化验工培训教材
一、吸光光度法
定义：吸光光度法是采用分光器（棱镜或光栅）获得纯度较高的单色光，是基于物质对单色光的选择性吸收测定物质组分的分析方法。（吸光光度法就是基于这种物质对电磁辐射的选择性吸收的特性而建立起来的，它属于分子吸收光谱。）
特点：吸光光度法具有灵敏度高、准确度和稳定性较好、适用范围广、所需仪器简单价廉等优点。它通常用于微量组分的测定，是业内广泛采用的分析手段。
1.1 紫外与可见光吸收光谱的形成
原子或分子中的电子，总是处在某一种运动状态之中。每一种状态都具有一定的能量，属于一定的能级，这些电子由于各种原因（如受光、热、电）的激发，从一个能级转到另一个能级，称为跃迁。
当这些电子吸收了外来辐射的能量从一个能量较低的能级跃迁到一个能量较高的能级时都对应着吸收一定的能量辐射，具有不同分子结构的各种物质，有对电磁辐射显示选择吸收的特性，正像我们在光度分析中经常见到的，有色物质的溶液对不同波长的入射光线有不同程度的吸收。
吸光光度法就是基于这种物质对电磁辐射的选择性吸收的特性而建立起来的，它属于分子吸收光谱。分子吸收光谱形成中所吸收的能量与电磁辐射的频率成正比。
1.2 吸光光度法的基本原理
朗伯-比尔定律
有色溶液对光的吸收程度，与该溶液的液层厚度、浓度以及入射光的强度等因素有关。如果保持入射光的强度不变，则光吸收程度与液层厚度及溶液的浓度有关，其定量关系式为：
A=Kcb
此式称做朗伯-比尔定律。它是吸光光度分析的基本原理。这个关系式仅适用于单色光及均匀非散射的液体、固体和气体。
1.3 分光光度计的组成
分光光度计的组成：光源、单色器、吸收池、检测器
1.光源：可见光区（320nm-2500nm）常用钨灯作光源，紫外光区（200nm-375nm）常用氢灯，氘灯作光源。
2.单色器：将光源发射的复合光分解为单色光的装置。主要元件为色散器，常用的色散原件是光栅和棱镜。
3.吸收池：盛放样品溶液的容器，具有两个平行透光且具有精确厚度的平面。玻璃吸收池用于可见光区，石英吸收池用于紫外光区。
4.检测器：是一种光电转换设备。将光强度转换为电信号显示出来。常用的有光电池，光电管或光电倍增管。
1.4 分光光度法的误差
1.方法误差：溶液偏离比尔定律及溶液中的干扰物质影响所引起的。
1）溶液偏离比尔定律：要求C≤0.01摩尔/升
2）反应条件的改变：如溶液的酸度，温度，及显色时间引起有色配合物组成发生变化，使溶液颜色的深浅发生变化而引起的误差。
2.仪器误差：所使用的分光光度计引入的误差。
1）、仪器噪声的影响。
2）、反射和散射引起的误差。
3）、吸收池的误差。
4）、仪器的非理想性引起的误差。
1.5分光光度法中共存离子的干扰及消除
干扰的原因：溶液中其他成分影响被测组分吸光度值时就形成了干扰
干扰离子的类型：
1）与试剂形成有色配合物
2）干扰离子本身具有颜色
3）与试剂反应，产生的物质虽然无色，但会消耗大量的显色剂，是被测离子显色不完全。
4）与被测离子反应产生较稳定的络合物，使显色剂无法与被测离子反应。
消除干扰的一般方法：
1）控制溶液的酸度
2）加入掩蔽剂
3）利用氧化还原反应
4）选择适当的参比溶液
5）选择适当的波长
6）选择合适的分离方法消除干扰离子
7）利用导数光谱法、双波长法等新技术来消除干扰
1.6 使用分光光度法的一般步骤
1、确定方法的原理。
2、仪器和试剂。
3、选择合适的测定条件。
绘制吸收曲线选择测定波长，确定测定波长。
绘制吸光度与显色时间的曲线，做有色溶液稳定性实验
绘制吸光度与显色剂用量曲线，确定显色剂用量。
绘制吸光度与pH值的曲线，确定pH值的影响。
4、工作曲线的绘制及结果的测定。
1.7分光光度法测定中注意事项
1.“7230”分光光度计在使用过程中，消光值不稳定的是什么原因，如何处理？
主要原因有：
1）预热不充分，应预热20分钟后使用。
2）连续使用时间过长，连续工作2小时应停机一段时间后在使用。
3）光电管暗盒内硅胶受潮，需更换或烘干硅胶。
4）稳定电源失灵，请仪表工检修损坏元件。
5）比色槽定位不精确，每次安放比色皿移位不一致，需重新校正比色槽安装部件。
6）光源灯松动或将坏，需更换灯。
2.分光光度计为什么要进行波长校正，如何进行？
进行波长校正的原因是：
1）波长读数不准确，所测最大吸收波长也不准确，影响测定灵敏度，
2）仪器由于搬迁震动，检修（如更换灯泡）和气温变化或新购置的仪器，均需要进行波长校正，这些过程均可以造成仪器各元件位置和状态的改变，引起波长偏移。
校正方法如下：
转动单色器，同时将一张白纸放在狭缝前观察出射光颜色，当波长转到580纳米左右白纸上应有黄色光斑，否则就加以调整。
3.分光光度计对吸收池的技术要求如何，使用时应注意哪些问题？
首先，波长小于400纳米时，吸收池材料应用石英材料制作。波长大于400纳米时，吸收池材料应用光学玻璃材料制作。
使用时应注意：
1）吸收池的窗口应完全垂直以光束方向
2）参比池和测量池注入蒸馏水或试剂空白，且在槽架同一孔中分别测其吸光度，选择出吸光度相差不大于0.002（即透光率相差不大于0.5%）的吸收池为一组来进行测定，使测量误差减至最
小。
3）手持吸收池时，只能接触毛玻璃的两面，切不可触到玻璃光面。
4）吸收池的光束照射面应保持清洁光滑，沾有水或溶液应用滤纸或软布轻轻向一个方向拭干，不可来回擦拭。
5）吸收池不可在浓酸或重铬酸钾溶液中长时间浸泡，不能在电炉或烘箱内加热，可用无水乙醇或乙醚洗后晾干。
二、原子吸收分光光度法
定义:原子吸收光谱法是依据待测样品蒸汽相中的被测元素的基态原子，对由光源发出的被测元素的特征辐射光的共振吸收，通过测量辐射光的减弱程度，求出样品中被测元素的含量。
特点：方法的灵敏度高，分析速度快，仪器组成简单，准确度高，选择性好，应用广泛，适用于微量分析和痕量分析。
功能：测定各种无机和有机样品中金属和非金属元素的含量。
2.1原子吸收仪的组成
组成：光源、原子化器、分光系统、检测系统
一、光源：通常为空心阴极灯，或无极放电灯
作用：发射待测元素的特征谱线。
要求：发射待测元素的特征谱线，要有足够的强度，背景小，稳定性高。
二、原子化系统：
作用：将试样中的待测元素转化为原子蒸汽。
分类：
1）火焰原子化
2)无火焰原子化
三、分光系统（单色器）
组成：凹面反射镜、狭缝、色散原件
色散原件组成：棱镜和衍射光谱
色散原件作用：将待测元素的共振线与临近的谱线分开。
四、检测系统：将光信号转换成电信号。
组成：检测器、放大器、对数转换器、显示装置
2.2 原子吸收光谱分析存在的干扰及其消除
一、化学干扰：
产生的原因：被测元素的不能完全从它的化合物中解离出来，从而使参与锐线吸收的的基态原子数目减少，影响测定结果的准性。
消除的方法有：1）改变火焰的温度
2）加入释放剂
3）加入保护剂
4）加入缓冲剂
二、物理干扰：
1、电离干扰：
产生的原因：待测元素在火焰中吸收能量后，除了进行原子化后，会使部分原子电离，降低了火焰中基态原子的浓度，使待测元素的吸光度降低，造成结果偏低。火焰温度越高电力干扰越显著。
消除的方式：降低火焰温度或加入消离剂。
2、发射光谱干扰：
产生的原因：
1）空心阴极灯发射的灵敏线与次灵敏线十分接近，如不易分开时就会降低测定的灵敏度。
消除的方式：选用窄的光普通带。
2）空心阴极灯内充有惰性气体，发射的灵敏线与待测元素的灵敏线接近所产生的干扰。
消除的方式：更换阴极等内的惰性气体。
3）空心阴极灯阴极含有杂质元素发射出与待测元素相近的谱线。
消除的方式：改变锐线的波长，以避免干扰。
3、背景干扰
产生的原因：分子吸收和光散射而产生的，表现为增加表观吸光度，使测定结果偏高。
消除的方式：
1）双波长扣背景
2）用氘灯校正背景
3）用自吸方法校正背景
4）用塞满效应校正背景
2.3原子吸收光谱法定量分析方法性能指标
一、性能指标：原子吸收光谱法主要用于元素的定量分析，分析时首先要了解原子吸收光谱仪的性能指标，才能在正确的操作条件下获取准确的结果。
灵敏度和检测限是衡量原子吸收光谱仪的性能的两个重要指标。
1、灵敏度（测定时被测溶液的浓度应选在灵敏度的15-100倍范围内，同一元素在不同仪器上测得的灵敏度不同，这是检验仪器的性能的重要指标）
定义；在火焰原子吸收光谱分析中，把能产生1%吸收（或0.0044吸光度）时，被测元素在水溶液中的浓度（微克/毫升）称为特征灵敏度S或特征浓度，S可按下式计算：
c*0.0044 c—被测溶液浓度
