《仪器分析》复习题1 联系客服

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7.什么是化学键合固定相?它的突出优点是什么?

是将各种不同有机基团通过化学反应键合到载体表面的一种方法。它代替了固定液的机械涂渍,因此它的产生对液相色谱法迅速发展起着重大作用,可以认为它的出现是液相色谱法的一个重大突破。

8.超临界流体色谱法与气相色谱和高效液相色谱比较有什么突出优点?CO2作为常用的流体有何特点? 超临界流体具有对于分离极其有利的物理性质。它们的这些性质恰好介于气体和液体之间。超临界流体的扩散系数和粘度接近于气相色谱,因此溶质的传质阻力小,可以获得快速高效分离。另一方面,其密度与液相色谱类似,这样就便于在较低温度下分离和分析热不稳定性、相对分子质量大的物质。另外,超临界流体的物理性质和化学性质,如扩散、粘度和溶剂力等,都是密度的函数。因此,只要改变流体的密度,就可以改变流体的性质,从类似气体到类似液体,无需通过气液平衡曲线。超临界流体色谱中的程序升密度相当于气相色谱中程序升温度和液相色谱中的梯度淋

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洗。

采用CO2流体作流动相,当压力由7.0×106Pa增加到9.0×106Pa时,对于十六碳烷烃的淋洗时间可由25min缩短到5min。在SFC中,通过程序升压实现了流体的程序升密,达到改善分离的目的

9.何谓正相色谱和反相色谱

10.液相色谱对流动相溶剂的要求?

1)排阻色谱所选用的流动相必须能溶解样品,并必须与凝胶本身非常相似,这样才能润湿凝胶。当采用软性凝胶时,溶剂也必须能溶胀凝胶。

(2)溶剂的粘度要小,因为高粘度溶剂往往限制分子扩散作用而影响分离效果。这对于具有低扩散系数的大分子物质分离,尤需注意。

(3)溶剂必须与检定器相匹配。常用的流动相有四氢呋喃、甲苯、氯仿、二甲基酸胺和水等。

(4)以水溶液为流动相的凝胶色谱适用于水溶性样品,以有机溶剂为流动相的凝胶色谱适用于非水溶性样品。

第五章 原子发射光谱分析

1.何谓原子发射光谱?它是怎样产生的?有哪些特点?

原子的核外电子一般处在基态运动,当获取足够的能量后,就会从基态跃迁到激发态,处于激发态不稳定(寿命小于10-8s),迅速回到基态时,就要释放出多余的能量,若此能量以光的形式出现,既得到发射光谱。 原子发射光谱是线状光谱

2.解释名词:(1)原子线;(2)离子线;(3)共振线;(4)最后线;(5)分析线;(6)自吸收:(7)电离能。

3.原子发射光谱图上出现谱线的数目与样品中被测元素的含量有何关系?如何进行定量分析和定性分析? 4.原子发射光谱法定量分析的基本公式为 lgI=blgc+lga 为什么说该式只有在低浓度时才成立?

5.原子发射光谱中常见的光源类型有哪些?分别比较其特点? 6.ICP光源发射原理

第六章 原子吸收光谱分析

1.原子发射光谱法和原子吸收光谱分析法有何异同? 2.原子吸收法有何特点?它与吸光光度法比较有何异同? 3.何谓锐线光源?原子吸收法中为什么要采用锐线光源? 4.简述空心阴极灯(HCL)产生特征性锐线光源的基本原理。 5.原子吸收分析法的灵敏度为什么比原子发射光谱法高得多? 6.如何计算原子吸收法的灵敏度和检出限?它们之间有何关系? . 灵敏度(Sensitivity)

IUPAC规定,分析标准函数的一次导数,即标准曲线的斜率。S = dX/Dc 习惯灵敏度 现定义:特征浓度,是指产生1%吸收或0.0044吸光值时,水溶液中某元素的浓度。通常用mg/ml/1%表示 i)特征浓度(1%吸收灵敏度,或百分灵敏度S): 产生1%吸收(A=0.00434)信号 所对应的元素浓度。

ii)特征质量(对GFAAS)石墨炉法常用绝对量表示m0

检测限是指产生一个能够确证在试样中存在某种元素的分析信号所需要的该元素的最小含量。通常以产生空白溶液讯号的标准偏差3倍时的测量讯号的浓度来表示 IUPAC规定,可测量到的最小信号xmin以下式确定: K=2,置信度为98.5%;K=3,置信度为99.7%

