仪器分析-影响紫外可见吸收光谱的因素

广东医学院检验本科07级《仪器分析》试题(A)学号：____________ 姓名：____________ 成绩：____________一、选择题（每题1分，共20分）⒈分析方法的精密度是指（）。

A 仪器区分待测组分与非待测组分的能力B 测定值与真值的差异C 仪器在稳定条件下对被待测组分微小变化的相应D 数次平行测定结果的相互一致性的程度⒉（）是指在适当置信概率下被检测组分的最小量或最低浓度。

A 检出限B 灵敏度C 准确度D 线性范围⒊使用内标法作定量分析时，当（）时可以减少测量误差。

A 内标物与待测组分为同一种物质B 内标物与待测组分的物理及化学性质相近C内标物与待测组分的浓度应相差较大D 内标物与待测组分响应差异较大⒋冷蒸汽原子化法适合于（）元素的测定。

A铅B锌C汞D铁⒌在AAS中，由原子在空间作无规热运动所致的变宽称为（）。

A 自然变宽B多普勒（Doppler）宽度C压力变宽（碰撞变宽）D自吸变宽⒍AAS与（）跃迁有关。

A 分子能级B 原子能级C 离子能级D 受激发射7. 在紫外吸收光谱曲线中,能用来定性的参数有（）:A、最大吸收峰的吸光度B、最大吸收峰的透光率C、最大吸收峰处的摩尔吸光系数D、最大吸收峰的波长和其摩尔吸光系数8. 在羰基化合物中，（）的伸缩振动吸收一般是最强峰或次强峰A C=OB -OHC C-HD C-C9. 溶剂极性越强，由π→π* 跃迁引起的吸收带λmax就会（）A 向短波长移动B 向长波长移动C 不移动D 强度减弱10.分子的刚性和共平面性越大，则（）A 荧光强度越强B激发光波长短移C分子荧光产率越低 D荧光波长短移11. 在分配色谱中，选择（）类型的色谱柱，容易取得分离上的成功。

A 固定相与分析物质的极性极为相似，用流动相极性差异使分析物质沿柱移动B 固定相极性与分析物质的极性粗略匹配，用极性明显不同的流动相洗脱C 流动相极性与分析物质极性相匹配，用极性明显不同的固定相D 以上都不对12. 液固色谱法特别适用于分离（）。

实验一苯及其衍生物的紫外吸收光谱的测绘及溶剂对紫外吸收光谱的影响一、目的要求1．了解不同的助色团对苯的紫外吸收光谱的影响。

2．观察溶剂极性对丁酮、异亚丙基丙酮的吸收光谱以及pH 对苯酚的吸收光谱的影响。

3．学习并掌握紫外可见分光光度计的使用方法。

二、实验原理具有不饱和结构的有机化合物，特别是芳香族化合物，在紫外区（200~ 400nm）有特征吸收，为鉴定有机化合物提供了有用的信息。

方法是比较未知物与纯的已知化合物在相同条件（溶剂、浓度、pH 值、温度等）下绘制的吸收光谱，或将未知物的紫外光谱与标准谱图（如Sadtler紫外光谱图）比较，如果两者一致，说明至少它们的生色团和分子母核是相同的。

E1带、E2带和B带是苯环上三个共轭体系中的的π→π*跃迁产生的，E1带和E2带属强吸收带，在230~270nm范围内的B带属弱吸收带，其吸收峰常随苯环上取代基的不同而发生位移。

影响有机化合物的紫外吸收光谱的因素有：内因（共轭效应、空间位阻、助色效应）和外因（溶剂的极性和酸碱性）。

溶剂的极性和酸碱性不仅影响待测物质吸收波长的移动，还影响吸收峰吸收强度和它的形状。

三、仪器紫外可见分光光度计（自动扫描型）石英吸收池容量瓶（10 mL，5 mL）吸量管（1 mL，0.1 mL）四、试剂苯、乙醇、氯仿、丁酮、异亚丙基丙酮、正庚烷（均为A.R）苯的正庚烷溶液（以1︰250比例混合而成）、甲苯的正庚烷溶液（以1︰250比例混合而成）0.3 mg ·mL－1苯酚的乙醇溶液、0.3 mg ·mL－1苯酚的正庚烷溶液、0.4 mg ·mL－1苯酚的水溶液、0.8 mg ·mL－1苯甲酸的正庚烷溶液、0.8 mg ·mL－1苯甲酸的乙醇溶液、0.3 mg ·mL－1 苯乙酮的正庚烷溶液、0.3 mg ·mL－1苯乙酮的乙醇溶液异亚丙基丙酮分别用水、甲醇、正庚烷配成浓度为0.4 mg ·mL－1的溶液五、实验步骤1．苯及其一取代物的吸收光谱的测绘在五只5 mL容量瓶中分别加入0.50 mL苯、甲苯、苯乙酮、苯酚、苯甲酸的正庚烷溶液，用正庚烷稀释至刻度，摇匀。