S=
A A—溶液吸光度
2、检测限：是指一个能够确证在试样中存在某元素的分析信号所需的该元素的最小量。
在原子吸收仪中将待测元素给出3倍与标准偏差的读数时对应的浓度或质量称作最小检测浓度或最小检测质量。
3、回收率：为评价测定方法的准确度和可靠性，通常需要测定待测元素的回收率。
测定方法：
1）用标准物质进行测定：将准确含有待测元素的标准物质，在与测定试样完全相同的实验条件下进行测定，实验测得的标准物质中待测元素的含量与标准物质的示值之比即为回收率。这是测定回收率的标准方法。
待测元素的测定值
回收率=
待测元素的真实值
2）用标准加入法进行测定：在不能获得准确物质的情况下可使用标准加入法进行测定。在完全相同的实验条件下，先测定试样中待测元素的含量；然后再向另一份相同量的试样中，准确加入一定量的待测元素纯物质后，再次测定待测元素的含量，两次测定待测元素含量之差与待测元素加入量之比即为回收率。
加入纯物质样品测定值-样品测定值
回收率=
纯物质的加入量
纯物质时指纯度在分析纯以上的化学试剂或基准试剂从回收率的测定方法可知，当回收率的测定值接近100%时，表明所用的方法准确可靠。
二、定量分析方法：
1）标准工作曲线法
2）标准加入法
3）稀释法
4）内标法
2.4使用原子吸收光谱法的一般步骤
一、分析试样的制备：
获得具有代表性的平均试样后对固体样品进行溶解，灰化或湿法消化处理，以制备成待测元素的无机盐溶液，再进行火焰原子化或石墨炉原子化。
二、储备标准溶液的配制：
使用各种待测元素高纯度的盐类或高纯金属溶于适当溶剂中制取。常用的标准溶液的浓度单位为微克/毫升，将被测元素高纯度的盐类或高纯金属（99.99%）配成1毫克/毫升的储备液，当测定时再将储备液稀释配制标准溶液系列。
三、选用适当的定量分析方法进行测定，计算结果。
2.5原子吸收光谱法测定的注意事项
一、火焰原子吸收分析使用的标准溶液有何要求?
1)一般标准储备液的浓度为1.000克/升，浓度小于X.0毫克/升的标液要现用现配，大于10.0毫克/升的标液可保存数天或更长时间，但要按规程保证相应的酸度，而且不同的元素其保存时间也不同。
2）用于绘制工作曲线的标准系列浓度，原则上根据标准曲线线性范围和试样中被测元素的浓度确定，应把被测元素的浓度包括在其范围中，一般吸光度最佳范围0.1-0.5。
3）在应用标准曲线法时，应特别注意标准溶液和样品溶液的基体匹配以及测定条件一致，以保证准确度。
二、原子吸收测定时提升量的合适范围是多少？
提升量：是指单位时间内吸入的溶液的量，一般在3-6毫升/分钟。雾化效率可达到10%。
提升量较小，雾化效率高但灵敏度会下降；提升量太大，雾化效率低，打量的试液成为废液排出，灵敏度也不会高。
三、废液出口端为什么要设置水封?
水封的作用是：既可以将废液顺利的排放出去，又能防止燃气通过排泄管道逸出。
使用水封时要注意：1）水封内水柱高度应大于8cm以上，才能保证密封。
2）水管内劲应大于10mm。
3）应避免“双水封”。
四、使用原子吸收光度仪时突然断电应采取什么措施？
应迅速关闭燃气，操作时如空气压缩机产生故障也应立即关闭燃气。
五、空气-乙炔火焰呈黄色是什么原因？
从工业用的碳化钙中所制得的乙炔中常含有钠、钙等，空气-乙炔火焰呈黄色正是含有这些杂质造成的，纯净的空气-乙炔火焰呈淡蓝色。
2.6 原子吸收光谱仪的维护
1、空心阴极灯
（1）使用空心阴极灯应先预热20---30分钟，在装卸时应该十分小心，防止打碎碰裂。并且注意不沾污通光窗口。若沾上油污或手印，会衰减阴极发出的光能量尤其短波的能量。发现沾污，可用脱脂棉沾上酒精、乙醚混合液（比例l : 3 ) 来擦净污迹。取放灯，应拿灯的管座。
（2）空心阴极灯不能长期搁置不用，存放时间过长，会因漏气、气体吸附、释放等原因而致灯不能点燃或不能正常使用。因此每隔 3 一 4 个月，应将不常用的灯取出点燃 2 —3 小时。使用者对此应引起足够重视，否则会使灯成批报废。灯打碎后，阴极物质暴露在外，某些元素材料有害人体健康，故不应随便乱丢，要按标准实验室方法对有毒物质进行处理。
2、防止毛细管弯折。如有堵塞，可小心消除，普通的喷化器不能喷含高浓度氟试样。
3、日常分析完毕，应在不灭火的情况下喷雾蒸馏水，对喷雾器，雾化室和燃烧器进行清洗。当喷过高浓度的酸碱要用水彻底冲洗雾化室，防止腐蚀。吸喷有机溶液后，先喷有机溶剂和丙酮各5分钟，再喷1%硝酸和蒸馏水各5分钟。燃烧器灯头狭缝有盐类结晶火焰呈锯齿状，可用硬纸片或软木片轻轻刮去。
4、实验过程中，要开抽风机，抽去原子蒸汽。
5、点火时，先开助燃气，后开燃气；关闭时，先关燃气，后关助燃气。点燃火焰时，操作人员不能离开。
6、测量完毕后，必须将空压机的污物排出，若污物未排走，火焰可能出现断续闪动的红色火焰，产生噪声。
三、原子发射光谱法
一、原理：
1、原子在高频下获得能量发生碰撞时，低能级电子跃迁到高能级和失去外层电子，这种状态很不稳定，电子回位时，以光的形式释放获得的能量，就形成了等离子，俗称火焰。
2、高频线圈相当于变压器的初级，火焰相当于变压器的次级。
3、样品在ICP进样系统中的过程：
一个小液滴-----变小的固体------变为分子------形成原子-------离子----高频原子和高频离子-----产生元素光源。
4、因为每个元素发出不同波长的光，利用光学系统分离出来，再到CID检测器检测每个元素的波长。
3.1原子发射光谱法测定一般步骤：
一、仪器的准备
1、开机
1）、确认有足够的氩气用于连续工作。
（储量≥1瓶）
2）确认废液收集桶有足够的空间用于收集废
3）若仪器处于停机状态，打开主机电源。
（仪器左后方黑色刀闸）
注意仪器自检动作，仪器开始预热。
2、点火
1）打开氩气，调节分压为0.60—0.70MPa，按下快速驱气按钮（位于仪器右后方，LED灯下面）并确保驱气时间大于20分钟（测定紫外谱线时，适当延长驱气时间）。
2）启动计算机和iTEV A软件，仪器初始化后，点击等离子状态图标，检查联机通讯情况。
3）确认光室恒温达到38℃±0.1。
4）关闭快速驱气按钮
5）开启排风。
6）打开循环水电源，CID温度即开始下降，2-3分钟后即可达到-40℃以
7）检查并确认进样系统（矩管、雾化室、雾化器、泵管等）是否正确安
8）上好蠕动泵泵夹，把样品管放入蒸馏水中。
9）打开iTEV A软件的等离子状态对话框，进行点火操作。
10）等离子体稳定15-30分钟后，即可进行分析操作。
二、分析
1、分析完毕后，用蒸馏水冲洗进样系统5-10分钟，点击关闭等离子体。
2、等到循环水压力上升后，关闭循环水，使仪器处于待机状态。
3、待CID温度升至室温时，驱气10分钟后，关闭氩气。
4、关闭排风。
三、停机
若仪器长期停用，关闭主机电源和气源使仪器处于停机状态。建议用户定期开机，以免仪器因长期放置而损坏。
3.2 原子发射光谱的维护与保养
?定期更换泵管。
?定期清洗雾化器。
?定期清洗矩管和中心管。
?定期检查并更换循环水。
?计算机专用，不得将外界设备与计算机连接，定期备份数据。
四、红外碳硫分析仪测定碳和硫
方法提要：
CS-206型红外碳硫分析仪利用了二氧化碳和二氧化硫分别在4.26纳米及7.4纳米处具有较强吸收带这一特性，通过测量气体吸后的光强变化量，分析二氧化碳和二氧化硫气体浓度的百分含量，间接确定被测样品中的碳、硫元素的百分含量。
4.1 CS-206红外碳硫仪操作步骤
一、仪器的开机
1、开启氧气瓶，调节减压阀至0.25—0.30MPa
2、打开红外碳硫仪的电源开关，预热5分钟后再打开高频开关，预热5分钟以上。
二、分析步骤
1、打开分析程序，输入用户名及密码。
2、根据所做的样品选取适合的C、S通道，输入样品标识与名称。
3、将处理好的坩埚放在电子天平上，待自动去皮稳定后，根据分析通道所规定的分析方法加入标样，按下“回车”键自动输入重量或者按“F4”键手动输入重量。
4、用坩埚钳将坩埚放在坩埚托上，按“升降”开关，将样品送入燃烧区，按下“Page Down”键或者鼠标点击“分析”进行分析操作，等显示百分含量后即完成标样的分析。
5、将分析结果与标样的碳硫数值进行比对，如存在差别，分别输入标样中碳和硫的数值，点击“单点系数校正”来校准系数，并保存校准结果。
6、按“2、3、4”步骤进行样品分析，每个样品至少分析2次，结果自动保存。
7、样品分析结束后，关闭仪器，按“Alt+F4”关闭分析程序，关闭氧气瓶。
