现代仪器分析 各章习题总结
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仪器分析课后习题答案第一章绪论1.解释下列名词:(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)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;某一方法在给定的臵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。
2.对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单1/79位gmL)分别为0.36,0.38,0.35,0.37,0.39。
(1)计算测定结果的相对标准偏差;(2)如果试样中该成分的真实含量是0.38gmL,试计算测定结果的相对误差。
解:(1)测定结果的平均值某0.360.380.350.370.390.3751gmL标准偏差n1(某某)ii12n1(0.360.37)2(0.380.37)2(0.350.37)2(0.370.37)2(0.390.37)2 5110.0158gmL相对标准偏差(2)相对误差E3.用次甲基蓝二氯乙烷光度法测定试样中硼时,为制作标准曲线,配制一系列质量浓度B(单位mgL1)分别为0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0的标准溶液,测得吸光度A分别为0.140,0.160,0.280,0.380,0.410,0.540。
试写出该标准曲线的一元线性回归方程,并求出rr0.0158100%100%4.27%0.37某某100%0.370.38100%2.63%。
《仪器分析》课后习题答案参考第一章电位分析法1~4 略5.(1)pMg x=5.4(2)3.65×10-6– 4.98×10-66. -17%7. 4.27×10-4%8.(1)=5.4×10-4lg=-2.31=5.0×10-3(2) Cl- =1.0×10-2 mol/L9. pH x ==5.74R入=1011Ω10. Cx=8.03×10-4 mol/L第二章电重量分析和库仑分析法1. 1.64 V2. -1.342,0.2383. 1.08 V,0.4V,7333 s4. Co先析出,阴极电位应维持在-0.313 – -0.795V之间阴极电位应维持在-0.455 – -0.795V之间5 Bi:0.283-0.190V(vs.SHE);-0.005 - -0.098(vs. Ag/AgCl)Cu:0.310-0.159V(vs.SHE);0.022 - -0.129(vs. Ag/AgCl)Ag:0.739-0.444V(vs.SHE);0.451 – 0.156(vs. Ag/AgCl)控制阴极电位大于0.310V(vs.SHE),可以使Ag分离,Cu2+和BiO+不能分离。
6 ,7 , ,89.10. t= 4472s11 6.1×10-4 mol/Lpt阴极产生OH-,改变pH使副反应发生,故pt阴极应用玻璃砂芯套管隔离第三章 伏安法和极谱分析法1~3 略4. 当pH=7时,当pH=5时,5. (1) 线性回归方程: y =6.0733x + 0.3652(2)0.536 mmol/L6. M C x 41023.2-⨯=7. 22.7 μA8. 0.0879. 1.75 ×10-3mol/L10. -0.626 V11. 5.9×10-3第四章气相色谱法1~14 略15. 8.5%,20.6%,60.9%16. 2.15%,3.09%,2.75%,6.18%,85.84%17. (1)4.5, (2)48mL,(3)5.4min,(4)103,(5)1866,(6)1.07nm18. (1)8.6,(2)1.4419. (1)n有效(A) = 636.59n有效(B) = 676(2) 2 m20.(1)0.45 ,(2)7111121.(1)4,(2)4,(3),22. (1)3236,2898,2820,3261,(2)3054(3)0.33m第五章高效液相色谱法1~16 略17. 26.24%,27.26%18. 1600,6.7,7.3,1.1,0.8,7 m19. 0.63,2.38,2.65,4.034021,3099,2818,3394,595,1535,1486,217820. 5.1%21. 0.47%第六章原子发射光谱仪1~8 略9. 2.57 eV10. 0.573%。