仪器分析基本原理1、简述仪器分析的一般流程; 一个完整的仪器分析流程应包括取样、样品的预处理溶样、分离、提纯和制备、仪器测定、数据处理、结果表达、提供分析报告、对结果进行研究和解释等过程; 2、比较标准加入法与标准曲线法的优缺点; 标准曲线法的优点是大批量样品测定非常方便;缺点是：对个别样品测定仍需配制标准系列,手续比较麻烦,特别是遇到组成复杂的样品测定,标准样的组成难以与其相近,基体效应差别较大,测定的准确度欠佳; 标准加入法的优点是可最大限度地消除基体干扰,对成分复杂的少量样品测定和低含量成分分析,准确度较高；缺点是不能消除背景吸收,对批量样品测定手续太繁,不宜采用;3、简述吸收光谱与发射光谱之间的差异; 发射光谱：给样品以能量,比如原子发射光谱,原子外层电子由基态到激发态,处于激发态电子不稳定,会以光辐射的形式是放出能量,而回到基态或较低的能级;得到线状光谱; 吸收光谱：用一定波长的光照射样品,样品会吸收一部分光,照射前后就有光强度的变化,记录这种变化得到的是吸收光谱,如分子、原子吸收光谱. 区别：发射光谱是指样品本身产生的光谱被检测器接收;比如ICP,样品本身被激发,然后回到基态,发射出特征光谱;发射光谱一般没有光源,如果有光源那也是作为波长确认之用;在测定时该光源也肯定处于关闭状态; 吸收光谱是光源发射的光谱被样品吸收了一部分,剩下的那部分光谱被检测器接收;比如原子吸收光谱,空心阴极灯发出的光谱被样品吸收了一部分,检测器则接收剩余的那部分;吸收光谱都有光源,测定时光源始终工作,并且光源、样品、检测器在一直线中间反射镜不算;紫外-可见分析技术1、简述影响紫外可见吸收光谱的因素; 1温度：在室温范围内,温度对吸收光谱的影响不大;在低温时,吸收强度有所增大；在高温时,谱带变宽,谱带精细结构消失; 2溶剂：由于紫外光谱的测定大多数在溶液中进行,而溶剂的不同将会使吸收带的位置及吸收曲线的形态有较大的影响;所以在测定物质的吸收光谱时,一定要注明所用的溶剂;一般来说,极性溶剂会造成π-π﹡跃迁吸收带发生红移,而使n-σ﹡跃迁发生蓝移;非极性溶剂对上述跃迁影响不太明显; 3pH值：很多化合物都具有酸性或碱性可解离基团,在不同的pH值的溶液中,分子的解离形式可能发生变化;其吸收峰的形状、吸收峰的位置、吸收强度等都有可能发生变化; 4仪器的狭缝宽度：狭缝宽度越大,光的单色性越差,吸收光谱的细微结构就可能消失;2、简述紫外光谱法在有机化合物分析中的应用,试举例说明; 紫外可见光谱一般有以下几个应用：定性分析,定量分析,异构体判断,纯度检查; 定性分析：判断共轭关系及某些官能团;如在200-400nm之间无吸收峰,说明该未知物无共轭关系,且不会是醛、酮,很可能是一个饱和化合物; 定量分析：用于测定物质的浓度和含量; 异构体判断：乙酰乙酸乙酯存在酮-烯醇互变异构体;酮式没有共轭双键,在204nm处有弱吸收；烯醇式有共轭双键,在245nm处有强吸收;故可根据它们的紫外吸收光谱可判断其存在与否; 纯度检查：例如,如果一化合物在紫外区没有吸收峰,而其中杂质有较强的吸收,就可方便检测出该化合物的痕量杂质;3、简述紫外可见吸收光谱波长范围的划分,并指出“UV”所表示的范围; 紫外可见光谱区是在4-800nm的电磁波,其中4-400nm的电磁辐射称为紫外区,它又分为两段：4-200nm为远紫外区,200-400nm的电磁波为近紫外区,而波长在400-800nm的电磁波为可见光区; 4、简述紫外可见分光光度计的结构; 光源：光源是提供入射光的装置; 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; 吸收池：又称样品池、参比池或比色皿; 检测器：其作用是检测光信号,将光信号转变为电信号; 信号显示系统：配有微机,可对光谱仪进行操作控制,并进行数据处理;荧光分析技术1、简述荧光分析法的特点,其中物质产生荧光所必须具备的条件; 荧光法的主要特点是灵敏度高和选择性强;分子产生荧光必须具备两个条件：1物质分子必须具有能吸收一定频率紫外光的特定结构；2物质分子吸收了特征频率的辐射能之后,必须具有较高的荧光效率;荧光效率大,在相同的浓度下,荧光的发射强度也大;具有共轭双键体系的分子、具有刚性平面结构的分子、苯环上取代基的类型2、简述环境对荧光测试的影响; 分子所处的环境,如温度、溶剂、pH值等都会影响分子结构和立体构像,从而影响荧光强度; 温度：一般来说,大多数荧光物质的溶液随着温度的降低,荧光效率和荧光强度将增加；相反,温度升高荧光效率将下降; 溶剂：同一种荧光物质溶于不同的溶剂,其荧光光谱的位置和强度可能会明显的不同;一般情况下,随着溶剂的极性增加,荧光强度将增强; pH：溶剂pH值的影响,当荧光物质是弱酸或弱碱时,溶剂pH值对荧光强度有较大的影响; 猝灭剂的影响：荧光猝灭是指荧光物质与溶剂或其他溶质分子相互作用,引起荧光强度降低、消失或荧光强度与浓度不呈线性关系的现象;引起荧光猝灭的物质称为猝灭剂;3、分子发光分析法包括几种分析方法,并简述分子吸收分光光度法与分子发光分析法的区别; 分子发光分析法包括荧光分析、磷光分析和化学发光分析; 分子吸收分光光度法是受激物质以热能的形式释放过多的能量,测量的是物质对辐射的吸收；而分子发光分析是受激物质分子以发射辐射的形式释放能量,测量的是物质分子自身发射的辐射的强度,属于发射光谱;4、简述荧光分析法的特点及缺点; 荧光法的主要特点是灵敏度高,检出限为10-7-10-9g/ml,比紫外可见分光光度发高10-1000倍;荧光法的选择性强,能吸收光的物质并不一定能产生荧光,且不同物质由于结构不同,虽吸收同一波长,产生的荧光强度也不同;此外,它还有用样量少、操作简便等优点;荧光法的缺点是由于许多物质不发射荧光,因此它的应用范围受到限制;5、简述荧光定量分析条件的选择;选择线性范围：当荧光物质溶液的吸光度A≤时,荧光强度与浓度才呈线性关系; 