4.2 CS-206红外碳硫仪操作注意事项
1、每次做样前，应做至少2次的废样进行预处理，每做10次样品后，要对仪器进行除尘。
2、关闭仪器时应先关闭高频开关，再关闭电源。
3、保持仪器和操作室内卫生，工作室内不得堆放杂物。
4、未经允许不得在仪器上进行与本仪器生产任务无关的一切试验工作。
5、进行操作时，要认真按仪器操作规程进行操作，严禁违章操作，发现异常情况时，要立即停止操作，并向上级汇报。
6、操作结束后，应妥善存放好标样和助熔剂，防止被污染
7、机器长时间不作时，要用2个高含量S标样进行校准，下雨天要将容易吸水的矿石放在105℃烘箱中烘1.5小时。
8、定期对红外碳硫仪进行维护工作，确保生产的顺利进行。
9、对仪器所用的氧气瓶要用安全架固定，瓶口严禁沾油，也不能与有机物接触，每次分析完毕后要及时关闭。
4.3 碳硫分析仪器的维护保养
一、更换试剂
本仪器在气路系统中使用高效CO2吸收剂、高效变色干燥剂和石英棉，这些试剂有板结或变色现象时应及时更换，更换后必须检查系统是否漏气。
二、清洗石英燃烧管
石英燃烧管在样品分析过程中，会被样品分析时喷溅的金属氧化物沾污，需加以清除。一般每分析24个样品需清扫一次，若粉尘较多时，需增加清扫次数。清扫时，按住分析仪面板上“排尘”键，炉头钢丝轮刷自动下降清刷石英燃烧管，放开排尘键，轮刷自动上升复位，反复几次。分析时间久了，管壁上积聚的喷溅物靠轮刷已难于清除，需取下石英燃烧管进行清洗。
三、清洗过滤网
炉头过滤网极易留存粉尘，应注意及时清洗。一般每月清洗一次，若粉尘较多时，需缩短清洗周期。
四、清扫集尘箱
集尘箱一般半年至一年清扫一次。
五、更换石英管刷（钢丝轮刷）
六、更换过滤网刷（铜丝轮刷）
五、x射线荧光光谱法
基本原理：
当物质中的原子受到适当的高能辐射的激发后发射出该原子所具有的特征x射线，根据测得的该元素特征x射线的存在与否的特点可以定性分析，而其强度的大小可作定量分析。
5.1 x射线荧光光谱法特点：
x射线荧光光谱分析与其它光谱分析比较具有以下优点：
1）x射线的特征谱线来自原子内层电子的跃迁，谱线数目大大减少。物质的吸收与激发性质随原子序数呈现均匀的有规则的变化。一般来说与元素的化学状态无关，所以具有分析简便的特点。
2）不破坏样品，试样的形式可以多样化。无论固体、粉末、糊状、液体均可使用。不同的材料如金属、矿物、陶瓷、塑料、橡胶、纺织品、纸张等不论形状规则与否均可使用。试样大小从可见的斑点或单层薄膜直到大物件均可分析。
3）分析浓度范围较广，自常量至痕量浓度均可分析。精确度与准确度，灵敏度可与其他方法相比。
4）自动化程度高，可同时快速分析多个元素。（一些先进的x射线荧光光谱仪可在几分钟内测定20多种元素的含量，测量的元素范围包括周期表中从F到U的所有元素。）
5.2 x射线荧光光谱法定量分析的要素：
x射线荧光光谱法定量分析：
定量分析中要得到较高的准确度，精确度和灵敏度要全面考虑仪器、操作、标样、试样等各种因素，特别是分析对象—样品的因素尤为重要。
定量分析的影响因素：1）基体效应
2）不均匀效应
3）谱线的干扰
定量分析的方法：1）外标法
2）内标法
3）增量法
4）数学方法
5.3 x射线荧光光谱法的应用：
1.铜矿选矿流程控制分析
2.稀土元素分析
3.水中污染元素分析
4.能快速准确测定水泥样品的成分
5.冶金工业中的炉前取样，金属材料的分类和鉴别。
6.各种覆盖层的厚度及其成分
7.金银等贵金属成色分析。
第一章绪论 （1）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。 1. 仪器分析是以物质的物理组成或物理化学性质为基础，探求这些性质在分析过程中所产生分析信号与被分析物质组成的内在关系和规律，进而对其进行定性、定量、进行形态和机构分析的一类测定方法，由于这类方法的测定常用到各种比较贵重、精密的分析仪器，故称为仪器分析。与化学分析相比，仪器分析具有取样量少、测定是、速度快、灵敏、准确和自动化程度高的显著特点，常用来测定相对含量低于1%的微量、痕量组分，是分析化学的主要发展方向。 2. 仪器分析的特点：速度快、灵敏度高、重现性好、样品用量少、选择性高局限性：仪器装置复杂、相对误差较大 3. 精密度：是指在相同条件下对同一样品进行多次测评，各平行测定结果之间的符合程度。 4、灵敏度：仪器或方法的灵敏度是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该变量，它受校正曲线的斜率和仪器设备本身精密度的限制。 5. 准确度：是多次测定的平均值与真实值相符合的程度，用误差或相对误差来描述，其值越小准确度越高。 6．空白信号：当试样中没有待测组分时，仪器产生的信号。它是由试样的溶剂、基体材质及共存组分引起的干扰信号，具有恒定性，可以通过空白实验扣除。 7. 本底信号：通常将没有试样时，仪器所产生的信号主要是由随机噪声产生的信号。它是由仪器本身产生的，具有随机性，难以消除，但可以通过增加平行测定次数等方法减小；、 8?仪器分析法与化学分析法有何异同：相同点：①都属于分析化学②任务相同：定性和定量分析不同点：①与化学分析相比，仪器分析具有取样量少、测定快速、灵敏、准确和自动化程度高等特点②分析对象不同：化学分析是常量分析，而仪器分析是用来测定相对含量低于1%的微量、衡 量组分，是分析化学的主要发展方向 9?仪器分析主要有哪些分类：①光分析法：分为非光谱分析法和光谱法两类。非光谱法：是不涉 及物质内部能级跃迁的，通过测量光与物质相互作用时其散射、折射、衍射、干涉和偏振等性质的变化，从而建立起分析方法的一类光学分析法。光谱法：是物质与光相互作用时，物质内部发生了量子化的能级跃迁，从而测定光谱的波长和强度进行分析的方法，包括发射光谱法和吸收光谱法②电化学分析法：是利用溶液中待测组分的电化学性质进行测定的一类分析方法。③色谱分析法：利用样品共存组分间溶解能力、亲和能力、渗透能力、吸附和解吸能力、迁徙速率等方面的差异，先分离、后按顺序进行测定的一类仪器分析法称为分离分析法。（气相色谱-GC、薄层色 谱法-TLC、高效液相色谱法-HPLC、离子色谱法-IC、超临界流体色谱-SFC）④其他分析方法：利用生物学、动力学、热学、声学等性质进行测定的仪器分析方法和技术，如质谱分析法（MS）,超速离心法等。⑤分析技术联用技术：气相色谱一质谱（GC-MS），液相色谱一质谱（LC-MS）10、仪器分析的联用技术有何显著优点? 多种现代分析技术的联用，优化组合，使各自的优点得到充分的发挥，缺点予以克服。展现了仪器分析在各领域的巨大生命力；与现代计算机智能化技术的有机融合，实现人机对话，更使仪器分析联用技术得到飞跃发展。开拓了一个又一个的新领域，解决了一个又一个技术上的难题。有分析仪器联用和分析仪器与计算机联用。如新的过程光二极管陈列分析仪与计算机等技术的融合，可进行多组分气体或流动液体的在线分析。1S内能提供1800多种气体，液体或蒸汽的测定结果，真正实现了高速分析。同时，分析的精密度、灵敏度、准确度也有很大程度的提高。 第二章分子吸光分析法 1、何谓光致激发？分子跃迁产生光谱的过程中主要涉及哪三种能量的改变? 处于基态的分子受到光的能量激发时，可以选择的吸收特征频率的能量而跃迁到较高的能级，这种现象称为光致激发。 分子跃迁产生光谱的过程中涉及电子能级Ee、振动能级Ev和转动能级Ef三种能级能量的改变。 1、为什么分子光谱是带状光谱？答：因为分子跃迁产生光谱的过程中涉及能级Ee,振动能级Ev 和转动能级Er三种能级的改变。△ E总=△ Ee+A Ev+ △ Er。如果分子吸收红外线，则引起分子的振动能级和转动能级跃迁，由于分子振动能级跃迁时，必然伴随着分子的转动能级跃迁，所以它常是由许多相隔很近的谱线或窄带所组成；如果分子吸收了200—800nm的UV-Vis时，分子发生电子能级跃迁时，必定伴随着振动能级和转动能级的跃迁，而许许多多的振动能级和转动能级是叠加在电子跃迁上的，所以UV-Vis 光谱是带状光谱。 2、何为生色团，助色团，长移，短移，浓色效应，淡色效应，向红基团和向蓝基团？ 答：生色团就是分子中能吸收特定波长光的原子或化学键。助色团是指与生色团和饱和烃相连且能吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增加的原子或基团，如-OH,-NH2。长移是指某些化合物因反应引入含有未共享电子对的基团使吸收峰向长移动的现象又叫红移。短移是指吸收峰向短波长移动的现象，又叫 蓝移。浓色效应是指使吸收强度增加的现象，又叫增色效应。淡色效应是指使吸收强度降低的现象。向红基团是指长移或红移的基团，如-NH2、-CI。向蓝基团是指使波长蓝移的基团，如-CH2。最大吸收峰：吸