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。
课后部分练习答案第3章紫外-可见分光光度法Ui-visP503.1分子光谱如何产生?与原子光谱的主要区别它的产生可以看做是分子对紫外-可见光光子选择性俘获的过程,本质上是分子内电子跃迁的结果。
区别:分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的,表现形式为带光谱;原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的,它的表现形式为线光谱。
3.2说明有机化合物紫外光谱产生的原因,其电子跃迁有那几种类型?吸收带有那几种类型?有机化合物的紫外-可见光谱决定于分子的结构和分子轨道上电子的性质。
有机化合物分子的特征吸收波长(λmax)决定于分子的激发态与基态之间的能量差跃迁类型与吸收带σ→σ* 发生在远紫外区,小于200nmn→σ* 吸收峰有的在200nm附近,大多仍出现在小于200nm 区域π→π* 一般在200nm左右,发生在任何具有不饱和键的有机化合物分子n→π* 一般在近紫外区,发生在含有杂原子双键的不饱和有机化合物中。
3.3在分光光度法中,为什么尽可能选择最大吸收波长为测量波长?因为在实际用于测量的是一小段波长范围的复合光,由于吸光物质对不同波长的光的吸收能力不同,就导致了对Beer定律的负偏离。
吸光系数变化越大,偏离就越明显。
而最大吸收波长处较平稳,吸光系数变化不大,造成的偏离比较少,所以一般尽可能选择最大吸收波长为测量波长。
3.5分光光度法中,引起对Lambert-Beer定律偏移的主要因素有哪些?如何让克服这些因素的影响偏离Lambert-BeerLaw的因素主要与样品和仪器有关。
样品:(1)浓度(2)溶剂(3)光散射的影响;克服:稀释溶液,当c<0.01mol/L时,Lambert-Beer定律才能成立仪器:(1)单色光(2)谱带宽度;克服:Lambert-Beer Law只适用于单色光,尽可能选择最大吸收波长为测量波长3.9 按照公式A=-lgT计算第5章分子发光分析法P1085.3(b)的荧光量子率高,因为(b)的化合物是刚性平面结构,具有强烈的荧光,这种结构可以减少分子的振动,使分子与溶剂或其他溶质分子的相互作用减少,即减少了碰撞失活的可能性5.4苯胺的荧光在10时更强,苯胺在酸性溶液中易离子化,单苯环离子化后无荧光;而在碱性溶液中以分子形式存在,故显荧光。
现代仪器分析课后答案解析第⼆章习题解答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。
课后习题答案第一章:绪论1.解释下列名词:(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)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。
第三章光学分析法导论1.解释下列名词:(1)原子光谱和分子光谱;(2)原子发射光谱和原子吸收光谱;(3)统计权重和简并度;(4)分子振动光谱和分子转动光谱;(5)禁戒跃迁和亚稳态;(6)光谱项和光谱支项;(7)分子荧光、磷光和化学发光;(8)拉曼光谱。
答:(1)由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱;由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
