现代仪器分析复习资料
1、什么叫吸光光度法？
吸光光度法是基于物质分子对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。按物质吸收光的波长不同，吸光光度法可分为可见分光光度法、紫外分光光度法及红外分光光度法（又称红外光谱法）。
2、紫外与可见分光光度法的特点。
灵敏度较高，适用于微量组分的测定。其灵敏度一般能达到10-5~10-6mol·L-1的数量级。
选择性好。
通用性强，应用广泛。
仪器、操作简单，分析速度较快。
准确度较高。方法的相对误差约为2~ 5%。
3、朗伯—比耳定律的数学表达式及物理意义。
A=lg(I O/I)=lg(1/T)=kcL 式中A，吸光度b，液层厚度(光程长度) c，溶液的浓度；k，比例常数。仅与入射光波长、溶液的性质及温度有关，而与浓度无关。
物理意义：当一束平行单色光通过均匀的溶液时，溶液的吸光度A与溶液中吸光物质的浓度c及液层厚度L的乘积成正比。
4、试述摩尔吸光系数的物理意义，在光度分析中，摩尔吸光系数是否越大越好？
摩尔吸光系数在数值上等于浓度为1mol·L-1、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。
摩尔吸光系数越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测定该物质的灵敏度越高。
5、偏离朗伯—比耳定律的原因
（1）物理性因素：难以获得真正的纯单色光。
(2) 化学性因素：朗伯—比耳定律的假定：所有的吸光质点之间不发生相互作用。故：朗伯—比耳定律只适用于稀溶液
6、紫外—可见分光光度计的基本组成
光源、单色器、样品室、检测器、显示器
7、比色皿使用注意事项及如何清洗
清洗：CH3 OH∶HCl = 2 ∶1 水蒸馏水试液，绝对不能用洗液、毛刷、去污粉
8、分光光度测定中为什么需要使用参比溶液？
利用参比溶液来调节仪器的零点，消除比色皿壁及溶剂入射光的反射和吸收带来的误差。即测得的的吸光度真正反映待测溶液吸光强度。
9、分光光度测定中如何控制最佳吸光度范围？
吸光度A = 0.80~0.20
（1）控制溶液浓度
（2）选择不同厚度的比色皿
10、原子吸收分光光度法的概念
原子吸收分光光度法(AAS) 又称原子吸收光谱法，是基于从光源发射出待测元素的特征谱线，通过样品蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收，由特征谱线强度减弱的程度，从而进行定量分析的一种现代仪器分析方法。
11、原子吸收的特点（和紫外分光光度法比较）
灵敏度较高、干扰较小
12、空心阴极灯的结构及作用
结构：
作用：供给原子吸收所需要的足够尖锐的有一定强度且稳定的共振线。13、原子化器的作用及类型
作用：提供一定得能量，使待测元素原子化，得到所需得基态原子。
类型：火焰原子化器和非火焰原子化器
14、火焰原子化器的特点
优点：（1）装置简单（2）应用广泛（3）精密度高
缺点：（1）在一般情况下只能分析溶液试样
（2）原子化效率较低——雾化率10% ~ 30%
（3）整个气流稀释倍数大，把雾滴高度稀释，抑制了灵
敏度的提高
15、石墨炉原子化器的特点
最大特点是灵敏度高，一般要比火焰原子化高2~3 个数量级，是测定金属元素灵敏度最高的常规分析方法之一。
石墨炉原子化器设备复杂，价格昂贵。
测定的精密度较火焰原子化逊色（相对标准偏差5~10%），且易受共存元素干扰。
16、原子吸收中的干扰及其抑制
物理干扰：试样的物理性质改变所引起的干扰
干扰的消除：（1）标准溶液和待测试样的组成尽量一致，且用同样的溶
剂体系
（2）总酸度或总盐度＜0.5%
（3）仪器条件一致（因素一致）
光谱干扰：（1）谱线干扰：共振线附近存在非待测元素的谱线
消除：减少狭缝，或选择次灵敏线
（2）背景干扰：分子吸收和光散射产生
消除：扣除背景
气相化学干扰：基态原子电离、激发、化合等产生的干扰
消除：适当控制原子化温度或是加入比待测元素更易电离的物质
凝聚相化学干扰：待测元素与共存组分或火焰成分发生化学反应
消除：（1）加入释放剂（又称抑制剂）（2）加入保护剂
（3）加入基体改进剂
17、火焰原子吸收灵敏度的定义及公式
灵敏度（S）：在火焰原子吸收分光光度法中，能产生1%吸收（or 吸光度为0.0044）时，被测元素在水溶液中的浓度（μg·mL-1）
S =（C×0.0044）/A μg·mL-1 / 1%
18、检出极限的定义及公式
吸收信号为三倍噪音电平所对应待测元素水溶液的浓度。
即三倍标准偏差的读数时，某元素在水溶液中的浓度。
D =(C×3σ）/A μg·mL-1
σ——标准偏差（噪音电平）
σ的测定：用空白溶液，经至少十二次连续测定，所得A 值算出的。
A为空白溶液的平均吸光度
Ai为空白溶液单次测量的吸光度
19、电化学分析法的定义
运用能斯特公式，通过测量一个可逆电池的电势以求物质含量的分析方法。
20、电化学分析法的特点及发展趋势
方法上——追求超高灵敏度和超高选择性的倾向导致由宏观向介观到微观尺度迈进，出现了不少新型的电极体系。
技术上——随着表面科学，纳米技术和物理谱学的兴起，利用交叉学科方法将声、光、电、磁等功能有机地结合到电化学界面，从而达到实时、现场、和活体监测的目的以及分子和原子水平。
应用上——侧重生命科学领域中有关问题研究，如生物、医学、药物、人口与健康等，为解决生命现象中的某些基本过程和分子识别作用显示出潜在的应用价值，已引起生物学界的关注。
进展：化学修饰电极（CMES ）与自组膜（SAMS ）电极
离子选择性电极（ISES ）
超微电极和纳米电极
色谱电化学法（LC-EC）和毛细管电泳电化学法（CE-EC）
21、能斯特方程式
22、电位分析法的基本实验条件
要有一个电池：一个指示电极，一个参比电极，待测液是电解质溶液。
指示电极：电极电位是待测离子活度的函数
参比电极：电极电位不受待测离子活度的影响，保持恒定
23、电位分析用的电极（第1、2、4、5类）
（1）、第一类电极——一般指金属电极，金属及其含有此种金属的离子
可以用做银离子活度的指示电极
类似的还有Hg∣Hg 2+, Cu ∣Cu 2+, Zn ∣Zn 2+ 等电极
（2）、第二类电极——阴离子电极：金属及其难溶盐
第二类电极也可金属生产比较稳定的络阴离子，如
当溶液中的阴离子浓度保持恒定时,电极电位维持恒定,可用作为参比电极, 如甘汞电极
（3）、第四类电极——零类电极（均相氧化还原电极）：在一种惰性金属载体上进行氧化还原反应。
四种电极共同的特点：其原理都是基于电子交换。
（4）、第五类电极
膜电极——不是基于电子交换而是基于离子交换和扩散
EM 膜电势
要求：（1）E ~ a 符合Nernst 方程（直接电位法尤为重要）
（2）响应快（有关离子浓度变化）
（3）重现性好
（4）便于使用
24、离子选择性电极的定义
对某一离子具有选择性响应的电极如：Na+、F-等。
离子选择性电极是电化学的一种敏感器，是一种直接测量分析组分的新工具。
25、离子选择性电极的特点
1）简便、快速、灵敏、不破坏试液。不要求样品纯度很高，如F-、CN-、ClO4-等，用其它方法分析比较繁复。
2）响应被测离子的活度，而不是溶液总浓度。
（3）响应的是膜相和被侧溶液的液相两者之间的相界电势的变化。因此与电极本身的大小及几何形状及样品溶液的大小及几何形状无关。
（4）与物理因素无关。如被测溶液的速度、颜色。
（5）便于自动化，因为响应的讯号是电势的变化值。
26、测定F-浓度时，在溶液中加入TISAB的作用
（1）控制溶液的离子强度不变NaCl
（2）控制pH HAc + NaOH
（3）起掩蔽干扰离子作用柠檬酸钠
27、pH玻璃电极的构造、原理及特点
（1)构造：
（2）原理：玻璃电极法测定水样的PH值是以饱和甘汞电极为参比电极，以玻璃电极为指示电极，与被测水样组成工作电池，再用PH计测量工作电动势，由PH计直接读取PH值。
（3）特点
优点：选择性高（对H+）
快速、简便
氧化剂、还原剂均无干扰
有色、浑浊、胶态溶液均可测定
缺点：易损坏，一般范围1~9, 不能用于含F-溶液
28、色谱法的分离原理
