仪器分析[第二章电位与电导分析法]山东大学期末考试知识点复习

一．判断题1.电化学分析法仅能用于无机离子的测定。

（×）2.电位测量过程中，电极中有一定的电流流过，产生电极电位。

（×）3.液接电位产生的原因是由于两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率。

（√）4.液接电位的产生是由于两相界面处存在着电阻层。

（×）5.参比电极必须具备的条件是只对特定离子有响应。

（×）6.参比电极的电极电位不随温度变化是其特性之一。

（×）7.甘汞电极的电极电位随电极内KCl溶液浓度的增加而增加。

（×）8.参比电极具有不同的电极电位，且电极电位的大小取决于内参比溶液。

（√）9.Hg电极是测量汞离子的专用电极。

（×）10.晶体膜电极具有很高的选择性，这是因为晶体膜只让特定离子穿透而形成一定的电位。

（×）11.甘汞电极和Ag-AgCl电极只能作为参比电极使用。

（×）12.具有不对称电位是膜电极的共同特性，不同类型膜电极的不对称电位的值不同，但所有同类型膜电极（如不同厂家生产的氟电极）不对称电位的值相同。

（×）13.玻璃膜电极使用前必须浸泡24h，在玻璃表面形成能进行H+离子交换的水化膜，故使用膜电极使用前都必须浸泡较长时间。

（×）14.离子选择电极的电位与待测离子活度成线性关系。

（×）15.改变玻璃电极膜的组成可制成对其他阳离子响应的玻璃电极。

（√）16.玻璃电极的不对称电位可以通过使用前在一定pH溶液中浸泡消除。

（×）17.不对称电位的存在主要是由于电极制作工艺上的差异。

（×）18.氟离子选择电极的晶体膜是由高纯LaF3晶体制作的。

（×）19.Kij称为电极的选择性系数，通常Kij<<1，Kij值越小，表明电极的选择性越高。

（√）20.离子选择性电极的选择性系数是与测量浓度无关的常数，可以用来校对干扰离子产生的误差，使测量更准确。

分子光谱法：、、F原子光谱法：电化学分析法：电位分析法、电位滴定色谱分析法：、质谱分析法：、⒈经典分析方法及仪器分析方法有何不同？经典分析方法：是利用化学反响及其计量关系，由某量求待测物量，一般用于常量分析，为化学分析法。

仪器分析方法：是利用精细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、含量及化学构造的一类分析方法，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根底，仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤，二者相辅相成。

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、精确、可部分扣除偶尔误差。

须要标准比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及试样的条件尽量保持一样。

二、标准参与法〔添加法、增量法〕特点：由于测定中非待测组分组成变更不大，可消退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，仪器输出信号及待测组分浓度符合线性关系的状况三、内标法特点：可扣除样品处理过程中的误差应用要求：内标物及待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近，在一样检测条件下，响应相近，内标物既不干扰待测组分，又不被其他杂质干扰1、汲取光谱和放射光谱的电子能动级跃迁的关系汲取光谱：当物质所汲取的电磁辐射能及该物质的原子核、原子或分子的两个能级间跃迁所须要的能量满意Δ的关系时，将产生汲取光谱。

→M*2、带光谱和线光谱带光谱：是分子光谱法的表现形式。

分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变更产生。

线光谱：是原子光谱法的表现形式。

原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变更产生的。

2、原子汲取定量原理：频率为ν的光通过原子蒸汽，其中一部分光被汲取，使透射光强度减弱。

3、谱线变宽的因素(131)：⑴多普勒〔〕宽度ΔυD：由原子在空间作无规热运动所致。

故又称热变宽。

宽度随温度上升和相对原子质量减小而变宽。

仪器分析期末习题总结及答案仪器分析期末习题总结及答案一、选择题1. 以下哪项不是仪器分析的主要方法？A. 色谱分析B. 电化学分析C. 核磁共振分析D. 微生物分析答案：D2. 以下哪个仪器适用于气体分析？A. 紫外可见分光光度计B. 红外光谱仪C. 电感耦合等离子体质谱仪D. 原子吸收光谱仪答案：C3. 以下哪项是色谱分析的原理？A. 原子的不同质量可以通过磁场作用下的轨道半径大小来区分B. 分析物会在高温下分解成原子，然后通过光的吸收来检测C. 样品在流动相和固定相之间分离，通过不同迁移速度来定量D. 分析物会在红外光的照射下发生拉曼散射，然后通过光的散射来检测答案：C4. 以下哪项不是电化学分析的方法？A. 极谱法B. 恒电位滴定法C. 微克级气相色谱法D. 电导法答案：C5. 比较以下体系的pH值，哪个最为酸性？A. pH = 7B. pH = 4C. pH = 9D. pH = 14答案：B二、填空题1. GC-MS是指气相色谱联用____________分析仪器。

