現(xiàn)代分析檢測技術(shù)總復習

1、期末總復習期末總復習現(xiàn)代分析檢測技術(shù)現(xiàn)代分析檢測技術(shù)第二章第二章 電化學分析法電化學分析法一、電極分類：一、電極分類：1. 指示電極和工作電極指示電極和工作電極：在電化學測量過程中，溶液主體濃度不發(fā)生變化的電極稱為指示電極。如有較大電流通過，溶液主體濃度發(fā)生顯著變化的電極稱為工作電極。2. 參比電極參比電極：在電化學測量過程中，具有恒定電位的電極稱為參比電極。3. 輔助電極或?qū)﹄姌O輔助電極或?qū)﹄姌O：輔助電極(對電極)與工作電極形成通路，它只提供電子傳遞的場所。參比電極參比電極 電極電勢已知、恒定，且與被測溶液組成無電極電勢已知、恒定，且與被測溶液組成無關(guān)，則稱之為參比電極。關(guān)，則稱之為參比電極

2、。理想的參比電極為：理想的參比電極為：（1 1） 電極反應可逆，符合電極反應可逆，符合NernstNernst方程方程（2 2） 電勢不隨時間變化電勢不隨時間變化（3 3） 微小電流流過時，能迅速恢復原狀微小電流流過時，能迅速恢復原狀（4 4） 溫度影響小溫度影響小常見參比電極：飽和甘汞電極，常見參比電極：飽和甘汞電極，Ag/AgClAg/AgCl參比參比電極電極第二章第二章 電化學分析法電化學分析法二、二、pH計：計：使用方法？使用方法？1. 矯正：矯正：2. 測量測量第二章第二章 電化學分析法電化學分析法二、二、pH計：計：石英和玻璃都有硅氧鍵結(jié)構(gòu)，為什么只有玻璃能制成pH 玻璃電極？石英

3、是純的SiO2，它沒有可供離子交換的電荷點，所以沒有響應離子的功能當加入堿金屬的氧化物成為玻璃后，部分硅氧鍵斷裂，生成固定的帶負電荷的骨架，形成載體，抗衡離子H可以在其中活動。第二章第二章 電化學分析法電化學分析法三、電池表示方式三、電池表示方式 發(fā)生氧化反應的一極(負極)寫在左邊，發(fā)生還原反應（正極）的寫在右邊。 電池組成的每一個接界面用單豎線“ ”隔開，兩種溶液通過鹽橋連接，用雙豎線“”表示。 電解質(zhì)溶液位于兩電極之間，并應注明濃度，如有氣體應注明壓力、溫度 Danill電池表示為電池表示為(-) ZnZnSO4(1)CuSO4(2)Cu（+）第三章光學分析法引論第三章光學分析法引論一、根

4、據(jù)光譜表現(xiàn)形式的不同，可分為一、根據(jù)光譜表現(xiàn)形式的不同，可分為 原子光譜：由原子光譜：由原子內(nèi)層或外層能級的變化原子內(nèi)層或外層能級的變化產(chǎn)產(chǎn)生，表現(xiàn)為生，表現(xiàn)為線狀光譜線狀光譜 分子光譜：由分子光譜：由分子中電子能級、振動和轉(zhuǎn)動分子中電子能級、振動和轉(zhuǎn)動能級的變化能級的變化產(chǎn)生，產(chǎn)生，帶狀光譜帶狀光譜二、二、光源光源紫外光源：主要是氫燈和氘燈（紫外光源：主要是氫燈和氘燈（200400 nm）可見光源：鎢絲燈和氙燈（可見光源：鎢絲燈和氙燈（400800 nm）紅外光源：能斯特燈、硅碳棒紅外光源：能斯特燈、硅碳棒第三章光學分析法引論第三章光學分析法引論三、單色器：計算三、單色器：計算例題例題1：某

