現(xiàn)代儀器分析重點(diǎn)總結(jié)期末考試

1、現(xiàn)代儀器分析：一般的說，儀器分析是指采用比較復(fù)雜或特殊的儀器設(shè)備，通過測量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)的參數(shù)及其變化來獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、成分含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)等信息的一類方法。靈敏度：指待測組分單位濃度或單位質(zhì)量的變化所引起測定信號(hào)值的變化程度。靈敏度也就是標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率。斜率越大，靈敏度就越高光分析法：利用光電轉(zhuǎn)換或其它電子器件測定“輻射與物質(zhì)相互作用”之后的輻射強(qiáng)度等光學(xué)特性，進(jìn)行物質(zhì)的定性和定量分析的方法。光吸收：當(dāng)光與物質(zhì)接觸時(shí)，

2、某些頻率的光被選擇性吸收并使其強(qiáng)度減弱，這種現(xiàn)象稱為物質(zhì)對(duì)光的吸收。原子發(fā)射光譜法：元素在受到熱或電激發(fā)時(shí)，由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，返回到基態(tài)時(shí)，發(fā)射出特征光譜，依據(jù)特征光譜進(jìn)行定性、定量的分析方法。主共振線：在共振線中從第一激發(fā)態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所發(fā)射的譜線。分析線：復(fù)雜元素的譜線可能多至數(shù)千條，只選擇其中幾條特征譜線檢驗(yàn)，稱其為分析線。多普勒變寬：原子在空間作不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)所引起的譜線變寬。洛倫茲變寬：待測原子和其它粒子碰撞而產(chǎn)生的變寬。助

3、色團(tuán)：本身不吸收紫外、可見光，但與發(fā)色團(tuán)相連時(shí)，可使發(fā)色團(tuán)產(chǎn)生的吸收峰向長波方向移動(dòng)，且吸收強(qiáng)度增強(qiáng)的雜原子基團(tuán)。分析儀器的主要性能指標(biāo)是準(zhǔn)確度、檢出限、精密度。根據(jù)分析原理，儀器分析方法通?？梢苑譃楣夥治龇?、電分析化學(xué)方法、色譜法、其它儀器分析方法四大類。原子發(fā)射光譜儀由激發(fā)源、分光系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)三部分組成。使用石墨爐原子化器是，為防止樣品及石墨管氧化應(yīng)不斷加入（N2）氣，測定時(shí)通常分為干燥試樣、灰化試樣、原子化試樣、清殘。光譜及光譜

4、法是如何分類的？⑴產(chǎn)生光譜的物質(zhì)類型不同:原子光譜、分子光譜、固體光譜；⑵光譜的性質(zhì)和形狀：線光譜、帶光譜、連續(xù)光譜；⑶產(chǎn)生光譜的物質(zhì)類型不同：發(fā)射光譜、吸收光譜、散射光譜。原子光譜與發(fā)射光譜，吸收光譜與發(fā)射光譜有什么不同原子光譜：氣態(tài)原子發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)，能發(fā)射或吸收一定頻率的電磁波輻射，經(jīng)過光譜依所得到的一條條分立的線狀光譜。分子光譜：處于氣態(tài)或溶液中的分子，當(dāng)發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)，所發(fā)射或吸收的是一定頻率范圍的電磁輻射組成的帶狀光譜。吸收

5、光譜：當(dāng)物質(zhì)受到光輻射作用時(shí)，物質(zhì)中的分子或原子以及強(qiáng)磁場中的自選原子核吸收了特定的光子之后，由低能態(tài)被激發(fā)躍遷到高能態(tài)，此時(shí)如將吸收的光輻射記錄下來，得到的就是吸收光譜。發(fā)射光譜：吸收了光能處于高能態(tài)的分子或原子，回到基態(tài)或較低能態(tài)時(shí)，有時(shí)以熱的形式釋放出所吸收的能量，有時(shí)重新以光輻射形式釋放出來，由此獲得的光譜就是發(fā)射光譜。選擇內(nèi)標(biāo)元素和分析線對(duì)有什么要求？a.若內(nèi)標(biāo)元素是外加的，則該元素在分析試樣中應(yīng)該不存在，或含量極微可忽略不計(jì)

6、，以免破壞內(nèi)標(biāo)元素量的一致性。b.被測元素和內(nèi)標(biāo)元素及它們所處的化合物必須有相近的蒸發(fā)性能，以避免“分餾”現(xiàn)象發(fā)生。c.分析線和內(nèi)標(biāo)線的激發(fā)電位和電離電位應(yīng)盡量接近（激發(fā)電位和電離電位相等或很接近的譜線稱為“均稱線對(duì)”）；分析線對(duì)應(yīng)該都是原子線或都是離子線，一條原子線而另一條為離子線是不合適的。d.分析線和內(nèi)標(biāo)線的波長要靠近，以防止感光板反襯度的變化和背景不同引起的分析誤差。分析線對(duì)的強(qiáng)度要合適。e.內(nèi)標(biāo)線和分析線應(yīng)是無自吸或自吸很小的