当流动相中携带的混合物流经固定相时，其与固定相发生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分被固定相保留的时间不同，而按一定次序由固定相中先后流出。与适当的柱后检测方法结合，实现混合物中各组分的分离与检测。
29、气相色谱法的特点
（1）高选择性（2）高分离效能（3）高灵敏度（4）快速（5）应用范围广30、气相色谱仪流程图
31、气相色谱进样的要求及进样方法
（1）进样前要用样品清洗注射器
（2）取样过程慢抽、快推，防止气泡
（3）取样完后要用擦镜纸擦净样品注意：不要流失
（4）以迅速稳当的动作插进仪器的加热区，快速进样、立即拔出。
32、色谱流出曲线及有关术语
1.色谱流出曲线
检测器信号-- 纵坐标
时间---横坐标得到的曲线=色谱图
2.色谱峰：色谱流出曲线突起部分峰形——对称、拖尾、前延
3..基线：无试样（单纯流动相），通过检测器时检测到的信号即为基线。
4..峰高h ：峰顶点-- 基线垂直距离
5.保留值：（1）死时间（t M）：不与固定相作用的物质（不保留），从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间。（2）保留时间（tR）：组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间。（3）调整保留时间（t R’）：t R ’= t R－t M 意义：等于样品在固定相中停留时间。（4）死体积（V M）：V M = t M×Fc 不被固定相溶解或吸附的气体，从进样开始到柱后出现浓度极大点时所通过的载气的体积。（Fc ——校正到柱温的柱出口流速）
意义=柱中未被固定相占据空间+进样器+检测器内空间
（5）保留体积（V R）：V R = t R×Fc 样品组分从进样开始到柱后出现浓度极大点时所通过的载气体积。（6）调整保留体积（V R＇）：V R＇= V R－V M （7）相对保留值r i/s：组分i与参比组分s调整保留值之比：r i/s = t’R（i）/ t’R（s）= V’R / V’R（s）相对保留值只与柱温和固定相性质有关，与其他色谱操作条件无关，它表（i）
示了固定相对这两种组分的选择性。（8）选择因子在相同的色谱条件下，第二个组分与前面相邻组分的调整保留值之比。选择因子大于1 是色谱分离的前提。α= t’R2 / t’（8）选择因子：在相同的色谱条件下，第二个组分与前面相邻组分的调整保留值之比。选择因子大于1 是色谱分离的前提。α= t’R2 / t’R1 = V’R2 / V’R1= V’R2 / V’R1
6.区域宽度：用来衡量色谱峰宽度的参数，有三种表示方法：（1）标准偏差(σ) :即0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半。(2)半峰宽(Y1/2 )：色谱峰高一半处的宽度Y1/2 =2.354 σ（3）峰底宽(Wb )：W b =4 σ
7.用途：（1）峰位——保留值，定性分析（2）峰高——峰面积，定量分析（3）峰宽——柱效评价
33、分辨率的定义及意义
进行GC分析需要解决两个极为重要的问题-----操作条件和选择固定液
柱效率和溶剂效率是互相影响，互相制约的。我们所说的分辨率，实际上是两部分影响的综合表现。
分辨率（分离度）定义式：
R =0.8：两峰的分离程度可达89%；R =1.0：分离程度98%；基本分离；R =1.5：达99.7% 完全分离。
34、担体的作用和要求
担体的作用和要求：（1）提供一个大的惰性固体表面，使固定液以液膜状态分布在其表面。（2）化学惰性的多孔性固体颗粒，具有较大的比表面积。
35、影响热导检测器灵敏度的因素
①桥路电流I ：检测器的响应值S ∝I 3
②池体温度：池体温度与钨丝温度相差越大，检测器的灵敏度越高。
③载气种类：载气与试样的热导系数相差越大，检测灵敏度越高。
36、氢焰检测器的特点
（1）质量型检测器（2）对有机化合物具有很高的灵敏度，比热导检测器的灵敏度高出近3个数量级（3）破坏样品（4）无机气体、水、四氯化碳等含氢少或不含氢的物质灵敏度低或不响应。（5）氢焰检测器结构简单、稳定性好、响应迅速。
37、色谱内标法是一种准确度很高的方法。它有何优点？
内标法的准确性较高，进样量的对定量结果的几无影响。
38、高效液相色谱法与经典液相色谱法比较的优点
高速、高效、高灵敏度、高自动化
39、高效液相色谱法与气相色谱法比较的优点
（l）对于占有机物总数近80％的那些高沸点、热稳定性差、摩尔质量大的物质，目前主要采用高效液相色谱法进行分离和分析。（2）液相色谱能完成难度较高的分离工作，①在液相色谱中，流动相液体也与固定相争夺样品分子，为提高选择性增加了一个因素。②液相色谱通常在室温下操作，较低的温度，一般有利于色谱分离条件的选择。③液相色谱中制备样品简单，回收样品也比较容易，而且回收是定量的，适合于大量制备。
40、高效液相色谱仪的结构
41、梯度洗脱的定义
梯度洗脱就是在分离过程中使两种或两种以上不同极性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例，从而使流动相的强度、极性、pH值或离子强度相应地变化，达到提高分离效果，缩短分析时间的目的。
42、流动相脱气的目的
（1）使色谱泵的输液准确：a:输液均匀准确，并且脉动减小;b:保留时间及色谱峰面积的重现性提高。（2）提高检测的性能：a:防止气泡引起的尖峰;b:基线稳定，信噪比增加;c:溶剂的紫外吸收本底降低。(3)保护色谱柱：a:减少死体积;b:防止填料的氧化。
43、流动相脱气的方法
（1）加热：简单，如同抽真空一起使用，其效果很好。但容易造成流动相组成的变化（2）抽真空：同上，一般在溶剂抽滤的同时，也有脱气的效果。（3）超声波：简单，但效果不理想。（4）通惰性气体（一般用氦气）：可保持连续脱气，多用于低压梯度。（5）脱气机：可保持连续脱气，多用于低压梯度。
44、正相液液色谱法的定义
亲水性固定液常采用疏水性流动相，即流动相的极性小于固定相的极性，称为正相液液色谱法，极性柱也称正相柱。
45、反相液液色谱
若流动相的极性大于固定液的极性，则称为反相液液色谱，非极性柱也称为反相柱。组分在两种类型分离柱上的出峰顺序相反。
计算题：
1、在测定甲苯和乙苯的相对质量校正因子时，以苯为标准，称取的各组分的纯物质重量以及在一定色谱条件下所得色谱图上各种组分色谱峰的峰面积分别如下：
试计算甲苯和乙苯的相对质量校正因子。
解：f ，甲苯 = = =1.96 f ，乙苯 = = =4.09 2、采用氢火焰离子化检测器，分析乙苯和二甲笨异构体，测得以下数据，用归一化法计算各组分的含量。
解： =0.97×120 + 1.00×75 + 0.96×140+0.98×105= 428.7
m 乙苯% = ×100 %= ×100%=27.15%
3、在以20%角鲨烷涂于Chromosorbw 上为填料时，测得正己烷、苯和正庚烷的调整保留时间分别为15、17和19分钟，计算苯的保留指数。
解： I x = 100［ Z + n ］= 100 =650
4、有一试样含有甲酸，丙酸及不少水，苯等杂质，称取试样1.055克，以环己酮为内标，称取0.1907克环己酮加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3ul 进样，得到色谱图，从色谱图上测量出各组分峰面积。已知f ’值。求甲酸，丙酸的百分含量各为多少？
A s s A A m A m 4.845967.01.1805478.0??B
s s B A m A m 2.455967.01.1806120.0??∑i i A f ∑
i i A f A f 乙苯乙苯7.42812097.0?,)(,)(,)(,)(log log log log Z R n Z R Z R x R t t t t --+??????--+15log 19log 15log 17log 6
解：m 甲酸 = = =0.0813 m 甲酸% = ×100 %= 7.71%
m 丙酸 = = =0.0651 m 丙酸% = ×100% = 6.17%
5、某合金钢含镍0.12%。今用丁二酮光度法测定镍含量时，将称得钢样溶解，显色，稀释至100.0毫升。在470 nm 波长下，用1.00比色皿测定。如果希望此时仪器的测量误差最小，那么，应称取钢样多少克？（已知镍的原子量是58.69，摩尔吸光系数为1.13x104） 解：当吸光度 A = 0.434 时，测量误差最小。则