5、光柵光譜儀，光柵刻數(shù)為600條/mm，光柵面積是5 cm 5 cm，試問一級光譜中波長為3100.3埃和3100.6埃的雙線是否能分開？ R = nN = 1 600 50 = 30000 = /R = 1/2（3100.30+3100.66）/30000 = 0.103 埃 能被分開。第三章光學分析法引論第三章光學分析法引論三、單色器：計算三、單色器：計算例題例題2：某有一每毫米1200 條刻線的光柵，其寬度為5 cm，在一級光譜中，該光柵的分辨率為多少？要將一級光譜中742.2 nm和742.4 nm兩條光譜線分開，則需多少刻線的光柵？R = nN = 1(5101200) = 60,00

6、0N = R/n = 3711/1 = 3711 條第四章第四章 原子發(fā)射光譜法原子發(fā)射光譜法一、一、電感耦合等離子體（電感耦合等離子體（ICP）光源）光源 主要包括高頻發(fā)生器主要包括高頻發(fā)生器，等離子矩管等離子矩管 ，進樣系統(tǒng)三部分。進樣系統(tǒng)三部分。等離子焰矩外管像火焰，但它不是化學燃燒火焰而是氣等離子焰矩外管像火焰，但它不是化學燃燒火焰而是氣體放電；適用于溶液的定量分析。體放電；適用于溶液的定量分析。 應用舉例：應用舉例： 1.血清中的血清中的Zn和和Cd：ICP-AES，可同時測定兩元素，且，可同時測定兩元素，且檢出限較低檢出限較低 2. 礦石礦石La、Ce、Pr、Nd、Sm ：AES,

7、 可同時測定多種可同時測定多種元素元素 3. 廢水中廢水中Fe、Mn、Al、Ni、Co、Cr： ICP-AES, 可同可同時測定多種元素，檢出限較好。時測定多種元素，檢出限較好。第四章第四章 原子發(fā)射光譜法原子發(fā)射光譜法二、定性分析二、定性分析標準譜圖標準譜圖：將其他元素的分析線標記在將其他元素的分析線標記在鐵譜鐵譜上，鐵上，鐵譜起到標尺的作用。譜起到標尺的作用。第五章第五章 原子吸收光譜法原子吸收光譜法一、光源：空心陰極燈一、光源：空心陰極燈 構(gòu)造：構(gòu)造：待測元素作陰極，鎢棒作陽極，內(nèi)充低壓惰性氣體；二、原子化器：二、原子化器：決定被測定元素的靈敏度、準確度 火焰原子化器：火焰原子化器： 石

8、墨爐原子化器：石墨爐原子化器：石墨爐原子和法比火焰原子化法的原子化程度高，所以試樣用量少。三、應用舉例三、應用舉例 水中的水中的As的測定：的測定： AAS, 選擇性好，靈敏度高，操作簡單。第六章第六章 紫外紫外-可見吸收光譜法可見吸收光譜法一、有機化合物的電子光譜一、有機化合物的電子光譜第六章第六章 紫外紫外-可見吸收光譜法可見吸收光譜法二、吸收曲線二、吸收曲線吸收曲線又稱吸收光譜，是以 波長 為橫坐標，以 吸光度 為縱坐標所描繪的曲線。三、朗伯比爾定律三、朗伯比爾定律朗伯-比爾定律是分光光度法分析的基礎(chǔ),該定律的數(shù)學表達式為A-lgT bc。該定律成立的前提是：入射光是單色光；吸收發(fā)生在均