7、譜線，并且不受其他元素的譜線干擾。原子熒光光譜是怎么產(chǎn)生的？有幾種類型？過程：當(dāng)氣態(tài)原子受到強(qiáng)特征輻射時(shí)，由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，約在108s后，再由激發(fā)態(tài)躍遷回到基態(tài)，輻射出與吸收光波長相同或不同的輻射即為原子熒光。三種類型：共振熒光、非共振熒光與敏化熒光。為什么原子發(fā)射光譜法可采用內(nèi)標(biāo)法來消除實(shí)驗(yàn)條件的影響？影響譜線強(qiáng)度因素較多，直接測定譜線絕對(duì)強(qiáng)度計(jì)算難以獲得準(zhǔn)確結(jié)果，實(shí)際工作多采用內(nèi)標(biāo)法。內(nèi)標(biāo)法屬相對(duì)強(qiáng)度法，是在待測元素的譜線中選一

8、條譜線作為分析線，然后在基體元素或在加入固定量的其他元素的譜線中選一條非自吸譜線作為內(nèi)標(biāo)線，兩條譜線構(gòu)成定量分析線對(duì)。通常為什么不用原子吸收光譜法進(jìn)行物質(zhì)的定性分析？答：原子吸收光譜法是定量測量某一物質(zhì)含量的儀器，是定量分析用的，不能將物質(zhì)分離，因此不能鑒定物質(zhì)的性質(zhì)，因此不能。。。。原子吸收光譜法，采用峰值吸收進(jìn)行定量分析的條件和依據(jù)是什么？為了使通過原子蒸氣的發(fā)射線特征(極大)頻率恰好能與吸收線的特征(極大)頻率相一致，通常用待測元

9、素的純物質(zhì)作為銳線光源的陰極，使其產(chǎn)生發(fā)射，這樣發(fā)射物質(zhì)與吸收物質(zhì)為同一物質(zhì)，產(chǎn)生的發(fā)射線與吸收線特征頻率完全相同，可以實(shí)現(xiàn)峰值吸收。朗伯比爾定律的物理意義是什么？偏離朗伯比爾定律的原因主要有哪些？物理意義是：當(dāng)一束平行單色光通過均勻的溶液時(shí)，溶液的吸光度A與溶液中的吸光物質(zhì)的濃度C及液層厚度L的乘積成正比。A=kcL偏離的原因是：1入射光并非完全意義上的單色光而是復(fù)合光。2溶液的不均勻性，如部分入射光因?yàn)樯⑸涠鴵p失。3溶液中發(fā)生了如解

10、離、締合、配位等化學(xué)變化。影響原子吸收譜線寬度的因素有哪些？其中最主要的因素是什么？答：影響原子吸收譜線寬度的因素有自然寬度ΔfN、多普勒變寬和壓力變寬。其中最主要的是多普勒變寬和洛倫茲變寬。原子吸收光譜法，采用極大吸收進(jìn)行定量的條件和依據(jù)是什么？答：原子吸收光譜法，采用極大吸收進(jìn)行定量的條件：①光源發(fā)射線的半寬度應(yīng)小于吸收線半寬度；②通過原子蒸氣的發(fā)射線中心頻率恰好與吸收線的中心頻率ν0相重合。定量的依據(jù)：A=Kc儀器分析與化學(xué)分析的

11、區(qū)別不是絕對(duì)的，儀器分析是在化學(xué)分析基礎(chǔ)上的發(fā)展。不少儀器分析方法的原理，涉及到有關(guān)化學(xué)分析的基本理論；不少儀器分析方法，還必須與試樣處理、分離及掩蔽等化學(xué)分析手段相結(jié)合，才能完成分析的全過程。儀器分析的特點(diǎn)（與化學(xué)分析比較）靈敏度高，檢出限低、選擇性好、操作簡便，分析速度快，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化。應(yīng)用范圍廣，不但可以作組分及含量的分析，在狀態(tài)、結(jié)構(gòu)分析上也有廣泛的應(yīng)用相對(duì)誤差較大。需要價(jià)格比較昂貴的專用儀器，并且儀器的工作條件要求較