Dc=c×Kσ /A 检出限不仅与灵敏度有关,而且还考虑到仪器噪声!因而检测限比灵敏度具有更明确的意义,更能反映仪器的性能。

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只有同时具有高灵敏度和高稳定性时,才有低的检出限。

7.原子吸收法主要有哪些干扰?怎样抑制或消除,各举一例加以说明。 8.使谱线变宽的主要因素有哪些?它们对原子吸收法的测定有什么影响? 自然宽度, 照射光具有一定的宽度。 (2)温度变宽(多普勒变宽) ΔVo

多普勒效应:一个运动着的原子发出的光,如果运动方向离开观察者(接受器),则在观察者看来,其频率较静止原子所发的频率低,反之,高3)压力变宽(劳伦兹变宽,赫鲁兹马克变宽 由于原子相互碰撞使能量发生稍微变化。 劳伦兹(Lorentz)变宽:

待测原子和其他原子碰撞。随原子区压力增加而增大。 赫鲁兹马克(Holtsmark)变宽(共振变宽):

同种原子碰撞。浓度高时起作用,在原子吸收中可忽略(4)自吸变宽

光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。灯电流越大,自吸现象越严重。 (5)场致变宽 外界电场、带电粒子、离子形成的电场及磁场的作用使谱线变宽的现象;影响较小; 在一般分析条件下ΔVo为主。

9.何谓积分吸收和峰值吸收?峰值吸收为什么在一定条件下能够取代积分吸收进行测定?测量峰值吸收的前提什么? 10.什么是中性火焰、富燃火焰、贫燃火焰?为什么说原子吸收分析中一般不提倡使用燃烧速度太快的燃气? 11.石墨炉原子化法有何优缺点?

优点:试样原子化是在惰性气体保护下于强还原性介质内进行的,有利于氧化物分解和自由原子的生成,原子化效率高,几乎100% 。

对于易形成耐热氧化物的元素,因无大量氧气存在,加以石墨提供了大量碳,故能得到较好的原子化效果。 用样量小(液体5-100ul,固体20-40ug),样品利用率高,原子在吸收区内平均停留时间较长,绝对灵敏度高。 液体和固体试样均可直接进样。

缺点:试样组成不均匀性影响较大,有强的背景吸收,测定精密度不如火焰原子化法。 12.石墨炉程序升温的步骤有哪些?各有什么作用? 13.原子吸收定量分析方法有哪几种?各适用于何种场合?

标准曲线的目的:找浓度的线性范围,样品的吸光度必须落在线性范围内

14.比较原子发射光谱法(AES)、原子吸收光谱分析法(AAS)、原子荧光光谱分析(AFS)有何异同? 原子荧光光谱分析(AFS具有原子吸收和原子发射光谱两种技术的优势并克服了某些方面的缺点。

具有分析灵敏度高、干扰少、线性范围宽 可多元素同时分析检测能力:

能检测As、Pb、Hg、Se、Ge、Sn、Te、Bi、Sb、Cd、Zn等十一种元素。检出能力为:As、Se、Te、Bi、和Sb等元素小于0.09ng/mL;冷原子方法测量Hg小于等于0.005ng/mL;Cd小于等于0.008ng/Ml;Zn小于等于9.0ng/Ml。测量精度(50倍检出限浓度水平溶液测定RSD)优于2%。线性范围为三个数量级。

? 原子发射光谱法(AES优点:① 具有多元素同时检测能力② 分析速度快。③ 检出限低④准确度较高⑤试

样消耗少⑥ ICP光源校准曲线线性范围宽可达4~6个数量级。缺点:高含量分析的准确度较差;常见的非金属元素如氧、硫、氮、卤素等谱线在远紫外区.一般的光谱仪尚无法检测及大部分非金属元素不能测;还有一些非金属元素,如P、Se、Te等,由于其激发电位高,灵敏度较低。;不能分析有机物 不宜分析个别试样,适用于经常的大量的试样分析

15.原子吸收分光光度计与其它分光光度计的差别? (1)使用锐线光源作为原子吸收的光源 (2)分光系统安排在火焰及检测器之间。

(3)为区分光源(经原子吸收减弱后的光源辐射)和火焰发射的辐射(发射背景),仪器采用了调制方式:机械折光和光源调制

16.原子吸收分光光度计原子化器的作用?有哪些类型? 作用:将试样中的待测元素转变成原子蒸气。

火焰原子化器:简单,快速,对大多数元素具有较高的灵敏度和检测限

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非火焰原子化器:具有较高的原子化效率、灵敏度和检测极限

17.原子荧光的类型?原子荧光分为共振荧光,非共振荧光与敏化荧光等三种类型. 18原子荧光光度计的结构特点?

