2022年儀器分析知識(shí)點(diǎn)整理

1、教學(xué)內(nèi)容緒論分子光譜法：UV-VIS、IR、F原子光譜法：AAS電化學(xué)分析法：電位分析法、電位滴定色譜分析法：GC、HPLC質(zhì)譜分析法：MS、NRS第一章 緒論經(jīng)典分析方法與儀器分析方法有何不同？經(jīng)典分析方法：是利用化學(xué)反應(yīng)及其計(jì)量關(guān)系，由某已知量求待測(cè)物量，一般用于常量分析，為化學(xué)分析法。儀器分析方法：是利用精密儀器測(cè)量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)以確定其化學(xué)組成、含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)的一類(lèi)分析方法，用于微量或痕量分析，又稱為物理或物理化學(xué)分析法。化學(xué)分析法是儀器分析方法的基礎(chǔ)，儀器分析方法離不開(kāi)必要的化學(xué)分析步驟，二者相輔相成。儀器的主要性能指標(biāo)的定義1、精密度（重現(xiàn)性）：數(shù)次平行測(cè)定結(jié)果的相互

2、一致性的程度,一般用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示（RSD%），精密度表征測(cè)定過(guò)程中隨機(jī)誤差的大小。2、靈敏度：儀器在穩(wěn)定條件下對(duì)被測(cè)量物微小變化的響應(yīng)，也即儀器的輸出量與輸入量之比。3、檢出限（檢出下限）：在適當(dāng)置信概率下儀器能檢測(cè)出的被檢測(cè)組分的最小量或最低濃度。4、線性范圍：儀器的檢測(cè)信號(hào)與被測(cè)物質(zhì)濃度或質(zhì)量成線性關(guān)系的范圍。5、選擇性：對(duì)單組分分析儀器而言，指儀器區(qū)分待測(cè)組分與非待測(cè)組分的能力。簡(jiǎn)述三種定量分析方法的特點(diǎn)和應(yīng)用要求一、工作曲線法（標(biāo)準(zhǔn)曲線法、外標(biāo)法）特點(diǎn)：直觀、準(zhǔn)確、可部分扣除偶然誤差。需要標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照和扣空白應(yīng)用要求：試樣的濃度或含量范圍應(yīng)在工作曲線的線性范圍內(nèi)，繪制工作曲線的條件應(yīng)與

3、試樣的條件盡量保持一致。二、標(biāo)準(zhǔn)加入法（添加法、增量法）特點(diǎn)：由于測(cè)定中非待測(cè)組分組成變化不大，可消除基體效應(yīng)帶來(lái)的影響應(yīng)用要求：適用于待測(cè)組分濃度不為零，儀器輸出信號(hào)與待測(cè)組分濃度符合線性關(guān)系的情況三、內(nèi)標(biāo)法特點(diǎn)：可扣除樣品處理過(guò)程中的誤差應(yīng)用要求：內(nèi)標(biāo)物與待測(cè)組分的物理及化學(xué)性質(zhì)相近、濃度相近，在相同檢測(cè)條件下，響應(yīng)相近，內(nèi)標(biāo)物既不干擾待測(cè)組分，又不被其他雜質(zhì)干擾第2章 光譜分析法引論習(xí) 題1、吸收光譜和發(fā)射光譜的電子能動(dòng)級(jí)躍遷的關(guān)系吸收光譜：當(dāng)物質(zhì)所吸收的電磁輻射能與該物質(zhì)的原子核、原子或分子的兩個(gè)能級(jí)間躍遷所需要的能量滿足E=hv的關(guān)系時(shí)，將產(chǎn)生吸收光譜。M+hvM*發(fā)射光譜：物質(zhì)通過(guò)

4、激發(fā)過(guò)程獲得能量，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子或分子M*，當(dāng)從激發(fā)態(tài)過(guò)渡到低能態(tài)或某態(tài)時(shí)產(chǎn)生發(fā)射光譜。M*M+hv2、帶光譜和線光譜帶光譜：是分子光譜法的表現(xiàn)形式。分子光譜法是由分子中電子能級(jí)、振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的變化產(chǎn)生。線光譜：是原子光譜法的表現(xiàn)形式。原子光譜法是由原子外層或內(nèi)層電子能級(jí)的變化產(chǎn)生的。第6章 原子吸收光譜法（P130）熟識(shí): 原子吸收光譜產(chǎn)生的機(jī)理以及影響原子吸收光譜輪廓的因素了解: 原子吸收光譜儀的基本結(jié)構(gòu)；空心陰極燈產(chǎn)生銳線光源的原理掌握: 火焰原子化器的原子化歷程以及影響因素、原子吸收光譜分析干擾及其消除方法、AAS測(cè)量條件的選擇及定量分析方法(實(shí)驗(yàn)操作)1、定義：它是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的

5、原子蒸氣對(duì)特定譜線的吸收來(lái)進(jìn)行定量分析的方法?；鶓B(tài)原子吸收其共振輻射，外層電子由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)而產(chǎn)生原子吸收光譜。原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見(jiàn)區(qū)。2、原子吸收定量原理：頻率為的光通過(guò)原子蒸汽，其中一部分光被吸收，使透射光強(qiáng)度減弱。3、譜線變寬的因素(P-131)：多普勒（Doppler）寬度D：由原子在空間作無(wú)規(guī)熱運(yùn)動(dòng)所致。故又稱熱變寬。Doppler寬度隨溫度升高和相對(duì)原子質(zhì)量減小而變寬。壓力變寬L（碰撞變寬）：由吸收原子與外界氣體分子之間的相互作用引起外界壓力愈大，濃度越高，譜線愈寬。4、對(duì)原子化器的基本要求：使試樣有效原子化；使自由狀態(tài)基態(tài)原子有效地產(chǎn)生吸收； 具有良好的穩(wěn)定性和