9、勻的介質(zhì)中；吸收過程中，吸收物質(zhì)互相不發(fā)生作用。第六章第六章 紫外紫外-可見吸收光譜法可見吸收光譜法三、朗伯比爾定律三、朗伯比爾定律溶液濃度對溶液濃度對beer定律的影響：定律的影響：第六章第六章 紫外紫外-可見吸收光譜法可見吸收光譜法四、紫外四、紫外-可見吸收光譜儀可見吸收光譜儀最常用的儀器：雙光束分光光度計最常用的儀器：雙光束分光光度計經(jīng)過單色器單色化的光一分為二，一束通過參比溶經(jīng)過單色器單色化的光一分為二，一束通過參比溶液，另一束通過試樣溶液。通過一次測量可能到試液，另一束通過試樣溶液。通過一次測量可能到試樣溶液樣溶液A。（可以抵消因光源的變化而產(chǎn)生的誤差可以抵消因光源的變化而產(chǎn)生的誤差

10、）第六章第六章 紫外紫外-可見吸收光譜法可見吸收光譜法五、五、試從原理和儀器上比較原子吸收分光光度法和試從原理和儀器上比較原子吸收分光光度法和紫外可見分光光度法的異同點紫外可見分光光度法的異同點。答：答：相同點：（相同點：（1）均屬于光吸收分析方法，且符合）均屬于光吸收分析方法，且符合比爾定律；（比爾定律；（2）儀器裝置均由四部分組成（光源）儀器裝置均由四部分組成（光源、試樣器、單色器、檢測及讀數(shù)系統(tǒng)、試樣器、單色器、檢測及讀數(shù)系統(tǒng)。 不同點：（不同點：（1）光源不同）光源不同。分光光度法是分子吸收分光光度法是分子吸收（寬帶吸收），采用連續(xù)光源，原子吸收是銳線（寬帶吸收），采用連續(xù)光源，原子吸

11、收是銳線吸收（窄帶吸收），采用銳線光源；吸收（窄帶吸收），采用銳線光源；（2）吸收池不同，且排列位置不同。分光光度法吸）吸收池不同，且排列位置不同。分光光度法吸收池是比色皿，置于單色器之后，原子吸收法則收池是比色皿，置于單色器之后，原子吸收法則為原子化器，置于單色器之前。為原子化器，置于單色器之前。第八章第八章 紅外光譜法紅外光譜法一、一、紅外光譜定性分析的基本依據(jù)是什么？簡要敘紅外光譜定性分析的基本依據(jù)是什么？簡要敘述紅外定性分析的過程。述紅外定性分析的過程。 基本依據(jù)：紅外對有機化合物的定性具有鮮明的基本依據(jù)：紅外對有機化合物的定性具有鮮明的特征性，因為每一化合物都有特征的紅外光譜，特征性

12、，因為每一化合物都有特征的紅外光譜，光譜帶的數(shù)目、位置、形狀、強度均隨化合物及光譜帶的數(shù)目、位置、形狀、強度均隨化合物及其聚集態(tài)的不同而不同。其聚集態(tài)的不同而不同。 定性分析的過程：定性分析的過程：(1) 試樣的分離和精制；試樣的分離和精制；(2) 了了解試樣有關(guān)的資料；解試樣有關(guān)的資料；(3) 譜圖解析；譜圖解析；(4) 與標準譜與標準譜圖對照；圖對照；(5) 聯(lián)機檢索。聯(lián)機檢索。第八章第八章 紅外光譜法紅外光譜法二、二、溴化鉀壓片制樣有時會造成譜圖基線傾斜，為溴化鉀壓片制樣有時會造成譜圖基線傾斜，為什么？什么樣的固體樣品不適合采用溴化鉀壓片什么？什么樣的固體樣品不適合采用溴化鉀壓片制樣？制

13、樣？答：答：(1) 混合不均勻，固體樣品在混合不均勻，固體樣品在KBr中分散不好，中分散不好，顆粒較大，從而導致光散射。顆粒較大，從而導致光散射。 (2) 液、氣態(tài)樣品；易腐蝕、易氧化樣品；可以與液、氣態(tài)樣品；易腐蝕、易氧化樣品；可以與KBr發(fā)生化學反應的樣品；不易研磨均勻的高分發(fā)生化學反應的樣品；不易研磨均勻的高分子樣品。子樣品。第八章第八章 紅外光譜法紅外光譜法三、三、四、紅外光譜與拉曼光譜的比較四、紅外光譜與拉曼光譜的比較 Raman適骨架，適骨架，IR適端適端基（官能團）基（官能團）第八章第八章 紅外光譜法紅外光譜法四、紅外光譜與拉曼光譜的比較四、紅外光譜與拉曼光譜的比較Raman適骨