绪论 一、什么是仪器分析？仪器分析有哪些特点？（简答，必考题） 仪器分析是分析化学的一个重要部分，是以物质的物理或物理化学性质作为基础的一类分析方法，它的显著特征是以仪器作为分析测量的主要手段。 1、灵敏度高，检出限量可降低。 如样品用量由化学分析的mL、mg级降低到仪器分析的、级，甚至更低。适合于微量、痕量和超痕量成分的测定。 2、选择性好。 很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条件，使共存的组分测定时，相互间不产生干扰。 3、操作简便，分析速度快，容易实现自动化。 4、相对误差较大。 化学分析一般可用于常量和高含量成分分析，准确度较高，误差小于千分之几。多数仪器分析相对误差较大，一般为5%，不适用于常量和高含量成分分析。 5、需要价格比较昂贵的专用仪器。 二、仪器分析的分类 光化学分析法，电化学分析法，色谱分析法和其他仪器分析方法。 三、仪器分析法的概念 仪器分析法是以物质的物理或物理化学性质为基础，探求这些性质在分析过程中所产生的分析信号与物质的内在关系，进而对待测物进行定性、定量及结构分析及动态分析的一类测定方法。 四、仪器分析法的主要性能指标 精密度，准确度，灵敏度，标准曲线的线性范围，检出限（浓度—相对检出限；质量—绝对检出限） 五、选择分析方法的几种考虑 仪器分析方法众多，对一个所要进行分析的对象，选择何种分析方法可从以下几个方面考虑： 1.您所分析的物质是元素？化合物？有机物？化合物结构剖析？ 2.您对分析结果的准确度要求如何？
3.您的样品量是多少？ 4.您样品中待测物浓度大小范围是多少？ 5.可能对待测物产生干扰的组份是什么？ 6.样品基体的物理或化学性质如何？ 7.您有多少样品，要测定多少目标物？ 光谱分析法导论 一、什么是光谱分析法 以测量光与物质相互作用，引起原子、分子内部量子化能级之间的跃迁产生的发射、吸收、散射等波长与强度的变化关系为基础的光学分析法，称为光谱分析法——通过各种光谱分析仪器来完成分析测定——光谱分析仪器基本组成部分：信号发生系统，色散系统，检测系统，信号处理系统等。 二、光谱的分类 1、按产生光谱的物质类型：原子光谱（线状光谱）、分子光谱（带状光谱）、固体光谱 2、按产生光谱方式：发射光谱、吸收光谱、散射光谱 3、按光谱性质和形状：线状光谱、带状光谱、连续光谱 三、光谱仪器的组成 1、光源：要求：强度大（分析灵敏度高）、稳定（分析重现性好） 按光源性质：连续光源：在较大范围提供连续波长的光源，氢灯、氘灯、钨灯等 线光源：提供特定波长的光源，金属蒸气灯(汞灯、钠蒸气灯)、空心 阴极灯、激光等。 2、单色器：是一种把来自光源的复合光分解为单色光，并分离出所需要波段光束的装置（从连续光源的辐射中选择合适的波长频带）。 单色光具有一定的宽度（有效带宽）。有效带宽越小，分析的灵敏度越高、选择性越好、分析物浓度与光学响应信号的线性相关性也越好。 3、样品室：光源与试样相互作用的场所； 吸收池：紫外-可见分光光度法：石英比色皿 红外分光光度法：将试样与溴化钾压制成透明片 4、检测器 5、显示与数据处理 二、光的能量E 、频率υ、波长λ、波数σ的关系 E=h υ=hc/λ=hc σ 不同波长的光（辐射）具有不同的能量，波长越长，频率、波数越低，能量越低 KcL A
断电源。把天平清理干净，在记录本上记录。 （2 分） 复习题库 绪论 1、仪器分析法：采用专门的仪器，通过测量能表征物质某些物理、化学特性的物理量，来 对物质 进行分析的方法。 (A )2、以下哪些方法不属于电化学分析法 ( B ) 3、以下哪些方法不属于光学分析法 ( A ) 4、以下哪些方法不属于色谱分析法 5、简述玻璃器皿的洗涤方法和洗涤干净的标志。 答：(1)最方便的方法是用肥皂、洗涤剂等以毛刷进行清洗，然后依次用自来水、蒸馏水淋 洗。(3分) (2)玻璃器皿被污染的程度不同，所选用的洗涤液也有所不同：如: (3)洗涤干净的标志是：清洗干净后的玻璃器皿表面，倒置时应布上一层薄薄的水膜，而 6、简述分析天平的使用方法和注意事项。 答：(1)水平调节。观察水平仪，如水平仪水泡偏移，需调整水平调节脚，使水泡位于水平 仪中心。 A 、荧光光谱法 B 、电位法 C 库仑分析法 D 、电解分析法 A 、荧光光谱法 B 、电位法 C 、紫外-可见吸收光谱法 D 、原子吸收法 A 、荧光广谱法 B 、气相色谱法 C 、液相色谱法 D 、纸色谱法 ①工业盐酸一一碱性物质及大多数无机物残渣 （1 分） ②热碱溶液 油污及某些有机物 （1 分） ③碱性高锰酸钾溶液 油污及某些有机物 （1 分） 不挂水珠。 （3 分） （2 分） (2)预热。接通电源，预热至规定时间后。 （1 分） (3)开启显示器，轻按 ON 键，显示器全亮，约 2 s 后，显示天平的型号，然后是称量模 式 0.0000 g o （2 分） (4)称量。按TAR 键清零，置容器于称盘上，天平显示容器质量，再按 TAR 键，显示零, 即去除皮重。再置称量物于容器中， 或将称量物(粉末状物或液体)逐步加入容器中直至达 到所需质量，待显示器左下角 “0”失，这时显示的是称量物的净质量。读数时应关上天平 门。 （2 分） (5)称量结束后，若较短时间内还使用天平(或其他人还使用天平) ，可不必切断电源，再 用时可省去预热时间。一般不用关闭显示器。实验全部结束后，按 OFF 键关闭显示器，切
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 仪器分析(完整版) 绪论一、什么是仪器分析？仪器分析有哪些特点？（简答，必考题）仪器分析是分析化学的一个重要部分，是以物质的物理或物理化学性质作为基础的一类分析方法，它的显著特征是以仪器作为分析测量的主要手段。 1、灵敏度高，检出限量可降低。 如样品用量由化学分析的 mL、mg 级降低到仪器分析的? 、 g ? L 级，甚至更低。 适合于微量、痕量和超痕量成分的测定。 2、选择性好。 很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条件，使共存的组分测定时，相互间不产生干扰。 3、操作简便，分析速度快，容易实现自动化。 4、相对误差较大。 化学分析一般可用于常量和高含量成分分析，准确度较高，误差小于千分之几。 多数仪器分析相对误差较大，一般为 5%，不适用于常量和高含量成分分析。 5、需要价格比较昂贵的专用仪器。 二、仪器分析的分类光化学分析法，电化学分析法，色谱分析法和其他仪器分析方法。 1/ 28
三、仪器分析法的概念仪器分析法是以物质的物理或物理化学性质为基础，探求这些性质在分析过程中所产生的分析信号与物质的内在关系，进而对待测物进行定性、定量及结构分析及动态分析的一类测定方法。 四、仪器分析法的主要性能指标精密度，准确度，灵敏度，标准曲线的线性范围，检出限（浓度—相对检出限；质量—绝对检出限）五、选择分析方法的几种考虑仪器分析方法众多，对一个所要进行分析的对象，选择何种分析方法可从以下几个方面考虑： 1.您所分析的物质是元素？化合物？有机物？化合物结构剖析？ 2.您对分析结果的准确度要求如何？ 3.您的样品量是多少？A ? KcL