(2)当原子受到外界能量(如热能、电能等)的作用时,激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定,一般约在108 s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱;当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态,这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
(3)由能级简并引起的概率权重称为统计权重;在磁场作用下,同一光谱支项会分裂成2J+1个不同的支能级,2J+1称为能级的简并度。
(4)由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱;由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。
现代仪器分析复习题(答案版) 现代仪器分析复题选择题(20道)第一章:绪论1.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。
2.同一人员在相同条件下,测定结果的精密度称为重复性。
3.不同人员在不同实验室测定结果的精密度称为再现性。
4.分析测量中系统误差和随机误差的综合量度是准确度。
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,这种现象称为光的发射。
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光辐射与试样间的相互作用与能级跃迁。
7.根据试样的光谱,可以研究试样的组成和结构。
8.按照产生光谱的物质类型不用,光谱可以分为发射光谱、吸收光谱、散射光谱。
9.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。
10.光谱分析法是一种利用物质与光相互作用的信息来确定物质的组成和结构的仪器分析方法。
第四章11.原子吸收光谱法中的物理干扰可用标准加入法消除。
12.与火焰原子吸收法相比,石墨炉原子吸收法有以下特点:灵敏度高且重现性好,基体效应的影响重现性好,试样量大但检出限低,原子化效率高,因而绝对检出限低。
13.在用原子吸收光谱法测定钙时,加入1%的钾盐溶液的作用是减小背景。
14.塞曼效应法是用来消除背景干扰。
15.通常空心阴极灯是用钨棒做阳极,待测元素做阴极,并在灯内充低压惰性气体。
16.在原子吸收光谱法中,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。
17.在原子吸收法测定钙时,加入EDTA是为了消除镁的干扰。
18.单色器放在原子化器之前,并将待测元素的共振线与邻近线分开。
19.在原子吸收测定中,正确的做法是选择待测元素中的共振线作分析线,并在维持稳定和适宜的光强度条件下,尽量选用较低的灯电流。
对于碱金属元素,应选用富燃火焰进行测定,并消除物理干扰时可选用高温火焰。
20.有人用一个试样,分别配制成四种不同浓度的溶液,测得的吸光度分别为0.022、0.097、0.434和0.809.测量误差较小的是0.022.21.不需要选择的吸光度测量条件是测定温度。
仪器分析各章习题与答案第⼀章绪论问答题1. 简述仪器分析法的特点。
第⼆章⾊谱分析法1.塔板理论的要点与不⾜是什么?2.速率理论的要点是什么?3.利⽤保留值定性的依据是什么?4.利⽤相对保留值定性有什么优点?5.⾊谱图上的⾊谱流出曲线可说明什么问题?6.什么叫死时间?⽤什么样的样品测定? .7.在⾊谱流出曲线上,两峰间距离决定于相应两组分在两相间的分配系数还是扩散速率?为什么?8.某⼀⾊谱柱从理论上计算得到的理论塔板数n很⼤,塔板⾼度H很⼩,但实际上柱效并不⾼,试分析原因。
9.某⼈制备了⼀根填充柱,⽤组分A和B为测试样品,测得该柱理论塔板数为4500,因⽽推断A和B在该柱上⼀定能得到很好的分离,该⼈推断正确吗?简要说明理由。
10.⾊谱分析中常⽤的定量分析⽅法有哪⼏种?当样品中各组分不能全部出峰或在组分中只需要定量其中⼏个组分时可选⽤哪种⽅法?11.⽓相⾊谱仪⼀般由哪⼏部分组成?各部件的主要作⽤是什么?12.⽓相⾊谱仪的⽓路结构分为⼏种?双柱双⽓路有何作⽤?13.为什么载⽓需要净化?如何净化?14.简述热导检测器的基本原理。