14、架，適骨架，IR適端基適端基Raman是散射光譜，是散射光譜，IR是吸收光譜是吸收光譜第十章第十章第十二章第十二章 色譜色譜一、色譜法：一、色譜法：色譜法是利用物質(zhì)在色譜法是利用物質(zhì)在兩相兩相中的吸附和分配系數(shù)的微中的吸附和分配系數(shù)的微小差異達到分離的目的。小差異達到分離的目的。二、概念：二、概念： 死時間：死時間：保留時間：保留時間：調(diào)整保留時間：調(diào)整保留時間：第十章第十章第十二章第十二章 色譜色譜三、色譜圖三、色譜圖定性依據(jù)：保留值；定量依據(jù)：峰高或峰面積定性依據(jù)：保留值；定量依據(jù)：峰高或峰面積第十章第十章第十二章第十二章 色譜色譜四、定量分析：峰面積歸一化法、內(nèi)標法、外標法四、定量分析：

15、峰面積歸一化法、內(nèi)標法、外標法 峰面積歸一化法：峰面積歸一化法： 把所有組分的含量之和按100%計算，當樣品中所有的均能流出色譜柱，并在檢測器上都能產(chǎn)生信號。 Wi=fiAi/ fiAi100% 如果被分析樣品的組份是同系物，校正因子相近可直接用 峰面積求出組份的百分含量。如果被分析樣品的組份不是同系物，則要知道每種組份的相對校正因子。第十章第十章第十二章第十二章 色譜色譜例題例題1：分析乙苯及二甲苯三個異構(gòu)體的樣品，用歸一化法定量結(jié)果如下，用歸一化法求出乙苯的百分含量。（ 27.15% ）組分乙苯對二甲苯間二甲苯鄰二甲苯f0.971.000.960.98A (mm2)12075140105第

16、十章第十章第十二章第十二章 色譜色譜例題例題2：已知在混合酚試樣中僅含有苯酚、鄰甲酚、間甲酚和對甲酚四種組分。經(jīng)乙酰化處理后，測得色譜圖。圖上各組分的校正因子分別如下。用歸一化法求出苯酚的百分含量。（ A = h W1/2 12.7% ）組分苯酚鄰甲酚間甲酚對甲酚fs0.850.951.031.00峰高 (mm)64.0104.189.270.0半 峰 寬 (mm)1.942.402.853.22第十章第十章第十二章第十二章 色譜色譜五、氣相色譜（五、氣相色譜（GC）常用檢測器： TCD：熱導檢測器：熱導檢測器普遍適用，可測無機成分，如有機溶劑普遍適用，可測無機成分，如有機溶劑中中 微量水的測

17、定微量水的測定 FID：火焰離子化檢測器：火焰離子化檢測器有機化合物，如石油裂解氣的分析有機化合物，如石油裂解氣的分析 FPD：火焰光度檢測器：火焰光度檢測器含磷、硫化合物含磷、硫化合物 ECD：電子俘獲檢測器：電子俘獲檢測器鹵素、硝基等化合物，如含氯農(nóng)藥鹵素、硝基等化合物，如含氯農(nóng)藥的測定的測定第十章第十章第十二章第十二章 色譜色譜六、高效液相色譜（六、高效液相色譜（HPLC）1. HPLC的類型：的類型：(1) 正相正相色譜：固定相的極性大于流動相的極性；結(jié)構(gòu)相近組色譜：固定相的極性大于流動相的極性；結(jié)構(gòu)相近組分，極性小的組分先出柱，極性大的組分后出分，極性小的組分先出柱，極性大的組分后出