第一章绪论 1.仪器分析是以物质的物理组成或物理化学性质为基础，探求这些性质在分析过程中所产生分析信号与被分析物质组成的内在关系和规律，进而对其进行定性、定量、进行形态和机构分析的一类测定方法，由于这类方法的测定常用到各种比较贵重、精密的分析仪器，故称为仪器分析。与化学分析相比，仪器分析具有取样量少、测定是、速度快、灵敏、准确和自动化程度高的显著特点，常用来测定相对含量低于1%的微量、痕量组分，是分析化学的主要发展方向。 2.仪器分析的特点：速度快、灵敏度高、重现性好、样品用量少、选择性高局限性：仪器装置复杂、相对误差较大 3.精密度：是指在相同条件下对同一样品进行多次测评，各平行测定结果之间的符合程度。 4、灵敏度：仪器或方法的灵敏度是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该变量，它受校正曲线的斜率和仪器设备本身精密度的限制。 5.准确度：是多次测定的平均值与真实值相符合的程度，用误差或相对误差来描述，其值越小准确度越高。 6．空白信号：当试样中没有待测组分时，仪器产生的信号。它是由试样的溶剂、基体材质及共存组分引起的干扰信号，具有恒定性，可以通过空白实验扣除。 7.本底信号：通常将没有试样时，仪器所产生的信号主要是由随机噪声产生的信号。它是由仪器本身产生的，具有随机性，难以消除，但可以通过增加平行测定次数等方法减小；、 8.仪器分析法与化学分析法有何异同：相同点：①都属于分析化学②任务相同：定性和定量分析不同点：①与化学分析相比，仪器分析具有取样量少、测定快速、灵敏、准确和自动化程度高等特点②分析对象不同：化学分析是常量分析，而仪器分析是用来测定相对含量低于1%的微量、衡量组分，是分析化学的主要发展方向 9.仪器分析主要有哪些分类：①光分析法：分为非光谱分析法和光谱法两类。非光谱法：是不涉及物质内部能级跃迁的，通过测量光与物质相互作用时其散射、折射、衍射、干涉和偏振等性质的变化，从而建立起分析方法的一类光学分析法。光谱法：是物质与光相互作用时，物质内部发生了量子化的能级跃迁，从而测定光谱的波长和强度进行分析的方法，包括发射光谱法和吸收光谱法②电化学分析法：是利用溶液中待测组分的电化学性质进行测定的一类分析方法。③色谱分析法：利用样品共存组分间溶解能力、亲和能力、渗透能力、吸附和解吸能力、迁徙速率等方面的差异，先分离、后按顺序进行测定的一类仪器分析法称为分离分析法。(气相色谱-GC、薄层色谱法-TLC、高效液相色谱法-HPLC、离子色谱法-IC、超临界流体色谱-SFC)④其他分析方法：利用生物学、动力学、热学、声学等性质进行测定的仪器分析方法和技术，如质谱分析法(MS),超速离心法等。⑤分析技术联用技术：气相色谱—质谱（GC-MS）,液相色谱—质谱（LC-MS）10、仪器分析的联用技术有何显著优点 多种现代分析技术的联用，优化组合，使各自的优点得到充分的发挥，缺点予以克服。展现了仪器分析在各领域的巨大生命力；与现代计算机智能化技术的有机融合，实现人机对话，更使
第一章绪论 1、仪器分析就是以物质的物理组成或物理化学性质为基础,探求这些性质在分析过程中所产生分析信号与被分析物质组成的内在关系与规律,进而对其进行定性、定量、进行形态与机构分析的一类测定方法,由于这类方法的测定常用到各种比较贵重、精密的分析仪器,故称为仪器分析。与化学分析相比,仪器分析具有取样量少、测定就是、速度快、灵敏、准确与自动化程度高的显著特点,常用来测定相对含量低于1%的微量、痕量组分,就是分析化学的主要发展方向。 2、仪器分析的特点:速度快、灵敏度高、重现性好、样品用量少、选择性高局限性:仪器装置复杂、相对误差较大 3、精密度:就是指在相同条件下对同一样品进行多次测评,各平行测定结果之间的符合程度。 4、灵敏度:仪器或方法的灵敏度就是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该变量,它受校正曲线的斜率与仪器设备本身精密度的限制。 5、准确度:就是多次测定的平均值与真实值相符合的程度,用误差或相对误差来描述,其值越小准确度越高。 6.空白信号:当试样中没有待测组分时,仪器产生的信号。它就是由试样的溶剂、基体材质及共存组分引起的干扰信号,具有恒定性,可以通过空白实验扣除。 7、本底信号:通常将没有试样时,仪器所产生的信号主要就是由随机噪声产生的信号。它就是由仪器本身产生的,具有随机性,难以消除,但可以通过增加平行测定次数等方法减小;、 8、仪器分析法与化学分析法有何异同:相同点:①都属于分析化学②任务相同:定性与定量分析不同点:①与化学分析相比,仪器分析具有取样量少、测定快速、灵敏、准确与自动化程度高等特点②分析对象不同:化学分析就是常量分析,而仪器分析就是用来测定相对含量低于1%的微量、衡量组分,就是分析化学的主要发展方向 9、仪器分析主要有哪些分类:①光分析法:分为非光谱分析法与光谱法两类。非光谱法:就是不涉及物质内部能级跃迁的,通过测量光与物质相互作用时其散射、折射、衍射、干涉与偏振等性质的变化,从而建立起分析方法的一类光学分析法。光谱法:就是物质与光相互作用时,物质内部发生了量子化的能级跃迁,从而测定光谱的波长与强度进行分析的方法,包括发射光谱法与吸收光谱法②电化学分析法:就是利用溶液中待测组分的电化学性质进行测定的一类分析方法。③色谱分析法:利用样品共存组分间溶解能力、亲与能力、渗透能力、吸附与解吸能力、迁徙速率等方面的差异,先分离、后按顺序进行测定的一类仪器分析法称为分离分析法。(气相色谱-GC、薄层色谱法-TLC、高效液相色谱法-HPLC、离子色谱法-IC、超临界流体色谱-SFC)④其她分析方法:利用生物学、动力学、热学、声学等性质进行测定的仪器分析方法与技术,如质谱分析法(MS),超速离心法等。⑤分析技术联用技术:气相色谱—质谱(GC-MS),液相色谱—质谱(LC-MS) 10、仪器分析的联用技术有何显著优点? 多种现代分析技术的联用,优化组合,使各自的优点得到充分的发挥,缺点予以克服。展现了仪器分析在各领域的巨大生命力;与现代计算机智能化技术的有机融合,实现人机对话,更使仪器分析联用技术得到飞跃发展。开拓了一个又一个的新领域,解决了一个又一个技术上的难题。有分析仪器联用与分析仪器与计算机联用。如新的过程光二极管陈列分析仪与计算机等技术的融合,可进行多组分气体或流动液体的在线分析。1S内能提供1800多种气体,液体或蒸汽的测定结果,真正实现了高速分析。同时,分析的精密度、灵敏度、准确度也有很大程度的提高。 第二章分子吸光分析法 1、为什么分子光谱就是带状光谱？答:因为分子跃迁产生光谱的过程中涉及能级Ee,振动能级Ev 与转动能级Er三种能级的改变。△E总= △Ee+△Ev+△Er。如果分子吸收红外线,则引起分子的振动能级与转动能级跃迁,由于分子振动能级跃迁时,必然伴随着分子的转动能级跃迁,所以它常就是由许多相隔很近的谱线或窄带所组成;如果分子吸收了200—800nm的UV-Vis时,分子发生电子能级跃迁时,必定伴随着振动能级与转动能级的跃迁,而许许多多的振动能级与转动能级就是叠加在电子跃迁上的,所以UV-Vis光谱就是带状光谱。 2、何为生色团,助色团,长移,短移,浓色效应,淡色效应,向红基团与向蓝基团？ 答:生色团就就是分子中能吸收特定波长光的原子或化学键。助色团就是指与生色团与饱与烃相连且能吸收峰向长波方向移动,并使吸收强度增加的原子或基团,如-OH,-NH2。长移就是指某些化合物因反应引入含有未共享电子对的基团使吸收峰向长移动的现象又叫红移。短移就是指吸收峰向短波长移动的现象,又叫蓝移。浓色效应就是指使吸收强度增加的现象,又叫增色效应。淡色效应就是指使吸收强度降低的现象。向红基团就是指长移或红移的基团,如-NH2、-Cl。向蓝基团就是指使波长蓝移的基团,如-CH2。最大吸收峰:吸收曲线的峰叫吸收峰,其中吸收程度最大的峰叫做最大吸收峰。最大吸收波长:最大吸收峰所对应的波长就做最大吸收波长。肩峰:在峰的旁边有一个曲折的小峰叫肩峰。次峰:吸收程度仅次于最大吸收峰的波峰称为次峰。最小吸收波长:吸收曲线的低谷称为波谷,最低波谷所对应波长称为最小吸收波长。末端吸收:在曲线波长最短的一端,吸收程度相当大,但并未形成波峰的地方。吸收曲线:又称吸收光谱,通常以入射光的波长为横坐标,以物质对不同波长光的吸光度A为纵坐标,在200—800nm波长范围内所绘制A-λ曲线为紫外-可见曲线。吸收曲线可以提供物质的结构信息,并作为物质定性分析的依据之一。
