物质的组成成份分析方法

1、物质的组成成份分析方法常见的化学成分分析方法一、化学分析方法化学分析从大类分就是指经典的重量分析与容量分析.重量分析就是指根据试样经过化学实验反响后生成的产物 的质量来计算式样的化学组成 ,多数就是指质量法.容量法就是指根据试样在反响中所需要消耗的标准试液的体积.容 量法即可以测定式样的主要成分 ,也可以测定试样的次要成分.1、1重量分析指采用添加化学试剂就是待测物质转变为相应的沉淀物,并通过测定沉淀物的质量来确定待测物的含量.1、2容量分析滴定分析主要分为酸碱滴定分析、络合滴定分析、氧化复原滴定分析、沉淀滴定分析.酸碱滴定分析就是指以酸碱中与反响为原理,利用酸性标定物来滴定碱性物质或利用碱性

2、标定物来滴定酸性待测物最后以酸碱指示剂如酚酗:等的变化来确定滴定的终点,通过参加的标定物的多少来确定待测物质的含量.络合滴定分析就是指以络合反响 形成配合物反响为根底的滴定分析方法. 如EDTA与金属离子发生显色反响来确 定金属离子的含量等. 络合反响广泛地应用于分析化学的各种别离与测定中,如许多显色剂,萃取剂,沉淀 剂,掩蔽剂等都就是络合剂,因此,有关络合反响的理论与实践知识 ,就是分析化学的重要内容之一.氧化复原滴定分析：就是以溶液中氧化剂与复原剂之间的电子转移为根底的一种滴定分析方法.氧化复原滴定法应 用非常广泛,它不仅可用于无机分析,而且可以广泛用于有机分析,许多具有氧化性或复原性的有

3、机化合物可以用氧化还 原滴定法来加以测定.通常借助指示剂来判断.有些滴定剂溶液或被滴定物质本身有足够深的颜色,如果反响后褪色那么其本身就可起指示剂的作用 ,例如高镒酸钾.而可溶性淀粉与痕量碘能产生深蓝色,当碘被复原成碘离子时,深蓝色消失因此在碘量法中,通常用淀粉溶液作指示剂.沉淀滴定分析：就是以沉淀反响为根底的一种滴定分析方法,又称银量法以硝酸银液为滴定液,测定能与Ag+反响生成难溶性沉淀的一种容量分析法.虽然可定量进行的沉淀反响很多,但由于缺乏适宜的指示剂,而应用于沉淀滴定的反 应并不多,目前比拟有实际意义的就是银量法.二、仪器分析2、1电化学分析就是指应用电化学原理与技术,就是利用原电池模

4、型的原理来分析所测样品的电极种类及电解液的组成及含量与两 者之间的电化学性质的关系而建立起来的一类分析方法.现在一般就是使用电化学工作站来对样品进行测试.其特点 就是灵敏度高,选择T好,设备简单,操作方便,应用范围广.根据测量的电信号不同,电化学分析法可分为电位法、电解法、电导法与伏安法.电位法就是通过测量电极电动势以求得待测物质含量的分析方法.假设根据电极电位测量值,直接求算待测物的含量称为直接电位法；假设根据滴定过程中电极电位的变化以确定滴定的终点,称为电位滴定法.电解法就是根据通电时,待测物在电她电极上发生定量沉积的性质以确定待测物含量的分析方法.电导法就是根据电解质溶液中溶质溶度的不同

5、,其电导率也不同的原理,而测量分析溶液的电导以确定待测物含量的分析方法.伏安法就是将一微电极插入待测溶液中,根据被测物质在电解过程中的电流-电压变化曲线来进行定性或定量分析的一种电化学分析方法.2、2光化学分析光化学分析就是基于能量作用于物质后,根据物质发射、吸收电磁辐射以及物质与电磁辐射的相互作用来进行分析的化学分析方法.其主要可分为光谱法与非光谱法两大类.光谱法就是基于辐射能与物质相互作用时,测量有无之内不物质的组成成份分析方法发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长与强度而进行分析的方法.主要有原子吸收光谱 法AAS、原子发射光谱法AES、原子荧光分析法AFS、红外光

6、谱法IR等.非光谱法就是基于光的波动性而对物质 进行测试,主要有分光光度法与旋光法等.2、2、1原子吸收光谱法AAS原子吸收光谱法就是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射,使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的.由于各种原子中电子的能级不同,将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光,这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长,由此可作为元素定性的依据,而吸收辐射的强度可作为定量的依据.其根本原理就是每一种元素的原子不仅可以发射一系列特征谱线,也可以吸收与发射线波长相同的特征谱线.当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时,即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态一

