仪器分析课程知识点总结

1、课程知识点归纳1 .电磁辐射的波粒二象性，分别用哪些参数表示（波动性：折射、衍射、干涉和散射现象，可以用波长、频率和速度等参数来描述；粒子性：能量E=hv）u=入vE=hv=hc/入波长：入每个光子能量：EJ/mol频率：v辐射传播速度：uh=6.626X10-34Js2 .电磁辐射能量与波长、频率的关系E=hv3 .紫外-可见吸收光谱法的波长范围180nm-780nm4 .生色基团、助色基团、红移、蓝移发色基团（生色基团）凡是能导致化合物在紫外及可见光区产生吸收的基团，不论是否显色都是发色基团。助色集团，它们孤立的存在于分子式中时，在紫外-可见光区内不一定产生吸收。但当它与发色基团相连时，能

2、使发色基团的吸收谱带明显地发生改变。红移由于取代基作用或溶剂效应导致发色基团的吸收峰向长波长移动的现象。蓝移由于取代基作用或溶剂效应导致发色基团的吸收峰向短波长移动的现象。5 .影响化合物紫外-可见光谱的因素1 .共腕效应的影响同分异构体之间双键位置或基团排列位置不同，分子的共腕程度不同，它们的紫外-可见吸收波长及强度也不同。2 .分子离子化的影响若化合物在不同的pH介质中能形成阳离子或阴离子，则吸收带会随分子的离子化而改变。3 .取代基的影响取代基对吸收带波长的影响程度与取代基的性质及其在分子中的相对位置有着密切的关系。4 .溶剂的影响在不同溶剂中测一种纯物质的紫外-可见光谱时，所获得的谱带

3、形状、最大吸收波长和吸收强度可能因溶剂不同而不同。6 .朗伯比尔定律(公式、透光率T、吸光度A、摩尔吸光系数£、计算题、摩尔吸光系数的物理意义)T=I/I0透光率：T%出射光强：I入射光强：IoA=&lc=-lgT吸光度：AL/(gcm)或L/(molcm)吸光物质浓度：cg/L或mol/L液层厚度：lcm吸光系数：£吸光系数的物理意义是吸光物质在单位质量浓度及单位液层厚度时的吸光度7 .偏离比尔定律的主要因素及其减免方法主要因素光学因素：1朗伯-比尔定律的前提条件之一是入射光为单色光。2难以获得真正的纯单色光。3分光光度计只能获得近似于单色的狭窄光带。4复合光可导

4、致对朗伯-比尔定律的正或负偏离。化学性因素：朗伯-比尔定律的假定：所有的吸光质点之间不发生相互作用；此假定只有在稀溶液(c<10-2mol/L)时才基本符合。当溶液浓度c>10-2mol/L时，吸光质点间可能发生缔合等相互作用直接影响了对光的吸收。减免方法稀溶液：严格控制溶液条件，使被测物质保持在吸光系数相同的形式，所测得的吸收光谱称为红外吸收光谱，简称红外光谱。8 .红外光谱定义依据物质对红外辐射的特征吸收建立起来的一种光谱分析方法。分子吸收红外辐射后发生振动能级和转动能级的跃迁，因而红外光谱又称分子振动-转动光谱9 .红外光区的划分区域入/m波数/cm-1能级跃迁类型近红外（泛

5、频区）0.82.5128204000O-H、N-H和C-H键的倍频吸收区中红外（基本振动区）2.5254000400分子的振动、转动远红外（转动区）25100040010分子的转动，骨架振动最常用的2.52540004010 .红外光谱主要测得的是哪一类分子能量？单原子分子及单核分子之外的分子11 .基频（基峰）、倍频（名词解释）由基态振动能级（v=0）跃迁至第一振动激发态（v=1）产生的吸收峰称为基频或基峰。其峰位等于分子的振动频率。由基态振动能级（v=0）跃迁至第二振动激发态（v=2）产生的吸收峰称为二倍频峰（也叫倍频峰）。12 .分子振动自由度的计算（填空、选择）设分子的原子数为n对于非

6、线形分子，理论振动数=3n-6如H2O分子，具振动数为3X3-6=3对于线形分子，理论振动数=3n-5如CO2分子，其理论振动数为3X3-5=413 .影响红外光谱中基团吸收频率的因素（简答题）1 .外部因素物态效应、溶剂效应2 .分子结构对基团吸收谱带的影响诱导效应共腕效应偶极场效应张力效应氢键的影响位阻效应振动耦合互变异构的影响14 .红外吸收光谱产生的条件（两个条件）条件一：辐射光子的能量应与振动跃迁所需能量相等。（必要条件）条件二：辐射与物质之间必须有耦合作用。即只有能使偶极矩发生变化（瞬间偶极矩变化）的振动形式才能吸收红外辐射。（充分条件）15 .傅里叶红外光谱的核心部件迈克尔逊干涉