c = A /ε b = 0.434/ 1.3 ×104 × 1.0 = 3.34 ×10-5（mol · L-1 ）
100 mL 显色液内镍的质量m 为
m = cVM = 3.34×10-5 ×100 ×10-3 ×58.69 = 1.96 ×10-4（g ）
应称取试样的质量为 1.96 × 10-4 × 100 / ms = 0.12
所以ms = 0.16 （g ）
6、称取纯度为96.5%的某吸光物质0.0600g 溶解后定容至500mL ，从中吸取2.00mL 显色后定容至50mL ，于最大吸收波长处用2cm 吸收池测得透光率为36.2%，已知吸光物质的ε为
1.50×104，试计算该吸光物质的摩尔质量。
解：A = - lg T = - lg 0.362 = 0.441
c 1 = A /ε b = 0.441 / 1.50×104 ×2 = 1.47×10-5（mol ·L -1）
c = 1.47×10-5 ×50.0/2.00 = 3.68 ×10-4 （mol ·L -1）
M = 0.0600 ×0.965/ 3.68 ×10-4 ×500×10-3 =314.7（g ·mol -1）
7、有一化合物的分子量是250, 摩尔吸光系数为 2.5105,今欲准确配制1升该化合物的溶液，使其在稀释200倍后，放在1.0cm 厚的比色皿中测得的吸光度为0.6，求应称取该化合物多少克？
解：根据 A = εbc
得 c = A/ε b = 0.6/2.5×105×1.0 = 2.4×10-6
W = 200cMV = 200×2.4×10-6×250×1.0 = 0.12（g ）
8、某溶液每升中含0.0078克溶质，此溶质的相对分子质量为126，将此溶液放在1cm 的比色皿中，在一定波长下测得其吸光度为0.415，计算该溶质的摩尔吸光系数。
解：c = 0.0078/126 = 6.19×10-5（mol ·L -1）
A = εbc
得 ε= A/bc = 0.415/1.0×6.19×10-5= 6.70×103（L ·mol -1cm -1）
s s s i i f A m f A 00.11331907.083.38.14???055.10813.0s s s i i f A m f A 00.11331907.007.14.42???055.10651.0
9、用原子吸收光谱法测定试液中的Pb ，准确移取50mL 试液2份，用铅空心阴极灯在波长 283.3nm 处，测得一份试液的吸光度为0.325，在另一份试液中加入浓度为50.0mg/L 铅标准溶液300L ，测得吸光度为0.670。计算试液中铅的质量浓度（g/L ）为多少？
解：A = KCx A =A S + A X = K(C S +C X )
0.325=KCx
0.670=K{(Cx ×50+50×0.300)/(50+0.300)}
解出方程得 Cx=0.279mg/L
10、取某含Cu2+的固体可溶样品0.500 g ，加水定容至500.0 mL ，取此溶液100.0mL ，放入铜电极和参比电极，测得电动势为0.374v ，在此溶液中加入0.100mol/L 硝酸铜溶液1.00mL ，测得其电动势为0.403v ，铜电极的斜率为29mv ，试计算样品中铜的百分含量为多少？ 解：E 电动势 = E+ – E- = K + 0.029lg C - E 甘汞 = K + 0.029lg C
E1 = K + 0.029 lg Cx E2 = K + 0.029 lg 0.374 = K + 0.029 lg Cx 0.403 = K + 0.029 lg
解方程得Cx = 5.82×10-4（mol/L ）
11、将F-选择性电极和参比电极放入0.001 mol ·L-1 的F-溶液中，测得电极电位为0.158 V ，若换用未知浓度的含F-的溶液，测得相应的电极电位为0.217 V ，试计算未知液含F-为多少？（两份溶液离子强度一致）。
解： Es = K – 0.059 lg C s Ex = K – 0.059 lg C x
0.158 = K – 0.059 lg 0.001
0.217 = K – 0.059 lg C x
解联立方程得 C x = 0.0001（mol ·L -1 ）
s x s
s x x V V V C V C ++ 00.100.5000.11000.100.503+??+-x C
第一章绪论复习题 一.名词解释 1. 灵敏度 2. 相对标准偏差 3. 检出限 4. 信噪比 5. 定量限 二．简答题 1.仪器分析方法有哪些分类？
2.仪器性能指标有哪些？分别如何判定？ 3.常用三种仪器分析校正方法各有何特点？ 第二章原子发射光谱法复习题 一．名词解释 1. 等离子体 2. 趋肤效应 3. 通道效应 4. 共振线 5. 分析线 6. 谱线自吸 7. 光谱载体 8. 光谱缓冲剂 二.简答题
1.原子光谱与原子结构、原子能级有什么关系？为什么能用它来进行物质的定性分析？ 能量，跃迁，转换，电磁辐射释放 2.光谱分析时狭缝宽度如何选择？ 定性：较窄提高分辨率 定量：较宽提高灵敏度 3.影响原子发射谱线强度的因素有哪些？（同教材P46-47 3-9） 1）统计权重：谱线强度与激发态和基态的统计权重之比g i/g o成正比 2）跃迁概率：谱线强度与跃迁概率成正比 3）激发能：负相关 4）激发温度：正相关。但升高温度易电离。 5）基态原子数：一定实验条件下，上述条件影响因素均为常数，则谱线强度与基态原子数成正比。 4.简述ICP ：光源的组成、形成原理及特点。 组成：ICP 光源是由高频发生器和感应圈、等离子体炬管和供气系统、试样引入系统组成 原理：当高频发生器接通电源后，高频电流I通过感应线圈产生交变磁场。 开始时，管内为Ar气，不导电，需要用高压电火花触发，使气体电离后，在高频交流磁场的作用下，带电粒子高速运动，碰撞，形成“雪崩”式放电，产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流（涡电流），其电阻很小，电流很大（数百安），产生高温。又将气体加热、电离，在管口形成稳定的等离子体焰炬。 特点：优点： （1）检出限低，一般在10-5~10-1ug/mL。可测70多种元素。
1、现代仪器分析法有何特点？它的测定对象与化学分析法有何不同？ 分析速度快，自动化程度高，特别适用于大批量分析； 灵敏度高，试样用量少，适合微量和痕量组分； 用途范围广，能适合各种分析的要求；选择性高 2、评价一种仪器分析方法的技术指标是什么？ 主要技术指标： 1、精密度； 2、准确度； 3、标准曲线； 4、灵敏度； 5、检出限； 6、选择性 3、影响原子吸收谱线宽度的因素有哪些？其中最主要的因素是什么？ 答：影响原子吸收谱线宽度的因素有自然宽度 △ fN 多普勒变宽和压力变宽。 其中最主要的 是多普勒变宽和洛伦兹变宽。 4、原子吸收光谱仪主要由哪几部分组成？各有何作用？ 答：原子吸收光谱仪主要由光源、原子化器、分光系统、检测系统四大部分组成。 光源的作用：发射待测元素的特征谱线。 原子化器的作用：将试样中的待测元素转化为气态的能吸收特征光的基态原子。 分光系统的作用：把待测元素的分析线与干扰线分开，使检测系统只能接收分析线。 检测系统的作用： 把单色器分出的光信号转换为电信号， 经放大器放大后以透射比或吸光度 的形式显示出来。 5、与火焰原子化器相比，石墨炉原子化器有哪些优缺点？ 答：与火焰原子化器相比，石墨炉原子化器的优点有：原子化效率高， 气相中基态原子浓度 比火焰原子化器高数百倍，且基态原子在光路中的停留时间更长，因而灵敏度高得多。 缺点：操作条件不易控制，背景吸收较大，重现性、准确性均不如火焰原子化器，且设备复 杂，费用较高。 6、测定植株中锌的含量时，将三份 1.00g 植株试样处理后分别加入 0.00mL 、 1.00mL 、 2.00mL0.0500mol?L-1ZnCl2 标准溶液后稀释定容为 25.0mL ，在原子吸收光谱仪上测定吸光 度分别为0.230、0.453、0.680,求植株试样中锌的含量( 3.33 X10-3g.g-1 )。 解：设植株试样中锌的含量为 Cx mol.L-1 ??? A1=KCx A2=K(25 X 10-3Cx+1.00 0X .0500 A3=K(25 X 10-3Cx+2.00 0X .0500 解之得 Cx=2X 10-3 mol.L-1 7、 电子跃迁有哪几种类型？哪些类型的跃迁能在紫外及可见光区吸收光谱中反映出来？ 答：电子跃迁的类型有四种： 6^6 * n 宀6* n ^n* n^n 。* 其中n ~6* n ~n* n^n 的跃迁能在紫外及可见光谱中反映出来。 8、何谓发色团和助色团？举例说明。 答：发色团指含有不饱和键，能吸收紫外、可见光产生 n ^n*或 n^n 跃迁的基团。例如： > C=C V, — C = C — ,> C=O , — N=N —, — COOH 等。 助色团：指含有未成键 n 电子 本身不产生吸收峰 但与发色团相连能使发色团吸收峰向 长波方向移动 吸收强度增强的杂原子基团。 例如： —NH2 —OH —OR —SR —X 等。 ?/ A=KC X 65.4 X 10-3)/25 1X 0-3 X 65.4 X 10-3) /25 10X -3 ?植株试样中锌的含量为 3.33X 10-3g.g-1