7、般情况下都就是第一激发态所需要的能量频率时,原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线,使入射光减弱.特征谱线因吸收而减弱的程度称吸光度A,与被测元素的含量成正比：A=KC 式中K为常数;C为试样浓度;K包含了所有的常数.此式就就是原子吸收光谱法进行定量分析的理论根底由于原子能级就是量子化的,因此,在所有的情况下,原子对辐射的吸收都就是有选择性的.由于各元素的原子结构与外层电子的排布不同,元素从基态跃迁至第一激发态时吸收的能量不同,因而各元素的共振吸收线具有不同的特征.2、2、2原子发射光谱法AES原子发射光谱法就是依据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下,发射特征的电磁辐射,

8、而进行元素的定性与定量分析的方法,就是光谱学各个分支中最为古老的一种,可同时检测一个样品中的多种元素.其根本原理就是各物质的组成元素的原子的原子核外围绕着不断运动的电子,电子处在一定的能级上,具有一定的能量.从整个原子来瞧,在一定的运动状态下,它也就是处在一定的能级上 ,具有一定的能量.在一般情况下 ,大多数原子 处在最低的能级状态,即基态.基态原子在激发光源即外界能量的作用下,获得足够的能量,其外层电子跃迁到较高能级 状态的?t发态,这个过程叫激发.处在激发态的原子就是很不稳定的,在极短的时间内10s外层电子便跃迁回基态或其它较低的能态而释放出多余的能量.释放能量的方式可以就是通过与其它粒子

9、的碰撞,进行能量的传递,这就是无辐射跃迁,也可以以一定波长的电磁波形式辐射出去,其释放的能量及辐射线的波长 频率要符合波尔的能量定律.2、2、3原子荧光分析法AFS原子荧光分析法就是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的发射光谱分析法.但所用仪器与原子 吸收光谱法相近.原子荧光光谱分析法具有很高的灵敏度,校正曲线的线性范围宽,能进行多元素同时测定.原子荧光光谱就是介于原子发射光谱与原子吸收光谱之间的光谱分析技术.其根本原理就是通过测量待测元素的原子蒸气在一定波长的辐射能激发下发射的荧光强度而进行定量分析.原子 荧光的波长在紫外、可见光区.气态自由原子吸收特征波长的辐射后,原子的外层电

10、子从基态或低能态跃迁到高能态,约经10-8秒,又跃迁至基态或低能态,同时发射出荧光.假设原子荧光的波长与吸收线波长相同,称为共振荧光；假设不同,那么称为非共振荧光.共振荧光强度大,分析中应用最多.在一定条件下,共振荧光强度与样品中某元素浓度成正比,从而通过测试共振荧光的强度来确定待测元素的含量.2、2、4分光光度法分光光度法就是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度,对该物质进行定性与定量分析的方法.其根本原理就是在分光光度计测试中,将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时,便可得到与不同波长相对应的吸收强度.再以波长 入为横坐标,吸收强度A为纵坐标,就可绘出该

11、物质的吸收光谱曲线.利用该曲线进行物 质定性、定量的分析方法,称为分光光度法,也称为吸收光谱法.用紫外光源测定无色物质的方法,称为紫外分光光度法用可见光光源测定有色物质的方法,称为可见光光度法.物质的组成成份分析方法2、2、5旋光法旋光法就是基于许多物质都具有旋光性又称光学活性如含有手征性碳原子的有机化合物,从而利用物质的旋光性质测定溶液浓度的方法.其根本原理就是将样品在指定的溶剂中配成一定浓度的溶液,采用旋光计测得样品的旋光度并算出比旋光度,然后与标准比拟,或以不同浓度溶液制出标准曲线即工作曲线,求出含量.2、3色谱分析色谱分析就是指通过利用不同物质在不同相态的选择性分配,以流动相对固定相中

12、的混合物进行洗脱 ,混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动,最终到达别离的效果.色谱法中有两个相,一个相就是流动相,另一个相就是固定 相.如果用液体作流动相,就叫液相色谱,用气体作流动相,就叫气相色谱.2、3、1气相色谱法气相色谱法的根本原理就是利用气相色谱仪中的一根流通型的狭长管道色谱柱.在色谱柱中,不同的样品由于具有不同的物理与化学性质,与特定的柱填充物固定相有着不同的相互作用而被气流 载气,流动相以不同的速率带动. 当化合物从柱的末端流出时,它们被检测器检测到,产生相应的信号,并被转化为电信号输出.在色谱柱中固定相的作用就 是别离不同的组分,使得不同的组分在不同的时间 保存时间从柱