7、仪16 .原子核的基本属性及表示方法1 .原子核的质量和所带电荷元素符号的左上角标原子核的质量数，左下角标所带电荷数（12H,21D或21H,126C）2 .原子核的自旋和自旋角动量原子核有自旋运动，在量子力学中用自旋量子数I描述原子核的运动状态。3 .原子的磁性和磁矩磁性可用核磁矩以来描述。17 .自旋量子数与磁量子数的关系自旋量子数I,磁量子数mm共有2I+1个值m可取I,I-1,I-2,，-I18 .核磁共振产生的条件外界电磁波提供的能量恰好等于相邻能级之间的能差19 .弛豫过程、横向弛豫、纵向弛豫在核磁共振现象中，终止射频脉冲后，质子将恢复到原来的平衡状态，这个恢复过程叫弛豫。纵向弛豫

8、：受激态高能级磁核将能量传递给周围的介质粒子，自身回复到低能磁核的过程。1/T1横向弛豫：受激态高能级磁核将能量传递给同种低能级磁核，自身回到低能级磁核的过程。1/T220 .在核磁共振波谱法测定化学位移过程中，最常用的标准物质；其用作标准物质的优点是什么。四甲基硅烷（TMS）a.单一共振峰；b.氢核的屏蔽最大，共振频率最小，不干扰有机物测定，绝大多数有机物质子的化学位移都在TMS的一侧（0-12）c.化学惰性；d.溶解性21 .影响氢核化学位移的因素。1、诱导效应2、化学键的磁各向异性效应3、氢键、范德华效应：OH和N4、共腕效应5、外界因素的影响22 .原子吸收的玻耳兹曼分布定律（激发与基

9、态原子数量的关系）在原子化时，激发态原子数可忽略，认为基态原子数No可以代表吸收辐射的原子总数。23 .自然宽度、多普勒展宽、压力展宽、自吸展宽自然宽度：没有外界条件影响，谱线仍有一定的宽度。多普勒展宽：由原子无规则的热运动引起，又称为热。压力展宽：原子与粒子（原子、离子、电子）相互碰撞而使谱线变宽，原子吸收区蒸气压力愈大，谱线愈宽。自吸展宽：由自吸现象引起的谱线变宽。24 .原子吸收光度计的组成及特点1光源（空心阴极灯）2原子化系统3单色器4检测器5数据处理和仪器控制系统25 .原子化器的分类，火焰原子化器的组成及作用火焰原子化器，非火焰原子化器火焰原子化器：雾化器，混合室，燃烧器。26 .

10、火焰原子化器的试液雾化效率。5%-15%27 .石墨炉原子化器的工作步骤及其作用。1干燥：主要是除去溶剂，干燥的温度一般稍高于溶剂的沸点。2灰化：主要是为尽可能除去易挥发的基体和有机物，相当于化学处理过程不仅减少了干扰的物质，而且对被测物质起到富集作用。3原子化：高温下使以各种形式存在的分析物挥发并离解成中性原子。4净化：除去石墨管中的残留物，净化石墨管，减少因样品残留所产生的记忆效应。28 .锐线光源的意义、常用的原子吸收光谱的光源29 .原子吸收光谱中的化学干扰的定义；影响化学干扰的因素及其消除方法。被测元素原子与共存组分发生化学反应，生成热力学更稳定的化合物，影响被测元素的原子化。阳离子

11、的干扰、阴离子的干扰1加入释放剂2加入保护剂3加入饱和剂4加入助熔剂5利用适当高温火焰消除干扰6采用标准加入法30 .色谱法的定义，色谱的分类（根据两相状态；根据分离机理）定义：在两相间进行多次分配而使混合物中各组分分离的方法分类：两相状态：气相色谱法、液相色谱法、超临界流体色谱法、电色谱法分离机理：吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法、亲和色谱法31 .调整保留体积、相对保留值（选择因子）调整保留体积指保留体积扣除死体积后的体积。通常用Vr表示。相对保留值指某组分i与基准组分s的调整保留值之比。通常用ris表示。相对保留值往往可作为衡量固定相选择性的指标，又称选择因子民。32