选择合适的激发光和荧光波长：一般选择激发光谱中能产生最强荧光的入射光波长作为激发光,荧光光谱选择最强荧光的波长作为荧光测定的波长;原子吸收、原子发射技术1、原子吸收光谱仪主要由哪几部分组成各有何作用原子吸收光谱仪器由光源、原子化器、分光系统、检测器、信号处理和读出装置等5个基本部分与必要的附属装置;光源：锐线光源用于产生原子吸收信号,连续光源用于校正背景;原子化器：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：将复合光分解为单色光输出;检测器：将弱光信号转为电信号;信号处理和读出装置：将电信号在软件中转化成数据,显示出来;2、比较原子吸收光谱与原子发射光谱的优缺点; 原子吸收光谱法的优点：1检出限低,灵敏度高；2精密度高；3分析速度快；4应用范围广；5仪器比较简单,操作方便; 缺点：多元素同时测定尚有困难,有相当一些元素的测定灵敏度还不能令人满意; 原子发射光谱的优点：1多元素同时检测能力；2分析速度快；3选择性好；4检出限低；5准确度较高；6试样消耗少；7ICP光源校准曲线线性范围宽; 缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低;3、简述配制金属离子标准溶液的注意事项; 配置金属离子溶液应用纯水配制,容器应用纯水洗三次以上;特殊要求的溶液应事先作纯水的空白值检验; 所用试剂的纯度应为分析纯或分析纯以上,根据不同的工作要求合理选用相应级别的试剂; 为保证试剂不受污染,应用清洁的牛角勺从试剂瓶中取出,绝不可用手抓取;试剂结块可用洁净的粗玻璃棒或瓷药铲将其捣碎后取出; 打开易挥发的试剂瓶塞时不可把瓶口对准脸部;夏季由于室温高,试剂瓶中很易冲出气液,最好把瓶子在冷水中浸一段时间再打开瓶塞;放出有毒,有味气体的瓶子应该用蜡封口; 若嗅试剂气味,可将瓶口远离鼻子,用手在试剂瓶上方扇动,绝不可用舌头品尝试剂;所用天平的砝码,滴定管,容量瓶及移液管均需定期校正; 不能用手接触腐蚀性及有剧毒的溶液,剧毒废液应作解毒处理,不可直接倒入下水道; 溶液要用带塞的试剂瓶盛装,见光易分解的溶液要装于棕色瓶中,挥发性试剂例如用有机溶剂配制的溶液,瓶塞要严密,见空气易变质及放出腐蚀性气体的溶液也要盖紧,长期存放时要用蜡封住;浓碱液应用塑料瓶装,如装在玻璃瓶中,要用橡皮塞塞紧,不能用玻璃磨口塞;除高氯酸外,均指20℃时的浓度;在标准滴定溶液标定,直接制备和使用时若温度有差异,应要求补正;标准滴定溶液标定,直接制备和使用时所用分析天平、砝码、滴定管、容量瓶、单标线吸管等均须定期校正;滴定分析用标液在常温15-25℃下,保存时间一般不超过2个月;当溶液出现浑浊、沉淀、颜色变化等现象时,应重新配制;4、简述原子类分析方法中,样品制备的要求; 在大多数情况下,由供试样品制备样品,都需要将样品消解,破坏基体和转为溶液,使被测元素转化为适于测定的形式;样品消解方法的选择,取决于样品类型和被测元素的性质;同时要考虑与随后测定方法的衔接;分解样品的方法有酸碱溶法、燃烧法、干灰化法、湿消解法和微波消解法等等;5、简述原子吸收光谱分析的特点; 1检出限低；2选择性好；3精密度高；4抗干扰能力强；5应用范围广；6用样量小；7仪器设备相对比较简便,操作简便,易于掌握;6、简述原子吸收光谱定量分析的常用方法,并简要说明各方法在使用时应注意的问题; 常用的定量方法有标准曲线、标准加入法;此外,如为双通道仪器,可用内标法定量;在这些方法中,标准曲线法是最基本的定量方法; 标准曲线法：又称矫正曲线法,是用标准物质配制标准系列,在标准条件下,测定各标准样品的吸光度值,以吸光度值A和浓度C绘制标准曲线,在同样条件下,测定样品的吸光度值,再通过绘制的标准曲线求得相应的浓度;标准曲线法成功应用的基础在于,标准系列与被分析样品的基体的精确匹配、标样浓度的准确确定与吸光度值的准确测量;同时,待测样品所测的吸光度值应在标准曲线范围内; 标准加入法：原子吸收光谱分析是相对分析法,用校正曲线确定含量,分析结果的准确性直接依赖于标准样品和被分析样品物理化学性质的相似性;在实际的分析过程中,样品的基体、组成和浓度千变万化,要找到完全与被测样品组成相匹配的标准物质是不容易的;标准加入法可以自动进行基体匹配,补偿样品基体的物理和化学干扰,提高测定的准确度;标准加入法操作如下：分取几份等量的被分析试样,在其中分别加入不同量的被测元素标准溶液,依次在标准条件下测定它们的吸光度值,制作吸光度值对加入量的校正曲线,将校正曲线外延与横坐标相交,原点至交点的距离,即为试样中被测元素的含量; 标准加入法的所依据的原理是吸光度的加和性;从这一原理考虑,要求：1不能存在相对系统误差,即试样的基体效应不得随被测元素含量对干扰组分含量的比值改变而改变;2必须校正背景和空白值;3校正曲线是线性的;内标法：是在标准试样和被分析试样中分别加入一定量的内标元素,在标准条件下测定分析元素和内标元素的吸光度比值,并与标样浓度绘制校正曲线;在同样条件下,测定试样中被测元素和内标元素的吸光度比值,通过校正曲线求得试样中被测元素的含量;内标法的最大优点是可以减少实验条件的变动而引起的随机误差,提高测定的精密度;因为要同时测定被测元素和内标元素的吸光度,所以仪器必须为双通道原子吸收光谱仪;红外分析技术1、简述用红外光谱仪压片法测试固体样品时,在模具中装样时应注意什么怎样消除光谱中产生的克里斯蒂森效应;克里斯蒂森Christiansen效应的起因是样品的颗粒的光散射,而引起散射的条件是颗粒的大小尺寸比光波的波长大、或等数量级;还有就是样品颗粒与分散介质的折射率差别太大;所以要消除克里斯蒂森Christiansen效应就必须破坏以上引起光散射的两个条件; 