6、重現(xiàn)形；操作簡(jiǎn)單及低的干擾水平等。1測(cè)量條件選擇 分析線：一般用共振吸收線。狹縫光度：W=DS沒(méi)有干擾情況下，盡量增加W，增強(qiáng)輻射能。燈電流：按燈制造說(shuō)明書(shū)要求使用原子條件:燃?xì)猓褐細(xì)?、燃燒器高度石墨爐各階段電流值進(jìn)樣量:（主要指非火焰方法）2分析方法(1).工作曲線法 最佳吸光度0.1-0.5，工作曲線彎曲原因：各種干擾效應(yīng)。 . 標(biāo)準(zhǔn)加入法標(biāo)準(zhǔn)加入法能消除基體干擾，不能消背景干擾。使用時(shí)，注意要扣除背景干擾。習(xí) 題引起譜線變寬的主要因素有哪些？ 自然變寬：無(wú)外界因素影響時(shí)譜線具有的寬度多普勒（Doppler）寬度D：由原子在空間作無(wú)規(guī)熱運(yùn)動(dòng)所致。故又稱熱變寬。. 壓力變寬L（碰撞變寬）：

7、由吸收原子與外界氣體分子之間的相互作用引起自吸變寬：光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)原子所吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象。場(chǎng)致變寬(field broadening)：包括Stark變寬(電場(chǎng))和Zeeman 變寬(磁場(chǎng))火焰原子化法的燃?xì)?、助燃?xì)獗壤盎鹧娓叨葘?duì)被測(cè)元素有何影響？ 化學(xué)計(jì)量火焰：由于燃?xì)馀c助燃?xì)庵扰c化學(xué)計(jì)量反應(yīng)關(guān)系相近，又稱為中性火焰 ，這類(lèi)火焰, 溫度高、穩(wěn)定、干擾小背景低，適合于許多元素的測(cè)定。貧燃火焰：指助燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰，它的溫度較低，有較強(qiáng)的氧化性，有利于測(cè)定易解離，易電離元素,如堿金屬。富燃火焰：指燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)元素計(jì)量的火焰。其特點(diǎn)是燃燒不完全，溫度略低于化學(xué)火

8、焰，具有還原性，適合于易形成難解離氧化物的元素測(cè)定；干擾較多，背景高?；鹧娓叨龋夯鹧娓叨炔煌?，其溫度也不同；每一種火焰都有其自身的溫度分布；一種元素在一種火焰中的不同火焰高度其吸光度值也不同；因此在火焰原子化法測(cè)定時(shí)要選擇適合被測(cè)元素的火焰高度。原子吸收光譜法中的干擾有哪些？如何消除這些干擾？一物理干擾：指試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過(guò)程中，由于其物理特性的變化而引起吸光度下降的效應(yīng)，是非選擇性干擾。消除方法：稀釋試樣；配制與被測(cè)試樣組成相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液；采用標(biāo)準(zhǔn)化加入法。二化學(xué)干擾：化學(xué)干擾是指被測(cè)元原子與共存組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物，影響被測(cè)元素原子化，是選擇性干擾，一般造成A下降。消除

9、方法：(1)選擇合適的原子化方法：提高原子化溫度，化學(xué)干擾會(huì)減小，在高溫火焰中P043-不干擾鈣的測(cè)定。（2）加入釋放劑（廣泛應(yīng)用）（3）加入保護(hù)劑：EDTA、8羥基喹啉等，即有強(qiáng)的絡(luò)合作用，又易于被破壞掉。（4）加基體改進(jìn)劑（5）分離法三. 電離干擾：在高溫下原子會(huì)電離使基態(tài)原子數(shù)減少, 吸收下降, 稱電離干擾，造成A減少。負(fù)誤差消除方法：加入過(guò)量消電離劑。（所謂的消電離劑, 是電離電位較低的元素。加入時(shí), 產(chǎn)生大量電子, 抑制被測(cè)元素電離。）四. 光譜干擾：吸收線重疊：非共振線干擾：多譜線元素減小狹縫寬度或另選譜線 譜線重疊干擾選其它分析線五.背景干擾：背景干擾也是光譜干擾，主要指分子吸與

10、光散射造成光譜背景。（分子吸收是指在原子化過(guò)程中生成的分子對(duì)輻射吸收，分子吸收是帶光譜。光散射是指原子化過(guò)程中產(chǎn)生的微小的固體顆粒使光產(chǎn)生散射，造成透過(guò)光減小，吸收值增加。背景干擾，一般使吸收值增加。產(chǎn)生正誤差。）消除方法：用鄰近非共振線校正背景連續(xù)光源校正背景（氘燈扣背景）Zeaman 效應(yīng)校正背景自吸效應(yīng)校正背景第3章 紫外-可見(jiàn)分光光度法(P21)UV-Vis：根據(jù)物質(zhì)分子對(duì)200800 nm 光譜區(qū)域內(nèi)輻射能的吸收來(lái)研究物質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和含量的方法。3.1 紫外-可見(jiàn)吸收光譜3.1.5 影響紫外-可見(jiàn)光譜的因素：溶劑的影響極性：水甲醇乙醇丙酮正丁醇乙酸乙酯乙醚氯仿二氯甲烷苯四氯化碳己烷