《现代仪器分析》考试知识点总结 一、填空易考知识点 1、仪器分析的分类：光学分析,电化学分析，色谱分析，其他仪器分析。 2、紫外可见分光光度计组成：光源，单色器，样品室接收检测放大系统，显示器或记录器。常用检测器：光电池，光电管，光电倍增管，光电二极管 3、吸收曲线的特征值及整个吸收曲线的形状是定性鉴别的重要依据。 4、定量分析的方法：标准对照法，标准曲线法。 5、标准曲线：配置一系列不同浓度的标准溶液，以被测组分的空白溶液作参比，测定溶液的标准系列吸光度，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标绘制吸光度，浓度关系曲线。 6、原子吸收分光光度法的特点：（优点）灵敏度高，测量精度好，选择性好，需样量少，操作简便，分析速度快，应用广泛。（缺点）由于分析不同的元素需配备该元素的元素灯，因此多元素的同时测定尚有困难；测定难熔元素，和稀土及非金属元素还不能令人满意。 7、在一定条件下，被测元素基态原子蒸汽的峰值吸收与试液中待测元素的浓度成正比，固可通过峰值吸收来定量分析。
8、原子化器种类:火焰原子化器，石墨炉原子化器，低温原子化器。 9、原子吸收分光光度计组成：空心阴极灯，原子化系统，光学系统，检测与记录系统。 10、离子选择性电极的类型：（1）PH玻璃膜电极（2）氟离子选择性电极（3）流动载体膜电极（4）气敏电极。 11、电位分析方法：直接电位法（直接比较法，标准曲线法，标准加入法）电位滴定法。 12、分离度定义：相邻两色谱峰保留时间的差值与两峰基线宽度和之间的比值 13、气象色谱仪组成：载气系统，进样系统，分离系统，检测系统，信号记录或微机数据处理系统，温度控制系统。 14、监测器分类：浓度型检测器（热导池检测器）质量型检测器（氢火焰离子化检测器） 15、基态：原子通常处于稳定的最低能量状态即基态激发：当原子受到外界电能，光能或者热能等激发源的激发时，原子核外层电子便跃迁到较高的能级上而处于激发态的过程叫激发。 16、紫外光：肉眼看不见的光波（100760nm） 17、锐光源：发射线的半宽度比吸收线的半宽度窄得多的光源（可以实现对峰值的准确测量） 18、参比电极：电位分析中电极电位不随待测溶液离子浓度变化而变化的电极（甘汞电极，银-氯化银电极）
中国矿业大学 2016级硕士研究生课程考试试卷 考试科目现代仪器分析 考试时间2016-10-18 学生姓名王一鹏 学号TS16040101A3 所在院系化工学院 任课教师何亚群教授 中国矿业大学研究生院培养管理处印制
XRF在矿物加工领域中的应用 王一鹏 （中国矿业大学化工学院） 摘要：X射线荧光光谱分析（X Ray Fluorescence，XRF）是固体物质成分分析的常规检测手段，也是一种重要的表面/表层分析方法。本文主要介绍了X射线荧光光谱仪的工作原理及主要构造，并分析了X射线荧光光谱分析在矿物加工学领域中的应用。 关键词：XRF 原理表面/表层分析矿物加工 1 X射线荧光光谱分析概述 X射线荧光光谱分析（X Ray Fluorescence，XRF）是固体物质成分分析的常规检测手段，也是一种重要的表面/表层分析方法。由于整体技术和分光晶体研制发展所限，早期的X射线荧光光谱仪检测范围较窄，灵敏度较差。随着测角仪、计数器、光谱室温度稳定等新技术的进步，使现代X射线荧光光谱仪的测量精密度与准确度有了较大改善。特别是人工合成多层膜晶体的开发应用使轻元素铍、硼、碳、氮、氧等的X射线荧光光谱分析分析成为可能，这类晶体是由低原子序数和高原子序数物质以纳米级厚度交替叠积而成，其层间厚度可以人工控制，如OVO－B晶体的间距为20纳米，适用于硼和铍的分析。由于X射线管的功率增大，铍窗减薄，X射线管与样品的距离缩短，为轻元素分析配备了超粗准直器，降低了元素的检出限，技术发展使现代X射线荧光光谱仪的检测范围可达到4Be(铍)～92U(铀)，对元素的检测范围为10-6%~100%。 2 X射线荧光光谱仪工作原理 2.1 X射线荧光的物理原理 X射线是电磁波谱中的某特定波长范围内的电磁波，其特性通常用能量（单位：千电子伏特，keV）和波长（单位nm）描述。 X射线荧光是原子内产生变化所致的现象。一个稳定的原子结构由原子核及核外电子组成。其核外电子都以各自特有的能量在各自的固定轨道上运行，内层电子（如K层）在足够能量的X射线照射下脱离原子的束缚，释放出来，电子
绍兴文理学院《现代仪器分析》复习题 一、填空题 1、按照固定相的物态不同，可将气相色谱法分为_气固色谱_和气液色谱，前者的固定相是固体吸附剂，后者的固定相是涂在固体担体上或毛细管壁上的液体。 2、按固定相外形，可将气相色谱法分为柱色谱（填充柱、空心柱）、平板色谱（薄层色谱和纸色谱) 3、分离非极性物质，用非极性固定液，试样中各组分按沸点次序流出，沸点低，tr小，沸点高，tr大。 4、分离极性物质，用极性固定液，试样中各组分按极性次序分离，极性小，tr小；极性大， tr 大。 5、最为有效地增加柱效的方法是减小填充物的粒径。 6、电子从基态吸收光后跃迁到激发态，称这种吸收谱线为共振线，如果跃迁到第一激发态，就称之为第一共振线 7、色谱分离的基本理论是塔板理论、速率理论。分别从组分在两相间的分配、组分在色谱柱中的运动描述了色谱行为。 8、为使组成复杂的混合物能够更好的分离，气相色谱法常常采用程序升温分析模式，而高效液相色谱法常采用梯度淋洗分析模式。 9、气相色谱仪中气化室的作用是保证样品迅速完全气化。气化室温度一般要比柱温高30-70℃，但不能太高，否则会引起样品分解。 10、在气液色谱中，被分离组分分子与固定液分子的性质越相近，则它们之间的作用力越大，该组分在柱中停留的时间越长，流出色谱柱越慢。 11、按组份在固定相上的分离机理，气相色谱法可以分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱以及凝胶色谱（尺寸排阻色谱）等几种。 12、气相色谱气化室的作用是将液体或固体试样瞬间气化而不分解。 13、两组分保留值差别的大小，反映了色谱柱分离能力的高低。 14、分子对红外辐射产生吸收要满足的条件是(1) _分子的振动方式必须是红外或心活性的_，(2) _某一振动方式频率与红外线对的某一频率相同（即能产生瞬时偶极矩变化）_。 15、原子的吸收线具有一定的宽度，引起原子吸收线变宽的主要原因是自然宽度，多普勒变宽和压力变宽（劳伦兹变宽）。