12、高。儀器分析方法分類：1、光分析法凡是以電磁輻射為測量信號(hào)的分析方法均為光分析法?？煞譃楣庾V法和非光譜法。光譜法則是以光的吸收、發(fā)射和拉曼散射等作用而建立的光譜方法。這類方法比較多，是主要的光分析方法。非光譜法是指那些不以光的波長為特征的信號(hào)，僅通過測量電磁幅射的某些基本性質(zhì)（反射，折射，干涉，衍射，偏振等）。光分析法的分類：原子發(fā)射光譜，原子吸收光譜，紫外可見光譜，紅外光譜，核磁譜，分子熒光光譜，原子熒光光譜2、電化學(xué)分析法是根據(jù)物質(zhì)

13、在溶液中的電化學(xué)性質(zhì)建立的一類分析方法。以電訊號(hào)作為計(jì)量關(guān)系的一類方法主要有四大類:電位法、電導(dǎo)法、電解法、極譜法及伏安法。3.色譜法：色譜法是以物質(zhì)在兩相(流動(dòng)相和固定相)中分配比的差異而進(jìn)行分離和分析的方法。主要有:氣相色譜法和液相色譜法。4.其它儀器分析方法①質(zhì)譜：根據(jù)物質(zhì)帶電粒子的質(zhì)荷比在電磁場作用下進(jìn)行定性、定量和結(jié)構(gòu)分析的方法。②熱分析：依據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量、體積、熱導(dǎo)、反應(yīng)熱等性質(zhì)與溫度之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系來進(jìn)行分析的方法是熱差分析法

14、。③放射分析：依據(jù)物質(zhì)的放射性輻射來進(jìn)行分析的方法同位素稀釋法，中子活化分析法。儀器分析的應(yīng)用領(lǐng)域社會(huì)：化學(xué)：生命科學(xué)：環(huán)境科學(xué)：材料科學(xué)：藥物：外層空間探索：標(biāo)準(zhǔn)曲線是被測物質(zhì)的濃度或含量與儀器響應(yīng)信號(hào)的關(guān)系曲線。線性范圍標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線部分所對(duì)應(yīng)的被測物質(zhì)濃度（或含量）的范圍。精密度是指使用同一方法，對(duì)同一試樣進(jìn)行多次平行測定所得測定結(jié)果的一致程度。精密度常用測定結(jié)果得標(biāo)準(zhǔn)偏差s或相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（sr）量度。準(zhǔn)確度試樣含量的測定值與試樣

15、含量的真實(shí)值(或標(biāo)準(zhǔn)值)相符合的程度稱為準(zhǔn)確度。準(zhǔn)確度常用相對(duì)誤差量度。檢出限某一方法在給定的置信水平上可以檢出被測物質(zhì)的最小質(zhì)量，稱為這種方法對(duì)該物質(zhì)的檢出限，以濃度表示的稱為相對(duì)檢出限，以質(zhì)量表示的稱為絕對(duì)檢出限。方法的靈敏度越高，精密度越好，檢出限就越低。檢出限是方法靈敏度和精密度的綜合指標(biāo)，它是評(píng)價(jià)儀器性能及分析方法的主要技術(shù)指標(biāo)。光學(xué)分析方法：利用光電轉(zhuǎn)換或其它電子器件測定“輻射與物質(zhì)相互作用”之后的輻射強(qiáng)度等光學(xué)特性，進(jìn)行物

16、質(zhì)的定性和定量分析的方法。光分析法在研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)表征、表面分析等方面具有其他方法不可取代的地位；電磁輻射的基本性質(zhì)：電磁輻射（電磁波）：以接近光速（真空中為光速）傳播的能量；以巨大速度通過空間，不需要以任何物質(zhì)作為傳播媒介的一種能量。電磁輻射具有波動(dòng)性和粒子性；光的波動(dòng)性：電磁輻射為正弦波(波長、頻率、速度、振幅)。與其它波如聲波不同，電磁波不需傳播介質(zhì)，可在真空中傳輸。頻率為空間某點(diǎn)的電場每秒鐘達(dá)到正極大值的次數(shù)周期兩個(gè)相鄰矢量

17、極大(或極小)通過空間某固定點(diǎn)所需的時(shí)間間隔叫做輻射的周期光的粒子性：當(dāng)物質(zhì)發(fā)射電磁輻射或者電磁輻射被物質(zhì)吸收時(shí)就會(huì)發(fā)生能量躍遷。此時(shí)電磁輻射不僅具有波的特征而且具有粒子性最著名的例子是光電效應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。1)光電效應(yīng)2)能態(tài)量子理論物質(zhì)粒子總是處于特定的不連續(xù)的能量狀態(tài)，即能量是量子化的；處于不同能量狀態(tài)粒子之間發(fā)生能量躍遷時(shí)的能量差?E可用h?表示。兩個(gè)重要推論：物質(zhì)粒子存在不連續(xù)的能態(tài)，各能態(tài)具有特定的能量。當(dāng)粒子的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)