答案：质谱2. 氢离子浓度在10^-3 mol/L的溶液的pH值为__________。

答案：33. 电感耦合等离子体质谱仪是一种高灵敏度、高____________，用于无机分析的方法。

答案：选择性4. 气体分子通过驱动力作用在色谱柱上迁移的速度与其分配系数成____________依赖关系。

答案：反比5. 电导法是通过测量电解质溶液电导率来确定_________________的含量。

答案：离子三、简答题1. 请简要解释原子吸收光谱仪的工作原理。

答案：原子吸收光谱仪是利用原子吸收的特性来进行分析的仪器。

首先，样品需要通过化学方法将其转化为气态的原子状态。

然后，样品原子经过吸收池，与光源所发出的特定波长的光发生共振吸收作用。

通过测量吸收光的强度，我们可以确定样品中所含有的特定元素的浓度。

2. 什么是红外光谱仪？简要介绍其在分析领域的应用。

大二化学仪器分析知识点化学仪器分析是一个重要的化学分析技术领域，涉及多种仪器的原理、操作和应用。

对于大二化学专业的学生来说，了解和掌握化学仪器分析的知识点是非常重要的。

本文将介绍一些大二化学仪器分析中的关键知识点，帮助学生更好地理解并应用于实践。

一、电化学方法1. 电化学分析基本原理：电化学方法是利用电极与溶液中的物质发生氧化还原反应进行分析的方法。

通过测定电流、电压等电化学参数，可以获得样品中物质的含量信息。

2. 电极的分类与特点：常见的电极有玻璃电极、金属电极、气体电极等。

不同类型的电极具有不同的应用范围和特点。

3. 电化学分析方法：包括电位滴定法、电位分析法、电导法、极谱法等。

每种方法有其独特的测量原理和应用场景。

二、光谱分析方法1. 紫外可见吸收光谱：利用物质对紫外或可见光的吸收特性，来了解物质的结构和含量。

常见的仪器有紫外可见分光光度计。

2. 红外光谱：利用物质对红外光吸收的特性，了解化合物的结构和特性。

常见的仪器有红外光谱仪。

3. 原子吸收光谱：利用原子对特定波长的光的吸收特性，测定样品中特定元素的含量。

常见的仪器有火焰原子吸收光谱仪和石墨炉原子吸收光谱仪。

三、色谱分析方法1. 气相色谱：根据物质在气相载体中的分配行为，来分离和定量分析混合物。

常见的仪器有气相色谱仪。

2. 液相色谱：根据物质在液相载体中的分配行为，来进行分离和定量分析。

常见的仪器有高效液相色谱仪和离子色谱仪。

四、质谱分析方法1. 质谱仪原理：利用质谱仪对化合物分子进行分析和测定，常见的质谱仪有质谱联用仪和飞行时间质谱仪等。

2. 质谱指纹图谱：利用质谱仪对样品进行分析，通过分析得到的质谱指纹图谱来鉴定和定量物质。

五、其他仪器分析方法1. 热分析：通过对样品在升高温度过程中的物理和化学性质的变化进行分析，包括差示扫描量热法、热重分析法等。

2. 核磁共振：通过对样品中的核自旋进行磁共振现象的研究，来了解样品的分子结构和化学环境。

仪器分析知识点复习汇总仪器分析是化学分析中的一个重要分支，主要研究利用各种仪器设备进行样品分析和检测的方法和技术。

下面是仪器分析的一些知识点复习汇总：1.基本概念：仪器分析是利用仪器设备对样品进行分析和检测的方法。

仪器分析可以分为定性分析和定量分析两个方面。

2.仪器分类：仪器主要分为电化学仪器、光谱仪器、质谱仪器、色谱仪器、微量元素分析仪器等几个大类。

3.电化学仪器：电化学仪器包括电解池、电渗析仪、电导仪、计时电位计等，主要用于电化学分析和电化学过程研究。

4.光谱仪器：光谱仪器包括分光光度计、紫外可见分光光度计、荧光光谱仪、红外光谱仪等，主要用于分析和检测样品的光谱特性。

5.质谱仪器：质谱仪器包括质谱仪和气相色谱-质谱联用仪，可用于分析样品中的有机化合物的结构和组成。