教学内容 绪论 分子光谱法：UV-VIS、IR、F 原子光谱法：AAS 电化学分析法：电位分析法、电位滴定 色谱分析法：GC、HPLC 质谱分析法：MS、NRS 第一章绪论 ⒈经典分析方法与仪器分析方法有何不同？ 经典分析方法：是利用化学反应及其计量关系，由某已知量求待测物量，一般用于常量分析，为化学分析法。仪器分析方法：是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，用于微量或痕量分析，又称为物理或物理化学分析法。 化学分析法是仪器分析方法的基础，仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤，二者相辅相成。 ⒉仪器的主要性能指标的定义 1、精密度（重现性）：数次平行测定结果的相互一致性的程度,一般用相对标准偏差表示（RSD%），精密度表征测定过程中随机误差的大小。 2、灵敏度：仪器在稳定条件下对被测量物微小变化的响应，也即仪器的输出量与输入量之比。 3、检出限（检出下限）：在适当置信概率下仪器能检测出的被检测组分的最小量或最低浓度。 4、线性范围：仪器的检测信号与被测物质浓度或质量成线性关系的范围。 5、选择性：对单组分分析仪器而言，指仪器区分待测组分与非待测组分的能力。 ⒊简述三种定量分析方法的特点和应用要求 一、工作曲线法（标准曲线法、外标法） 特点：直观、准确、可部分扣除偶然误差。需要标准对照和扣空白 应用要求：试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内，绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。 二、标准加入法（添加法、增量法） 特点：由于测定中非待测组分组成变化不大，可消除基体效应带来的影响 应用要求：适用于待测组分浓度不为零，仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况 三、内标法 特点：可扣除样品处理过程中的误差 应用要求：内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近，在相同检测条件下，响应相近，内标物既不干扰待测组分，又不被其他杂质干扰 第2章光谱分析法引论 习题
幻灯片 1 ●仪器分析第二章习题答案 ●简要说明气相色谱分析的基本原理。 ●借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。 ●气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行 溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。 ● 2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分各有什么作用 ●气路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统． ●气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统． ●进样系统包括进样装置和气化室．其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化， 然后快速定量地转入到色谱柱中． 幻灯片2 3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的 改变为什么 答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只与组分的性质及固定相与流动相的性质有关. 所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变 （2）固定相改变会引起分配系数改变 （3）流动相流速增加不会引起分配系数改变 （4）相比减少不会引起分配系数改变 4.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化为什么 答: k=K/b,而b=VM/VS ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关. 故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小 幻灯片3 5.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择. 解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速.P13-24。（1）选择流动相最佳流速。 （2）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气（如N2,Ar)，而当流速较大时，应该选择相对分子质量较小的载气（如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。 （3）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下，尽可能采用较低的温度，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。 （4）固定液用量：担体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。 （5）对担体的要求：担体表面积要大，表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小（但不宜过小以免使传质阻力过大） （6）进样速度要快，进样量要少，一般液体试样~5uL,气体试样~10mL. (7)气化温度：气化温度要高于柱温30-70℃。 幻灯片4 ●试述速率方程中A, B, C三项的物理意义. H-u曲线有何用途曲线的形状主要受那些因素的影响 ●解:参见教材P14-16 A 称为涡流扩散项 , B 为分子扩散项， C 为传质阻力项。 下面分别讨论各项的意义： (1) 涡流扩散项 A 气体碰到填充物颗粒时，不断地改变流动方向，使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动，因而引起色谱的扩张。由于 A=2λdp ，表明 A 与填充物的平均颗粒直径 dp 的大小和填充的不均匀性λ有关，而与载气性质、线速度和组分无关，因此使用适当细粒度和颗粒均匀的担体，并尽量填充均匀，是减少涡流扩散，提高柱效的有效途径。
“仪器分析”讲课提纲 (I n s t r u m e n t a l a n a l y s i s) 华中农业大学食品科技学院吴谋成 第一章绪言(C h a p t e r o n e i n t r o d u c t i o n) 一、分析化学与仪器分析(a n a l y t i c a l c h e m i s t r y a n d i n s t r u m e n t a l a n a l y s i s) 分析：是指对物质和事进行研究，取得信息，以确定物质的组成、结构或事物的变化特征和规律。 两类分析：物质分析（s u b s t a n c e a n a l y s i s）和事物分析(m a t t e r a n a l y s i s)事物分析研究方法：调查研究-归纳-思考-特征和变化规律。 物质分析的研究方法：分析化学(a n a l y t i c a l c h e m i s t r y)分析化学：化学分析(chemical analysis)和物理物化分析（仪器分析，instrumental analysis）化学分析：以物质的化学反应为基础的分析方法。物理物化分析：以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。这类分析方法一般要依靠仪器来完成，故习惯上称为仪器分析。 二、仪器分析的分类（T h e c l a s s o f i n s t r u m e n t a l a n a l y s i s） 光谱分析(s p e c t r o s c o p i c a n a l y s i s)：以物质的光学性质为基础的仪器分析方法。 光学性质：吸收，发射，散射，衍射等。电分析(e l e c t r i c a l a n a l y s i s)： 电流分析，电位分析，电导分析，电重量分析，库仑法，伏安法。分离分析(s e p a r a t e a n a l y s i s)： 色谱法，电泳法，质谱法。 其它(o t h e r a n a l y s i s)： 电子显微镜，超速离心机，放射性技术等。 