? 荧光分光光度计是用于扫描荧光标记物所发出的荧光光谱的一种仪器。

? 其能提供包括激发光谱、发射光谱以及荧光强度、量子产率、荧光寿命、荧光偏振等许多物理参数,从各个

角度反映了分子的成键和结构情况。通过对这些参数的测定, 不但可以做一般的定量分析, 而且还可以推断分子在各种环境下的构象变化, 从而阐明分子结构与功能之间的关系。

荧光分光光度计的激发波长扫描范围一般是190-650nm,发射波长扫描范围是200-800nm

第七章 紫外光谱分析

l.何谓光致激发?在分子跃迁产生光谱的过程中主要涉及哪三种能量的改变? 2.为什么分子光谱总是带状光谱?

3.有机化合物分子的电子跃迂有哪几种类型?哪些类型的跃迁能在紫外-可见光区吸收光谱中反映出来? 4.试绘制出乙酰苯的紫外吸收光谱图,并标注出主要的吸收带,分析其产生的电子跃迁类型? 5.何谓生色团、助色团、红移、兰移、增色效应、减色效应?

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6.何谓溶剂效应?溶剂的极性增强时,π→π跃迁和n→π跃迁的吸收峰位置的变化规律? 7.在进行紫外光谱分析时,所选用的溶剂都要知道它的最低使用波长限度,为什么? 8.有机物分子的吸收带有哪几种类型?产生的原因是什么?各有何特点? 9.紫外分光光度计的类型及特点?

10.为什么说单根据紫外光谱不能完全决定物质的分子结构,还必须与红外光谱、质谱、核磁共振波谱等方法共同配合,才能得出可靠的结论?

第八章 质谱法

1.质谱法分析的基本原理及作用?”质谱仪是利用电磁学原理,使带电的样品离子按质荷比进行分离的装置?

2.质谱仪器的主要部件,为什么有的部件需要采用真空系统?

质谱仪是通过对样品电离后产生的具有不同m/z的离子来进行分离分析的。 进样系统、电离系统、质量分析器和检测系统。

为了获得离子的良好分析,必须避免离子损失,因此凡有样品分子及离子存在和通过的地方,必须处于真空状态 3.EI电离的原理?

电子轰击法是通用的电离法,是使用高能电子束从试样分子中撞出一个电子而产生正离子,即

+

M+e → M+2e

+

式中M为待测分子,M为分子离子或母体离子。

4.常见的质量分析器的主要类型有哪些?

质量分析器的主要类型有:磁分析器、飞行时间分析器、四极滤质器、离子捕获分析器和离子回旋共振分析器等。 5.质谱定性分析的作用有哪些?

质谱是纯物质鉴定的最有力工具之一,其中包括相对分子质量测定、化学式确定及结构鉴定等。 1.相对分子质量的测定2.化学式的确定3.结构鉴定

? 6.名词解释:

+

? 分子离子 试样分子在高能电子撞击下产生正离子,即M +e→ M+2e

+

? M称为分子离子或母离子(parent ion)

? ,质谱表,质谱表是用表格形式表示的质谱数据,质谱表中有两项即质荷比及相对强度。从质谱图上可以

很直观地观察到整个分子的质谱全貌,而质谱表则可以准确地给出精确的m/z值及相对强度值,有助于进一步分析。 ? ]

? 质谱图;;;;质谱图是以质荷比(m/z)为横坐标、相对强度为纵坐标构成,一般将原始质谱图上最强的离子峰

定为基峰并定为相对强度1O0%,其他离子峰以对基峰的相对百分值表示。

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? ,

? 分子离子峰,

碎片离子峰 分子离子产生后可能具有较高的能量,将会通过进一步碎裂或重组而释放能量,碎裂后产生的离子形成的峰称为碎片离子峰。

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