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1、精选优质文档-倾情为你奉上苏州科技学院仪器分析复习提纲kent一、 绪论1 了解仪器分析的作用、特点，2 了解仪器分析的分类，3 了解仪器分析的发展趋势。 二、 原子发射光谱分析1了解光谱分析基础，2掌握发射光谱分析法的基本原理，3了解发射光谱仪的构造及其工作原理，掌握光源的分类、特点和应用范围，4掌握发射光谱定量分析和定性分析原理及方法，5了解发射光谱半定量分析方法，6了解火焰光度法及火焰光度计。重点和难点：发射光谱定量分析和定性分析原理及方法，罗马金公式，内标法，内标准曲线法。三、原子吸收分光光度法1. 理解原子吸收分光光度法的基本原理，2. 了解原子吸收分光光度计的构造及其工作原理，3.
2、 掌握原子吸收定量分析方法，4. 掌握原子吸收分光光度法的干扰及干扰抑制方法5. 了解原子吸收分光光度法的分析步骤，6. 了解原子吸收分光光度计的使用方法，重点和难点标准曲线法、标准加入法和内标标准曲线法的原理和相关计算方法，原子吸收分光光度法干扰及其抑制方法，原子吸收分光光度计的使用和样品分析步骤。四、紫外光谱、紫外-可见光分光光度法1. 理解分子吸收光谱原理，2. 深入了解紫外吸收光谱与分子结构的关系，3. 了解紫外光谱图的解析，4. 了解紫外-可见光分光光度计的构造及其工作原理，5. 掌握光吸收基本定律及显色反应和显色反应条件，6. 掌握标准曲线法和标准加入法，7. 学会紫外-可见光分光
3、光度计的使用。重点和难点：紫外光谱与分子结构的关系，饱和脂肪烃、芳烃和，不饱和化合物的紫外光谱特征，紫外光谱图的解析，影响紫外光谱的因素，混合物的分光光度分析法，标准曲线法和标准加入法，紫外-可见光分光光度计的使用五、电位分析法1 了解电化学分析法基础，2 掌握电位分析法基本原理，3 了解膜电位、离子选择性电极工作原理，4 掌握离子选择性电极定量测试方法及其影响因素，5 掌握电位滴定原理及计算方法，6 熟练掌握酸度计的使用方法，7 了解自动电位滴定。重点和难点：能斯特公式，膜电位、离子选择性电极工作原理，离子选择性电极定量测试方法，离子选择性电极测试法的影响因素及其克服方法，滴定终点指示方法，
4、酸度计的使用方法。六、伏安分析法1 掌握极谱分析法基本原理，2 掌握极谱定量测试方法，3 掌握干扰电流的产生及其消除方法，4 了解新极谱分析方法，5 学会极谱仪的使用，6 了解电位滴定。重点和难点：极限扩散电流，半波电位，干扰电流的产生及其消除方法，极谱仪的使用，极谱定量测试方法。七、库仑分析法1. 掌握库仑分析法基本原理，2. 掌握控制电位库仑法，3. 掌握恒电流库仑法，4. 了解库仑分析仪。重点和难点：法拉弟定律，控制电位库仑法，恒电流库仑法，氢氧库仑计的原理。原子吸收分光光度法：利用物质所产生的原子蒸气对特征谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。锐线光源发射的共振线被基态原子吸收的程度
5、与火焰宽度及原子蒸气浓度的关系符合朗伯比尔定律。即：吸光度A=log IOV / IV = KV CL 原子吸收测试中一般固定火焰宽度，即L恒定。所以 A= KV C 原子吸收的基本公式三、线轮廓与谱线变宽为什么吸收线会有一定宽度呢？其一. 由于原子本身的性质决定（自然宽度）其二. 由外因引起（如热、压力等）3自然宽度VN：无外界因素影响的情况下，谱线具有的宽度，约10-5nm4热变宽度（多普勒变宽）VD这是由原子在空间作无规则热运动而产生的多普勒现象引起的，5压力变宽产生原子吸收的原子与蒸气中同种原子或其它粒子之间的相互碰撞引起的能级变化，从而导致吸收光频率改变而造成的谱线频率变宽的现象。劳
6、伦斯变宽（VL）：待测原子同其它粒子相碰撞而引起的谱线变宽。共振变宽（VH，Holtzmark变宽）同种原子间碰撞引起的谱线变宽其中：火焰原子化器以VD为主，无火焰原子化器以VL为主。谱线变宽对测量的影响：导致原子吸收分析灵敏度下降。一、光源作用：提供（锐线）共振线要求：锐线 共振线 强度足够，稳定性好二、原子化系统作用：将试样中的待测元素转变为原子蒸气种类：火焰原子化器、无火焰原子化器、冷原子化器、氢化物原子化器火焰原子化器：由雾化器和燃烧器两部分构成，是最常用原子化器。雾化器作用：将试样雾化燃烧器作用：使试样原子化火焰种类：）空气乙炔焰2900火焰种类的选择，应根据所测元素性质决定，使之原