15.简述氢⽕焰离⼦化检测器的基本结构和⼯作原理。
16.影响热导检测器灵敏度的主要因素有哪些?分别是如何影响的?17.为什么常⽤⽓固⾊谱分离永久性⽓体?18.对⽓相⾊谱的载体有哪些要求?19.试⽐较红⾊载体和⽩⾊载体的特点。
20.对⽓相⾊谱的固定液有哪些要求?21.固定液按极性⼤⼩如何分类?22.如何选择固定液?23.什么叫聚合物固定相?有何优点?24.柱温对分离有何影响?柱温的选择原则是什么?25.根据样品的沸点如何选择柱温、固定液⽤量和载体的种类?26.⽑细管⾊谱柱与填充柱相⽐有何特点?27.为什么⽑细管⾊谱系统要采⽤分流进样和尾吹装置?28.在下列情况下⾊谱峰形将会怎样变化?(1)进样速度慢;(2)由于汽化室温度低,样品不能瞬间汽化;(3)增加柱温;(4)增⼤载⽓流速;(5)增加柱长;(6)固定相颗粒变粗。
仪器分析各个章节小结仪器分析是对于物质进行定性、定量和结构分析的一种方法。
它是近几十年来发展迅猛的一门科学,已经成为当代化学、生物学、药学和地球科学等各类研究工作中不可缺少的分析技术。
在仪器分析课程中,涵盖了许多章节,如下。
第一章:分光光度法分光光度法是利用物质对光的吸收作用来分析物质的一种方法。
该方法是一种非常常用、快速准确的分析方法,可以用于测定有机和无机物质,例如测量肝素、胆固醇、蛋白质、染料、金属离子等的浓度。
分光光度法的测定方法有单波长法、多波长法和倒置分光光度法等。
单波长法测定速度快,但多波长法测定的结果更加准确。
第二章:原子吸收光谱法原子吸收光谱法利用物质吸收特定波长的光来分析物质的成分和浓度,这种方法是一种分析化学的经典技术。
原子吸收光谱法的主要优势是其选择性、准确性和精确程度都比较高。
原子吸收光谱法的应用范围广泛,可以用于测定钠、钾、镁、铜、铅、锌等元素的含量。
第三章:荧光分析法荧光分析法是利用物质对光的荧光特性来分析物质的一种方法。
这种方法对于非常微小的样本也具有极高的灵敏度,可以用于检测基于荧光信号的分子诊断,荧光标记的细胞和生物分子等。
在荧光分析法的范畴中,有几种不同的方法,包括比色融合法、固相光谱法和时间分辨荧光光谱法等。
每种方法都有其独特的应用领域和优劣点。
第四章:分析色谱法分析色谱法是一种广泛应用于分析化学、生物化学和环境科学中的方法。
该方法是通过将样品通过色谱柱来分离各种成分,再用检测器来检测成分的浓度来进行分析。
分析色谱法包括气相色谱法、液相色谱法和毛细管电泳法等。
它们的使用范围广泛,涉及到生物和药物的分析、环境监测等方面。
第五章:电化学分析法电化学分析方法是利用电化学反应的原理进行定量分析的方法。
在电化学分析领域中,包括电位滴定法、极谱法和循环伏安法等多种方法。
电化学分析法的优点在于对物质进行非常精确的定量分析,对样品的形状和大小没有要求。
这种方法可以应用于分析化学、电化学和材料科学中的很多方面。
现代仪器分析习题解答2009年春第12章电位分析及离子选择性电极分析法P2161.什么是电位分析法?什么是离子选择性电极分析法?答:利用电极电位和溶液中某种离了的活度或浓度Z间的关系來测定待测物质活度或浓度的电化学分析法称为电位分析法。
以离子选择性电极做指示电极的电位分析,称为离子选择性电极分析法。
2.何谓电位分析中的指示电极和参比屯极?金属基电极和膜电极冇何区别?答:电化学中把电位随溶液中待测离了活度或浓度变化而变化,并能反映出待测离了活度或浓度的电极称为指示电极。
电极电位恒定,不受溶液组成或电流流动方向变化影响的电极称为参比电极。
金属基电极的敏感膜是由离子交换型的刚性基质玻璃熔融烧制而成的。
膜电极的敏感膜一般是由在水中溶解度很小,11能导屯的金属难溶盐经加压或拉制而成的单晶、多晶或混晶活性膜。
4.何谓TISAB溶液?它有哪些作用?答:在测定溶液屮加入大量的、对测定离子不干扰的惰性电解质及适量的pH缓冲剂和一定的掩蔽剂,构成总离子强度调节缓冲液(TISAB)。
其作用有:恒定离了强度、控制溶液pH、消除干扰离了影响、稳定液接电位。