11、石油醚3.2 光的吸收定律Lambert-Beer 定律：A =k c l = -lgT = lgI0 / I lcm，c-mol/L，k 值稱為摩爾吸光系數(shù)（Lmol-1cm-1）A =lc3.4 分析條件的選擇單光束分光光度計(jì) 特點(diǎn)：只有一條光束單波長(zhǎng)雙光束分光光度計(jì) 特點(diǎn)：在同一臺(tái)儀器中使用兩個(gè)完全相同的光束。雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)：不需要參比溶液透光率讀數(shù)的影響：結(jié) 論：1. c/c與透光率讀數(shù)T有函數(shù)關(guān)系;當(dāng)T=36.8%時(shí) (或A=0.434)，c/c最小。2. 當(dāng)T讀數(shù)在70%10%,即A讀數(shù)0.151.0 范圍時(shí), c/c較小( 0.01M 時(shí), Beer定律會(huì)發(fā)生偏離。溶劑：當(dāng)待測(cè)

12、物與溶劑發(fā)生締合、離解及溶劑化反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的生成物與待測(cè)物具有不同的吸收光譜，出現(xiàn)化學(xué)偏離。光散射：當(dāng)試樣是膠體或有懸浮物時(shí)，入射光通過(guò)溶液后，有一部分光因散射而損失，使吸光度增大，Beer定律產(chǎn)生正偏差。（2）與儀器有關(guān)的因素單色光：Beer定律只適用于單色光，非絕對(duì)的單色光，有可能造成Beer定律偏離。譜帶寬度：當(dāng)用一束吸光度隨波長(zhǎng)變化不大的復(fù)合光作為入射光進(jìn)行測(cè)定時(shí)，吸光物質(zhì)的吸光系數(shù)變化不大，對(duì)吸收定律所造成的偏離較小。對(duì)應(yīng)克服方法：c 0.01M避免使用會(huì)與待測(cè)物發(fā)生反應(yīng)的溶劑避免試樣是膠體或有懸浮物在保證一定光強(qiáng)的前提下，用盡可能窄的有效帶寬寬度。選擇吸光物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)作為分析

13、波長(zhǎng)5、極性溶劑為什么會(huì)使*躍遷的吸收峰長(zhǎng)移，卻使n*躍遷的吸收峰短移？溶劑極性不同會(huì)引起某些化合物吸收光譜的紅移或藍(lán)移，稱溶劑效應(yīng)。在*躍遷中，激發(fā)態(tài)極性大于基態(tài)，當(dāng)使用極性溶劑時(shí)，由于溶劑與溶質(zhì)相互作用，激發(fā)態(tài)*比基態(tài)能量下降更多，因而使基態(tài)與激發(fā)態(tài)間能量差減小，導(dǎo)致吸收峰紅移。在n*躍遷中，基態(tài)n電子與極性溶劑形成氫鍵，降低了基態(tài)能量，使激發(fā)態(tài)與基態(tài)間能量差增大，導(dǎo)致吸收峰藍(lán)移。第五章 分子發(fā)光分析法（P88）1.熒光和磷光的產(chǎn)生：具有不飽和基團(tuán)的基態(tài)分子受光照后，價(jià)電子躍遷產(chǎn)生熒光和磷光。2.激發(fā)光譜和發(fā)射光譜： 激發(fā)光譜：將激發(fā)光的光源用單色器分光，測(cè)定不同波長(zhǎng)照射下所發(fā)射的熒光強(qiáng)度

14、（F），以F做縱坐標(biāo)，激發(fā)光波長(zhǎng)做橫坐標(biāo)作圖。激發(fā)光譜反映了激發(fā)光波長(zhǎng)與熒光強(qiáng)度之間的關(guān)系。發(fā)射光譜：固定激發(fā)光波長(zhǎng)，讓物質(zhì)發(fā)射的熒光通過(guò)單色器，測(cè)定不同波長(zhǎng)的熒光強(qiáng)度，以熒光強(qiáng)度F做縱坐標(biāo)，熒光波長(zhǎng)做橫坐標(biāo)作圖。熒光光譜反映了發(fā)射的熒光波長(zhǎng)與熒光強(qiáng)度的關(guān)系。3. 熒光和分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系發(fā)射熒光的物質(zhì)應(yīng)同時(shí)具備以下兩個(gè)條件： 物質(zhì)分子必須具有能夠吸收紫外或可見(jiàn)光的結(jié)構(gòu)，并且能產(chǎn)生* 或 n* 躍遷。 熒光物質(zhì)必須有較大的熒光量子產(chǎn)率。 （1）躍遷類(lèi)型：*較n*躍遷的熒光效率高。（2）共軛結(jié)構(gòu)：凡是能提高電子共軛度的結(jié)構(gòu)，都會(huì)增大熒光強(qiáng)度，并使熒光光譜長(zhǎng)移。（3）剛性平面：分子的剛性及共平面性越大

15、，熒光量子產(chǎn)率就越大。（4）取代基效應(yīng)：在芳香化合物的芳香環(huán)上，給電子基團(tuán)增強(qiáng)熒光，吸電子基團(tuán)減弱熒光。影響熒光強(qiáng)度的因素及溶液熒光的猝滅（P9395）1. 影響熒光強(qiáng)度的因素(1) 溶劑(2) 溫度低溫下測(cè)定，提高靈敏度(3) pH值的影響 當(dāng)熒光物質(zhì)本身是弱酸或弱堿時(shí)，溶液pH值對(duì)該物質(zhì)熒光強(qiáng)度有較大影響。(4) 內(nèi)濾光作用和自吸收現(xiàn)象內(nèi)濾光作用：溶液中若存在能吸收激發(fā)光或熒光體所發(fā)射熒光的物質(zhì)，會(huì)使熒光減弱的現(xiàn)象。自吸收現(xiàn)象：熒光物質(zhì)的熒光發(fā)射光譜短波長(zhǎng)一端與該物質(zhì)的吸收光譜的長(zhǎng)波長(zhǎng)一端有重疊，在溶液濃度較大時(shí)，一部分熒光被自身吸收。(5) 散射光的影響：應(yīng)注意Raman光的干擾（分子的