第一章、绪论 1、了解分析化学发展的过程 阶段一：16世纪天平的出现，分析化学具有了科学的内涵 20世纪初，依据溶液中四大反应平衡理论，形成分析化学理论基础。 第一次变革，20世纪40年代前，化学分析占主导地位，仪器分析种类少和精度低。阶段二：20世纪40年代后，仪器分析的大发展时期 第二次变革，仪器分析的发展。 阶段三：八十年代处初，以计算机应用为标志的分析化学第三次变革 2、掌握仪器分析的分类和发展特点 分类：电化学分析法、光学分析法、色谱分析法、其它仪器分析法。 发展特点：提高灵敏度， 解决复杂体系的分离问题， 微型化及微环境的表征与测量， 扩展时空多维信息， 形态、状态分析及表征， 生物大分子及生物活性物质的表征与测定， 非破坏性检测与遥测， 自动化及智能化。 3、分析仪器的性能应从哪些方面进行评价？ 精密度：标准偏差、相对标准偏差、方差、变异系数 误差：绝对误差、相对误差 灵敏度：校正灵敏度、分析灵敏度 检测限：空白加3倍的空白标准偏差 线性范围：可以分析的浓度范围 选择性：选择性系数 4、仪器分析常用的校正方法？各有何特点？ 标准曲线法：标准物配制浓度要准确，标准基体与样品基体一致 标准加入法：基体相近，基体干扰相同，但适用于小数量的样品分析 内标法：克服或减少仪器或方法的不足等引起的随机误差或系统误差 5、了解分析仪器的组成部分 信号发生器——（分析信号）——检测器——（输入信号）——信号处理器——读出装置 6、内标元素和分析线对选择的条件？ 内标元素应是原来试样中不含或含量少的元素， 内标物的激发电位应与分析线相同或尽量相近， 内标元素的待测元素应具有相近的电离电位， 两条谱线的波长应接近， 分析线对附近的背景干扰应尽量小 第二章：离心与电泳技术 1、理解相对离心力场（g）和沉降系数（s）的物理意义。 相对离心力场：转头所产生的最大离心力场是重力场的多少倍。 沉降系数：单位离心力场的沉降速度。 迁移率：单位电场强度下电荷移动速率，取决于物质本身。
化学分析试题及答案 一、判断题。10分 1、（× ）在化学定量分析中，常采用的分析方法是微量分析。 2、（√ ）金属指示剂与金属离子生成的配合物的稳定性应比金属EDTA配合物的稳定性要差一些。 3、（√ ）指示剂的变色范围越窄越好。 4、（× ）酸碱滴定中溶液愈浓，突跃范围愈大，可供选择的指示剂愈多。 5、（√ ）当金属离子与指示剂形成的显色配合物的稳定性大于金属离子与EDTA 形成的配合物的稳定性时，易产生封闭现象。 6、（× ）高锰酸钾法通常在强酸性溶液如HNO 溶液中进行。 3 7、（√ ）使用酸式滴定管时，应大拇指在前，食指和中指在后。 8、（√ ）随机误差具有重复性，单向性。 9、（× ）滴定分析中，指示剂颜色突变时停止滴定，这一点称为化学计量点。 10、（× ）有两组分析数据，要比较它们的测量精密度有无显着性差异，应当用Q验。 二、选择题。20分
1、分析化学依据分析的目的、任务可分为：…………………………………………（ A ） A：定性分析、定量分析、结构分析 B：常量分析、半微量分析、微量分析C：无机分析、有机分析 D：化学分析、仪器分析 2、下列误差属于系统误差的是：……………………………………………………（ B ） A：天平零点突然变化 B：读取滴定管的度数量偏高 C：环境温度发生变化 D：环境湿度发生变化 3、用于反应速度慢或反应物是固体，加入滴定剂后不能立即定量完成或没有适当的指示剂的滴定反应，常采用的滴定方法是：………………………………………………（ B ） A：直接滴定法 B：返滴定法 C：置换滴定法 D：间接滴定法 4、以下试剂不能作为基准物质的是：…………………………………………… （ D ） A：优级纯的Na 2B 4 O 7 ·10H 2 O B：99.99％的纯锌 C：105-110。C烘干2h的Na 2C 2 O 4 D：烘干的Na 2 C0 3
1.以下属于仪器分析方法的是？光学分析法、色谱分析法 2.色谱分析过程中，欲提高分离度，可采取降低柱温 3.仪器分析法的主要特点是：分析速度快，灵敏度高，重现性好，试样用量少，选择性高 4.同一人员在相同条件下，测定结果的精密度称为：重复性 5.不同人员在不同实验室测定结果的精密度称为：再现性 6.分析测量中系统误差和随机误差的综合量度是：准确度 7.分析方法的灵敏度和精密度的综合指标是：检出限 8.分析仪器的主要性能指标是：精密度、准确度、检出限 9.在1840年发生的法国玛丽投毒案中，采用马氏试砷法进行毒物检验。加热式样中含有砷的化合物，则生成的AsH3在管内生成黑亮的单质砷。此分析方法属于：化学分析法 10.在1840年发生的法国玛丽投毒案中，玛丽被怀疑采用砷毒杀自己的丈夫，法医在鉴定砒霜中毒时，第一次没有检测到死者胃粘膜中的砷，原因是：采样方法有误 11.在1993年发生的史瓦哥投毒案中，毒物鉴定的分析方法属于：仪器分析法 12.在1993年发生的史瓦哥投毒案中，试样的纯化方法属于：色谱法 13.光谱分析法与其他仪器分析法的不同点在于光谱分析法研究涉及的是：光辐射与试样间的相互作用与能级跃迁 14.每一种分子都具有特征的能级结构，因此，光辐射与物质作用时，可以获得特征的分子光谱。根据试样的光谱，可以研究试样的组成和结构。 15.太阳光（日光）是复合光，而各种等（如电灯、酒精灯、煤气灯）光是复合光。× 16.受激物质从高能态回到低能态时，如果以光辐射形式释放多余能量，这种现象称为：光的发射 17.原子光谱是一条条彼此分立的线光谱，分子光谱是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。√ 18.不同物质，在产生能级跃迁是，吸收的光的频率是相同的。× 19.频率、波长、波数及能量的关系是：频率越高，波长越短，波数越高，能量越高 20.按照产生光谱的物质类型不同，光谱可以分为：原子光谱、分子光谱、固体光谱 21.光谱分析仪通常由四个基本部分组成：信号发生系统、色散系统、检测系统、信息处理系统 22.原子发射光谱是由于原子的外层电子在不同能级间的跃迁而产生的。 23.原子发射光谱属于线光谱 24.原子发射光谱法利用标准光谱比较法定性时，通常采用铁谱 25.无法用原子发射光谱分析的物质是有机物和大部分非金属元素 26.在原子光谱仪器中，能够将光信号转变为电信号的装置是光电倍增管 27.下面哪一项不是原子发射光谱法使用的光源？空心阴极灯 28.处于第一激发态的电子直接跃迁到基态能级时所发射的谱线成为主共振（发射）线 29.根据待测元素的原子在光激发下所辐射的特征光谱研究物质含量的方法称为原子荧光法 30.大米中的镉含量可以使用下面哪些方法进行检测？原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光法 31.原子吸收光谱法中，背景吸收产生的干扰主要表现为火焰中产生的分子吸收及固体微粒的光散射 32.原子吸收光谱法中的物理干扰可用下述哪种方法消除？标准加入法 33.原子吸收测定中，以下叙述和做法正确的是？在维持稳定和适宜的光强条件下，应尽量选用较低的灯电流
现代仪器分析与实验技术 一.名词解释 标准曲线:是待测物质的浓度或含量与仪器信号的关系曲线,由于是用标准溶液测定绘制的,所以称为标准曲线。 准确度:是指多次测定的平均值与真值(或标准值)相符合的程度,常用相对误差来表示。 超临界流体:某些具有三相点和临界点的纯物质,当它在高于其临界点即高于其临界温度和临界压力时,就变成了既不是气体也不是液体而是一种性质介于气体和液体之间的流体,称为超临界流体。 延迟荧光:分子跃迁至T1态后,因相互碰撞或通过激活作用又回到S1态,经振动弛豫到达S1的最低振动能级再发射荧光。这种荧光称为延迟荧光。 精密度:是指在相同条件下用同一方法对同一试样进行的多次平行测定结果之间的符合程度。 灵敏度：指被测组分在低浓度区，当浓度改变一个单位时所引起的测定信号的改变量，它受校正曲线的斜率比较和仪器设备本身精密度的限制。 检出限：是指能以适当的置信度被检出的组分的最低浓度或最小质量。 线性范围：指定量测定的最低浓度到遵循线性响应关系的最高浓度间的范围。 梯度洗脱:指在一个分析周期中,按一定的程序连续改变流动相中溶剂的组成(如溶剂的极性、离子强度、pH等)和配比,使样品中的各个组分都能在适宜的条件下得到分离。 锐线光源:锐线光源是空心阴极灯中特定元素的激发态,在一定条件下发出的半宽度只有吸收线五分之一的辐射光。 自吸收：指当浓度较大时，处于激发光源中心的原子所发射的特征谱线被外层处于基态的同类原子所吸收，使谱线的强度减弱，这种现象称为自吸收。 原子线:原子外层电子吸收激发能后产生的谱线称为原子线。 离子线：离子外层电子从高能级跃迁到低能级时所发射的谱线。 电离能：使原子电离所需要的最小能量。 共振线：在所有原子发射的谱线中凡是由各高能级跃迁到基态时所长生的谱线。