1充分研磨样品,掌握研磨时间对样品颗粒尺寸的影响规律,对不同样品需灵活采用不同的研磨方法,如韧性样品橡胶等可用干冰或液氮—40℃冷冻变脆后研磨,粉碎效果更好;最终使样品颗粒的尺寸小于红外光的波长,散射强度与波长四次方成反比,也就是颗粒尺寸在2—3μm; 2选择与样品折射率相近的基质液体或固体;一般的固体有机物的折射率在—之间,溴化钾折射率与之相近,如果样品的折射率与溴化钾的折射率匹配不好,可改选其它基质;2、简述傅立叶变换红外光谱仪的结构;样品应具备何种条件才能进行红外测试;结构:光源、干涉仪、样品室、检测器、计算机溴化钾压片法溴化钾临用前,一般在125-250℃之间烘24小时,取出至干燥器冷却后使用样品溴化钾=1:100-200 混合后在玛瑙研钵中研成粉末,要求颗粒直径在3um以下;这是为了防止克里斯蒂森效应;然后,用压片机压制成一透明的薄片即可进行测试; 糊剂法：用液态石蜡油与样品在玛瑙研钵中研成糊状,再将其涂于一张压制好的KBr薄片上,然后进行测试; 液体样品的制备：液体样品可用液体池来制备,液体池分为：固定池和可卸池两种;另外,也可以用液膜法来测试,即将待测样品直接滴加在一张压制好的KBr薄片上,然后进行测试; 气体样品的制备：气体样品用气体池来测定;3、特征区与指纹区是如何划分的在光谱解析时有何作用按吸收峰的来源,可以将~25μm的红外光谱图大体上分为特征频率区~μm以及指纹区~μm两个区域; 特征频率区中的吸收峰基本是由基团的伸缩振动产生,数目不是很多,但具有很强的特征性,因此在基团鉴定工作上很有价值,主要用于鉴定官能团; 指纹区的情况不同,该区峰多而复杂,没有强的特征性,主要是由一些单键C-O、C-N 和C-X卤素原子等的伸缩振动及C-H、O-H等含氢基团的弯曲振动以及C-C骨架振动产生;当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的差异;指纹区对于区别结构类似的化合物很有帮助;气相、液相分析技术1、画出气相色谱的流程示意图;Ⅰ、载气系统Ⅱ、进样系统Ⅲ、温控系统Ⅳ、检测系统Ⅴ、记录及数据处理系统2、气相色谱仪用热导池检测器时,为什么常用H2和He作载气而不常用氮气作载气载气与试样的热导系数相差越大,则灵敏度越高;故选择热导系数大的氢气或氦气作载气有利于提高灵敏度;如用氮气作载气时,有些试样如甲烷的热导系数比它大,就会出现倒峰;3、简述高效液相色谱仪操作的三要点; 脱气：HPLC 系统内是不希望有气泡存存在的;当气泡存在时,你将观察到瞬间的流速降低和系统压力下降;如果这个气泡足够大,液相泵将不能输送任何溶剂,而且如果压力低于预先设定的压力低限,泵将停止工作;在色谱图上会出现不规律的毛刺;此外,气泡的存在有时还会导致保留时间不重现;所以,必须注意消除流动相中的空气;过滤：在HPLC 系统中,颗粒物的主要来源有三个途径：流动相、被测样品和仪器系统部件的磨损物;如果流动相均由高效液相色谱级溶剂组成,流动相没有必要过滤;如果有任何一种缓冲液中加入了固体物,例如磷酸盐,流动相过滤将是必要的一个步骤;被测样品所有样品都先通过一个μm 针筒式过滤器过滤;这是一个有效除去被测样品中颗粒物的方法;冲洗：一个脏的储液瓶将会污染注入的流动相;建议储液瓶中缓冲液使用时间不要超过一周,而有机溶剂使用时间不要超过一个月;无论使用长短,在停泵以前一定要用非缓冲液流动相冲洗泵在半个小时以上,要是流动相中有难挥发缓冲盐则建议冲洗的时间应该更长些;手动进样阀的尤为关键;4、简述HPLC与气相色谱法GC的区别;HPLC GC在室温下分析通常在高温下分析,要求样品必须具有热稳定性样品必须溶于流动相,但不必须是挥发性的样品必须是挥发性的固定相与流动相均参与分配流动相只用来带动样品,不参与分离分析样品无分子量限定分析样品分子量一般小于500amu5、简述高效液相色谱仪的流动相在使用前必须过滤、脱气的原因; 过滤：在HPLC 系统中,颗粒物的主要来源有三个途径：流动相、被测样品和仪器系统部件的磨损物;如果流动相均由高效液相色谱级溶剂组成,流动相没有必要过滤;如果有任何一种缓冲液中加入了固体物,例如磷酸盐,流动相过滤将是必要的一个步骤;被测样品所有样品都先通过一个μm 针筒式过滤器过滤;这是一个有效除去被测样品中颗粒物的方法; 脱气：HPLC 系统内是不希望有气泡存在的;当气泡存在时,你将观察到瞬间的流速降低和系统压力下降;如果这个气泡足够大,液相泵将不能输送任何溶剂,而且如果压力低于预先设定的压力低限,泵将停止工作;在色谱图上会出现不规律的毛刺;此外,气泡的存在有时还会导致保留时间不重现;所以,必须注意消除流动相中的空气;扫描电镜分析技术1、简述扫描电镜测试对样品的基本要求; 需用电镜观测的样品必须干燥、无挥发性、无磁性、稳定、能与样品台牢固粘结块状试样的下底部需平整,利于粘结;有磁性、含水、液态、真空中不稳定、含有油污的都不能测;2、按电子枪源分,扫描电镜分为哪几类,各有什么优缺点按照电子枪种类分：钨灯丝、场发射电子枪冷场发射、热场发射钨丝阴极便宜,场发射阴极很贵;钨灯丝的寿命比较短,一般在50~200小时之间；由于阴极材料温度低,一般材料不会损失,因此寿命很长,可使用上万小时;最佳钨灯丝扫描电镜最佳分辨率,当前最佳的场发射扫描电镜分辨率实现了亚纳米级别;钨灯丝扫描电镜十几万,场发射几十万,都是美元;国内目前只能制造最低档次的钨灯丝扫描电镜;3、简述装载样品以及从样品室中取出样品时的注意事项; 