16、運(yùn)動(dòng)方向和能量都改變了！）2. 溶液熒光的猝滅 (P95)熒光猝滅：指熒光物質(zhì)分子與溶劑分子或其他溶質(zhì)分子相互作用引起熒光強(qiáng)度降低或熒光強(qiáng)度與濃度不呈線性關(guān)系的現(xiàn)象。（1）碰撞猝滅：猝滅劑分子與處于激發(fā)態(tài)的熒光物質(zhì)分子碰撞而損失能量。（2）靜態(tài)猝滅：部分熒光分子與熄滅劑分子作用生成了非熒光的配合物。（3）轉(zhuǎn)入三重態(tài)的猝滅：在熒光物質(zhì)分子中有溶解氧的存在或引入溴或碘后，易發(fā)生體系跨越而轉(zhuǎn)變成三重態(tài)。（4）發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)的猝滅：（5）熒光物質(zhì)的自猝滅：?jiǎn)沃丶ぐl(fā)態(tài)分子和未激發(fā)的熒光物質(zhì)分子碰撞引起自猝滅。熒光物質(zhì)濃度超過(guò) 1g/L 時(shí)，會(huì)產(chǎn)生自身猝滅。熒光強(qiáng)度與溶液濃度的關(guān)系(P93)If = K

17、 c（l c0.05）分子熒光分析法的應(yīng)用定性分析：因物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，吸收紫外光波長(zhǎng)也不同。定量測(cè)定：同一種物質(zhì)的稀溶液，濃度大的發(fā)射的熒光較強(qiáng)。熒光分析法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高（提高激發(fā)光強(qiáng)度，可提高熒光強(qiáng)度），達(dá)ng/ml；選擇性強(qiáng)（比較容易排除其它物質(zhì)的干擾），重現(xiàn)性好；取樣少。缺點(diǎn)：許多物質(zhì)本身不能發(fā)射熒光，因此，應(yīng)用不夠廣泛。熒光分析法與UV-Vis法的比較相同點(diǎn)：都需要吸收紫外-可見(jiàn)光，產(chǎn)生電子能級(jí)躍遷。 不同點(diǎn)：熒光法測(cè)定的是物質(zhì)經(jīng)紫外-可見(jiàn)光照射后發(fā)射出的熒光的強(qiáng)度 (F);UV-Vis法測(cè)定的是物質(zhì)對(duì)紫外-可見(jiàn)光的吸收程度 (A) ;熒光法定量測(cè)定的靈敏度比UV-Vis法高。習(xí)

18、題1、名詞解釋?zhuān)簡(jiǎn)沃貞B(tài)：當(dāng)基態(tài)分子的電子都配對(duì)時(shí)，S = 0，多重性 M=1，這樣的電子能態(tài)稱為單重態(tài)。單重電子激發(fā)態(tài)：當(dāng)基態(tài)分子的成對(duì)電子吸收光能之后，被激發(fā)到某一激發(fā)態(tài)上。如果它的自旋方向不變， S=0，M=1，這時(shí)的激發(fā)態(tài)叫單重電子激發(fā)態(tài)。三重態(tài)：若通過(guò)分子內(nèi)部的一些能量轉(zhuǎn)移，或能階間的跨越，成對(duì)電子中的一個(gè)電子自旋方向倒轉(zhuǎn)，使兩個(gè)電子自旋方向相同而不配對(duì)，這時(shí)S=1，M=3，這種電子激發(fā)態(tài)稱三重電子激發(fā)態(tài)（三重態(tài)）系間跨越：指的是不同多重度狀態(tài)間的一種無(wú)輻射躍遷過(guò)程。振動(dòng)弛豫：內(nèi)轉(zhuǎn)換：指的是相同多重度等能態(tài)間的一種無(wú)輻射躍遷過(guò)程。量子產(chǎn)率：也稱熒光效率或量子效率，其值在01之間，它表示

19、物質(zhì)發(fā)射熒光的能力。熒光猝滅：指熒光物質(zhì)分子與溶劑分子或其他溶質(zhì)分子相互作用引起熒光強(qiáng)度降低或熒光強(qiáng)度與濃度不呈線性關(guān)系的現(xiàn)象。重原子效應(yīng)：第4章 紅外吸收光譜法( IR ) P53根據(jù)樣品對(duì)不同波長(zhǎng)紅外光的吸收情況，來(lái)研究物質(zhì)分子的組成、結(jié)構(gòu)及含量的方法。IR 與 UV-Vis 的比較相同點(diǎn)：都是分子吸收光譜。不同點(diǎn)： UV-Vis 是基于價(jià)電子能級(jí)躍遷而產(chǎn)生的電子光譜;主要用于樣品的定量測(cè)定。 IR 則是分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷而產(chǎn)生的吸收光譜;主要用于有機(jī)化合物的定性分析和結(jié)構(gòu)鑒定。基本概念紅外光譜圖：是以波數(shù)為橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)用透光率或吸光度來(lái)表示的一種頻率圖。 波數(shù)（cm-1）：波長(zhǎng)的倒