中南林业科技大学食品科学与工程学院课程考试试卷 此课程为闭卷考试！ 课程名称：现代仪器分析；试卷编号： A 卷；考试时间：100分钟 注意：答案请写在答题纸上！ 一、填空题（每空2分，共20分） 1、根据固定相的不同，气相色谱法分为 和 。 2、紫外可见分光光度计中，在可见光区使用的光源是 ，用的棱镜和比色皿的材质可以是玻璃； 而在紫外光区使用的光源是 ，用的棱镜和比色皿的材质一定是 。 3、在荧光光谱中, 测量时, 通常检测系统与入射光的夹角呈 度。 4、物质的紫外吸收光谱基本上是其分子中 及 的特性，而不是它的整个分子的特 性。 5、在原子吸收光谱分析中，只有采用发射线半宽度比吸收线半宽度小得多的 ，且使它们的 中心频率一致，方可采用测量 来代替测量积分吸收的方法。。 二、选择题（每题2分，共20分） 1、气相色谱分析使用热导池检测器时，最好选用（ ）做载气，其效果最佳。 ①H 2气 ②He 气 ③Ar 气 ④N 2气 2、分离有机胺时，最好选用的气相色谱柱固定液为（ ）。 ①非极性固定液 ②高沸点固定液 ③混合固定液 ④氢键型固定液 3、一般气相色谱法适用于（ ）。 ①任何气体的测定 ②任何有机和无机化合物的分离测定 ③无腐蚀性气体与在气化温度下可以气化的液体的分离与测定 ④无腐蚀性气体与易挥发的液体和固体的分离与测定 4、气相色谱仪分离效率的好坏主要取决于下列何种部件( )。 ①进样系统 ②分离柱 ③热导池 ④检测系统。 5、选择固定液的基本原则是( )。 ①相似相溶 ②待测组分分子量 ③组分在两相的分配 ④流动相分子量 6、原子吸收光谱分析仪的光源是( )。 ①氢灯 ②氘灯 ③钨灯 ④空心阴极灯 7、电子能级间隔越小,跃迁时吸收光子的( )。 学专业班级 装订线(答题不得超过此线)
σ分析化学：是研究获取物质的组成、形态、结构等信息及其相关理论的科学。 分析化学分为化学分析和仪器分析 化学分析：利用化学反应及其计量关系进行分析的一类分析方法。 仪器分析：一般的说，仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。 动化4相对误差较大5需要价格比较昂贵的专用仪器6能进行无损分析7 组合能力适应性强，能在线分析 仪器分析方法的评价指标：1.精密度2.准确度3.选择性4.灵敏度5.检出限6.标准曲线 仪器分析应用领域：1社会：体育（兴奋剂）、生活产品质量（鱼新鲜度、食品添加剂、农药残留量）、环境质量（污染实时检测）、法庭化学（DNA技术，物证）2化学：新化合物的结构表征；分子层次上的分析方法；3生命科学：DNA测序；活体检测；4环境科学：环境监测；污染物分析；5材料科学：新材料，结构与性能；6药物：天然药物的有效成分与结构，构效关系研究；7外层空间探索：微型、高效、自动、智能化仪器研制。 仪器分析发展趋势：1 引进当代科学技术的新成就，革新原有仪器分析方法，开发新仪器分析方法2 分析仪器实现小型化、自动化、数学化和计算机化3 发挥各种仪器分析方法的特长，实现不同仪器分析方法的联用。如气-质谱联用4各学科互相渗透，与各学科所提出的新要求、新任务紧密结合，促进仪器分析的发展5仪器分析的发展，可为新理论、新技术的研究提供强有力的研究手段，推动其飞速发展 光学分析法：以物质的光学性质为基础建立的分析方法 物质对光的吸收：当光与物质接触时，某些频率的光被选择性吸收并使其强度减弱 光与物质的相互作用：1.光的吸收、发射2.光的透射、散射和折射3.光的干涉、衍射和偏振分子吸光分析法：基于物质分子对光的选择性吸收而建立的分析方法。它包括比色法和分子吸收分光光度法 分子吸光分析法：1.比色法（基于比较待测溶液颜色的分子吸光分析法称为比色法，它分为目视比色和光电比色法）2.分子吸收光谱法（紫外吸收分光光度法、可见吸收分光光度法和
武汉工程大学 2010—2011学年度第二学期期末试卷 考试课程：现代仪器分析考核类型：考试A卷 考试形式：闭卷出卷教师：徐兰英 考试专业：环境工程考试班级：研究生 一、名词解释（5×4） 1、离子色谱 2、参比电极 3、生色团 4、摩尔吸光系 5、酸差 二、选择题（从下列各题备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在答题纸上。多选 或少选均不给分。每小题2分，共30分。） 1、符合吸收定律的溶液稀释时，其最大吸收峰波长位置。 A、向长波移动 B、向短波移动 C、不移动 D、不移动，吸收峰值降低 2、分子的紫外-可见吸收光谱呈带状光谱，其原因是什么？。 A、分子中价电子运动的离域性质； B、分子中价电子能级的相互作用； C、分子振动能级的跃迁伴随着转动能级的跃迁； D、分子电子能级的跃迁伴随着振动、转动能级的跃迁。 3、下列因素中，对色谱分离效率最有影响的是。 A、柱温 B、载气的种类 C、柱压 D、固定液膜厚度 4、用NaOH直接滴定法测定H3BO3含量能准确测定的方法是。 A、电位滴定法 B、酸碱中和法 C、电导滴定法 D、库伦分析法 5、总离子强度调节缓冲剂的最根本的作用是。 A、调节pH值 B、稳定离子强度 C、消除干扰离子 D、稳定选择性系数 6、已知在c(HCl)=1mol/L的HCl溶液中：ΦCr2O72-/Cr3+=1.00V, ΦFe3+/Fe2+=0.68V。若以K2CrO7滴定Fe2+ 时，选择下列指示剂中的哪一种最适合。 A、二苯胺（Φ=0.76V）； B、二甲基邻二氮菲—Fe3+（Φ=0.97V）； C、次甲基蓝（Φ=0.53V）； D、中性红（Φ=0.24V）； 7、进行电解分析时，要使电解能持续进行，外加电压应。 A、保持不变 B、大于分解电压 C、小于分解电压 D、等于分解电压 A卷【第页共页】
现代仪器分析复习题不完全整理中国海洋 大学
第一章绪论复习题 一.名词解释 1. 灵敏度 2. 相对标准偏差 3. 检出限 4. 信噪比 5. 定量限 二．简答题 1.仪器分析方法有哪些分类？
2.仪器性能指标有哪些？分别如何判定？ 3.常用三种仪器分析校正方法各有何特点？ 第二章原子发射光谱法复习题 一．名词解释 1. 等离子体 2. 趋肤效应 3. 通道效应 4. 共振线 5. 分析线 6. 谱线自吸 7. 光谱载体 8. 光谱缓冲剂 二.简答题
1.原子光谱与原子结构、原子能级有什么关系？为什么能用它来进行物质的定性分析？ 能量，跃迁，转换，电磁辐射释放 2.光谱分析时狭缝宽度如何选择？ 定性：较窄提高分辨率 定量：较宽提高灵敏度 3.影响原子发射谱线强度的因素有哪些？（同教材P46-47 3-9） 1）统计权重：谱线强度与激发态和基态的统计权重之比g i/g o成正比 2）跃迁概率：谱线强度与跃迁概率成正比 3）激发能：负相关 4）激发温度：正相关。但升高温度易电离。 5）基态原子数：一定实验条件下，上述条件影响因素均为常数，则谱线强度与基态原子数成正比。 4.简述ICP ：光源的组成、形成原理及特点。 组成：ICP 光源是由高频发生器和感应圈、等离子体炬管和供气系统、试样引入系统组成 原理：当高频发生器接通电源后，高频电流I通过感应线圈产生交变磁场。
开始时，管内为Ar气，不导电，需要用高压电火花触发，使气体电离后，在高频交流磁 场的作用下，带电粒子高速运动，碰撞，形成“雪崩”式放电，产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流（涡电流），其电阻很小，电流很大（数百安），产生高温。又将气体加热、电离，在管口形成稳定的等离子体焰炬。 特点：优点： （1）检出限低，一般在10-5~10-1ug/mL。可测70多种元素。 温度高，“通道效应”，停留时间长，惰性气氛，原子化条件好，有利于难熔化合物的分解和元素激发。 （2）稳定性好，精密度、准确度高。 中心通道进样对等离子体的稳定性影响小；RSD 1%。 （3）自吸效应、基体效应小，电离干扰小，无电极污染。 “趋肤效应”使表面温度高轴心温度低，自吸效应小；进样量小； ICP中电子密度大，碱金属电离的影响小；ICP焰炬是气体放电。 （4）线性范围宽，可达4～6个数量级。 除痕量、微量元素，还可测高含量元素。 （5）可进行多元素同时测定或顺序测定。 与其他光源相比，定量分析的功能更强。 缺点：对非金属测定的灵敏度低； 仪器昂贵； 操作费用高。
