仪器分析第三版重点归纳

1、绪论·分析仪器基本结构：分析信号发生器、信号检测器、信号处理器、结果显示器光谱分析导论·频率=光速/波长·能量=1240/波长紫外-可见吸收光谱法（200-750nm）伍德沃德-菲泽规则对于，最大/nm母体基值，不饱和六元环酮216，不饱和醛207，不饱和五元环酮202，不饱和酸或酯193增加值共轭双键30烷氧基取代位35每个环外双键5位30同环共轭双烯39位17烷基取代位10位31位12烷硫基取代位85位以上18Cl取代位15羟基取代位35位12位30Br取代位25位30位20位50叔胺基取代位95酯基取代均加6·组成：辐射光源：可见区钨丝灯/卤素灯

2、紫外区氢灯/氘灯单色器（分光系统）：高级分光光度计用双单色器样品室（吸收池）：有石英和玻璃两种材料检测器测量信号显示系统·优点：较高精密度、仪器简单、方法快速可靠、适用范围广·缺点：灵敏度一般·苯环被取代时波长增大（助色基团p-共轭、甲基-超共轭）红外光谱法与激光拉曼光谱法（重点、难点）·特点：红外光谱分析特征性强，气体、液体、固体样品都可测定，并具有用量少，分析速度快，不破坏样品的特点。·红外光谱仪制样1.气体：玻璃气槽2. 液体：沸点低、易挥发液体池；沸点高、难挥发液膜3.固体：压片法、石蜡糊法、薄膜法·红外分析1. 定性：已知物

3、鉴定、未知物鉴定步骤：准备工作确定不饱和度官能团分析图谱解析2. 定量：标准曲线法、求解联立方程法等·红外分析主要用于定性和定量的分析·红外光谱仪的样品是放在光源和单色器之间，而紫外-可见分光光度计是放在单色器之后。基团频率区及指纹区（单位：cm-1）4000-2500X-H伸缩振动3650-3200羟基伸缩振动（醇、酚、有机酸）胺和酰胺3500-3100 胺基伸缩振动3650-3580游离羟基伸缩振动（峰尖）碳氢单键1500-1300 碳氢单键弯曲振动3400-3200 缔合羟基伸缩振动（宽强）1800（1300）-900 单键伸缩振动1375 甲基碳氢对称弯曲振动（识别

4、甲基）3000-2800 饱和碳氢伸缩振动1300-1000 碳氧单键伸缩振动（易识别）2960-2876 甲基伸缩振动苯环取代910以下2930-2850 亚甲基伸缩振动2890附近 R3CH（强度弱）叁键2500-2000 叁键伸缩振动2000-1500双键伸缩振动1900-1650 碳氧双键伸缩振动（最强）酮、醛、酸、酯1680-1620 烯烃碳碳双键伸缩振动（一般很弱）1600-1500 单环芳烃碳碳双键伸缩振动（两个峰）分子发光分析法（定性）·分子荧光定义：处于第一电子激发单重态最低振动能级的分子，以辐射跃迁（发射光子）的形式返回基态各振动能级时，所产生的辐射光即为分子荧光

5、。·荧光猝灭类型：1. 动态猝灭（碰撞猝灭）：激发态的荧光物质与猝灭剂分子碰撞2. 静态猝灭（生成化合物的猝灭）：部分荧光物质分子与猝灭剂分子生成非荧光配合物3. 发生电子转移反应的猝灭：猝灭剂分子与荧光物质分子作用发生电子转移4. 荧光物质的自猝灭：激发态分子与未激发态分子碰撞·荧光分析应用（多用于定性）：1. 定性：不同分子结构的各种荧光物质，具有不同的吸收光谱和发射光谱2. 定量：多数用于荧光物质的定量和半定量分析原子吸收光谱法与原子荧光光谱法（定量）一、原子吸收光谱法·原子吸收光谱法主要测定金属元素·原子吸收光谱法的特点：1. 优点：选择性强、分

6、析速度快、分析灵敏度高，准确度好、背景影响比发射光谱法小2. 缺点：某些元素测定灵敏度不好、卤素等非金属元素不能直接测定、不能多种元素同时测定·自吸现象：基态原子对同种元素原子发射线的吸收，引起自吸变宽各种分析方法及光源类型分析方法光源类型紫外可见分光光度法紫外：氢灯/氘灯 可见：钨灯红外光谱法Nernst灯/硅碳棒荧光分光光度法单光束：高压汞灯 双光束：氙灯原子吸收光谱法空心阴极灯原子荧光光谱法连续光源：氙弧灯 锐线光源：高强度空心阴极灯、无极放电灯、激光等原子发射光谱法火焰光度法火焰等离子体发射光谱法ICP全谱直读发射光谱ICP·火焰原子化法：1. 化学计量火焰：适用于

7、许多元素的测定2. 富燃火焰：适用于易形成难解离氧化物元素的测定3. 贫燃火焰：适用于易解离、易电离元素，如碱金属·石墨炉原子化法：1. 优点：绝对灵敏度高，有利于难熔氧化物的原子化；稀释效应小，原子化效率高；取样量少2. 缺点：存在基体效应；化学干扰较大；有较强的背景；测量的重现性比火焰法差·原子吸收工作条件1. 分析线：通常选择元素的共振线2. 狭缝宽度：保证能使吸收线与邻近干扰线分开3. 灯电流：保持稳定和适宜灵敏度的情况下，选用较低的工作电流4. 原子化1） 火焰原子化：对适用于低温、中温火焰的元素可使用乙炔-空气火焰2） 石墨炉原子化：合理选择干燥、灰化、原子化及