7、子化但不电离。优点：重现性好，易操作，适应范围广。缺点：灵敏度低（仅10%左右的试液被原子化）无火焰原子化器优点：灵敏度高（试样全部原子化），检测限低。 缺点：干扰大，重现性差。氢化物原子化器As、Sb、Bi、Ge、Sn、Se、Te等在酸性条件下，用强还原剂（K(Na)BH4）还原成挥发性的氢化物，这些氢化物在较低温度（ AkLC 4吸光度的加和性若溶液中有m种成分，其在某一波长下吸光系数分别为1、2m，浓度分别为C1、C2Cm ，则 对于同一种物质，波长不同时(或K)不相同。四、无机化合物的紫外-可见光谱4-2有机化合物的紫外可见光谱常用术谱1生色基团：含有键的不饱和基团（为CC、CO、NN
8、、NO等）能产生-*跃迁，使得有机化合物分子在紫外可见光区产生吸收的基团。 非共轭生色团 a、基团结构不同：独立吸收 b、相同，仅一个吸收峰，但强度随生色团数目增加叠加。 共轭：仅一个吸收峰（红移强度显著增大）。2助色基团：含有非键电子（n电子）的基团（为OH、NH2、SH、X等），其本身在紫外可见光区无吸收，但能与生团中电子发生n-*共轭，使生色团吸收峰红移的基团。3红移和蓝移使分子的吸收峰向长波方向移动的效应称红移。使分子的吸收峰向短波方向移动的效应称蓝移。有机化合物的紫外可见光谱2不饱和脂肪烃单烯：-*在170200nm，不属一般意义紫外区共轭烯：共轭使-*的E，吸收峰红移，强度增大，这
9、种吸收带称K吸收带（共轭带）。3醛、酮化合物有、n电子，可产生n-*、-*、n-*，其中n-*跃迁在270300nm称R吸收带（基团带），对于、不饱和醛酮CO和CC共轭，因此，R，K吸收带均红移。4芳香化合物无取代：苯在紫外区有三个吸收带，均由-*引起。E1吸收带在185nm 104（60000）E2吸收带在204nm 103（7900）B吸收带（苯带）在254260nm（230270nm）200 = 由于振动跃迁叠加在-*上引起。 单取代：取代为助色基团 E2红移、B红移 例： 取代为生色基团 E2与K吸收带合并，红移二取代：对位max增大，红移，邻位间此作用较小。稠环化合物：共轭苯环数增加
10、，红移，4-3影响紫外可见光谱的因素一溶剂效应对于-*跃迁引起的吸收峰，溶剂极性变大，红移。对于n-*跃迁引起的吸收峰，溶剂极性变大，蓝移。二空间效应空间阻碍使共轭程度下降，吸收峰蓝移。例：二苯乙烯 反式：max295，顺式：max280nm三超共轭效应烷基取代时，CH的饱键和苯环分子轨道重叠，使得E，红移。四PH改变介质PH，对于不饱和酸、烯醇、酚、苯胺等化合物紫外光谱影响较大。4-4紫外可见光分光光度计光源 作用：提供入射光要求：提供足够强度和稳定的连续辐射，强度基本不随波长变化而改变。种类：钨灯（卤钨灯）发光波长3601000nm 适用于可见光区氢（氘）灯 波长范围180375nm 适用
11、于紫外区吸收池 作用：盛待测试样要求：透光性好，无折射，反射，宽度精确种类：石英 = 紫外区玻璃 = 可见光区4-5紫外可见光分光光度法的应用一定性分析根据紫外可见光谱提供的信息可判断分子中生色基团和助色基团的性质。1结构骨架推断：和标准谱图完全相同，则说明有相同生色团，若无K吸收带则不含共轭不饱和键；无R吸收带则无n-*。利用E1、E2、B吸收带可判断苯环或芳烃。2构型和构象（顺反式）三、纯度检测（微量杂质）四、定量分析（一）测定方法1 单组分：绝对法 CxA/l（知）比较法 CxAxCs/As 需已知浓度标样标准曲线法标准加入法 CxAxC/(Ax+-Ax)2多组分 利用吸光度加和性解联主
12、方程*3双波长法 A(2b1b)C (a组分在1、2吸光度相同)*4差示分光光度法 Al(CsCx) 高浓度、低浓度（二）测量条件选择1吸光度范围 0.20.82入射光波长选择 由吸收曲线确定3显色反应条件显色剂用量 固定L、C，改变显色剂用量作图选择PH值：使得络合物，络合物组成，显色剂，待测离子等均稳定的PH范围温度时间干扰离子显色剂要求：A、无色B、稳定络合物C、不与共存离子络合第五章 电位分析法能斯特公式电极电位与被测离子活度的关系对于电极反应Ox + neRed，其电极电位符合公式nesnet公式，即： = 0Ox/Red + RT/nFln(Ox/Red)，式中:电极的种类 （1）