第一章、绪论 1、分析化学由仪器分析和化学分析组成。化学分析主要测定含量大于1%的常量组分；现代仪器分析具有准确、灵敏、快速、自动化程度高的特点，常测定含量很低的微、痕量组分。 2、仪器分析方法分为光分析法、电化学分析法、分离分析法、其他分析法。 3、主要评价指标有：精密度、准确度、选择性、标准曲线、灵敏度、检出限。 4、标准曲线的线性范围越宽，式样测定的浓度适用性越强。 5、检出限以浓度表示时称作相对检出限；以质量表示时称作绝对检出限。 6、检出限D=3So/b So为空白信号的标准偏差；b为灵敏度即标准曲线的斜率。 7、采样的原则：要有代表性；采样的步骤：采集、综合、抽取；采集方法：随即取样与代表性取样结合的方式；样品的制备：粉碎、混匀、缩分（四分法）。 8、提取的效果取决于溶剂的选择和提取的方法。 9、溶剂选择的原则：对待测组分有最大的溶解度而对杂质有最小的溶解度。 10、消解法有干法和湿法。湿法主要采用：压力密封消解法、微波加热消解法。 11、样品纯化主要采用色谱法、化学法和萃取法。 1、光谱及光谱法是如何分类的？⑴产生光谱的物质类型不同:原子光谱、分子光谱、固体光谱；⑵光谱的性质和形状：线光谱、带光谱、连续光谱；⑶产生光谱的物质类型不同：发射光谱、吸收光谱、散射光谱。原子光谱与发射光谱，吸收光谱与发射光谱有什么不同 5、原子光谱：气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一定频率的电磁波辐射，经过光谱依所得到的一条条分立的线状光谱。 6、分子光谱：处于气态或溶液中的分子，当发生能级跃迁时，所发射或吸收的是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。 7、吸收光谱：当物质受到光辐射作用时，物质中的分子或原子以及强磁场中的自选原子核吸收了特定的光子之后，由低能态被激发跃迁到高能态，此时如将吸收的光辐射记录下来，
08研究生现代仪器分析试卷（二）班级姓名分数 三、计算题 ( 共 6题 30分 ) 31. 5 分 已知亚异丙基丙酮(CH3)2C＝CHCOCH3在各种溶剂中实现n→π*跃迁的紫外光谱特征如下：溶剂环己烷乙醇甲醇水 λmax/nm 335 320 312 300 εmax25 63 63 112 假定这些光谱的移动系全部由与溶剂分子生成氢键所产生，试计算在各种极性溶剂中氢键的强度。(N A= 6.02×1023mol·L-1，h= 6.623×10-34J?s，c = 3×1010cm/s) 32. 5 分 （1）.在核磁共振波谱法中，常用TMS(四甲基硅烷) 作内标来确定化学位移，这样做有什么好处？ （2）1,2,2-三氯乙烷的核磁共振谱有两个峰。用60MHz 仪器测量时，＝CH2质子的吸收峰与TMS 吸收峰相隔134Hz，≡CH 质子的吸收峰与TMS 吸收峰相隔240Hz。试计算这两种质子的化学位移值，若改用100MHz 仪器测试，这两个峰与TMS 分别相隔多少？ 33. 5 分 计算甲醛中的C＝O 键(k= 1.23×103N/m) 和苯中的C－C 键(k= 7.6×102N/m) 在红外吸收光谱中所产生吸收峰的近似波数和波长。 34. 5 分 一气相色谱柱的操作条件如下： 载气流速F C (25℃) 40.0 mL/min 柱温122℃ 进口压力p i143988Pa 出口压力p0102658Pa 保留时间t (min) 空气0.24 苯 1.41 甲苯 2.67 乙苯 4.18 异丙苯 5.34 固定液体积V s(122℃) 14.1 mL 试计算：(1) 每一种物质的校正保留体积V R'； (2) 每一种物质的分配系数K； (3) 每一对相邻组分的相对保留值α2,1； (4) 如果这些组分都能完全分开，柱的有效理论塔板数至少是多少？ 35. 5 分 用氟离子选择电极测定牙膏中的F－含量，称取0.205g牙膏，并加入50mLTISAB试剂，搅拌微沸冷却后移入100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，移取25.0mL于烧杯中测其电位值为-0.155V，加入0.10mL，0.50mg/mL F－标准溶液，测得电位值为-0.176V。该离子选择电极的斜率为59.0mV/pF－，氟的相对原子质量为19.00，计算牙膏中氟的质量分数。
现代仪器分析：一般的说，仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。 灵敏度：指待测组分单位浓度或单位质量的变化所引起测定信号值的变化程度。灵敏度也就是标准曲线的斜率。斜率越大，灵敏度就越高 光分析法：利用光电转换或其它电子器件测定“辐射与物质相互作用”之后的辐射强度等光学特性，进行物质的定性和定量分析的方法。 光吸收：当光与物质接触时，某些频率的光被选择性吸收并使其强度减弱，这种现象称为物质对光的吸收。 原子发射光谱法：元素在受到热或电激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、定量的分析方法。 主共振线：在共振线中从第一激发态跃迁到激发态所发射的谱线。 分析线：复杂元素的谱线可能多至数千条，只选择其中几条特征谱线检验，称其为分析线。 多普勒变宽：原子在空间作不规则的热运动所引起的谱线变宽。 洛伦兹变宽：待测原子和其它粒子碰撞而产生的变宽。 助色团：本身不吸收紫外、可见光，但与发色团相连时，可使发色团产生的吸收峰向长波方向移动，且吸收强度增强的杂原子基团。 分析仪器的主要性能指标是准确度、检出限、精密度。 根据分析原理，仪器分析方法通常可以分为光分析法、电分析化学方法、色谱法、其它仪器分析方法四大类。 原子发射光谱仪由激发源、分光系统、检测系统三部分组成。 使用石墨炉原子化器是，为防止样品及石墨管氧化应不断加入（N2）气，测定时通常分为干燥试样、灰化试样、原子化试样、清残。 光谱及光谱法是如何分类的？ ⑴生光谱的物质类型不同:原子光谱、分子光谱、固体光谱； ⑵光谱的性质和形状：线光谱、带光谱、连续光谱； ⑶产生光谱的物质类型不同：发射光谱、吸收光谱、散射光谱。 ⑷ 原子光谱与发射光谱，吸收光谱与发射光谱有什么不同 原子光谱：气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一定频率的电磁波辐射，经过光谱依所得到的一条条分立的线状光谱。 分子光谱：处于气态或溶液中的分子，当发生能级跃迁时，所发射或吸收的是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。 吸收光谱：当物质受到光辐射作用时，物质中的分子或原子以及强磁场中的自选原子核吸收了特定的光子之后，由低能态被激发跃迁到高能态，此时如将吸收的光辐射记录下来，得到的就是吸收光谱。 发射光谱：吸收了光能处于高能态的分子或原子，回到基态或较低能态时，有时以热的形式释放出所吸收的能量，有时重新以光辐射形式释放出来，由此获得的光谱就是发射光谱。 选择内标元素和分析线对有什么要求？ a.若内标元素是外加的，则该元素在分析试样中应该不存在，或含量极微可忽略不计，以免破坏内标元素量的一 致性。 b.被测元素和内标元素及它们所处的化合物必须有相近的蒸发性能，以避免“分馏”现象发生。 c.分析线和内标线的激发电位和电离电位应尽量接近（激发电位和电离电位相等或很接近的谱线称为“均称线 对”）；分析线对应该都是原子线或都是离子线，一条原子线而另一条为离子线是不合适的。 d.分析线和内标线的波长要靠近，以防止感光板反衬度的变化和背景不同引起的分析误差。分析线对的强度要合 适。 e.内标线和分析线应是无自吸或自吸很小的谱线，并且不受其他元素的谱线干扰。 原子荧光光谱是怎么产生的？有几种类型？ 过程：当气态原子受到强特征辐射时，由基态跃迁到激发态，约在10-8s后，再由激发态跃迁回到基态，辐射出与吸收光波长相同或不同的辐射即为原子荧光。 三种类型：共振荧光、非共振荧光与敏化荧光。 为什么原子发射光谱法可采用内标法来消除实验条件的影响？ 影响谱线强度因素较多，直接测定谱线绝对强度计算难以获得准确结果，实际工作多采用内标法。内标法属相对强度法，是在待测元素的谱线中选一条谱线作为分析线，然后在基体元素或在加入固定量的其他元素的谱线中选一条