不能测的样品：有磁性、含水、液态、真空中不稳定、含有油污;取少量小片导电胶带,防止硅片取不下来膜、布、鸡蛋壳等难固定的样品可取大片导电胶固定,切勿浪费;取样品柱时,勿将六角螺丝旋出来太多,防止丢掉;撕去导电胶及回收硅片时,勿用尖锐工具划样品柱;勿动Z轴、T轴,取样时右手勿碰到T轴,不要倚靠SEM主机;务必带无尘橡胶手套操作,清洁工具请用无尘纸;关高压3分钟后才能按放气键VENT,当程序中HT按键变亮3分钟后才打开高压,以延长灯丝的寿命;换样品前必须先检查灯丝电压是否已经关闭,条件符合,可按放气键“VENT”;交换样品特别注意：样品室中暴露着镜头极靴、二次电子探头、背散射电子探头、能谱探头等电镜的核心部件,样品台驱动过程中存在着碰撞的可能性,因此交换样品和驱动样品台时要特别小心;样品室门应轻拉轻推；样品要固定牢固,防止掉到镜筒里去;禁止使用USB接口包括优盘,使用光驱必需是拷贝电镜图像专用光盘,严防病毒感染;电脑的许多指令要驱动电镜中的电气部件或机械部件的一系列动作,时间可能较长,千万不要连续点击或按键,否则可能引起电脑死机;由于仪器自身对湿度和温度的要求以及安全方面的原因,仪器室最多1~2人测试,出入仪器室,须随手关门;保持扫描电镜室制样台和操作台的清洁卫生;4、对比光学显微镜和透射电镜,扫描电镜有什么优势和劣势光学显微镜是样品直接反射或可见光通过样品从而在目镜后成倒立放大的虚像;SEM扫描电镜和TEM透射电镜是高倍数的显微镜,因为可见光波长达不到分子尺度要求,所以光学显微镜放大的尺度和清晰度有限SEM是通过电子束扫描样品在屏幕上成像,成像在小尺度更清晰,景深也较大;TEM是通过电子打穿样品而获得的信号在屏幕上成像,有成像模式和电子衍射两种功能,可以观察样品微观表面形貌和分析晶体结构;5、简述扫描电镜五大系统以及各系统的功能; 电子光学系统、偏转系统、信号收集和显示系统、真空系统和电源系统电子光学系统：获得扫描电子束,作为信号的激发源; 偏转系统：使电子束产生横向偏转; 信号收集和显示系统：检测样品在入射电子作用下产生的物理信号,然后经视频放大作为显像系统的调制信号; 真空系统：为保证电子光学系统正常工作,防止样品污染,提供高的真空度,一般情况下要求保持10-2Torr的真空度; 电源系统：提供扫描电镜各部分所需的电源;6、电子束入射固体样品表面会激发哪些信号,试举三例说明它们的特点与用途; 电子束与固体样品作用时产生的信号;它包括：背散射电子、二次电子、吸收电子、透射电子、特征X射线、俄歇电子; 二次电子的特点：能量较低；表面形貌敏感性：一般在表层5-10nm深度范围激发的;用途：它对试样表面状态非常敏感,能有效地显示试样表面的微观形貌; 背散射电子的特点：具有较高能量,作用深度大；原子序数敏感性：产额随样品原子序数增大而增大;用途: 形貌分析、定性成分分析; 吸收电子的特点：吸收电子信号与二次电子或背散色电子信号互补,强度相反,图象衬度相反;用途：吸收电流像可以反映原子序数衬度,同样也可以用来进行定性的微区成分分析; 透射电子的特点：信号由微区的厚度、成分和晶体结构来决定;用途：用特征能量损失电子配合电子能量分析器来进行微区成分分析; 特征X射线的用途：定性或定量微区成分分析; 俄歇电子的特点：能量具有特征值,近表层性质,能量很低;用途：表面层成分分析;一章1、常用的仪器分析方法分为哪几类它们的原理是什么答：○1分为电化学分析法、光分析法、色谱分析法○2原理：电化学分析法：是利用待测组分在溶液中的电化学分析性质进行分析测定的一类仪器分析方法; 光分析法：是利用待测组分的光学性质进行分析测定的一类仪器分析方法; 色谱分析法：是利用物质中的各组分在互不相容的两相中吸附、分配、离子交换、排斥渗透等方面的分离分析测定的一类仪器分析方法;一章2、仪器分析有哪些特点答：优点：○1灵敏度高、○2炒作简单、○3自动化程度高、○4试样用量少、○5应用广泛缺点：价格昂贵、准确度不高一章3、仪器分析方法的发展趋势怎样答：○1电化学分析方面在生物传感器和微电极应用具有广泛前景○2光学分析法方面光导纤维化学传感器探头在临床分析、环境监测○3色谱分析法对样品的连续分析研究活跃,毛细管区带电泳技术在生物分析及生命科学领域的应景; ○4计算机的应用使仪器分析具有智能性;二章1、单独一个电极的电极电位能否直接测定,怎样才能测定单独一个电极的电极电位不能直接测定,必须与另一支电位恒定的参比电极同插入测定试液中组成化学电池,通过测量电动势来间接测指示电极电位;二章2、何谓指示电极和参比电极,各有什么作用○1指示电极：电极电位随待测离子活度变化而变化的电极,能指示被测离子活度；○2参比电极：电位恒定的电极,测量电池电动势,计算电极电位的基准;二章3、测量溶液PH的离子选择性电极是哪种类型简述它的作用原理及应用情况; ○1作用原理：玻璃电极先经过水化的过程,水化时吸收水分,在膜表面形成一层很薄的水化凝胶层,该层面上Na+点位几乎全被H+所替代;当水化凝胶层与溶液接触时,由于凝胶层表面上的H+浓度与溶液中的H+浓度不相等,便从浓度高的一侧向浓度低的一侧迁移,当达到平衡时,产生电位差,由于膜外侧溶液的H+浓度与膜内溶液的H+浓度不同,则内外膜相界电位也不相等,这样跨玻璃膜产生电位差,即膜电位4膜=4外—4内○2应用情况：最早的的离子选择性电极,是电位法测定PH的最常用的指示电极;三章1、简述光的基本性质及其表征○1光的基本性质：波动性、粒子性; ○2表征：A波动性：电磁辐射的传播以及反射、衍射、散射、干涉等现象; B粒子性：电磁辐射与物质相互作。