5.25°C时,用pH=4.00的标准缓冲溶液测得电池:“玻璃电极I H+ (a=X mol.L1) |饱和甘汞电极”的电动势为0.814V,那么在6?(HA C)=1.00X103 mol.L-1的醋酸溶液中,此电池的电动势为多少?(K H Ac=1.8X10t设a H+=[H+])解:•产(p 叶申孑(p(+)- (K-0. 0592pHi)E2= (p(+>-</)(-)=(p(+)- (K-0. 0592pH2)/.E2- Ei= E2-0. 814=0. 0592 (pH2- pH】)AE2=0. 814+0. 0592(-lg VKc^4. 00) =0. 806 (V)6.25°C时,用pH二5. 21的标准缓冲溶液测得电池:“玻璃电极I H~ (a=X mol.If1) |饱和甘汞电极”的电动势为0. 209V,若用四种试液分别代替标准缓冲溶液,测得电动势分别为①0.064V;②0. 329V;③0. 510V;④0. 677V,试求各试液的pH和K活度解:(1) A E F O. 064-0. 209=0. 0592 (pH-pH s)VpH s=5. 21・・・pHf2. 76 a H=l. 74X10-3 mol.L-1(2) A E2=0. 329-0. 209=0. 0592 (pH2-pH s)VpH s=5.21(3) A E3=0. 510-0. 209=0. 0592 (pH:厂pH JVpH s=5. 21・・・pll3 二10.29 a H-=5. 10X10-11 mol.L-1(4) A E F O. 677-0. 209=0. 0592 (pH 厂pH JVpH =5. 21・・・pH尸13. 12 a lf=7. 60X10-14 mol .If17.25°C时,电池:“镁离子电极I Mg2+ (a=1.8X10-3mol.L_1) |饱和甘汞电极”的电动势为0.411V,用含\1尹试液代替已知溶液,测得电动势为0.439V,试求试液屮的pMg值。
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。
2、掌握梯度离心的原理、优点和梯度材料选择条件。
梯度离心的两个方法:速度梯度离心、等密度梯度离心。
速度梯度离心:依据样品不同组分沉降系数的不同而分离的方法。
等密度梯度离心:离心管中介质的密度梯度范围包括待分离样品中所有组分的密度,离心过程中各组分将逐步迁移到与它本身密度相同的地方形成区带。
(分离取决于组分之间的密度差)优点:分辨力强,梯度液可抗对流、扰动和扩散,可同时分离几种不同的组分。
梯度材料选择条件:要有合适的密度范围,所有梯度材料应不影响样品的生物活性,离心后便于与样品组分分离,不腐蚀离心管和转头,价格便宜、便于回收利用。
3、了解影响荷电分子迁移速率的因素样品分子性质---------(样品分子的直径、形状、荷电荷数)电场强度---------------(E越大,泳动速度越快)溶液PH----------------(决定荷电分子的解离程度,决定荷电种类和电荷量,因此决定移动方向和速度)溶液的离子强度------(过小会降低泳动速率,过大会增大电泳过程中的发热量,使区带扩散变形)电渗---------------------(对样品形成一股除电场外额外的冲击力)焦耳热------------------(U变大,Q增大,可能破坏样品的支持介质)筛孔---------------------(琼脂/聚丙烯酰胺)4、理解各类凝胶电泳分离方法的原理(1)琼脂糖凝胶电泳:用于分离、鉴定、分析纯化DNA片段,用EB染色,在紫外灯下观察。
取决于浄电荷的性质和数量、分子大小。
(2)SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳:电泳缓冲液中加入SDS,SDS能与蛋白质形成胶粒,胶粒外表面带负电荷,所有电荷向正极移动,蛋白质分子在电泳中的迁移率仅取决于浄电荷数和分子大小。
(3)等电聚焦聚丙烯酰胺凝胶电泳:根据等电点分离和分析蛋白质,取决于环境溶液PH(4)密度梯度凝胶电泳:根据分子量分离和分析蛋白质,适用于测球形蛋白质分子量(5)双向凝胶电泳:先将混合物放在直径1mm的玻璃凝胶中进行等电聚焦电泳,之后将凝胶条从毛细管中取出,放在另一平板凝胶的顶部,让胶条中的各组分进行SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