一、自旋核在静磁场中的进动 1．写出X μ、Y μ、Z μ的简谐振动方程的解。 2．进动频率ω。 3．进动方向 6分 二、从NMR （核磁共振）谱上可以得到哪些有关物质结构信息。 8分 三、写出红外谱图解析的基本步骤 4分 四、产生红外光谱的必要条件是： 4分 五、指出下列氢化学等价与磁等价 1． 2．环乙烷（126H C ）的椅式构象，从动力学角度分析，其NMR 谱图（化学 等价与磁等价）。 3． 4． 六 计算紫外最大吸收波长λmax 6分 H 1 H 4 H 3H 2 Cl Cl H 1 H 4 H 3 H 2 Cl CH 2-COOH H 1 H 4 H 3 Cl Cl NO 2
34J 、45J 的表达式 6分 七、写出计算 八、写出核自旋体系哈密顿算符，求出AMX 自旋体系本征函数ααα的本征值。 6分 九、画出电子与样品相互作用所产生的信息，并说明利用这些电子信息，已有哪 些现代分析仪器？ 6分 十、如何用粉末X 射线衍射的数据来求纳米粒子的平均粒径 6分 十一、在IR 及Raman 光谱中，振动频率ν与力常数k 及折合质量关系式如何？ 计算R-O-H 被氘代换成R-O-D 时，设R-O 质量远大于H 及D ，如果测得 R-O-H ，1 cm 3650-=H ν，将H 被D 置换后 ?=D ν 6分 十二、Ag 属于立 晶系，点阵常数o a A 0856.4=，用 α K M 0 辐射晶体试样Ag ，λ 射线波长o A 7107.0=λ 6分 （i ）求（111）晶面1级衍射线的布拉格角。 （ii ）求（222）衍射面的2级衍射角。 十三、写出苯在乙醇中的紫外吸收光谱区域特征吸收峰。 6分 十四、未知物分子式为C 6H 8N 2，其红外图如下图所示，试推其结构 8分
现代仪器分析复习题 选择题（20道） 第一章：绪论 1，仪器分析法的主要特点是 A，分析速度快但重现性低，试样用量少但选择性不高 B，灵敏度高但重现性低，选择性高但试样用量大 C，分析速度快，灵敏度高，重现性好，试样用量少，选择性高 D，分析速度快，灵敏度高，重现性好，试样用量少，准确度高 2，同一人员在相同条件下，测定结果的精密度称为 A，准确性B，选择性C，重复性D，再现性 3，不同人员在不同实验室测定结果的精密度称为 A，准确性B，选择性C，重复性D，再现性 4，分析测量中系统误差和随机误差的综合量度是 A，精密度B，准确度C，检出限D，灵敏度 第二章 5，受激物质从高能态回到低能态时，如果以光辐射形式释放多余能量，这种现象称为A，光的吸收B，光的发射C光的散射 D 光的衍射 6，光谱分析法与其他仪器分析法的不同点在于光谱分析法研究涉及的是 A，试样中各组分间的相互干扰及其消除B，光与电的转换及应用 C，光辐射与试样间的相互作用与能级跃迁D，试样中各组分的分离 7，每一种分子都具有特征的能级结构，因此，光辐射与物质作用时，可以获得特征的分子光谱。根据试样的光谱，可以研究 A，该试样中化合物的分子式B，试样中的各组分的分配及相互干扰 C，试样的组成和结构D，试样中化合物的相对分子质量 8，按照产生光谱的物质类型不用，光谱可以分为 A，发射光谱、吸收光谱、散射光谱 B，原子光谱、分子光谱、固体光谱 C，线光谱、带光谱和连续光谱 D，X射线发射光谱、X射线吸收光谱、X射线荧光光谱、X射线衍射光谱 9，频率、波长、波数及能量的关系是 A，频率越低，波长越短，波数越高，能量越低 B，频率越低，波长越长，波数越低，能量越高 C，频率越高，波长越短，波数越高，能量越高 D，频率越高，波长越高，波数越低，能量越高 10，光谱分析法是一种（）来确定物质的组成和结构的仪器分析方法 A，利用物质与光相互作用的信息B，利用光的波动性 C，利用光的粒子性D，利用物质的折射、干涉、衍射和偏振现象 第四章 11，原子吸收光谱法中的物理干扰可用下述哪种方法消除 A，释放剂B，保护剂C，标准加入法D，扣除背景 12，与火焰原子吸收法相比，石墨炉原子吸收法有以下特点 A，灵敏度高且重现性好B，基体效应的阿丹重现性好 C，试样量大但检出限低D，原子化效率高，因而绝对检出限低 13，用原子吸收光谱法测定钙时，加入1％的钾盐溶液，其作用是
现代仪器分析 绪论: 1仪器分析定义:现代仪器分析就是以物质的物理性质或物理化学性质及其在分析过程中所产生的分析信号与物质的内在关系为基础,借助比较复杂或特殊的现代仪器,对待测物质进行定性、定量及结构分析与动态分析的一类分析方法。2仪器分析的特点:灵敏度高,试样用量少;选择性好;操作简便,分析速度快,自动化程度高;用途广泛,能适应各种分析要求;相对误差较大。需要价格比较昂贵的专用仪器。3仪器分析包括:光分析法;分离分析法;电化学分析法;分析仪器联用技术;质谱法。4光分析:光分析法就是利用待测组分的光学性质(如光的发射、吸收、散射、折射、衍射、偏振等)进行分析测定的一种仪器分析方法。5光谱法包括:紫外／可见吸收光谱法;原子吸收光谱法;原子发射光谱法;分子发光分析法;拉曼光谱法;红外光谱法。6电化学分析法:电化学分析法就是利用待测组分在溶液中的电化学性质进行分析测定的一种仪器分析方法。7电化学分析法包括:电导分析法;电位分析法;极谱与伏安分析法;电解与库仑分析法。8分离分析法:利用物质中各组分间的溶解能力、亲与能力、吸附与解吸能力、渗透能力、迁移速率等性能的差异,先分离后分析测定的一类仪器分析方法。分离分析法包括:超临界流体色谱法;气相色谱法;高效液相色谱法;离子色谱法;高效毛细管电泳法;薄层色谱法。９质谱法:质谱法就是将待测物质置于离子源中电离形成带电离子,让离子加速并通过磁场或电场后,离子将按质荷比(m/ｚ)大小分离,形成质谱图。依据质谱线的位置与质谱线的相对强度建立的分析方法称为质谱法。1０联用分析技术:已成为当前仪器分析的重要发展方向。将几种方法结合起来,特别就是分离方法(如色谱法)与检测方法(红外吸收光谱法、质谱法、原子发射光谱法等)的结合,汇集了各自的优点,弥补了各自的不足,可以更好地完成试样的分析任务。气相色谱—质谱法(GC—MS)、气相色谱—质谱法—质谱法(GＣ—ＭS—MＳ)、液相色谱—质谱法(HPLC—ＭS)。１1仪器分析方法的主要评价指标:精密度(Preｃｉsion) ;准确度(Aｃｃｕrａcy);选择性(Sｐecifiｃitｙ);标准曲线(Calibrａtion Cｕｒve);灵敏度(Ｓensiｔivity);检出限(Detectｉon Liｍit)。１2精密度:指在相同条件下用同一方法对同一样品进行多次平行测定结果之间的符合程度。同一人员在相同条件下测定结果的精密度—重复性、不同人员在不同实验室测定结果的精密度—再现性。１3准确度:指测定值与真值相符合的程度。准确度常用相对误差Er来描述; Ｅｒ越小,准确度越高。准确度就是分析过程中系统误差与随机误差的综合反映,准确度愈高分析结果才愈可靠。１4选择性:指分析方法不受试样中基体共存物质干扰的程度。选择性越好,即干扰越少。15标准曲线:就是待测物质的浓度(或含量)与仪器响应(测定)信号的关系曲线。标准曲线的直线部分所对应的待测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。16灵敏度:待测组分单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值的变化程度,用b表示。指在浓度线性范围内标准曲线的斜率。斜率越大,方法的灵敏度就越高。17检出限:指某一分析方法在给定的置信度能够被仪器检出的待测物质的最低量。Ｄ＝3S0／b;S0—空白信号(仪器噪声)的标准偏差、ｂ—分析方法的灵敏度(标准曲线的斜率)、3—ＩUPAC建议在一定置信度所确定的系数。检出限就是方法的灵敏度与精密度的综合指标,方法的灵敏度越高,精密度越好,检出限就越低。精密度、准确度及检出限就是评价仪器性能及分析方法的最主要技术指标。 第一章光分析法导论 1光分析法:基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法。电磁辐射范围:射线～无线电波所有范围、相互作用方式:吸收、发射、散射、反射、折射、干涉、衍射与偏振等。光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其她方法不可取代的地位。2电磁辐射的波粒二象性:光在传播时主要表现出波动性,可用波长(或波数)、频率υ描述;在与其她物质相互作用时,主要表现出粒子性,可用能量描述。3光的吸收:M + 光子→M*当光与物质接触时,某些频率的光被选择性