第三章紫外可见吸收光谱法一、选择题1、人眼能感觉到的可见光的波长范围是（）。

A、400nm～760nmB、200nm～400nmC、200nm～600nmD、360nm～800nm2、在分光光度法中，透射光强度(I)与入射光强度(I0)之比I/I0称为( )。

A、吸光度B、吸光系数C、透光度D、百分透光度3、符合朗伯-比尔定律的有色溶液在被适当稀释时，其最大吸收峰的波长位置( )。

A、向长波方向移动B、向短波方向移动C、不移动D、移动方向不确定4、对于符合朗伯-比尔定律的有色溶液，其浓度为c0时的透光度为T0；如果其浓度增大1倍，则此溶液透光度的对数为( )。

A、T0/2B、2T0C、2lgT0D、0.5lgT05、在光度分析中，某有色物质在某浓度下测得其透光度为T；若浓度增大1倍，则透光度为( )。

A、T2B、T/2C、2TD、T1/26、某物质的摩尔吸光系数很大，则表明( )。

A、该物质溶液的浓度很大B、光通过该物质溶液的光程长C、该物质对某波长的光的吸收能力很强D、用紫外-可见光分光光度法测定该物质时其检出下限很低7、在用分光光度法测定某有色物质的浓度时，下列操作中错误的是( )。

A、比色皿外壁有水珠B、待测溶液注到比色皿的2/3高度处C、光度计没有调零D、将比色皿透光面置于光路中8、下列说法正确的是( )。

A、透光率与浓度成正比B、吸光度与浓度成正比C、摩尔吸光系数随波长而改变D、玻璃棱镜适用于紫外光区9、在分光光度分析中，常出现工作曲线不过原点的情况。

与这一现象无关的情况有( )。

A、试液和参比溶液所用吸收池不匹配B、参比溶液选择不当C、显色反应的灵敏度太低D、被测物质摩尔吸光系数太大10、质量相等的A、B两物质，其摩尔质量M A＞M B。

经相同方式发色后，在某一波长下测得其吸光度相等，则在该波长下它们的摩尔吸光系数的关系是( )。

A、εA＞εBB、εA＜εBC、εA=εBD、2εA＞εB11、影响吸光物质摩尔吸光系数的因素是( )。

仪器分析答案刘志广第二版【篇一：仪器分析复习】化学分为经典分析方法和仪器分析方法，其中经典分析方法也成为湿化学方法或化学分析方法，化学分析需要使用简单仪器，仪器分析中也包含某些化学分析技术。

2、仪器分析的特点：试样用量少，适用于微量、半微量乃至超微量分析；检验灵敏度高，最低检出量和检出浓度大大降低；重现性好，分析速度快，操作简便，易于实现自动化、信息化和在线检测；仪器分析可在物质原始状态下分析，可实现试样非破坏性分析及表面、微区、形态等分析；可实现复杂混合物成分分离、鉴定或结构测定；相对误差较高，较不适宜常量和高含量成分分析；需要结构较复杂的昂贵仪器设备，分析成本比化学分析高； 3、仪器分析方法：光学分析法、电分析化学法、分离分析法。

n4、精密度：用相对标准差dr表示精密度（rsd）dr?nsxn?(x；s?ii?xn)2n?1；?xn?ixin5、灵敏度：是区别具有微小浓度差异分析物能力的度量。

6、最低见出现浓度或检测量表示能得到相当于3倍空白信号波动标准差或噪音信号的最低物质浓度或最小物质质量。

二、1、光分析法分为光谱分析法和非光谱分析法。

2、区别：光谱分析法中能量作用于待测物质后产生光辐射，以及光辐射作用于待测物质后发生的某种变化与待测物质的物理化学性质有关，并为波长或波数的函数，如光的吸收及光的发射，这些均涉及物质内部能级跃迁；非光谱分析法表现为光辐射作用于待测物质后，发生散射、折射、反射、干涉、衍射、偏振等现象，这些现象的发生只是与待测物质的物理性质有关，不涉及能级跃迁。

3、电磁波谱的主要参数：波普区波长范围光子能量/ev5～140pm10?32.5?101.2?106~8.3?10~1.2?103～10nm6210～200nm 200～400nm125~6 6~3.1可见光近红外光中红外光远红外光微波射频3.1~1.71.7~0.5 0.5~0.02?42?104?104?10?2~4?10~4?10~4?10?4?7?7?104、光谱的形状：线状、带状、连续状5、lambert-beer定律：a?lgi0iii0=t透光度，a与浓度c成正比）四、1、原子吸收光谱法（aas）是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法。

