现代仪器分析与实验技术复习题
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《仪器分析技术》期末考试复习题及答案一、选择题(2分41=82分)1.原子发射光谱的产生是由()A原子的次外层电子在不同能态问跃迁B原子的外层电子在不同能态间跃迁(正确答案)C原子外层电子的振动和转动D 原子核的振动2.石墨炉原子吸收光谱仪的升温程序如下:()A 灰化、干燥、原子化和净化B 干燥、灰化、净化和原子化C 干燥、灰化、原子化和净化(正确答案)D 净化、干燥、灰化和原子化3.原子吸收光谱法是基于气态原子对光的吸收符合(),即吸光度与待测元素的含量成正比而进行分析检测的。
A 多普勒效应B 光电效应C 朗伯-比尔定律(正确答案)D 乳剂特性曲线4.液相色谱中通用型检测器是()。
A 紫外吸收检测器(正确答案)B 示差折光检测器C 热导池检测器D 荧光检测器5.样品中各组分的出柱顺序与流动相的性质无关的色谱是()。
A 离子交换色谱(正确答案)B 分配色谱C 吸附色谱D 凝胶色谱6.下列哪种方法是由外层电子跃迁引起的?()A 原子发射光谱和紫外吸收光谱(正确答案)B 原子发射光谱和核磁共振谱C 红外光谱和Raman光谱D 原子光谱和分子光谱7.C2H2-Air火焰原子吸收法测定较易氧化但其氧化物又难分解的元素(如Cr)时,最适宜的火焰是性质()A 化学计量型B 贫燃型C 富燃型(正确答案)D 明亮的火焰8.原子吸收光谱法是一种成分分析方法, 可对六十多种金属和某些非金属元素进行定量测定, 它广泛用于()的定量测定。
A 低含量元素(正确答案)B 元素定性C 高含量元素D 极微量元素9.原子吸收分光光度计由光源、()、单色器、检测器等主要部件组成。
A 电感耦合等离子体B 空心阴极灯C 原子化器(正确答案)D 辐射源10.原子吸收光谱分析仪的光源是()A 氢灯B 氘灯C 钨灯D 空心阴极灯(正确答案)11.原子吸收光谱分析仪中单色器位于()A空心阴极灯之后B原子化器之后(正确答案)C原子化器之前D空心阴极灯之前12.原子吸收光谱分析中,乙炔是()A 燃气-助燃气B 载气C 燃气(正确答案)D 助燃气13.原子吸收光谱测铜的步骤是()A开机预热-设置分析程序-开助燃气、助燃气-点火-进样-读数(正确答案)B开机预热-开助燃气、燃气-设置分析程序-点火-进样-读数C 开机预热-进样-设置分析程序-开助燃气、燃气-点火-读数D 开机预热-进样-开助燃气、燃气-设置分析程序-点火-读数14.原子吸收光谱光源发出的是()A. 单色光(正确答案)B. 复合光C. 白光D. 可见光15.原子吸收测定时,调节燃烧器高度的目的是()A 控制燃烧速度B增加燃气和助燃气预混时间C提高试样雾化效率D选择合适的吸收区域(正确答案)16.双光束原子吸收分光光度计不能消除的不稳定影响因素是()A 光源B原子化器(正确答案)C检测器D放大器17.某台原子吸收分光光度计,其线色散率为每纳米 1.0 mm,用它测定某种金属离子,已知该离子的灵敏线为 403.3nm,附近还有一条 403.5nm 的谱线,为了不干扰该金属离子的测定,仪器的狭缝宽度达:()A < 0.5nmB < 0.2nm(正确答案)C < 1nmD < 5nm18.欲分析165~360nm的波谱区的原子吸收光谱, 应选用的光源为()A.钨灯B.能斯特灯C.空心阴极灯(正确答案)D.氘灯19.在光学分析法中, 采用钨灯作光源的是()A.原子光谱B.分子光谱C.可见分子光谱(正确答案)D.红外光谱20. 石墨炉原子吸收光度法的特点是()。
一、名词解释1·(原子吸收光谱法): AAS 原子吸收光谱法)基于测量待测元素的基态原子对其特征谱线的吸收程度而建立起来的分析方法2·AES(原子发射光谱法):根据原子(或离子)在一定条件下受激后所发射的特征光谱来研究3·AES(原子发射光谱法)物质化学组成及其含量的方法。
