射经过摄谱仪器进行色散分光，按波长顺序进行记录，就可呈现出有规则的普线条，即光谱图，然后根据所得光谱图进行定性鉴定或定量分析。6、内标法内标线：在被测元素的谱线中选一条线作为分析线，在基体元素的谱线中选一条与分析线匀称的谱线作为内标线，这两条谱线组成所谓分析线对。分析线与内标线的绝对强度的比值称为相对强度。内标法就是借测量分析线对的相对强度来进行定量分析的。这样可以使普线强度由于光源波动而引起的变化得到补偿。7、原子发射光谱分析应用：利用元素的特征谱线可以无误的确定哪种元素的存在。8、原子发射光谱特点：分析前不必把待分析得元素从基体元素中分离出来；一次分析可以在一个试样中同时测得多种元素的含量；作分析时消耗试样量可以很少，并具有很高的分析灵敏度。1、原子吸收光谱分析是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法2、检测器：原子分光光度计常用光电倍增管作为检测器。光电倍增管的原理：光腚倍增管中有一个光敏阴极K，若干个倍增极和阳极A.加负高压在阴极，经过一系列电阻使电压依次均匀分布在各倍增管上，分光后的光照射到K上，由光电效应而释放出光电子，K释放的一次光电子碰撞到第一个倍增极上，就放出增加了若干倍的二次光电子，如此继续碰撞下去，在最后一个倍增极上放出的光电子可以比最初阴极放出的电子多到10^5~10^8倍，倍增了的电子射向阳极而形成电流。光电流通过光倍增管负载电阻R而转换成电压信号送入放大器.3、标准曲线法：配置一组合适的标准溶液，由低浓度到高浓度，依次喷入火焰，分别测定其吸光度A。以测得的吸光度为纵坐标，待测元素的含量或浓度c为横坐标，绘制A-C标准曲线。在相同实验条件下，喷入待测试样溶液，根据测得的吸光度，由标准曲线求出试样中待测元素的含量。4、特征浓度：是指能产生百分之一吸收或0.0044吸光度值时溶液中待测元素的质量浓度或质量分数。5、检出限：是指长生一个能够确证在试样中存在某元素的分析信号所需要的该元素的最小含量。6、原子吸收光谱分析法的特点及应用：测定灵敏度高，特效性好，抗干扰能力强，稳定性好，适用范围广，仪器较简单，操作方便。应用：测定矿物、金属及其合金、玻璃、陶瓷、水泥、化工产品、土壤、食品、血液、生物试样、环境污染物等试样中的金属元