13、指示电极（2）参比电极（3）工作电极（4）辅助电极5-2 电位分析法1直接电位法（电位测定法）：通过对电动势的测量直接定量被测物浓度（活度）。2电位滴定法：利用电极电位的突变来确定滴定反应的终点的测试方法，称电位滴定法。6-3 膜电位与离子选择性电极 离子选择性电极：对某种特定离子产生选择性响应的一种化学敏感器。膜电位、离子选择性电极的测定原理 M = K+2.303RT/FlgH+，试 M = K-2.303RT/FpH试由上式可看出，若温度一定，玻璃电极的膜电位与试液的PH成线性关系。与玻璃电极类似，各种离子选择性电极的膜电位也遵循能斯特公式 M=K2.303RT/nFln由此可知，在一定
14、条件下（T、P恒定），离子选择性电极膜电位和待测离子的活度的对数是线性关系。离子选择性电极的选择性 设i为某待测离子，j为共存干扰离子，ni，nj分别为i离子和j离子的电荷转移数，则 M = KRT/niFlni +ki,j (j)ni/nj ki,j为j离子对i离子的选择系数，ki,j越小，则电极对i离子的选择性越高，即j离子干扰小，通过选择系数可估算某种干扰离子对测定造成误差。%相对误差 = ki,j*（j）*ni/nj/I*100%离子选择性电极测试方法、影响因素一、溶液pH测定pH试=PH标+(E-E标)F/2.303RT二、其它离子的测试原理、测试方法1测试原理同pH测量相似，但通常
15、以甘汞电极为负极，离子选择性为正极有：E = K 2.303RT/nFlg-甘汞E = K, 2.303RT/nFlg若T、P不变，则K,为常数，故Elg呈线性关系，若测得E即可求得。2测试方法）标准曲线法 缺点：适合于离子强度小或样品简单的测试，采用加入TISAB或标准加入法测定可克服。）标准加入法Cx = CsVs/V0（10E/s-1）-1优点：只需一种标准溶液，可减少离子强度变化引起的误差（恒定）。）格化作图法（连续标准加入法）三、影响离子选择性电极测试法因素 1电动势测量误差%相对误差= nE/0.02568=38.9nE(V)=0.0389nE(mV)）n越大，相对误差增大，故一价
16、离子误差最小，二、三价误差大。）E越大，%相对误差越大。2干扰离子影响）有膜电位产生%相对误差=ki,j*i（ni/nj）*100/j）与测量离子起化学反应例测定F-存Al3+，会形成AlF63-，须掩蔽或分离Al3+3pH的影响）对膜有影响）与待测离子起化学反应用TISAB溶液可克服pH的影响4温度的影响E = K SlgK和S均与温度有关，用温度补偿装置可消除温度的影响。5浓度的影响低于极限值，响应时间升高，误差增大。6响应时间的影响7迟滞效应：测定前接触试液引起。电位滴定法一、原理滴定过程中，接近等当点时，被滴定的物质浓度发生突变，由此，引起指示电极的电极电位突变，导致电池电动势突变，从
17、而指示终点。二、特点：1准确度较电位测量法高，相对误差可0.2%。2可用于浑浊或有色溶液体系。3可用于非水体系（有机物测定）。4可连续和自动化，适用于微量分析。三、缺点：到达平衡时间长，操作费时。四、确定终点的方法1滴定曲线法（E-V曲线法） E以E为纵坐标，滴定剂体积V作横坐标，绘E-V曲线，E-V曲线上的拐点即为等当点。 V 2一级微商法 E/V（E/VV曲线法）E/VV曲线的顶点为等当点。 V V03二级微商法 2E/V2 （2E/V2V曲线法）2E/V2=0的点为等当点。 V0 V 五、电位滴定法的应用1酸碱反应：PH玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，或用复合电极。2氧化-还原反