13、的末端流出.其它影响物质流出柱的顺序及保存时间 的因素包括载气的流速 温度等.而气相色谱法中可以使用的检测器有很多种,最常用的有火焰电离检测器 FID与热导检测器TCD.2、3、2液相色谱法液相色谱法的根本原理就是基于混合物中各组分对两相亲与力的差异.根据固定相的不同,液相色谱分为液固色谱、液液色谱与键合相色谱.应用最广的就是以硅胶为填料的液固色谱与以微硅胶为基质的键合相色谱.根据固定相的形 式,液相色谱法可以分为柱色谱法、纸色谱法及薄层色谱法.按吸附力可分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱与凝 胶渗透色谱.近年来,在液相柱色谱系统中加上高压液流系统,使流动相在高压下快速流动,以提升别离效果,

14、因此出现了高效又称高压液相色谱法.检测器主要有紫外吸收检测器、荧光检测器、电化学检测器与折光示差检测器,其中以紫外吸收检测器使用最广.2、4波谱分析波谱分析就是指物质在光 电磁波的照射下,引起分子内部某种运动,从而吸收或散射某种波长的光,将入射光强度变化或散射光的信号记录下来,得到一张信号强度与光的波长或波数频率或散射角度的关系图,用于物质结构、组成及化学变化的分析,这就叫波谱法.波谱法主要包括红外光谱、紫外光谱、核磁共振与质谱,简称为四谱.除此之外还包含有拉曼光谱等.2、4、1红外光谱法IR红外光谱法就是分子吸收光谱的一种 ,就是通过将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上,某些特定波长的

15、红外射线被吸收,形成这一分子的红外吸收光谱. 每种分子都有由其组成与结构决定的独有的红外吸收光谱,据此可以对分子进行结构分析与鉴定.主要就是应用于测试有机分子的价键结构以及官能团的种类等.其根本原理就是当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率与红外光的频率一时,分子就吸收能量由原来的基态振转动能级跃迁到能量较高的振 转动能级,分子吸收红外辐射后发生振动与转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收.所以,红外光谱法实质上就是一种根据分子内部原子间的相对振动与分子 转动等信息来确定物质分子结构与鉴别化合物的分析方法.2、4、2紫外光谱法UV紫外光谱法就是测定物质分子

16、在紫外光区吸收光谱的分析方法.其根本原理就是物质吸收紫外光后,其价电子从低能级向高能级跃迁,须吸收波长在2001000 nm范围内的光,此波长恰好落在紫外-可见光区域,从而产生相应的吸收峰.物质的组成成份分析方法并非所有的有机物质在紫外光区都有吸收,只有那些具有共轲双键兀键的化合物,其兀电子易于被激发发生跃迁,在紫外光区形成特征性的吸收峰.2、4、3核磁共振谱法NMR核磁共振谱法就是指具有核磁性质的原子核或称磁性核或自旋核,在高强磁场的作用下,吸收射频辐射,引起核自旋能级的跃迁所产生的波谱,叫核磁共振波谱.而利用核磁共振波谱进行分析的方法,叫做核磁共振波谱法.2、4、4质谱法质谱法就是指用电场

17、与磁场将运动的离子带电荷的原子、分子或分子碎片,有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子与离子-分子相互作用产生的离子按它们的荷质比别离后进行检测的方法.测出离子准确质量即可确定离子的化合物组成.这就是由于核素的准确质量就是具有多位小数,决不会有两个核素的质量就是一样的,而且决不会有一种核素的质量恰好就是另一核素质量的整数倍.分析这些离子即可获得化合物的分子量、化学结构、裂解规律与由单分子分解形成的某些离子间存在的某种相互关系等信息.其根本原理就是使试样中各组分进行电离生成不同荷质比的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器利用电场与磁场使发生相反的速度色散,在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转,即速度慢的离子依然偏转大,速度快的偏转小；当两个场的偏转作用彼此补偿时,它们的轨道便相交于一点.与此同时,在磁场中还能发生质量的别离 ,这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上,不同质荷比的离子聚焦在不同的点上,将它们分别聚焦而得到质谱图从而确定其质量.2、4、5拉曼光谱法拉曼光谱法就是一种散射光谱.拉曼光谱分析法就是基于印度科