4 UV-VIS(紫外-可见吸收光谱法):利用紫外-可见分光光度计测量物质对紫外-可见光吸收程度(吸光度)和紫外-可见吸收光谱来确定物质的组成含量,推测物质结构的分析方法5·IR(红外吸收光谱法利用红外分光光度计测量物质对红外光的吸收及所产生的红外吸收光红外吸收光谱法)6·MS(质谱分析法):利用电磁学原理,讲化合物电离城具有不同质量的离子,然后按其质荷比(m/z)的大小依次排列成谱收集和记录下来以对化合物进行分析的方法。
7·AFS(原子荧光分析法):利用光能激发产生的原子荧光谱线的波长和强度进行的物质的定性和定量分析方法,称为原子荧光分析法。
8·GC(气相色谱法):色谱分析法是先将待测分析的混合各组分在两相中进行分离,析各组分含量的方法;气相色谱法是以气体为流动相的色谱分析法。
9·HPLC(高效液相色谱法): 色谱分析法是先将待测分析的混合各组分在两相中进行分离,然后顺序分析各组分含量的方法;高效液相色谱法是以液体为流动相的色谱分析法。
1 、光谱分析法三个基本过程(1)能源(光源)提供作用能(光,电,热)(2)作用能与被测物间相互作用(吸收/发射)(3)检测相互作用产生的信号2、* AAS,ICP-AES,HG-AFS 共同点(1)、都是测定元素(2)、同属于原子光谱(3)、都采用线光谱*UV-VIS,IR 的共同点(1)都是分子吸收光谱(2)光源都是用连续光(3)系统组成都含有光源、吸收池、单射器、检测器、信号处理与显示系统。
(4)都采用线光谱3、直接AAS 分析法步骤(1)样品前处理(2)制作标准曲线(3)待测溶液AAS 测定(取得原始数据)(4)数据处理5、光源——原子化器——单色器——检测器——信号处理与显示系统作(还要说明各部件作用)锐线光源的作用是发射待测元素的特征谱线;原子化器作用是提供能量使试样中的待测元素转化为测定所需的基态原子蒸汽(可视为吸收池);单色器作用是将待测元素的分析线与干扰谱线分开,使待测系统只能接受分析线;监测系统的作用是把单色器分出光信号(分析线)转化为电信号;信号处理与显示系统作用是信号放大与数据处理,并显示测定结果。
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。
复习题1.当波数用cm-1,波长用μm表示时,波数和波长之间的关系为何?〔〕410λ〔cm-1〕:波数,cm-1;λ:波长,μm2.红外光谱分为哪几个区,其波长和波数是多少?〔〕名称波长/μm 波数/ cm-1近红外〔泛音区〕0.75 ~ 2.5 13334 ~ 4000中红外〔基频区〕 2.5 ~ 25 4000 ~ 400远红外〔转动区〕25 ~ 1000 400 ~ 103.计算碳氢化合物中C-H键的伸缩振动频率,其中化学键的力常数K=5×105dyn/cm。
〔P294,例1〕解:12121210.923 121m m Mm m ⨯===++代入1304K M=4.常见的有机化合物基团频率出现的范围及分区。
〔P326,第七章第一段,四大峰区〕中红外谱图按波数范围分为四大峰区〔每个峰区都对应于某些特征的振动吸收〕:第一峰区〔3700~2500cm-1〕为X—H单键的伸缩振动;第二峰区〔2500~1900cm-1〕为三键和累计双键的伸缩振动;第三峰区〔1900~1500cm-1〕为双键的伸缩振动及O—H,N—H的弯曲振动;第四峰区〔1500~600cm-1〕为X—Y单键伸缩振动〔除氢外〕和各类弯曲振动,不同结构的化合物其红外光谱的差异主要在此峰区。
5.红外谱图解析的主要内容是什么?〔PPT〕谱图的解析就是根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰位置、强度和形状,利用基团振动频率与分子结构的关系,确定吸收带的归属,确认分子中所含的基团或键,进而推定分子的结构。
6.表征颗粒粒度分布的方法有哪些?〔〕〔1〕直方图:由一系列相邻的长方块构成,长方形底边长度代表粒度区间,高代表各粒度区间占颗粒总量的百分比。