第三章:光学分析方法导论1.理解三种光谱法的形成与区别(1)线光谱:由于气相的单个原子发生电子能级跃迁所产生的锐线,线宽约(2)带状光谱:由气态自由基或小分子振动-转动能级跃迁所产生的光谱,各能极间的能量差小,带宽约(3)连续光谱:固体被加热到炽热状态时,无数的原子和分子的运动或振动所产生的热辐射。
通常产生背景干扰。
温度越高,辐射越短,且短波长的辐射强度增加的最快,线光谱和带光谱叠加在连续光谱上。
炽热的固体所产生的连续辐射是红外、可见及较长波长的重要辐射源。
2、光学分析的分类有哪些?光学分析包括:光谱法,非光谱法光谱法包括:原子光谱法(表现形式是线光谱。
包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、X射线荧光光谱法)分子光谱法(表现形式是带光谱。
包括紫外-可见分光光度法、红外光谱法、分子荧光光谱法、分子磷光光谱法)光谱法:基于物质与辐射能作用时,测量由物质内部发生量子化的能级之间跃迁而产生的发射、吸收、散射、辐射的波长和强度的分析方法。
非光谱法:基于物质与辐射相互作用时,测量辐射某些性质,如折射、散射、干涉、衍射、偏射等变化的分析方法。
3、光谱仪器的主要结构组成有哪些?组成:光源、样品容器、单色器、检测器。
单色器包括:狭缝、准直镜、棱镜或光栅(最主要)、会聚透镜。
检测器包括:光电转换器、电子读出、数据处理及记录。
4、简述单色器的工作原理光源发出的光经入射狭缝后变成一束近似平行光,经准直镜变成平行光,照在色散元件上,色散元件将其色散后,由聚光镜将不同波长的光聚焦在出射狭缝平面的不同位置,转动色散元件和聚光镜课使不同波长的光聚焦在出射狭缝口,使某一波长的光射出单色器,而其它波长的光被出射狭缝挡掉,达到制造单色光的目的。
5、光电转换器:将光辐射转化为课测量的电信号的器件。
理想的光电转换器要求:灵敏度高,信噪比大,暗电流小,响应快且在宽的波段内相应恒定。
第四章紫外-可见吸收光谱的产生1、理解紫外-可见吸收光谱的产生分子吸收光谱的形成过程:运动分子外层电子---吸收外来辐射---产生电子能级跃迁---分子吸收谱通常情况下,发生电子能级间的跃迁需要的能量为1-20W,与该能量相对应的波长为1230—62nm,紫外-可见光区的波长为200-800nm,分子吸收紫外-可见光获得的能量足以使价电子发生跃迁。
因此,由价电子跃迁产生的分子吸收光谱称为紫外-可见吸收光谱。
2、比尔定律内容。
成立条件及引起偏离的因素内容:当入射波长一定时,待测溶液的吸光度A与其浓度和液层厚度成正比。
A=kbc (k为比例系数,与溶液性质、温度和入射波长有关)条件:入射光是单色光。
吸收发生在均匀介质中。
吸收过程中,吸收物质互相不发生作用。
样品溶液为稀溶液。
偏离因素:(1)样品性质影响a.待测物高浓度---吸收质点间隔变小---质点间互相作用---对待定辐射的吸收能力发生变化---- 变化b.溶液各组分的相互作用c.溶剂的影响d.胶体、乳状液或悬浮液对光的散射损失(2)仪器因素a.入射光非单色光b.谱带宽度与狭缝宽度3.紫外-可见分光光度计的结构组成及分类组成:光源、单色器、吸收池、检测器、数据处理记录装置分类:单光束分光光度计、单波长双光束分光光度计、双波长分光光度计、光电二极管阵列分光光度计4、紫外-可见分光光度法测量条件的选择及常用的定量方法。
测量条件:(1)测量波长的选择:选择最大吸收处的波长作为分析波长(2)狭缝宽度的选择:合适的狭缝宽度就是吸光度不减小时的最大狭缝宽度(3)吸光度范围的选择:控制在0.1-0.8之间(4)有色化合物的选择:组成稳定,化学性质稳定。
加入量色剂(5)参比夜选择定量分析:标准曲线法、标准加入法、标准对比法、多组分定量方法、示差分光光度法第五章原子吸收光谱法1、原子吸收光谱产生的机理、影响原子吸收光谱轮廓的因素概念:基于物质产生的原子蒸气对特定的谱线(通常是待测元素的特征谱线)的吸收作用来进行定量分析的方法。
基态原子的产生:待测原子原子化:蒸发—气化—离解金属盐的水溶液雾化---气溶胶---进入火焰或原子化器---在高温作用下蒸发---金属盐脱水和气化---气态的金属盐分子---高温下吸收热量---金属盐分子被离解---基态原子共振线与吸收线:原子从基态跃迁到能量最低的激发态时,要吸收一定频率的光,称为共振吸收线。