12、.色谱理论，分配系数、容量因子、分离度、归一化法1 .色谱理论：分配系数K和分配比k、塔板理论、速率理论2 .分配系数K是指在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相之间分配达平衡时的浓度之比，即：_溶质在固定相中的浓度_K=溶质在流动相中的浓度=Cs/Cm分配系数是由组分和固定相的热力学性质决定的，它是每一个溶质的特征值，它仅与两个变量有关：固定相和温度。与两相体积、柱管的特性以及所使用的仪器无关。3 .分配比k又称容量因子，它是指在一定温度和压力下，组分在两相间分配达平衡时，分配在固定相和流动相中的物质的质量比。即组分在固定相中的物质的质量k组分在流动相中的物质的质量=mjnimk值越大，说

13、明组分在固定相中的量越多，相当于柱的容量大，因此又称分配容量或容量因子它不仅随柱温、柱压变化而变化，而且还与流动相及固定相的体积有关。4 .分离度R是既能反映柱效率又能反映选择性的指标，称总分离效能指标。分离度又叫分辨率，它定义为相邻两组分色谱峰保留值之差与两组分色谱峰底宽总和之半的比值。R值越大，表明相邻两组分分离越好。一般说，当R<1时，两峰有部分重叠；当R=1时，分离程度可达98%;当R=1.5时，分离程度可达99.7%o通常用R=1.5作为相邻两组分已完全分离的标志。5 .归一化法的条件：1所有组分都能流出色谱柱2在色谱图上显示色谱峰。优点是简单、准确，操作条件变化时对定量结果影

14、响不大。但此法在实际工作中仍有一些限制，比如,样品的所有组分必须全部流出，且出峰。（公式p186）33 .色谱定性分析的依据；色谱定性分析就是要确定各色谱峰所代表的化合物。由于各种物质在一定的色谱条件下均有确定的保留值，因此保留值可作为一种定性指标。目前各种色谱定性方法都是基于保留值的。但是不同物质在同一色谱条件下，可能具有相似或相同的保留值，即保留值并非专属的方法：（一）利用纯物质对照定性（二）相对保留值法（三）加入已知物增加峰高法（四）保留指数定性法（五）其他方法：联用技术34 .色谱的定量计算方法及其各自的特点、计算题（色谱习题课的习题）色谱定量的依据一一当操作条件一致时，被测组分的质量

15、（或浓度）与检测器给出的响应信号成正比。即：mi=fixAi式中mi为被测组分i的质量；Ai为被测组分i的峰面积；fi为被测组分i的校正因子（一）归一化法归一化法的优点是简单、准确，操作条件变化时对定量结果影响不大。但此法在实际工作中仍有一些限制，比如，样品的所有组分必须全部流出，且出峰。（二）内标法是将一定量的纯物质作为内标物加入到准确称量的试样中，根据试样和内标物的质量以及被测组分和内标物的峰面积可求出被测组分的含量。（三）外标法外标法实际上就是常用的标准曲线法。首先用纯物质配制一系列不同浓度的标准试样，在一定的色谱条件下准确定量进样，绘制标准曲线。35 .固定液的要求、原则要求：A、挥发

16、性小，具有较低的蒸气压。B、热稳定性好。C、具有较高的选择性。D、化学稳定性好。E、对样品中的各组分有适当的溶解度。原则：相似相溶原理是根据被分离给分与固定液之间有某些相似性（如官能团、极性、化学性质），则组分在固定液上溶解度就大。分配系数就大，选择性就好反之则差。36 .GC系统几大部件及基本功能（气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统）1 .气路系统(1)载气的选择只要没有腐蚀性，而且不与被分析组分起化学变化的气体都可以作为载气。(氮气、氢气、氮气、氮气)以热导池为检测器用氢气或氮气。(2)载气要纯净通过活性炭或分子筛，除去水分和氧等(3)载气流要稳定采用稳流阀或双气路方式。2

17、.进样系统包括进样装置和汽化室进样采用微量进样器或进样阀汽化室要求：体积小、热容量大、对样品无催化作用3 .分离系统色谱柱分为填充柱和毛细管柱4 .检样系统将经过色谱柱分离后的各组分的量转变成便于记录的电信号，然后对被分离物质的组成和含量进行鉴定和测量。5 .记录系统记录部分包括放大器、记录仪，先进的仪器还有数据处理器。37 .GC中的几个常用检测器、特点、影响检测器灵敏度的因素(TCD,FID)38 .程序升温、梯度洗脱特点39 .HPLC与GC和经典液相色谱的区别40 .HPLC的分析对象特点(PPT)41 .HPLC对检测器的要求42 .HPLC的几大部件及各个部件的功能（高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、梯度淋洗装置、记录系统）43 .梯度洗脱的优点及应用条件。44 .UV检测器的优点、缺点45 .RI检测器的特点46 .正相色谱、反相色谱47 .化学键合固定相48 .分离条件优化的三个指标KaR49 .电化学，电化学分类；50 .化学电池的组成条件51 .