〔2〕频率曲线:将直方图长方块的顶边中点连接起来绘成的圆滑曲线。
〔3〕累积曲线:把颗粒大小的频率分布按一定方式累积,便得到相应的累积分布,再根据累积分布画出曲线就得到累积曲线。
7.热重法的根本原理是什么?〔P365, .1〕热重法是在程序控制温度下借助热天平以获得物质的质量与温度关系的一种技术。
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。
现代仪器分析与技术思考题一、近红外光谱分析•近红外吸收光谱与中红外吸收光谱有何关系及差别?答:近红外谱区是介于可见谱区与中红外谱区之间的电磁波,其范围为12800~3960cm-1(780~2526nm)。
近代研究证实,该区域的吸收主要是分子中C-H、N—H、o —H基团基频振动的倍频吸收与合频吸收产生的。
•近红外光谱区的吸收峰,主要是哪些基团的何种振动形式的吸收产生的?答:由X—H(X=C,N,O,S)键的伸缩振动所产生。
•近红外光谱分析有哪些特点?(1)答:由于近红外光谱的产生来自分子振动跃迁的非谐振效应,能级跃迁的概率较低,与中红外谱图相比,其语带较宽且强度较弱,特别在短波近红外区域,主要是第三级倍频及一、二级倍频的合频,其吸收强度就更弱。
(2)因为物体对光的散射率随波长的减少而增大,所以与中红外区相比,近红外谱区光的波长短,散射的效率高,因此近红外谱区适合做固体、半固体、液体的漫反射光谱或散射光谱分析,可以得到较高的信噪比,较宽的线性范围。
(3)近红外光谱记录的倍频、合频吸收带比基频吸收带宽很多,这使得多组分样品的近红外光谱中不同组分的谱带、同一组分中不同基团的谱带以及同一基团不同形式的倍频、合频谱带发生严重的重叠,从而使近红外光谱的图谱解析异常困难。
(4)近红外分析的缺点。
谱带重叠.特别对复杂体系,光谱信息特征性不足,没有定性鉴别优势;灵敏度较差,特别在近红外短波区域,对微量组分的分析仍较困难。
•试述近红外光谱的用途。
答:(1) 药物和化学物质中水分的含量测定由于水分子在近红外区有一些特征性很强的合频吸收带,而其他各种分子的倍频与合频吸收相对较弱,这使近红外光谱能够较为方便地测定药物和化学物质中水分的含量。
近红外法避免了空气中水分的干扰。
(2) 药物鉴别分析对药物和其他化学物质进行可靠的鉴定是分析试验室一项重要的任务,这种鉴定可基于近红外光谱分析技术进行。
采用主成分分析和偏最小二乘算法进行光谱的特征选择,可实现对不同原料药和不同剂量的同种药物制剂的区分。
专业课原理概述部分一、选择题(每题1分,共5分)1. 下列哪种仪器不属于现代仪器分析的范畴?()A. 光谱仪B. 色谱仪C. 显微镜D. 扫地2. 在紫外可见分光光度法中,哪种现象是由于电子跃迁引起的?()A. 瑞利散射B. 布鲁斯特角现象C. 康普顿效应D. 吸收光谱3. 下列哪种色谱法是基于组分在固定相和流动相之间的分配系数差异进行分离的?()A. 气相色谱B. 高效液相色谱C. 离子交换色谱D. 凝胶色谱4. 下列哪种检测器是高效液相色谱中常用的?()A. 紫外检测器B. 蒸发光散射检测器C. 热导检测器D. 火焰离子化检测器5. 在原子吸收光谱法中,下列哪种元素通常采用冷原子法进行测定?()A. 铜B. 铁C. 汞D. 铅二、判断题(每题1分,共5分)1. 现代仪器分析主要包括光学分析、电化学分析和色谱分析三大类。
()2. 红外光谱法主要用于定性分析,不能进行定量分析。
()3. 质谱法是一种通过测定离子质荷比来鉴定化合物的方法。
()4. 气相色谱中,固定相是气体,流动相是液体。
()5. 原子荧光光谱法是基于原子吸收光谱法原理的一种分析方法。
()三、填空题(每题1分,共5分)1. 现代仪器分析中,光学分析主要包括______、______和______等方法。
2. 色谱法中,根据分离原理不同,可分为______、______和______等类型。
3. 高效液相色谱的流动相通常为______,固定相通常为______。