一取代基电效应对芳烃吸收带的影响1、紫外吸收光谱是由何种跃迁产生的？有哪几种跃迁类型？分为哪几个吸收带？电子能级跃迁,振动,转动能级跃迁紫外吸收光谱是带状光谱，分子中存在一些吸收带已被确认，其中有K带、R带、B带、E1和 h E2带等，电子跃迁类型有：（1）σ→σ* 跃迁指处于成键轨道上的σ电子吸收光子后被激发跃迁到σ*反键轨道（2）n→σ* 跃迁指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁（3）π→π* 跃迁指不饱和键中的π电子吸收光波能量后跃迁到π*反键轨道。

（4）n→π* 跃迁指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向π*反键轨道的跃迁。

2、什么叫紫外吸收曲线，特点？什么叫助色团、发色团，并列举，什么叫助色效应？吸收光谱又称吸收曲线，以波长为横坐标，以吸收光度A为纵坐标，所绘制的物质吸光度光强随波长变化的曲线特点：有吸收峰，吸收谷，肩峰末端吸收发色基:凡是能在一段光波内产生吸收的基团,就称为这一波段的生色基/发色团/发色基团.紫外光谱的生色基一般是碳碳共轭结构,含杂原子的共轭结构,能进行n-π*跃迁的基团,能进行n-σ*跃迁并在近紫外区能吸收的原子或基团.常见的生色团有C=C-C=C,C=O,-COOH,C=C,Ph-,-NO2,-CONH2,-COCl,-COOR等助色基团：紫外吸收光谱中，助色团是指含有非成键N电子的杂原子饱和基团，它们本身在紫外可见光范围内不产生吸收，但当它们与生色团或饱和烃相连时，能使该生色团的吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增加的基团。

如-OH-、-NR2、-OR、-SH、-SR、-CL、-BR、-I等。

3、苯的紫外吸收光谱是怎样的？有哪几个吸收带？有何特点？苯在紫外光区有两个π→π*跃迁的吸收带，λ=203nm的E2吸收带和λ=256nm的B吸收带。

其中B吸收带具有精细结构，它是由波长为230~267nm的7组吸收峰所组成。

B吸收带是芳香族化合物的特征吸收带。

实验三、有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂效应实验⼀、有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂效应⽬的要求：1、学习⽤紫外吸收光谱进⾏化合物的定性分析。

2、学习苯环上取代基的引⼊对最⼤吸收波长的影响。

3、了解⼀元取代苯的紫外光谱的实验规则。

4、熟悉各个吸收带。

基本原理影响有机化合物紫外吸收光谱的因素，有内因和外因。

由于受到溶剂极性的影响，溶质的吸收峰的波长、强度以及形状都会发⽣不同程度的变化。

这是因为溶剂分⼦和溶质分⼦间可能形成氢键，或极性溶剂分⼦的偶极使溶质分⼦的极性增强，因⽽在极性溶剂中π→π*跃迁所需能量减消，吸收波长红移，⽽在极性溶剂中n→π*跃迁所需能量增⼤，吸收波长蓝移。

E带和B带是芳⾹族化合物的特征吸收。

它们均由π→π*跃迁产⽣，当苯环上有取代基时，E带和B带的吸收峰也随之变化。

如苯甲酸的E吸收带红移⾄230nm；ε=11600；B吸收带红移⾄273nm；ε=970；⼄酰苯胺的E吸收带红移⾄241nm；ε=14000。

本实验通过苯甲酸、⼄酰苯胺、苯在⼄醇和环⼰烷的溶剂中紫外吸收光谱的测绘，说明内因和外因对有机化合物紫外吸收光谱的影响；了解⼀元取代苯的紫外光谱的实验规则，即在苯环上有⼀元取代基时，复杂的B谱带⼀般都简单化，并且各谱带的最⼤吸收波长发⽣红移，εmax⼀般增⼤。

⼀、仪器1、紫外-可见分光光度计。

型号：760CRT⼆、试剂1、苯甲酸、苯、⼄酰苯胺、⼄醇和环⼰烷均为分析纯2、a 苯甲酸的环⼰烷溶液0.08g.100ml-1c 苯的环⼰烷溶液1：250e ⼄酰苯胺的⼄醇溶液0.08g.100ml-1f 苯的⼄醇溶液1：250三、实验条件1、波长扫描范围：190~300(400)2、参⽐：3、slit: 0.01nm4、扫描速度快速5、⽯英吸收池四、实验步骤1、各取a b c d e f 2mla b c ⽤环⼰烷定容到10mld e f ⽤⼄醇定容到10ml.2、在设定的实验条件下，⽤相应的溶剂作参⽐，分别绘测三种溶质在两种溶液中的紫外谱图。

一、实验目的1. 熟悉紫外-可见分光光度计的仪器结构和工作原理。

2. 掌握紫外-可见吸收光谱法的基本操作和注意事项。

3. 学习利用紫外-可见吸收光谱法对有机化合物进行定量分析。

4. 培养实验操作技能和数据处理能力。

二、实验原理紫外-可见吸收光谱法是一种基于物质分子对紫外-可见光的选择性吸收而建立起来的分析方法。

当物质分子中的价电子或分子轨道上的电子吸收紫外-可见光辐射后，从基态跃迁到激发态，产生吸收光谱。

紫外-可见吸收光谱法具有灵敏度高、准确度好、选择性优、操作简便、分析速度快等特点。

朗伯-比尔定律（Lambert-Beer Law）是紫外-可见吸收光谱法的理论基础，其表达式为：A = εlc，其中A为吸光度，ε为摩尔吸光系数，l为光程长度，c为溶液浓度。