8、去残等阶段的温度和时间·定量分析方法：工作曲线、内标、标准加入（基体复杂时准确定量分析唯一可行的方法）2、 原子荧光光谱法·优点：1. 较低的检出限，灵敏度高2. 谱线比较简单，干扰较少3. 分析校准曲线线性范围宽（AFSAASAES）4. 多元素同时测定·缺点：1. 有些元素灵敏度差，线性范围窄 共振荧光：再发射波长=原吸收线波长（强度最大） 直跃线荧光：荧光线波长激发线波长原子荧光 非共振荧光 阶跃线荧光：荧光线波长激发线波长 敏化荧光：火焰原子化器不能观察到敏化荧光2. 荧光弱，存在荧光猝灭效应，散射光干扰较大，基体复杂时测定困难原子发射光谱法·优

9、点：1. 多元素同时测定2. 分析试样可以不经化学处理3. 检出限低4. 准确度较高5. 选择性好6. ICP-AES性能优越·局限性：准确度比较一般，一些非金属元素还不能测定·激发光源类型1. 火焰光源：主要用于钾、钠的测定2. 电弧光源：固体可直接分析，适于定量分析3. 火花光源：适于高含量分析4. 等离子体光源：直流等离子体、微波等离子体、电容耦合等离子体、电感耦合等离子体（ICP）·分光系统的目的：分离初步需要的谱线，让被测元素灵敏线通过·ICP-MS法的特点和应用：1. 检出限低、线性范围宽2. 干扰程度小、分析速度快3. 可测定元素种类广泛、

10、可同时测定多种元素4. 需要的样品量少局限性：仪器昂贵、运行和维护的费用昂贵核磁共振波谱分析（NMR）·有自旋现象才能进行NMR分析（质子+中子数=质量数=奇数）：1H1、13C6、15N7、17O8、19F9、11B5等，自旋量子数为半整数（1/2、3/2、5/2）·磁场强度，磁旋比，照射频率，照射时间·测定化学位移时，常用标准物是四甲基硅烷（TMS）·绝大部分有机物中的氢核或碳核的化学位移都是正值色谱分析导论（定性、定量）·保留时间是指组分从进样至出现浓度最大点时的时间（可以判断组分和固定液的结构和性质）【定性】·塔板数越多，柱效

11、越高·分离度R越大，表明相邻两组分分离得越好（增大选择因子可以有效提高分离度）气相色谱法（GC）·特点1. 高选择性2. 高效能（塔板数高）3. 低检测限4. 分析速度快5. 应用范围广（可分析易挥发或可转化为易挥发物质的液体和固体、有机或无机）局限性：对未知物的准确定性和定量有困难；高沸点、易分解、强腐蚀性的物质不能用GC·作为流动相的气体（载体）不能与被测物作用·检测器：1. 热导检测器（TCD）气体混合物2. 氢火焰离子化检测器（FID）含碳有机物【含氢少或不含氢的灵敏度低或不响应】3. 电子俘获检测器（ECD）含电负性物质4. 火焰光度检测器（F

12、PD）含S、P物质5. 热离子检测器（TID）6. 光离子化检测器（PID）·填充柱气相色谱（几米长）的一种流动相硅藻土载体：1）红色载体：分析非极性或弱极性物质2）白色载体：分析极性物质·毛细管气相色谱长度几百米，主要测定低沸点有机物高效液相色谱法（HPLC）·采用正相液-液分配分离时，优先选择中等极性溶剂若保留时间太短，降低溶剂极性，反之增加·梯度洗脱装置：1）外梯度两台或多台高压泵；2）内梯度只有一台高压泵·各检测器的特点【选择】1. 示差折光检测器：通用性；灵敏度不高2. 荧光检测器：选择性好，灵敏度高；线性范围和应用范围窄3. 二极管

13、阵列检测器：能提供极为丰富的色谱和光谱信息，可定量和定性分析及纯度鉴定；造价太高·对流动相的要求1. 对色谱柱、固定相和分离组分要有惰性2. 对样品有较大的溶解度3. 对所选用的检测器没有干扰4. 黏度小，对分析组分的扩散系数要大，以减少传质阻力5. 纯度要高，成本要低，容易清洗，沸点要合适，利于回收6. 毒性要小，稳定性要好电化学分析法导论（不需要基准物质和标准溶液）·特点：1. 分析速度快，选择性好，灵敏度和准确度高2. 传递方便，易实现自动化和连续分析3. 仪器价廉，仪器种类多4. 用于成分分析、结构分析、形态和价态分析5. 测定浓度，也可以测定活度电位分析和库伦分析法·库仑分析法根据法拉第电解定律，根据电解过程所消耗的电量进行定量的方法质谱分析（重点、难点）·特点：1. 应用范围广2. 可以直接确定物质相对分子质量的方法3. 灵敏度高，样品用量少4. 分析速度快，可实现多组分同时检测5. 结构复杂，价格昂贵，维修和使用困难·分辨率比较：四级杆磁式飞行时间·质谱仪的分辨本领主要由离子通道的半径、加速器和收集器的狭缝宽度及离子源决定，也主要取决于被分析的对象几个主要化合物结构质荷比化合物质荷比芳环39、51、65、77、91脂肪29、43、57、71含氮30、44、58、72醇