18、柱。柱。 適用范圍：適用范圍：適用于分離油溶性或水溶性的極性或強極性化適用于分離油溶性或水溶性的極性或強極性化 合物、糖類合物、糖類等。等。(2) 反相反相色譜：流動相的極性大于固定相的極性；極性大的組色譜：流動相的極性大于固定相的極性；極性大的組分先出柱，極性小的組分后出分先出柱，極性小的組分后出柱。柱。 適用范圍：適用范圍：非極性非極性 中等極性組分（用于中等極性組分（用于HPLC 80%HPLC 80%） 第十章第十章第十二章第十二章 色譜色譜(3) 離子對色譜：離子對色譜：適用于有機酸、有機堿特別是強酸強堿的分適用于有機酸、有機堿特別是強酸強堿的分析。析。(4) 離子交換色譜：離子交換

19、色譜：主要用于分離離子型化合物主要用于分離離子型化合物(5) 離子色譜：分離混合陰離子的最有效方法離子色譜：分離混合陰離子的最有效方法(6) 液固（吸附）色譜法：主要用于液固（吸附）色譜法：主要用于中等分子量的油溶性樣品中等分子量的油溶性樣品如油品、脂肪、芳烴等；不同極性取代基的化合物；結(jié)構(gòu)如油品、脂肪、芳烴等；不同極性取代基的化合物；結(jié)構(gòu)異構(gòu)體和幾何異構(gòu)體混合物的分離。異構(gòu)體和幾何異構(gòu)體混合物的分離。(7) 體積排阻色譜法：以多孔凝膠為固定相，利用精確控制的體積排阻色譜法：以多孔凝膠為固定相，利用精確控制的凝膠孔徑，使樣品中不同分子大小的組分得以分離。用于凝膠孔徑，使樣品中不同分子大小的組分

20、得以分離。用于分離分子大小差大于分離分子大小差大于10%的樣品。的樣品。 思考題：思考題：俄國植物學家茨維特在研究植物色素的成分時采俄國植物學家茨維特在研究植物色素的成分時采用的色譜分離方法屬于用的色譜分離方法屬于哪種色譜分離模式？哪種色譜分離模式？第十章第十章第十二章第十二章 色譜色譜六、高效液相色譜（六、高效液相色譜（HPLC）2. 儀器組成：儀器組成：高壓輸液系統(tǒng)：高壓輸液系統(tǒng)：梯度洗脫：即程序控制流動相的組成，使在整個分離過程中，梯度洗脫：即程序控制流動相的組成，使在整個分離過程中，溶劑強度按照特定的變化規(guī)律增加。溶劑強度按照特定的變化規(guī)律增加。類似于類似于GC中的程序升溫，但是改變的

21、不是溫度，而是流動相中的程序升溫，但是改變的不是溫度，而是流動相的組成和極性。的組成和極性。 高壓輸液系統(tǒng)進樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)檢測系統(tǒng)記錄系統(tǒng)第十章第十章第十二章第十二章 色譜色譜六、高效液相色譜（六、高效液相色譜（HPLC）2. 儀器組成：儀器組成：進樣系統(tǒng)：進樣系統(tǒng)：自動進樣器或手動進樣器（進樣器配合六通閥進樣）自動進樣器或手動進樣器（進樣器配合六通閥進樣）分離系統(tǒng)：樣品在色譜柱中得到分離分離系統(tǒng)：樣品在色譜柱中得到分離 高壓輸液系統(tǒng)進樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)檢測系統(tǒng)記錄系統(tǒng)第十章第十章第十二章第十二章 色譜色譜六、高效液相色譜（六、高效液相色譜（HPLC）檢測檢測系統(tǒng)系統(tǒng)： UV-VIS檢測器：專屬性