三、仪器分析的性质和过程（T h e c h a r a c t e r i z a t i o n a n d p r o c e s s o f i n s t r u m e n t a l a n a l y s i s） 物质→取得物质的物理或物理化学性质的信息→进行数学处理→得到物质的组成和结构(s u b s t a n c e){分析仪器（硬件）}{计算机(软件)} (a n a l y t i c a l i n s t r u m e n t)(c o m p u t e r) 四、分析仪器(A n a l y t i c a l i n s t r u m e n t)l、分析仪器基本结构 计算机 ∣∣∣∣ 分析信号发生器→信号检测器→信号处理器→结果显示器2、分析仪器测定结果的可靠性：与仪器特性好坏、灵敏度、重复性、准确度有关。 与仪器使用是否得当有关。五、学习仪器分析应注意的几个问题 (T h e p o i n t s f o r a t t e n t i o n o f s t u d y i n g i n s t r u m e n t a l a n a l y s i s) A、基本理论、分析仪器基本结构 B、实验操作技巧 C、文献资料的查阅与分析 六、参考书(R e p r e s e n t a t i v e b o o k s) 教材：仪器分析吴谋成主编科学出版社 参考教材： 1、现代仪器分析中国农业大学出版社 2、仪器分析朱世盛编复旦大学出版社 3、仪器分析朱明华编高等教育出版社 4、现代仪器分析清华大学出版社 5、有机仪器分析陈贻文编湖南大学出版社 6、仪器分析原理斯科格等编（美）上海科技出版社 7、农业仪器分析法严国光等编农业出版社 8、仪器分析原理及其在农业中的应用严国光等编科学出版社 1
第一章绪论 1 2 1.仪器分析是以物质的物理组成或物理化学性质为基础，探求这些性质在分析过3 程中所产生分析信号与被分析物质组成的内在关系和规律，进而对其进行定性、定4 量、进行形态和机构分析的一类测定方法，由于这类方法的测定常用到各种比较贵5 重、精密的分析仪器，故称为仪器分析。与化学分析相比，仪器分析具有取样量少、6 测定是、速度快、灵敏、准确和自动化程度高的显著特点，常用来测定相对含量低7 于1%的微量、痕量组分，是分析化学的主要发展方向。 8 2.仪器分析的特点：速度快、灵敏度高、重现性好、样品用量少、选择性高局限9 性：仪器装置复杂、相对误差较大 10 3.精密度：是指在相同条件下对同一样品进行多次测评，各平行测定结果之间的11 符合程度。 12 4、灵敏度：仪器或方法的灵敏度是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该变量，它受校正曲线的斜率和仪器设备本身精密度的限制。 13 14 5.准确度：是多次测定的平均值与真实值相符合的程度，用误差或相对误差来描15 述，其值越小准确度越高。 16 6．空白信号：当试样中没有待测组分时，仪器产生的信号。它是由试样的溶剂、17 基体材质及共存组分引起的干扰信号，具有恒定性，可以通过空白实验扣除。 18 7.本底信号：通常将没有试样时，仪器所产生的信号主要是由随机噪声产生的信 号。它是由仪器本身产生的，具有随机性，难以消除，但可以通过增加平行测定次 19 20 数等方法减小；、 21 8.仪器分析法与化学分析法有何异同：相同点：①都属于分析化学②任务相同： 定性和定量分析不同点：①与化学分析相比，仪器分析具有取样量少、测定快速、 22 23 灵敏、准确和自动化程度高等特点②分析对象不同：化学分析是常量分析，而仪器24 分析是用来测定相对含量低于1%的微量、衡量组分，是分析化学的主要发展方向 25 9.仪器分析主要有哪些分类：①光分析法：分为非光谱分析法和光谱法两类。非26 光谱法：是不涉及物质内部能级跃迁的，通过测量光与物质相互作用时其散射、折 1
仪器分析部分作业题参考答案 第一章绪论 1-2 1、主要区别：（1）化学分析是利用物质的化学性质进行分析；仪器分析是利用物质的物理或物理化学性质进行分析；（2）化学分析不需要特殊的仪器设备；仪器分析需要特殊的仪器设备；（3）化学分析只能用于组分的定量或定性分析；仪器分析还能用于组分的结构分析；（3）化学分析灵敏度低、选择性差，但测量准确度高，适合于常量组分分析；仪器分析灵敏度高、选择性好，但测量准确度稍差，适合于微量、痕量及超痕量组分的分析。 2、共同点：都是进行组分测量的手段，是分析化学的组成部分。 1-5 分析仪器与仪器分析的区别：分析仪器是实现仪器分析的一种技术设备，是一种装置；仪器分析是利用仪器设备进行组分分析的一种技术手段。 分析仪器与仪器分析的联系：仪器分析需要分析仪器才能达到量测的目的，分析仪器是仪器分析的工具。仪器分析与分析仪器的发展相互促进。 1-7 因为仪器分析直接测量的是物质的各种物理信号而不是其浓度或质量数，而信号与浓度或质量数之间只有在一定的范围内才某种确定的关系，且这种关系还受仪器、方法及样品基体等的影响。因此要进行组分的定量分析，并消除仪器、方法及样品基体等对测量的影响，必须首先建立特定测量条件下信号与浓度或质量数之间的关系，即进行定量分析校正。 第二章光谱分析法导论 2-1 光谱仪的一般组成包括：光源、单色器、样品引入系统、检测器、信号处理与输出装置。 各部件的主要作用为： 光源：提供能量使待测组分产生吸收包括激发到高能态； 单色器：将复合光分解为单色光并采集特定波长的光入射样品或检测器； 样品引入系统：将样品以合适的方式引入光路中并可以充当样品容器的作用； 检测器：将光信号转化为可量化输出的信号。
第二章习题解答 1.简要说明气相色谱分析的基本原理 借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。 2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用? 气路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统． 气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统． 进样系统包括进样装置和气化室．其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中． 3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么? 答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组 分的性质及固定相与流动相的性质有关. 所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变 （2）固定相改变会引起分配系数改变 （3）流动相流速增加不会引起分配系数改变 （4）相比减少不会引起分配系数改变 5.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择. 解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响, 选择最佳载气流速.P13-24。 （1）选择流动相最佳流速。 （2）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气（如N2,Ar)，而当流速较大时，应该选择相对分子质量较小的载气（如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。（3）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下，尽可能采用较低的温度，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。 （4）固定液用量：担体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。 （5）对担体的要求：担体表面积要大，表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小（但不宜过小以免使传质阻力过大） （6）进样速度要快，进样量要少，一般液体试样0.1~5uL,气体试样0.1~10mL. (7)气化温度：气化温度要高于柱温30-70℃。 6.试述速率方程中A, B, C三项的物理意义. H-u曲线有何用途?曲线的形状主要受那些因素的影响? 解:参见教材P14-16 A 称为涡流扩散项, B 为分子扩散项， C 为传质阻力项。 下面分别讨论各项的意义：