6.色谱仪器：色谱仪器包括气相色谱仪、液相色谱仪、离子色谱仪等，主要用于分离和定性分析样品中的化合物。

7.微量元素分析仪器：微量元素分析仪器包括火焰原子吸收光谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等，主要用于测定样品中的微量元素含量。

8.仪器分析的步骤：仪器分析通常包括样品的制备、测量条件的选择与优化、光谱或电位的测量、数据处理与结果分析等几个步骤。

9.仪器分析中的常见问题：仪器分析中常见的问题包括仪器的灵敏度、选择性、准确度和重现性等。

灵敏度指的是仪器检测样品中目标物质的能力，选择性指的是仪器只检测样品中的目标物质而不受其他物质的干扰，准确度指的是仪器检测结果与真实值之间的偏差，重现性指的是多次测量同一样品的结果之间的一致性。

10.仪器分析的应用：仪器分析广泛应用于环境监测、食品质量安全检测、医药检验等领域。

在环境监测中，仪器分析可以检测大气中的污染物、水中的有机污染物和无机污染物等。

在食品质量安全检测中，仪器分析可以检测食品中的农药残留、重金属含量等。

在医药检验中，仪器分析可以分析药物的纯度、含量等。

以上是仪器分析的一些基本知识点复习汇总。

第二章电位与电导分析法重点内容概要一、电位分析法1．电位分析基本原理与过程将两支电极(如饱和甘汞电极和玻璃电极）放入溶液，测量时（1）两支电极间的电位差△E=E+一E－十EL= E测；(2)在两支电极间施加一个反向的外加电压E外，且E外=E测，并使外加电压随两支电极间电位变化；(3)E外与E测大小相等，方向相反,则电路中I=0,即测定过程中并没有电流流过电极;（4)电位分析时的两支电极分别称为参比电极和指示电极；(5)由于参比电极保持相对恒定，测定不同溶液时,两电极间电动势变化反映指示电极电位变化,指示电极电位与试样溶液中待测组分活度有关，故由电动势的大小可以确定待测溶液的活度(常用浓度代替)大小。

2．液体接界电位(EL)液体接界电位：在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微小的电位差，称之为液体接界电位。

液体接界电位的产生是由于两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率而引起的。

如果两种溶液组成相同，浓度不同，接触时，高浓度区向低浓度区扩散,由于正负离子迁移速率不同，溶液两边分别带有电荷，也出现液界电位。

3．参比电极与指示电极参比电极：电极电位不随测定溶液和浓度变化而保持相对恒定的电极。

指示电极：电极电位随测量溶液和浓度不同而变化。

三种参比电极：标准氢电极（标准，不常用）；甘汞电极；银－氯化银电极.五种指示电极：①第一类电极——金属－金属离子电极,一个相界面;②第二类电极——金属－金属难溶盐电极，两个相界面(常用作参比电极）;③第三类电极-—汞电极;④惰性金属电极;⑤膜电极——最重要的一类电极。

4．膜电极(离子选择性电极）——最重要的一类电极(1)特点：仅对溶液中特定离子有选择性响应。

（2）膜电极的关键是选择膜的敏感元件。

（3）敏感元件有单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜等。

(4)膜内外被测离子活度不同从而产生电位差。

将膜电极和参比电极一起插到待测溶液中，则电池结构为（5）当膜电极放入待测溶液中时,敏感膜位于待测溶液和内充溶液之间。

仪器分析复习资料（背诵）一、填空题1.色谱分析方法的分类：按流动相的物态分为：气相色谱法、液相色谱法、超临界流体色谱法；按固定相的物态分为：气-固色谱法、气-液色谱法、液固色谱法和液液色谱法。