通过测定溶液的吸光度，可以根据朗伯-比尔定律计算出溶液中待测物质的浓度。

三、实验仪器与试剂1. 仪器：紫外-可见分光光度计、移液器、容量瓶、试管、玻璃棒、烧杯、洗耳球等。

2. 试剂：待测有机化合物溶液、溶剂、标准溶液、盐酸、氢氧化钠等。

四、实验步骤1. 标准曲线的制作：首先，配制一系列不同浓度的标准溶液，然后在紫外-可见分光光度计上测定各溶液的吸光度。

以吸光度为纵坐标，溶液浓度为横坐标，绘制标准曲线。

2. 待测样品的测定：准确移取一定量的待测样品溶液，加入适量的溶剂，充分混合均匀后，在紫外-可见分光光度计上测定其吸光度。

3. 待测样品浓度的计算：根据待测样品的吸光度，从标准曲线上查出相应的浓度，即为待测样品的浓度。

五、实验结果与分析1. 标准曲线的制作：根据实验数据，绘制标准曲线，确定其线性范围。

2. 待测样品的测定：测定待测样品的吸光度，从标准曲线上查出其浓度。

3. 待测样品浓度的计算：根据待测样品的浓度，计算其实际含量。

六、实验讨论1. 实验过程中可能存在的误差来源：仪器误差、操作误差、环境因素等。

2. 如何减少实验误差：选择合适的仪器、严格控制实验操作、保持实验环境的稳定性等。

实验五色氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的紫外吸收光谱分析一、实验目的1. 掌握紫外-可见分光光度计的工作原理和基本操作。

2. 掌握紫外-可见吸收光谱的绘制（包括导数光谱）以及定量测定方法。

3. 掌握。

4. 了解氨基酸类物质的紫外吸收光谱特点。

二、实验原理1. 紫外-可见吸收光谱法测定蛋白质含量的基本原理紫外-可见吸收光谱法是根据溶液中物质的分子或离子对紫外和可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的方法，也称作紫外和可见吸收广度法，它包括比色分析法和紫外-可见分光光度法。

紫外-可见分光光度法属于吸收光谱法，分子中的电子总是处在某一种运动状态中，每一种状态都具有一定的能量，属于一定的能级。

电子由于受到光、热、电等的激发，从一个能级转移到另一个能级，称为跃迁。

当这些电子吸收了外来辐射的能量，就从一个能量较低的能级跃迁到另一个能量较高的能级。

图1 电子跃迁示意图物质对不同波长的光线具有不同的吸收能力，如果改变通过某一吸收物质的入射光的波长，并纪录该物质在每一波长处的吸光度(A),然后以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图，这样得到的谱图为该物质的吸收光谱或吸收曲线。

当一定波长的光通过某物质的溶液时，入射光强度I。

与透过光强度I之比的对数与该物质的浓度c及样品池厚度b成正比。

其数学表达式为:此式为Lambert-Beer定律，是分光光度法定量分析的基础，其中A为吸光度。

由于不同物质具有不同的分子结构，对不同波长的光会产生选择性吸收，具有不同的吸收光谱，因而，我们可以利用紫外-可见吸收光谱法对物质结构进行鉴定和进行定量分析、根据被测量物质分子对紫外-可见波段范围(150~800nm)单色辐射的吸收或反射强度来进行物质的定性、定量或结构分析的一种方法。

氨基酸(amino acid)：含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称，是蛋白质的基本组成单位。

氨基酸类物质的一个重要光学性质是对光有吸收作用。

20种氨基酸在可见光区域均无光吸收，在远紫外区均有光吸收，而在近紫外区(220nm-300nm)只有三种AA有光吸收能力，这三种氨基酸分别是色氨酸(Try)、酪氨酸(Tyr)和苯丙氨酸(Phe)因为它们的结构均含有芳香共轭π键系统。

影响光谱分析外在因素光谱分析是一种常用的物质分析方法，通过测量物质在可见光、紫外光、红外光等各个波长范围内的吸收、发射光谱，可以获取物质的结构和组成信息。

然而，光谱分析的结果可能受到一些外在因素的影响，下面将详细介绍这些因素。

1.温度和压力：温度和压力是影响光谱分析的重要因素。

温度的变化会导致物质分子的振动、旋转能级的变化，进而影响其光谱。

在高温环境下，分子振动和旋转活跃，会出现光谱线的扩宽，有时甚至会导致线状光谱变为带状光谱，给光谱分析造成困扰。

同样，高压环境下分子之间的相互作用会发生变化，也会对光谱产生影响。

2.湿度：湿度是光谱分析的另一个因素。

湿气中的水分子可以与待分析物质发生相互作用，如氢键、静电作用等，从而影响其光谱特征。

特别是在红外光谱中，水分子的吸收峰往往遮挡了待分析物质的信号，需要进行相应的预处理或者消除湿气的干扰。

3.光源的特性：光源的特性对光谱分析有着重要的影响。

光源的发射强度、波长范围、方向性等都会直接影响到测量的结果。

例如，如果光源的强度不稳定，会导致测量的信号噪声增加；如果光源的波长范围与待分析物质的吸收范围不匹配，则可能无法获得准确的光谱信息。

因此，在进行光谱分析时需要选择合适的光源，或者对光源进行校准和调整。

4.采样方式：采样方式也会对光谱分析的结果产生影响。

光谱分析通常需要将待测样品置于光束中进行测量，而采样方式的不同会导致分析结果的差异。

例如，在红外光谱分析中，传统的样品制备方式是将样品压制成透明的片状，然后进行测量。

然而，这种样品制备方式往往会损失部分样品的结构信息。

因此，近年来发展了一些无需样品制备的技术，如原位红外光谱、表面增强拉曼光谱等，可以提高分析的准确性和可靠性。

5.光谱仪器的性能：光谱仪器的性能直接决定了光谱分析的准确性和可靠性。

光谱仪器的光通量、分辨率、灵敏度等参数，以及仪器的噪声水平、线性范围等性能指标都会对结果产生影响。

例如，分辨率较低的光谱仪器可能无法分辨出较为接近的吸收峰；噪声较大的仪器可能会导致信号偏离真实值。