4. 原子吸收光谱法中,原子化器的作用是使样品中的______转化为______。
5. 质谱法中,通过测定离子的______来确定化合物的分子量和结构信息。
四、简答题(每题2分,共10分)1. 简述红外光谱法的基本原理。
2. 简述原子发射光谱法与原子吸收光谱法的区别。
3. 简述高效液相色谱的分离过程。
4. 简述气相色谱中,毛细管色谱柱的优点。
5. 简述质谱法在药物分析中的应用。
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,得到的就是吸收光谱。
8、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。
仪器分析考试题及答案一、选择题1. 在高效液相色谱法(HPLC)中,用于分离化合物的主要是哪种机制?A. 吸附B. 分子筛选C. 离子交换D. 亲和力答案:B. 分子筛选2. 原子吸收光谱法(AAS)中,光源的作用是什么?A. 激发样品中的原子B. 测量样品的重量C. 测量样品的体积D. 测量样品的温度答案:A. 激发样品中的原子3. 核磁共振波谱法(NMR)中,化学位移的单位是什么?A. 赫兹(Hz)B. 波数(cm^-1)C. 特斯拉(T)D. 皮特斯拉(pT)答案:B. 波数(cm^-1)4. 红外光谱法(IR)主要用于分析样品中的哪种信息?A. 原子的能级跃迁B. 分子的振动模式C. 化合物的紫外吸收D. 放射性同位素的衰变答案:B. 分子的振动模式5. 质谱分析中,MS/MS指的是什么?A. 质谱与质谱的串联B. 质谱与色谱的联用C. 质谱仪器的操作模式D. 质谱分析的数据处理方法答案:A. 质谱与质谱的串联二、填空题1. 在气相色谱法(GC)中,固定相通常是涂覆在__________上的液体或固体,用于分离不同的化合物。
答案:载气管道2. 紫外-可见光谱法(UV-Vis)中,比尔-朗伯定律描述了溶液的吸光度与溶液中__________的浓度成正比。
答案:吸收剂3. 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)中,样品被转化为等离子体状态,这种等离子体具有极高的温度,可达__________。
答案:7000K至10000K4. X射线衍射(XRD)分析可以用来确定晶体的__________,进而了解材料的结构。
答案:晶格参数5. 拉曼光谱是一种非破坏性的分析技术,它可以用来检测样品中的__________振动。
答案:分子指纹三、简答题1. 请简述高效液相色谱法(HPLC)的工作原理及其在分析化学中的应用。
答:高效液相色谱法(HPLC)是一种用于分离、鉴定和定量混合物中各组分的色谱技术。
它通过将样品溶液注入色谱柱,并利用高压泵推动流动相(溶剂)通过柱子。
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。
最后线:指样品被测元素的含量如果不断降低,强度弱的谱线就从光谱图上消失,接着是次强的谱线消失,当含量将至一定值后,只剩下最后的谱线称为最后线。
荧光:分子从S1态的最低振动能级跃迁至S0各个振动能级所产生的辐射光称为荧光。
磷光:单重态的分子发生系间窜跃到三重态后,接着发生快速的振动弛豫到达三重态的最低振动能级,再由该激发态跃迁回基态的各个振动能级时,发射出的光便是磷光。
化学发光:因吸收化学反应能激发发光,称为化学发光。
生物发光:因发生在生物体内有酶类物质参与的化学发光。
振动松弛:分子吸收光辐射后,可被激发到任一振动能级。
在同一电子能级中,电子由高振动能级迅速(约10-12s)转至低振动能级,而将多余的能量以分子振动能形式消耗掉一部分,这样的过程称之为振动弛豫,是一种无辐射去激过程。
内转换:相同多重态间的无辐射去激叫内转换。
系间窜跃:不同多重态间的一种无辐射跃迁过程叫系间窜跃。
量子产率:荧光量子产率是物质荧光特性的重要参数,它反映了荧光物质发射荧光的的能力,其值越大,物质的荧光越强。