18、应：Pt电极为指示电极，甘汞电极为参比电极。3沉淀反应4络合反应：可克服共存杂质离子对所用的指示剂的封密、僵化作用。第六章 伏安分析法6-1 极谱分析法原理一、极谱定量分析的基础扩散电流idCCM 式中：id扩散电流当CM ，idC 即IdKc ，式中：影响Id因素T每增加1，Id增加1.3，故T应控制在0.5，才能使误差 标准加入法基本公式干扰电流及其消除方法一、残余电流定义：被测物质分解之前存在的微子电流。产生原因：电解电流（次要）：易分解杂质产生充电电流（主要）：汞滴表面与溶液形成双电层，与参比电极相连后产生充放电现象，它随汞滴 表面周期性变化。充电电流影响：限制灵敏度克服方法：新极谱法
19、（方波、脉冲）二迁移电流产生原因：电解池两极对被测离子产生的静电引力，造成的迁移现象引起的电流。消除方法：加支持电解质，使i迁0 常用：KCl、HCl、H2SO4 要求：惰性三极大（畸峰）产生原因：汞滴表面不均匀，张力不匀，引起汞滴周围溶液流动，从而产生被测离子快速扩散到电极表面，i消除方法：加入少量表面活性剂 如：Tx-10四氧波产生原因：O22H2eH2O2 1/20.2VH2O22H2e2H2O 1/20.8V0.2V0.8V是很多元素的起波范围，因此有干扰。消除方法：通H2、N2加入还原剂（例Na2SO3（中、碱性）2SO32O22SO42，但H高时SO32H2SO3SO2五氢波 产生
20、原因：酸性溶液中H在1.2V可被还原，故半波电位起过1.2V的物质不能测定，如：Co、Ni、Mn、M、M2消除方法：但在碱性溶液中可以H/H2K2.303/2FlgH六叠波 产生原因：若1/20.2 极谱波重叠产生干扰消除方法：络合Ni2+ Zn2+ Ni(NH3) 4 2+ Zn(NH3) 4 2+ 1.06V 1.09V -1.14V -1.38V分离或改变价态七前波 产生原因：半波电位高的元素含量高时，掩盖后波。消除方法：化学还原法6-4新极谱法经典极谱分析的不足1充电电流存在，灵敏度受到限制 105M/L2分辨率差：1/210，R增大不明显，1 k 5%，用硅藻土型2）固定液含量5%，
21、用表面处理的硅藻土型3）高沸点样品，用玻璃微球4）强腐蚀性，用氟担体2、 固定液的选择1） 利用相似相溶原理选择2） 优先固定液的利用：SE-30、OV-17、OV-101、OV-210、Carbowax-20M、DEGS、PEG等3） 广谱固定相的利用4） 特殊选择性固定相的利用5） 混合固定相的利用：串联或并联单一固定相柱，填料混合柱及混合涂渍填料柱等9-5气相色谱定性测试方法一、已知物直接对照法1、 利用保留时间或保留体积定性2、 利用相对保留值定性3、 加入已知物增加峰高法定性特点：简便可靠缺点：需纯物质二、利用保留值与结构的关系定性1） 碳数规律（用于同系物分析）2） 沸点规律三、利
22、用不同检定器定性四、与其它分析方法结合定性1、 与红外光谱2、 与核磁共振3、 与质谱4、 与化学分析9-6气相色谱定量测试方法一、定量测试原理mi=fiAi 式中：mii组分的质量 Aii组分的峰面积fii组分的校正因子二、 峰面积测定方法1、剪纸称重法2、几何作图法1）A=hY1/22）A=hY3）A=hY平均4）A=htR3、积分仪法4、电子数字积分器三、 校正因子1） 绝对校正因子fi =mi /Ai2） 相对校正因子：某物质与标准物质的绝对校正因子之比质量校正因子fm =fi/fs=Asmi/Aims摩尔校正因子fM = AsmiMs/AimsMi测定校正因子方法：准确称量被测组分和
23、标准物质混合后在实验条件下进行分析，分别测量峰面积用或计算。四、 气相色谱定量计算方法1） 归一化法适合做全分析，各组分的含量均可测定假设样品含有n个组分，其质量分别是m1、m2mn，m1+m2+mn=m，则%Ci=mi/m100%=mi/ （m1+m2+mn）100%=Aifi/（A1f1+A2f2+Anfn）100%2） 内标法不能全部分离时可用此法测定可分离的某些组分测试方法：将一定量的纯物质作为内标物（ms），加入准确称量的试样（m）中，由试样及内标物的质量及峰面积求出某组分的含量。mi= Aifi ms= Asfs mi= Aifi/Asfsms%Ci= mi/m100= Aifi/Asfsms/m100若fs=1，则%Ci= Aifi/Asms/m100内标物条件： 试样中不存在的纯物质 保留时间和待测定组分相近，但可完全分离 物理化学性质和待测定组分相似3） 内标标准曲线法 Ai/As