跃迁回到基态时,则发射出同样频率的光,称为共振发射线。
共振发射线和共振吸收线的波长相同,简称共振线。
影响因素:(1)自然宽度:约nm,激发态原子的平均寿命越短,谱线的自然宽度越大(2)多普勒宽度:nm-- nm,不规则热运动引起(3)压力变宽:吸收原子与蒸气中其它粒子相互碰撞,引起的能级稍有变化,使发射或吸收光量子频率改变而导致变宽。
2、原子吸收光谱的基本内容、空心阴极灯产生锐线光源的原理结构:光源、原子化系统、分光系统、检测系统原理:高压直流电--阴极电子--撞击惰性电子--电离--正离子--轰击阴极--待测原子溅射--聚集空心阴极内被激发--待测元素特征共振发射线3、原子吸收光谱分析测量条件的选择(1)分析线的选择:一般选用共振线作为分析线(2)狭缝宽度选择:以将分析线与临=邻近的谱线分开为原则(3)空心阴极灯工作电流的选择:最大允许工作电流的40%--60%(4)火焰及助燃比的选择:易生成难离解化合物的元素,应选择较高温度的火焰,易电离的元素应选用较低温度的火焰。
配制一标准溶液喷入火焰,在固定助燃气流量的情况下,改变燃气流量,测定标准溶液的吸光度,最佳助燃比值应使吸光度达到最大。
(5)测量高度的选择:最大吸光度所对应的高度第六章色谱法原理1、了解色谱法的分类(1)按两相状态分类气相色谱:气体为流动相的色谱液相色谱:液体为流动相的色谱超临界流体色谱:超临界流体为流动相的色谱化学键合相色谱:化学键合固定的色谱(2)按分离机理分类吸附色谱法:利用组分在吸附剂上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法分配色谱法:利用组分在固定液中溶解度不同而达到分离的方法离子交换色谱法:利用组分在离子交换剂上的亲和力大小不同凝胶色谱法:利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透亲和色谱法:利用不同组分与固定相的高专属性亲和力进行分离(3)按固定相的外形分类柱色谱:固定相装于柱内的色谱法平板色谱(纸色谱):固定相呈平板状的色谱法2、掌握色谱流出曲线的定义、参数、获得的信息定义:从色谱柱先后流出的各组分进入检测器,检测器发出响应信号,信号大小与组分浓度成正比,该型号放大后输送到记录仪,记录仪所画出与样品浓度相关的曲线。
参数:(1)峰高:色谱峰顶点与基线之间的垂直距离(2)死时间:不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时,从进样到出现峰极大值所需时间(3)保留时间:试样从进样开始到柱后出现峰极大值时所经历的时间(4)调整保留时间:某组分的保留时间扣除死时间(5)死体积:色谱柱在填充后,柱管内固定相颗粒间所剩留的时间,色谱仪中管路和连接头间空间以及检测器空间的总和(6)保留体积:从进样开始到被测组分在柱后出现浓度极大点是所通过的流动相体积(7)相对保留值:某组分2的调整保留值与组分1的调整保留值之比获得的信息:根据色谱峰的个数,可以判断样品中所含组分的最少个数根据色谱峰的保留值,可以进行定性分析根据色谱峰的面积和峰高,可以进行定量分析色谱峰的保留值及其区域宽度,是评价色谱柱分离效能的依据色谱峰两峰间的距离,是评价固定相选择是否合适的依据3、色谱定性、定量分析的方法定性分析:(1)利用纯物质对照定性(2)相对保留值法(3)加入已知物增加峰高法(4)保留指数定性法定量分析:(1)归一法:所有出峰组分的含量之和按100%计(2)内标法:将一定量的纯物质作为内标物加入到准确称量的试样中(3)外标法第七章气相色谱法1、气相色谱仪的基本设备包括哪几部分,各有什么作用?(1)气路系统:获得纯净、流速稳定的载气(2)进样系统(3)分离系统:分离样品(4)控制温度系统:对色谱柱炉、气化室、检测器三处的温度控制(5)检测和数据处理系统:样品经色谱柱分离后,各成分按保留时间不同,顺序地随载气进入检测器,检测器把进入的组分按时间及其浓度或质量的变化,转化成易于测量的电信号,经过放大传递给记录仪或计算机的变化,最后得到该混合样品的色谱流出曲线及定性定量信息。