20、數(shù)，表示每厘米長(zhǎng)度上波的數(shù)目。紅外吸收光譜定性分析的依據(jù)根據(jù)化合物紅外譜圖中特征吸收峰的位置、數(shù)目、相對(duì)強(qiáng)度、形狀等參數(shù)來(lái)推斷樣品中存在哪些基團(tuán)，從而確定其分子結(jié)構(gòu)。4.2 基本原理吸收峰由何引起？每個(gè)基團(tuán)或化學(xué)鍵能產(chǎn)生幾個(gè)吸收峰？都出現(xiàn)在什么位置？不同吸收峰為什么有強(qiáng)有弱？物質(zhì)分子產(chǎn)生紅外吸收的基本條件（1）分子吸收的輻射能與其能級(jí)躍遷所需能量相等；（2）分子發(fā)生偶極距的變化（耦合作用）。只有發(fā)生偶極矩變化的振動(dòng)才能產(chǎn)生可觀測(cè)的紅外吸收光譜，稱紅外活性。4.2.3多原子分子的振動(dòng)(P56)分子振動(dòng)自由度：多原子分子的基本振動(dòng)數(shù)目，也是基頻吸收峰的數(shù)目。為什么實(shí)際測(cè)得吸收峰數(shù)目遠(yuǎn)小于理論計(jì)算的

21、振動(dòng)自由度？沒(méi)有偶極矩變化的振動(dòng)不產(chǎn)生紅外吸收，即非紅外活性；相同頻率的振動(dòng)吸收重疊，即簡(jiǎn)并；儀器分辨率不夠高；有些吸收帶落在儀器檢測(cè)范圍之外。4.2.5 分子振動(dòng)頻率（基團(tuán)頻率）1. 官能團(tuán)具有特征頻率基團(tuán)頻率：不同分子中同一類(lèi)型的基團(tuán)振動(dòng)頻率非常相近，都在一較窄的頻率區(qū)間出現(xiàn)吸收譜帶，其頻率稱基團(tuán)頻率。2. 基團(tuán)頻率區(qū)和指紋區(qū)譜圖解析譜圖解析就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的紅外光譜圖吸收峰的位置、強(qiáng)度和形狀；利用基團(tuán)振動(dòng)頻率與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；確定吸收峰的歸屬，確認(rèn)分子中所含的基團(tuán)或化學(xué)鍵，進(jìn)而推斷分子的結(jié)構(gòu)。基團(tuán)頻率區(qū)（也稱官能團(tuán)區(qū)）：在40001300cm-1 范圍內(nèi)的吸收峰，有一共同特點(diǎn)：既每一吸收

22、峰都和一定的官能團(tuán)相對(duì)應(yīng)，因此稱為基團(tuán)頻率區(qū)。在基團(tuán)頻率區(qū)，原則上每個(gè)吸收峰都可以找到歸屬。主要基團(tuán)的紅外特征吸收峰（P5963）（4000 400 cm-1 ）19001200cm-1：雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)羰基（C=O）：16501900cm1。在羰基化合物中，此吸收一般為最強(qiáng)峰。紅外譜圖解析順序：先看官能團(tuán)區(qū)，再看指紋區(qū)。1. 產(chǎn)生紅外吸收光譜的條件2. 分子基本振動(dòng)類(lèi)型和振動(dòng)自由度3. 影響吸收峰強(qiáng)度的因素4. 基團(tuán)頻率及譜圖解析5. 影響基團(tuán)頻率的因素干涉儀：是FT-IR光譜儀的核心部件，作用是將復(fù)色光變?yōu)楦缮婀狻?.4 試樣的處理和制備4.4.1 紅外光譜法對(duì)試樣的要求（1）單一組分純物質(zhì)

23、，純度 98%；（2）樣品中不含游離水；（3）要選擇合適的濃度和測(cè)試厚度。4.4.2 制樣方法1.氣體樣品的制備2.液體和溶液樣品的制備（1）液體池法（2）液膜法3. 固體樣品制備（1）壓片法：最常用的固體樣品制樣方法，常用KBr作為固體分散介質(zhì)。（2）石蠟糊法：減少試樣光散射的影響，但重復(fù)性較差；（3）薄膜法：無(wú)溶劑和分散介質(zhì)的影響。4.5 紅外光譜法的應(yīng)用一、定性分析已知物的鑒定-譜圖比對(duì)，未知物結(jié)構(gòu)的確定，收集試樣的有關(guān)數(shù)據(jù)和資料，確定未知物的不飽和度（P71）不飽和度有如下規(guī)律：鏈狀飽和脂肪族化合物不飽和度為0；一個(gè)雙鍵或一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的不飽和度為1；一個(gè)三鍵或兩個(gè)雙鍵及脂環(huán)的不飽和度為

24、2；一個(gè)苯環(huán)的不飽和度為4。未知物結(jié)構(gòu)的確定 1.收集試樣的有關(guān)數(shù)據(jù)和資料 2.確定未知物的不飽和度（P71） 3.譜圖解析 （P72 例）二、定量分析理論依據(jù)：朗伯-比爾定律優(yōu)點(diǎn)：（1）有許多譜帶可供選擇，有利于排除干擾；（2）氣、液、固均可測(cè)定。課后練習(xí)題1.分子產(chǎn)生紅外吸收的條件是什么？（1）分子吸收的輻射能與其能級(jí)躍遷所需能量相等；（2）分子發(fā)生偶極距的變化（耦合作用）。2.何謂特征吸收峰？影響吸收峰強(qiáng)度的主要因素是什么？能代表基團(tuán)存在、并有較高強(qiáng)度的吸收譜帶稱基團(tuán)頻率，其所在位置稱特征吸收峰。與分子躍遷概率有關(guān)，與分子偶極距有關(guān)（P59）3.紅外譜圖解析的三要素是什么？紅外譜圖解析三