22、檢測器：專屬性, 濃度敏感型濃度敏感型, 穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好, 可進行梯可進行梯度分析；只能檢測有紫外吸收的度分析；只能檢測有紫外吸收的物質(zhì)物質(zhì) 熒光檢測：選擇性檢測器，只能檢測發(fā)出熒光的熒光檢測：選擇性檢測器，只能檢測發(fā)出熒光的物質(zhì)物質(zhì) 電化學檢測器：用于可以被氧化或還原的電化學檢測器：用于可以被氧化或還原的化合物；化合物；不能采不能采用梯度洗脫用梯度洗脫 折光折光指數(shù)檢測器：通用型檢測器，但靈敏度指數(shù)檢測器：通用型檢測器，但靈敏度低；低；梯度洗脫梯度洗脫是不可能的是不可能的 !第十三章第十三章 毛細管電泳毛細管電泳一、分離過程一、分離過程 電場作用下，毛細管柱中出現(xiàn)：電泳現(xiàn)象和電滲電泳現(xiàn)象和

23、電滲流現(xiàn)象流現(xiàn)象。 帶電粒子的遷移速度帶電粒子的遷移速度= =電泳電泳+ +電滲流；兩種速度的矢量和電滲流；兩種速度的矢量和。 正離子正離子：兩種效應的運動方向一致，在負極最先流出；兩種效應的運動方向一致，在負極最先流出； 中性粒子無電泳現(xiàn)象，受電滲流影響，在陽離子后流出；中性粒子無電泳現(xiàn)象，受電滲流影響，在陽離子后流出； 陰離子陰離子：兩種效應的運動方向相反兩種效應的運動方向相反。電泳流速度與電滲流速度相等，方向相反電泳流速度與電滲流速度相等，方向相反時，時，離子無法從離子無法從毛細管柱中流出毛細管柱中流出驅(qū)動力：電泳和電滲驅(qū)動力：電泳和電滲第十三章第十三章 毛細管電泳毛細管電泳二、儀器二、

24、儀器進樣方式：壓差進樣和電動進進樣方式：壓差進樣和電動進樣樣分離系統(tǒng)：分離系統(tǒng)：毛細管色譜的色譜柱前需要采取分流裝置（由于毛細管色譜柱對試樣負載量很?。?；柱后采用“尾吹”裝置（由于柱后流出物的流速太慢）。電泳儀電泳儀進樣系統(tǒng)進樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)第十三章第十三章 毛細管電泳毛細管電泳三、特點三、特點1.1.儀器簡單、易自動化儀器簡單、易自動化2.2.分析速度快、分離效率高分析速度快、分離效率高3.3.操作方便、消耗少操作方便、消耗少4.4.應用范圍極廣應用范圍極廣思考：與思考：與HPLCHPLC相比，最大的優(yōu)勢是什么？相比，最大的優(yōu)勢是什么？第十三章第

25、十三章 毛細管電泳毛細管電泳四、分離模式四、分離模式 1 1 毛細管區(qū)帶電泳：毛細管區(qū)帶電泳：不能分離中性物質(zhì)。不能分離中性物質(zhì)。 2 2 膠束電動色譜：膠束電動色譜：使毛細管電泳不僅能分離離子化使毛細管電泳不僅能分離離子化合物，而且還能分離中性化合物合物，而且還能分離中性化合物 3 3 毛細管凝膠電泳毛細管凝膠電泳 4 4 毛細管等速電泳毛細管等速電泳 5 5 毛細管等電聚焦毛細管等電聚焦 6 6 毛細管電色譜毛細管電色譜第十四章第十四章 質(zhì)譜法（質(zhì)譜法（MS）一、概念一、概念質(zhì)譜法是通過測定被測樣品離子的質(zhì)荷比進行分析的質(zhì)譜法是通過測定被測樣品離子的質(zhì)荷比進行分析的一種分析方法一種分析方法。二、作用二、作用從質(zhì)譜圖上可獲得物質(zhì)的相對分子質(zhì)量