定义为φf=发射的光子数/吸收的光子数。
去激发光:荧光或磷光去活化的过程,都是激发态分子重回基态得得途径。
斯托克斯位移:由于荧光物质分子吸收的光经过无辐射去激的消耗后降至S1态的最低振动能级,因而发射的荧光的波长比激发光长,能量比激发光小,这种现象称为斯托克斯位移。
光致发光:物质因吸收光能而激发发光的现象。
重原子效应:苯环上取代上F、Cl、Br、I后,系间窜跃加强,其荧光强度随卤素的相对原子质量的增加而减弱,磷光效应增强的现象。
色散:由光源光谱成分中不同波长的不同群速度所引起的光脉冲展宽的现象。
等离子体:是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质,它广泛存在于宇宙中,常被视为是除去固、液、气外,物质存在的第四态。
自蚀:在发射光谱及吸收光谱中,在光源中谱线的辐射是从光源发光区域的中心轴辐射出来的,它将通过周围空间一段路程,然后向四周空间发射。
发光层四周的蒸汽原子,一般比中心原子处于较低的能级,因而当辐射能通过这段路程时,将被其自身的原子所吸收,而使谱线中心的强度减弱,这种现象称为自吸收。
当自吸现象严重时会使谱线消失就是所谓的自蚀现象。
质量分析器:质谱仪器中的核心器件,在磁场或电场的作用下使离子按质荷比分离的部件。
多普勒变宽:又称热变宽,是由原子不规则的热运动引起的.在原子蒸汽中,原子处于杂乱无章的热运动状态,当趋向光源方向运动时,原子将吸收频率较高的光波,当背离光源方向运动时,原子将吸收频率较低的光波,相对极大吸收频率而言,既有紫移(向高频率方向移动),又有红移(向低频率方向移动),这种现象叫多普勒变宽或热变宽.二.填空题1.光是一种电磁辐射,具有波粒二象性。
不同波长的光具有不同的能量,波长越长,频率越低,波数越低,能量越低。
2.发射光谱的特征是在暗背景上有明亮的谱线或谱区,吸收光谱的特征则是在连续的亮背景上有暗线或暗区。
3.分子产生红外吸收光谱应该具备的两个条件是:(1)辐射光子具有的能量与发生振动跃迁所需的能量相匹配;(2)辐射与物质分子之间有偶合作用,即分子振动必须伴随偶极矩的变化。
4.紫外—可见分光光度法的实际应用中,为了减小浓度的相对误差,提高测量的准确度,一般应控制待测溶液的吸光度在0.2~0.7,透射率为65%~20%。
5.正相色谱是指:流动相极性小于固定相;反向色谱是指流动相极性大于固定相。
6.速率理论的数学表达式为:H=A+B/U+C·U,A、B、C三项分别代表:涡流扩散项、分子纵向扩散项、传质阻力项。
7.选择性是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。
8.磷光的产生是指当受激分子降至S1的最低振动能级后,如果经系间窜跃至T1态,并经T1态的最低振动能级回到S0态的各振动能级,此过程辐射的光称为磷光。
9.样品中有a、b、c、d、e和f六个组分,它们在同一色谱柱上的分配系数分别为370、516、386、475、356和490,请排出它们流出色谱柱的先后顺序为: e、a、c、d、f、b。
三.写出下列英文缩写的中文含义原子吸收光谱法AAS 高效毛细管电泳HPCE红外吸收光谱法IR 核磁共振波谱法NMR高效液相色谱HPLC 电渗流EOF紫外UV 质谱分析法MS气相色谱法GC 毛细管区带电CZE薄层色谱TLC 超临界流体色谱SFC气液色谱LC四.图谱判断(紫外吸收光谱) (红外光谱)(核磁共振波谱) (色谱图)(质谱图)五.简答题1.为什么分子光谱总是带状光谱?答:因为在实际上,一个电子能级的跃迁往往叠加许多振动能级,而一个振动能级的跃迁又可能叠加许多转动跃迁。
若分子中的原子多于两个,跃迁的状态就更多样复杂,分子发生电子能级跃迁时的这种能级多重叠现象,决定了分子光谱的形状-光带光谱。