25、要素：位置、強(qiáng)度、峰形。4.解釋名詞：基團(tuán)頻率區(qū) 指紋區(qū) 相關(guān)峰基團(tuán)頻率區(qū)（官能團(tuán)區(qū)）：在40001300cm-1 范圍內(nèi)的吸收峰，有一共同特點(diǎn)：即每一吸收峰都和一定的官能團(tuán)相對(duì)應(yīng)，因此稱為基團(tuán)頻率區(qū)。在此區(qū)，原則上每個(gè)吸收峰都可以找到歸屬。指紋區(qū)：在1300400cm-1范圍內(nèi)，雖然有些吸收也對(duì)應(yīng)著某些官能團(tuán)，但大量吸收峰僅顯示了化合物的紅外特征，猶如人的指紋，故稱為指紋區(qū)。指紋區(qū)的吸收峰數(shù)目雖多，但往往大部分都找不到歸屬。相關(guān)峰：同一種分子的基團(tuán)或化學(xué)鍵振動(dòng)，往往會(huì)在基團(tuán)頻率區(qū)和指紋區(qū)同時(shí)產(chǎn)生若干個(gè)吸收峰。這些相互依存和可以相互佐證的吸收峰稱為相關(guān)峰。5.如何利用紅外吸收光譜區(qū)別烷烴、烯烴

26、、炔烴？利用基團(tuán)的紅外特征吸收峰區(qū)別：烷烴：飽和碳的C-H吸收峰 3000cm-1，C = C 雙鍵：16001670cm1CC-叁鍵：21002260 cm16.紅外光譜法對(duì)試樣有哪些要求？（1）單一組分純物質(zhì)，純度 98%；（2）樣品中不含游離水；（3）要選擇合適的濃度和測(cè)試厚度。7.簡(jiǎn)述振動(dòng)光譜的特點(diǎn)以及它們?cè)诜治龌瘜W(xué)中的重要性。優(yōu)點(diǎn)：特征性強(qiáng),可靠性高、樣品測(cè)定范圍廣、用量少、測(cè)定速度快、操作簡(jiǎn)便、重現(xiàn)性好。局限性：有些物質(zhì)不能產(chǎn)生紅外吸收；有些物質(zhì)不能用紅外鑒別；有些吸收峰，尤其是指紋峰不能全部指認(rèn)；定量分析的靈敏度較低。第九章 核磁共振波譜法(NMR) P195思考題1、簡(jiǎn)述題:光

27、譜分析法；核磁共振波譜法；公式o=gB0/2的意義光譜分析法：基于物質(zhì)與輻射能作用時(shí)，測(cè)量由物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生量子化的能級(jí)之間的躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射輻射的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行分析的方法核磁共振波譜法：將自旋核放入磁場(chǎng)中，用適當(dāng)頻率的電磁波照射，它們會(huì)吸收能量，發(fā)生原子核自旋能級(jí)的躍遷，同時(shí)產(chǎn)生核磁共振信號(hào)。以核磁共振信號(hào)對(duì)照射頻率（或磁場(chǎng)強(qiáng)度）作圖，即為核磁共振波譜。2、名詞解釋?zhuān)夯瘜W(xué)位移；屏蔽效應(yīng)；磁各向異性;耦合常數(shù)化學(xué)位移：在有機(jī)化合物中，各種氫核周?chē)碾娮釉泼芏炔煌?結(jié)構(gòu)中不同位置)，質(zhì)子屏蔽效應(yīng)不同，導(dǎo)致共振吸收峰的位移，這種現(xiàn)象稱為化學(xué)位移。3、P214 9.2; 9.3; 9.4;

28、9.5; 9.8; 9.11; 9.12; 9.13看課件第十九章 質(zhì)譜法（P400）思考題1.質(zhì)譜分析法：將樣品分子轉(zhuǎn)變成氣態(tài)的離子，然后按照離子的質(zhì)荷比（m/z）大小，對(duì)離子進(jìn)行分離和檢測(cè),并作定性或定量分析的方法。2.質(zhì)譜儀由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？（劃出質(zhì)譜儀的方框示意圖）進(jìn)樣系統(tǒng)：高效重復(fù)地將樣品引到離子源中并且不能造成真空度的降低。離子源：將進(jìn)樣系統(tǒng)引入的氣態(tài)樣品分子轉(zhuǎn)化成離子。質(zhì)量分析器：依據(jù)不同方式，將樣品離子按質(zhì)荷比m/z分開(kāi)。檢測(cè)器：檢測(cè)來(lái)自質(zhì)量分析器的離子流并轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。顯示系統(tǒng)：接收來(lái)自檢測(cè)器的電信號(hào)并顯示在屏幕上。真空系統(tǒng)：保證質(zhì)譜儀離子產(chǎn)生及經(jīng)過(guò)的系統(tǒng)處