《仪器分析Ⅱ》作业及参考答案 第一章绪论第二章光谱分析导论第三章紫外可见分子吸收光谱法 P24-25 3. 按能量和波长递增的顺序，分别排列下列电磁辐射区：红外、无线电波、可见光、紫外光、X射线、微波。 4. 换算下列单位 （1）0.15nm的X射线的波数（cm-1）；（2）589.30nm钠线的频率（Hz）；（3）2730 cm-1的波长（nm）；（4）588.99nm的Na线响应的能量（eV）。5．简述偏离朗伯-比尔定律的原因。 8. 有两份不同浓度的某一有色配合物溶液，当液层厚度均为1cm时，对某一波长的投射率分别为（a）65.0%和（b）41.8%；求（1）两份溶液的吸光度分别是多少？（2）若溶液（a）的浓度为6.5×10-4mol L-1，求溶液（b）的浓度；（3）计算在该波长下有色配合物的摩尔吸光系数。 9. 某浓度为5.0×10-4mol L-1的a组分的溶液在1cm的比色皿中，在波长为285nm 和365nm处的吸光度分别为0.053和0.43，另一浓度为1.0×10-3mol L-1的b组分的溶液在1cm的比色皿中，在波长为285nm和365nm处的吸光度分别为0.65和0.05。现有含a和b两种组分的混合溶液，在波长285nm和365nm处的吸光度分别为0.64和0.37，试计算混合溶液中a组分和b组分的浓度。 3. 解： 按波长增加排序如下：X射线、紫外光、可见光、红外、微波、无线电波。 按能量增加排序如下：与上述排序方向相反。 4. （1）6.67×107cm-1，（2） 5.09×1014Hz，（3）3663nm，（4）2.10 eV 提示：根据公式：E＝h?ν＝h?c/λ＝h?c?σ 5. 略（课本或课件上自己查找）。
复习题库 绪论 1、仪器分析法：采用专门的仪器，通过测量能表征物质某些物理、化学特性的物理量，来对物质进行分析的方法。 （ A ）2、以下哪些方法不属于电化学分析法。 A、荧光光谱法 B、电位法 C、库仑分析法 D、电解分析法（ B ）3、以下哪些方法不属于光学分析法。 A、荧光光谱法 B、电位法 C、紫外-可见吸收光谱法 D、原子吸收法 （ A ）4、以下哪些方法不属于色谱分析法。 A、荧光广谱法 B、气相色谱法 C、液相色谱法 D、纸色谱法 5、简述玻璃器皿的洗涤方法和洗涤干净的标志。 答：（1）最方便的方法是用肥皂、洗涤剂等以毛刷进行清洗，然后依次用自来水、蒸馏水淋洗。（3分） （2）玻璃器皿被污染的程度不同，所选用的洗涤液也有所不同：如： ①工业盐酸——碱性物质及大多数无机物残渣（1分） ②热碱溶液——油污及某些有机物（1分） ③碱性高锰酸钾溶液——油污及某些有机物（1分） （3）洗涤干净的标志是：清洗干净后的玻璃器皿表面，倒置时应布上一层薄薄的水膜，而不挂水珠。（3分） 6、简述分析天平的使用方法和注意事项。 答：（1）水平调节。观察水平仪，如水平仪水泡偏移，需调整水平调节脚，使水泡位于水平仪中心。（2分） （2）预热。接通电源，预热至规定时间后。（1分） （3）开启显示器，轻按ON键，显示器全亮，约2 s后，显示天平的型号，然后是称量模式0.0000 g。（2分） （4）称量。按TAR键清零，置容器于称盘上，天平显示容器质量，再按TAR键，显示零，即去除皮重。再置称量物于容器中，或将称量物（粉末状物或液体）逐步加入容器中直至达到所需质量，待显示器左下角“0”消失，这时显示的是称量物的净质量。读数时应关上天平门。（2分） （5）称量结束后，若较短时间内还使用天平（或其他人还使用天平），可不必切断电源，再用时可省去预热时间。一般不用关闭显示器。实验全部结束后，按OFF键关闭显示器，切断电源。把天平清理干净，在记录本上记录。（2分）
(完整版)仪器分析试 题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
复习题库 绪论 1、仪器分析法：采用专门的仪器，通过测量能表征物质某些物理、化学特性的物理量，来对物质进行分析的方法。 （ A ）2、以下哪些方法不属于电化学分析法。 A、荧光光谱法 B、电位法 C、库仑分析法 D、电解分析法 （ B ）3、以下哪些方法不属于光学分析法。 A、荧光光谱法 B、电位法 C、紫外-可见吸收光谱法 D、原子吸收法（ A ）4、以下哪些方法不属于色谱分析法。 A、荧光广谱法 B、气相色谱法 C、液相色谱法 D、纸色谱法 5、简述玻璃器皿的洗涤方法和洗涤干净的标志。 答：（1）最方便的方法是用肥皂、洗涤剂等以毛刷进行清洗，然后依次用自来水、蒸馏水淋洗。（3分） （2）玻璃器皿被污染的程度不同，所选用的洗涤液也有所不同：如： ①工业盐酸——碱性物质及大多数无机物残渣（1分） ②热碱溶液——油污及某些有机物（1分） ③碱性高锰酸钾溶液——油污及某些有机物（1分） （3）洗涤干净的标志是：清洗干净后的玻璃器皿表面，倒置时应布上一层薄薄的水膜，而不挂水珠。（3分） 6、简述分析天平的使用方法和注意事项。 答：（1）水平调节。观察水平仪，如水平仪水泡偏移，需调整水平调节脚，使水泡位于水平仪中心。（2分） （2）预热。接通电源，预热至规定时间后。（1分） （3）开启显示器，轻按ON键，显示器全亮，约2 s后，显示天平的型号，然后是称量模式0.0000 g。（2分） （4）称量。按TAR键清零，置容器于称盘上，天平显示容器质量，再按TAR 键，显示零，即去除皮重。再置称量物于容器中，或将称量物（粉末状物或液
单选题 1. 下列方法中，不属于常用原子光谱定量分析方法的是（C） A. 校正曲线法； B. 标准加入法； C. 内标法； D. 都不行 2. 紫外－可见吸收光谱光谱图中常见的横坐标和纵坐标分别是（B） A. 吸光度和波长； B. 波长和吸光度； C. 摩尔吸光系数和波长； D. 波长和摩尔吸光系数 3. 紫外－可见检测时，若溶液的浓度变为原来的2倍，则物质的吸光度A和摩尔吸光系数ε的变化为（ C ） A. 都不变； B. A增大，ε不变； C. A不变，ε增大； D. 都增大 4. 荧光物质的激发波长增大，其荧光发射光谱的波长（B） A.增大； B. 减小； C. 不变； D. 不确定 5. 在气相色谱定量分析方法中，要求所有组分全部流出色谱柱并能产生可测量的色谱峰的是（） A.归一化法； B. 内标法； C. 外标法； D. 峰高加入法 6. 在气相色谱法中，用非极性固定相SE-30分离己烷、环己烷和甲苯混合物时，它们的流出顺序为（） A.环己烷、己烷、甲苯； B. 甲苯、环己烷、己烷； C. 己烷、环己烷、甲苯； D. 己烷、甲苯、环己烷 .7. 反相液相色谱固定相和流动相的极性分别为（） A.极性、非极性； B. 非极性、极性； C. 都为非极性； D. 都为极性 8. 火焰原子吸收光谱法常用的光源为（） A. 钨灯； B. 空心阴极灯； C. 氘灯； D. 都可以 9. 原子发射光谱是利用谱线的波长及其强度进行定性何定量分析的，被激发原子发射的谱线不可能出现的光区是（） A. 紫外； B. 可见； C. 红外； D. 不确定 10. 用分光光度计检测时，若增大溶液浓度，则该物质的吸光度A和摩尔吸光系数ε的变化为（） A. 都不变； B. A增大，ε不变； C. A不变，ε增大； D. 都增大 11. 荧光物质发射波长λem和激发波长λex的关系为（） A. λem> λex； B. λem＝λex； C. λem< λex； D. 不确定 12. 用氟离子选择性电极测F－时往往许须在溶液中加入柠檬酸盐缓冲溶液，其作用主要有（） A.控制离子强度； B. 消除Al3＋，Fe3＋的干扰； C. 控制溶液的pH值； D. 都有 13. 铁氰化钾氧化还原峰峰电流ip与铁氰化钾浓度c及电势扫描速度v之间的关系分别为（）。 A. ip与c和v均成正比； B. ip与c和v1/2成正比； C. ip与c1/2和v成正比； D. ip与c1/2和v1/2成正比 14. 在气相色谱法中，用非极性固定相SE-30分离己烷、环己烷和甲苯混合物时，它们的流出顺序为（） A. 环己烷、己烷、甲苯； B. 甲苯、环己烷、己烷；