按固定相使用的形式分为柱色谱法、纸色谱法、薄层色谱法。

按分离过程的机制分为：吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法和排阻色谱法。

2.红外光谱原理：红外吸收光谱又称为分子振动转动光谱。

分子的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱，而只能得到分子的振动-转动光谱，这种光谱称为红外吸收光谱。

3.色谱柱效能的含量：塔板数n和塔板高度H 。

4.PH电极的变化及浓度变化：离子选择性电极是一种以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。

pH 玻璃电极，就是具有氢离子专属性的典型离子选择性电极。

A. 指示电极：在原电池中，借以反映离子活度的电极。

即电极电位随溶液中待测离子活度的变化而变化，并能指示待测离子活度。

B. 工作电极：在电解池中，发生所需要电极反应的电极。

C. 参比电极：电极电位稳定且已知，用作比较标准的电极。

电化学分析中常用的参比电极是：SCE和Ag/AgCl电极。

但实际上，ΔE M≠0，跨越玻璃膜仍有一定的电位差，这种电位差称为不对称电位(ΔE不对称)，它是由玻璃膜内外表面情况不完全相同而产生的。

5 色谱通用检测器（气相、液相….）气相：A、浓度型：热导检测器、电子捕获器B、质量型：氢火焰离子化检测器、火焰光度检测器（热电子、氢火焰）液相：紫外光度检测器、荧光检测器、示差折光检测器、蒸发光散射检测器、电导检测器（四光+电导）。

6 原子吸收测样条件：a、光源发射线的半宽度小于吸收线的半宽度b、发射线的中心频率与吸收线的中心频率相重合。

7 原子吸收空心阴极灯的操作条件（3个空）能辐射锐线、能辐射待测元素的共振线并且具有足够的强度确保有足够的信噪比、辐射的光强度必须稳定且背景小。

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。

仪器分析[第一章绪论]山东大学期末考试知识点复习第一章绪论重点内容概要1．仪器分析的分类与特点仪器分析分为电化学分析、色谱分析、光分析、质谱分析及热分析五大部分。

电化学分析包括电位分析、电导分析、库仑分析及伏安分析；色谱分析包括气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱、薄层色谱和毛细管电泳等；光分析(光谱法和非光谱法)包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法、x射线光谱法、分子荧光和磷光光度法、化学发光分析法、紫外一可见光谱法、红外光谱法、拉曼光谱法和核磁共振波谱法等。

仪器分析的特点：①速度快；②灵敏度高；③重现性好；④样品用量少；⑤选择性高。

局限性是仪器装置复杂，相对误差较大。

2．分析化学发展的三个阶段通常将分析化学的发展分为三个阶段或三次变革：阶段一：20世纪初，依据溶液中四大反应平衡理论，形成了分析化学的理论基础，使分析化学由一门操作技术变成一门科学，形成了分析化学的第一次变革。

阶段二：20世纪40年代以后，由于物理学、电子学的发展，半导体材料工业和原子能工业生产的需要，使仪器分析处于大发展时期。

这时期的一系列重大科学发现，为仪器分析的建立和发展奠定基础。

仪器分析的发展引发了分析化学的第二次变革。

阶段三：20世纪80年代初出现了以计算机应用为标志的分析化学第三次变革。

3．计算机对仪器分析发展的促进作用计算机对仪器分析发展的促进作用表现在：促进了仪器分析自动化；促进新型分析仪器的出现；实现分析仪器的智能化和网络化。

4．仪器分析中的计算机应用的主要方面仪器分析中的计算机应用的主要方面包括：计算机控制下的数据采集；计算机自动控制；计算机数据处理；专家系统与人工智能；网络技术与虚拟技术等。

5．信息和熵设一事件有几种可能性，各自的概率为p，Shannon定义信息熵为i(1-1) 熵是事件不确定程度的度量，不确定程度越大，熵就越大。

对于一个概率密度为p(x)的连续型分布熵的定义为(1-2) 信息量I为(1-3) 如果事件发生后的概率不等于1，即它是不确定的，则信息量可表示为（1-4）是事件发生后的概率。