29、于高真空狀態(tài)。3.離子源的作用是什么？試述EI（電子電離源）和CI（化學(xué)電離源）離子源的原理及特點(diǎn)。離子源：將進(jìn)樣系統(tǒng)引入的氣態(tài)樣品分子轉(zhuǎn)化成離子。EI（電子電離源）原理：失去電子特點(diǎn)：電離效率高,靈敏度高；離子碎片多,有豐富的結(jié)構(gòu)信息；有標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫(kù)；但常常沒(méi)分子離子峰；只適用于易氣化、熱穩(wěn)定的化合物。CI（化學(xué)電離源）原理：離子加合特點(diǎn)：準(zhǔn)分子離子峰強(qiáng), 可獲得分子量信息；譜圖簡(jiǎn)單；但不能進(jìn)行譜庫(kù)檢索, 只適用于易氣化、熱穩(wěn)定的化合物4.為何質(zhì)譜儀需要高真空?質(zhì)譜儀需要在高真空下工作：10-4 10 -6 Pa大量氧會(huì)燒壞離子源的燈絲；用作加速離子的幾千伏高壓會(huì)引起放電；引起額外的離子分子

30、反應(yīng)，改變裂解模型，譜圖復(fù)雜化;影響靈敏度。5.四極桿質(zhì)量分析器如何實(shí)現(xiàn)質(zhì)譜圖的全掃描分析和選擇離子分析?當(dāng)U/V維持一個(gè)定值時(shí)，某一U或V值對(duì)應(yīng)只有一個(gè)離子能穩(wěn)定通過(guò)四極桿；連續(xù)改變U或V值，可得到一張全掃描圖，此譜圖可用于定性；固定一個(gè)或多個(gè)U值，可得到高靈敏度的分析結(jié)果，此方法用于定量分析。第十五章 色譜法引論(P300)思考題1.色譜法具有同時(shí)能進(jìn)行分離和分析的特點(diǎn)而區(qū)別于其它方法，特別對(duì)復(fù)雜樣品和多組份混合物的分離，色譜法的優(yōu)勢(shì)更為明顯。2.按固定相外形不同色譜法是如何分類(lèi)的？是按色譜柱分類(lèi)：平面色譜法：薄層色譜法、紙色譜法柱色譜法：填充柱法、毛細(xì)管柱色譜法3.什么是氣相色譜法和液相

31、色譜法？氣體為流動(dòng)相的色譜稱為氣相色譜。液體為流動(dòng)相的色譜稱為液相色譜。4.保留時(shí)間（tr）、死時(shí)間（t0）及調(diào)整保留時(shí)間（tr）的關(guān)系是怎樣的？tr = tr - t05.從色譜流出曲線可以得到哪些信息？根據(jù)色譜峰的個(gè)數(shù)可以判斷樣品中所含組分的最少個(gè)數(shù)；根據(jù)色譜峰的保留值可以進(jìn)行定性分析；根據(jù)色譜峰的面積或峰高可以進(jìn)行定量分析；色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾仁窃u(píng)價(jià)色譜柱分離效能的依據(jù)；色譜峰兩峰間的距離是評(píng)價(jià)固定相（或流動(dòng)相）選擇是否合適的依據(jù)。6.分配系數(shù)在色譜分析中的意義是什么？K值大的組分,在柱內(nèi)移動(dòng)的速度慢，滯留在固定相中的時(shí)間長(zhǎng)，后流出柱子；分配系數(shù)是色譜分離的依據(jù)；柱溫是影響分配系數(shù)

32、的一個(gè)重要參數(shù)。7.什么是選擇因子？它表征的意義是什么？是A，B兩組分的調(diào)整保留時(shí)間的比值= tr（B）/tr（A）1意義：表示兩組分在給定柱子上的選擇性，值越大說(shuō)明柱子的選擇性越好。8.什么是分配比（即容量因子）？它表征的意義是什么？是指在一定溫度和壓力下，組分在兩相分配達(dá)到平衡時(shí)，分配在固定相和流動(dòng)相的質(zhì)量比。K=ms/mm意義：是衡量色譜柱對(duì)被分離組分保留能力的重要參數(shù)；9. 理論塔板數(shù)是衡量柱效的指標(biāo)，色譜柱的柱效隨理論塔板數(shù)的增加而增加，隨板高的增大而減小。 10.板高（理論塔板高度H/cm）、柱效（理論塔板數(shù)n）及柱長(zhǎng)（L/cm）三者的關(guān)系（公式）？ H=L / n11.利用色譜圖

33、如何計(jì)算理論塔板數(shù)和有效理論塔板數(shù)（公式）？12.同一色譜柱對(duì)不同物質(zhì)的柱效能是否一樣？同一色譜柱對(duì)不同物質(zhì)的柱效能是不一樣的13.塔板理論對(duì)色譜理論的主要貢獻(xiàn)是怎樣的？(1)塔板理論推導(dǎo)出的計(jì)算柱效率的公式用來(lái)評(píng)價(jià)色譜柱是成功的；(2)塔板理論指出理論塔板高度H 對(duì)色譜峰區(qū)域?qū)挾鹊挠绊懹兄匾饬x。14.速率理論的簡(jiǎn)式, 影響板高的是哪些因素?：流動(dòng)相的線速A：渦流擴(kuò)散系數(shù)B：分子擴(kuò)散系數(shù)C：傳質(zhì)阻力項(xiàng)系數(shù)15.分離度可作為色譜柱的總分離效能指標(biāo)。16.如何根據(jù)分離度分析色譜分離的情況?R1 部分重疊R=1 基本分離R=1.5 完全分離第十六章 氣相色譜法(P318)思考題1.氣相色譜法適合分