2.如何选择参比溶液?参比溶液的作用是什么?答:参比溶液选择的具体方法如下:当显色剂、试剂在测定波长下均无吸收时,用纯溶剂作参比溶液,称为空白溶剂;若显色剂和其它试剂无吸收,而试液中共存的其它离子有吸收,则用不加显色剂的试液为参比溶液,称为样品空白;当试剂、显色剂有吸收而试液无色时,以不加试液的试剂、显色剂按照操作步骤配成参比液,称试剂空白,总之,要求用参比液调A=0后,测得被测组分的吸光度的关系符合朗伯-比尔定律,参比溶液选择的原则是使试液的吸光度能真正反映待测物的浓度。
通常利用空白试验来消除因溶剂或器皿对入射光吸收和反射带来的误差。
作用:用适当的参比溶液在一定的入射光波下调节A=0,可以消除由此色皿、显色剂、溶剂和试剂对待测组分的干扰。
3.为什么双波长测定法无需使用参比溶液,只用样品溶液即可完全消除背景?答:双波长分光光度计是用两种不同的波长(λ1和λ2)的单色光交替照射试液,经光电倍增交替接收,测的是扣除了背景干扰的吸光度之差ΔA,ΔA=Δ2-ΔA1,只要λ1和λ2选择适当,ΔA就是扣除了背景吸收的吸光度,因此无需使用参比溶液,只用样品溶液即可完全扣除背景。
4.原子发射光谱法定量分析的基本公式为:㏒I=㏒c+㏒a为什么说该公式只有在低浓度时才成立?答:因为当浓度较大时,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,使谱线的强度减弱发生自吸收现象。
b自吸收常数,浓度低时,自吸收现象可忽略,b值接近于1,随着浓度增加,b值渐渐减小,当浓度足够大时,b值接近于0,此时谱线强度几乎达到饱和。
5.同一种原子的发光谱线为什么往往比吸收光谱的谱线多得多?答:因为吸收光谱的大多数谱线是原子中的价电子从基态到各激发态之间跃迁产生的,而原子发光谱中,除了电子从各激发态跃迁到基态外,还包含了不同激发态之间的跃迁,所以谱线比原子吸收谱线多。
6.何谓瑞线光源?原子吸收法中为什么要采用瑞线光源?简述空心阴极灯(HCL)产生特征性瑞线光源的基本原理。
答: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。
原因:1.瑞线光源能发射待测元素的共振线,且半宽度小于吸收谱线。
2.瑞线光源辐射有足够的稳定性。
3. 瑞线光源发射强度高。
4.使用寿命长。
5.背景辐射值小。
原理:当在阴极和阳极间施加足够大的直流电压后,电子由阴极高速射向阳极,运动中与内充惰性气体原子碰撞并使其电离,电离产生的正离子在电场作用下高速撞击阴极内壁被测元素的原子,使其以激发态的形式溅射出来,当它很快从激发态返回基态时,便辐射出该金属元素的特征共振线。
7.什么是化学位移?试简述化学位移有什么重要作用?有哪些因素影响化学位移?答:化学位移是核外电子云对抗外加磁场的电子屏障作用所引起共振时磁感应强度及共振频率的位移。
作用:根据化学位移的大小来判断原子核所处的化学环境,也就是物质的分子结构。
影响因素:1.电负性:电负性越强。
绕核的电子云密度越小,对核产生的屏蔽作用越弱,共振信号移向低场。
2.磁各向异性效应:质子与某一基因的空间关系有时会影响质子化学位移的效应。
3.其他因素:当分子形成氢键时,质子周围电子云密度下降,具有氢键的质子比没有氢键的质子化学位移大,温度、PH也会影响化学位移。
8.什么是自旋偶合、自旋分裂?它们是怎样产生的?答:自旋偶合:自旋量子数不为零的核在外磁场中会存在不同能级,这些核处在不同自旋状态,会产生小磁场,产生的小磁场将与外磁场产生叠加效应,使共振信号发生分裂干扰。
这种核的自旋之间产生的相互干扰称为自旋偶合。
自旋分裂:指质子受到相邻基因的质子的自旋状态的影响,使其吸收峰裂分谱线增加的现象。
产生:它们是由于相邻质子间的相互作用引起的裂峰或裂分谱线增加的现象。
9.色谱分析法的最大特点是什么?它有哪些类型?答:最大特点:分离效率高。
分类:1.按两相状态分:a.气象色谱(气-固色谱、气-液色谱)b.液相色谱(液-固色谱、液-液色谱)c.超临界流体色谱。
2.按固定相的外形及性质分:a.柱色谱(填充柱色谱和空心毛细管柱色谱)b.薄层色谱c.纸色谱。