基础部分1基线：当色谱柱后没有组分进入检测器时，在实验操作条件下，反映检测器系统噪声随时间变化的线2死时间：指不被固定相吸附或溶解的气体从进样开始到柱后出现浓度最大值所需的时间3保留时间：指被测组分从进样开始到柱后出现浓度最大值所需的时间4调整保留时间：指扣除死时间后的保留时间5保留值：试样中各组分在色谱柱中的滞留时间的数值6相对保留值：指组分2的调整保留时间与另一组分1的调整保留时间之比（公式见P7）7分配系数：在一定温度下组分在两相之间分配达到平衡时浓度比称为分配系数（公式见P9）8分配比：在一定温度、压力下在两相间达到平衡时，组分在两相中的质量比（公式见P10）9速率公式：H=A+B/u+CuA涡流扩散相：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，因而引起色谱峰的扩张A=2λd pλ：填充的不均匀性d p：填充物的平均直径提高柱效：使用适当细粒度和颗粒均匀的担体，填充均匀，B/u分子扩散项：由于试样组分被载气带入色谱柱后，是以“塞子”的形式存在于柱的很小一段空间中，在“塞子”的前后存在着浓度差而形成浓度梯度，因此使运动着的分子产生纵向扩散。

B=2γDgγ：载体填充在柱内引起的扩散路径弯曲因子D：组分在流动相中的扩散系数提高柱效：B/u与流速有关，流速↓，滞留时间↑，扩散↑;Dg∝(M载气)-1/，M载气↑，B值↓，采用分子质量较大的载气Cu:传质阻力相：气相传质阻力（Cg）样品组分从气相移动到固定相表面及其返回的过程。

提高柱效：采用粒度小的填充物和电工对分子质量小的气体作载气（见P16）液相传质阻力系数（Cl ）样品组分从固定相的气/液界面移动到液相内部及返回的传质过程10色谱峰的标准偏差、半峰宽度、峰底宽度：标准偏差x：即0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半。

半峰宽度Y1/2：一半峰高处的宽度Y1/2 =2.354 x峰底宽度Y：过峰两侧拐点的切线与基线焦点的间距。

第二章电位分析法Potentiometry第二章§2.1电位分析法概述§2.2电位分析法中的电极§2.3离子选择性电极的基本特征§2.4直接电位法§2.5电位滴定法§2.6测量仪器§2.7 电位滴定法§2.1 电位分析法概述电位分析法是电化学分析法的重要分支，它的实质是通过在零电流条件下测定两电极间的电位差（即两电极和溶液所构成的原电池的电动势）来进行分析测定。

它包括电位分析法和电位滴定法。

其基本测定装置如图2-1所示。

参比电极指示电极(离子选择性电极)电位差计-256.20mV图2-1 直接电位法测定装置一. 直接电位测定法原理：在直接电位分析法中，指示电极的电极电位（ϕ指示）与待测定离子的活度（或在一定条件下的浓度）符合Nernst 方程式：根据测量到的某一电极的电极电位，从Nernst 关系式电极电位与待测离子的活度αi 的关系直接求得待到离子活度（或浓度）。

这就是直接电位测定法的依据。

i nF RTK αϕlog 303.2±=（2-1）二. 电位滴定法的原理在滴定分析法中，滴定进行到化学计量点附近时，将发生浓度（活度）的突变（滴定突跃）。

如果在滴定过程中在滴定溶液中插入一对适当的电极，则在化学计量点附近则可以观察到电极电位的突变（电位突跃），因而根据电极电位突跃可确定终点的到达，从所消耗的滴定剂的体积及其浓度来计算待测物的含量。

这就是电位滴定法的原理。

§2.2 电位分析法中的电极种类指示电极在电位分析中，构成电池的两个电极，其中一个电极，其电位随待测离子的浓度的变化而变化，能指示溶液中待测离子的活度（或浓度）及其变化，称为指示电极。

参比电极测定指示电极的电位则要求另一个电极其电极电位不受试液组成变化的影响，而且有较恒定的数值，该电该电极称为参比电极。

*从原则上讲，在第一章中讲到的各类电极均可作为指示电极，但其中用的最多的是膜电极，亦即各种离子选择性电极，对于其作用的基本原理和方法本章将作重点介绍。