34、析什么類(lèi)型的樣品?適用范圍：熱穩(wěn)定性好，沸點(diǎn)較低的有機(jī)及無(wú)機(jī)化合物分離。2.哪類(lèi)固定液在氣相色譜法中最為常用?硅氧烷類(lèi)是目前應(yīng)用最廣泛的通用型固定液。（使用溫度范圍寬(50350)，硅氧烷類(lèi)經(jīng)不同的基團(tuán)修飾可得到不同極性的固定相。）3.氣相色譜法固定相的選擇原則？相似相溶原則非極性試樣選用非極性固定液，組分沸點(diǎn)低的先流出；極性試樣選用極性固定液，極性小的先流出非極性和極性混合物試樣一般選用極性固定液，非極性組分先出；能形成氫鍵的試樣一般選擇極性大或是氫鍵型的固定液，不易形成氫鍵的先流出。4.一般實(shí)驗(yàn)室通常備用哪三種色譜柱，基本上能應(yīng)付日常分析需要？5.什么是程序升溫?程序升溫：在一個(gè)分析周期內(nèi)

35、柱溫隨時(shí)間由低溫向高溫做線性或非線性變化，以達(dá)到用最短時(shí)間獲得最佳分離的目的。適用于沸點(diǎn)范圍很寬的混合物。注意：柱溫不能高于色譜柱的最高使用溫度。 6.氣相色譜法各檢測(cè)器適于分析的樣品?熱導(dǎo)檢測(cè)器： 通用 濃度型 所有氫火焰檢測(cè)器： 通用 質(zhì)量型 含碳電子捕獲檢測(cè)器：選擇 濃度型 電負(fù)性火焰光度檢測(cè)器：選擇 質(zhì)量型 硫、磷 7.氣相色譜法常用的定量分析方法有哪些？各方法的適用條件。（1）外標(biāo)法適用條件：對(duì)進(jìn)樣量的準(zhǔn)確性控制要求較高；操作條件變化對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性影響較大；操作簡(jiǎn)單，適用于大批量試樣的快速分析。（2）歸一化法適用條件：僅適用于試樣中所有組分全出峰的情況；操作條件的變動(dòng)對(duì)測(cè)定結(jié)果影響不大

36、；歸一化法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確。（3）內(nèi)標(biāo)法（內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法）適用條件：試樣中所有組分不能全部出峰時(shí)；定量分析中只要求測(cè)定某一個(gè)或幾個(gè)組分；樣品前處理復(fù)雜第17章 高效液相色譜法(HPLC) P3481、HPLC：高效色譜柱、高壓泵、高靈敏檢測(cè)器2、現(xiàn)代高效液相色譜法的特點(diǎn)：(1)高效；(2)高壓；(3)高速；(4)高靈敏度3、色譜分離的實(shí)質(zhì)：色譜分離的實(shí)質(zhì)是樣品分子（即溶質(zhì)）與溶劑（即流動(dòng)相或洗脫液）以及固定相分子間的作用，作用力的大小，決定色譜過(guò)程的保留行為。4、高效液相色譜儀結(jié)構(gòu)：輸液系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)5、高壓輸液泵性能：足夠的輸出壓力 輸出恒定的流量 輸出流動(dòng)相的流量范圍可調(diào)節(jié) 壓力平

37、穩(wěn),脈動(dòng)小6、在線脫氣裝置在線脫氣、超聲脫氣、真空脫氣等作用：脫去流動(dòng)相中的溶解氣體。流動(dòng)相先經(jīng)過(guò)脫氣裝置再輸送到色譜柱。脫氣不好時(shí)有氣泡，導(dǎo)致流動(dòng)相流速不穩(wěn)定，造成基線飄移，噪音增加。 7、梯度洗脫裝置以一定速度改變多種溶劑的配比淋洗，目的是分離多組容量因子相差較大的組分。作用:縮短分析時(shí)間,提高分離度,改善峰形,提高監(jiān)測(cè)靈敏度8、影響分離的因素影響分離的主要因素有流動(dòng)相的流量、性質(zhì)和極性。9、選擇流動(dòng)相時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：（1）盡量使用高純度試劑作流動(dòng)相。（2）避免流動(dòng)相與固定相發(fā)生作用而使柱效下降或損壞柱子。（3）試樣在流動(dòng)相中應(yīng)有適宜的溶解度。（4）流動(dòng)相同時(shí)還應(yīng)滿足檢測(cè)器的要求。10

38、、提高柱效的方法(降低板高)： 固定相填料要均一，顆粒細(xì)，裝填均勻。 流動(dòng)相粘度低。 低流速。 適當(dāng)升高柱溫。11、固定相的選擇：液相色譜的固定相可以是吸附劑、化學(xué)鍵合固定相（或在惰性載體表面涂上一層液膜）、離子交換樹(shù)脂或多孔性凝膠；流動(dòng)相是各種溶劑。被分離混合物由流動(dòng)相液體推動(dòng)進(jìn)入色譜柱。根據(jù)各組分在固定相及流動(dòng)相中的吸附能力、分配系數(shù)、離子交換作用或分子尺寸大小的差異進(jìn)行分離。12、高效液相色譜法的分離機(jī)理及分類(lèi)類(lèi) 型 主要分離機(jī)理吸附色譜 吸附能，氫鍵分配色譜 疏水分配作用尺寸排斥色譜 溶質(zhì)分子大小離子交換色譜 庫(kù)侖力13、反相色譜的優(yōu)點(diǎn)易調(diào)節(jié)k或a易分離非離子化合物，離子化合物和可電離化合物流動(dòng)相便宜可預(yù)言洗脫順序適宜梯度洗脫14、小結(jié)分配色譜是利用樣品中的溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間分配系數(shù)的不同，進(jìn)行連續(xù)的無(wú)數(shù)次的交換和分配而達(dá)到分離的過(guò)程。第十章