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1、仪器分析部分第八章 电位分析法电位分析法:电位分析法:用一指示电极(其电位与被测物质浓度有关)和一参比电极(其 电位恒定)与试液组成电化学电池,在零电流条件下测定电池的电动势。通过电动势与离子活度之间关系进行分析的方法。包括直接电位法直接电位法和电位滴定法电位滴定法。电位分析法的关键是如何确定电极电位值关键是如何确定电极电位值,利用电极电位值与其利用电极电位值与其相应的离子活度遵守相应的离子活度遵守Nernst关系达到测定离子活度的目的。关系达到测定离子活度的目的。电极电位的表示(Nernst方程):nnnM/MM/MMlnanFRT工作电池的组成:工作电池的组成:指示电极指示电极(电极电位随

2、待测离子活度不同而变化的电极)参比电极参比电极(电极电位与被测物无关,数值恒定)待测溶液待测溶液参比电极nMMnnnnMMMMLMManFRTKanFRTElnln/参比/参比可以忽略其中液体接界电位L参比电极参比电极要求: (1)电极电势已知并且恒定;(2)与不同的测试溶液间的液体接界电位差异很小;种类:(1)标准氢电极 (0 V,最精确的参比电极)(2)甘汞电极 ( 饱和甘汞电极、标准甘汞电极)(3)银-氯化银电极指示电极指示电极指示电极指示电极:能快速而灵敏地对溶液中参与半反应的离子的活度或不同氧化态的离子的活度比产生能斯特响应。常用的指示电极常用的指示电极:(1)金属电极金属电极(基于

3、电子交换电子交换的电极):(2)膜电极膜电极(基于离子选择性离子选择性的电极):):离子选择电极离子选择电极是通过电极上的薄膜(敏感膜)对各种离子有选择性的电位响应而作为指示电极的。如氯电极,氟电极,玻璃电极,气敏电极,酶电极,生物电极等。氟电极氟电极是均相均相晶体膜电极,晶体膜电极,氯电极氯电极是非均相晶体膜电极非均相晶体膜电极,玻璃电极玻璃电极是非晶非晶体膜电极。体膜电极。离子选择性电极种类较多,但其基本结构基本结构有三部分:(1)内参比电极()内参比电极(2)内参比溶液()内参比溶液(3)选择性膜)选择性膜习题习题:玻璃电极的膜电位指:.( )(A)玻璃电极的电位(B)玻璃膜外水合硅胶层

4、与溶液产生的相界电位;(C)玻璃膜内水合硅胶层与内部溶液产生的相界电位;(D)玻璃膜内外水合硅胶层与各自溶液产生的相界电位; 玻璃电极的选择性选择性源于玻璃敏感膜组成玻璃敏感膜组成的不同。P210由于薄膜内外两个表面的状况不同,如含钠量、张力以及外表面的机械和化学损伤等不同而产生的电位差叫做 ,在使用之前一般需要在水中浸泡一段时间,目的是 。不对称电位不对称电位 减小不对称电位减小不对称电位P208 离子选择性电极的膜电位及其选择性的估量离子选择性电极的膜电位及其选择性的估量离子膜阳离子膜lg303. 2lg303. 2阴nFRTKnFRTK 在一定条件下,离子选择性电极的膜电位与溶液中待测离

5、子的活度的对数值呈线性关系,这是离子选择性电极法测定离子活度的基础。待测离子i对干扰离子j的修正Nernst方程式为:)(lg303. 2,jinnjjiiiaKFnRTKjinnjijiK)(,其中:Ki,j:在实验条件相同时,产生相同电位的待测离子活度i与干扰离子活度 j的比值。电位选择性系数Ki,j表明电极的选择性,若Ki,j =10-3表明选择性电极对i离子的敏感性为j离子的1000倍。总离子强度调节缓冲溶液(总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)的三个作用是:)的三个作用是:1、保持试液与标准溶液有相同的总离子强度及活度系数;2、缓冲剂可以控制溶液的pH值3、含有络合剂,可以掩蔽干扰离

6、子。HOAc、NaOAc 柠檬酸钠P222nFRTSNernstSEEEEVVcccccosssEx303.2响应,为电极的;动势的差值,为待测液加标样前后电;量,为加入标样后浓度的增)110(121标准加入法:标准加入法:适用于组成比较复杂,份数较少的试样。在试液中准确加入一小体积Vs(约为试液体积1/100)的待测离子的标准溶液Cs(约为Cx的100倍)第九章 吸光光度法建立在物质对光的选择性吸收基础上的分析建立在物质对光的选择性吸收基础上的分析方法称为方法称为吸光光度法吸光光度法。光学光谱区光学光谱区紫外光紫外光可见光可见光 10200nm(远远)200400nm(近近)400750nm

7、光源光源单色器单色器样品池样品池检测器检测器紫外紫外氢灯或氘灯氢灯或氘灯棱镜或光栅棱镜或光栅石英比色皿石英比色皿光电倍增管光电倍增管可见可见钨灯钨灯棱镜或光栅棱镜或光栅玻璃比色皿玻璃比色皿光电倍增管光电倍增管 产生选择性吸收的本质产生选择性吸收的本质 构成物质的分子都处在一定的能级上运动。当物质分子吸收了一定频率的可见光后,它的外层电子就会发生跃迁,从而使分子的能量升高。由于不同分子的能级差是不同的,因此,不同物质对不同频率光的吸收是具有选择性的。 吸收曲线为了描述溶液对不同波长可见光的选择性吸收作用。通为了描述溶液对不同波长可见光的选择性吸收作用。通常固定溶液浓度和液层的厚度,测量溶液对不同

8、波长光的吸光常固定溶液浓度和液层的厚度,测量溶液对不同波长光的吸光度,度,以波长(以波长()为横坐标,吸光度)为横坐标,吸光度(A)为纵坐标所得到的曲线,为纵坐标所得到的曲线,称为吸收曲线。称为吸收曲线。300400500600/nmCr2O72-350nm525nmMnO4-高锰酸钾和重铬酸钾的吸收曲线高锰酸钾和重铬酸钾的吸收曲线A光吸收定律光吸收定律朗伯朗伯- -比尔定律比尔定律 吸光度吸光度: A= b c 透射率:透射率:I () 某波长透过光的强度; I0() 某波长入射光的强度。)()(0 IIT )()(lglg0 IITA 不同透光度或吸光度下的分析误差是不同的。为了使分析误差

9、在2.0以下,应控制读数T =1070(A1.00.15)之间。T = 36.8%, A = 0.434, 测量误差最小。测量误差最小。朗伯朗伯- -比尔定律比尔定律KcbA c:mol / LK 摩尔摩尔吸光系数吸光系数cbAc:g / LK a 吸光系数吸光系数acbA c:g / 100 mLK %11cmE比比吸光系数吸光系数cbEAcm%11相互关系相互关系MaEcm1010%11定量分析的方法定量分析的方法标准曲线法标准曲线法0.40.81.21.60cxAx=0.226光度计的基本部件光度计的基本部件带宽0.108光光源源单单色色器器吸吸收收池池检检测测系系统统某含铁约0.2%的

10、试样,用邻二氮杂菲亚铁光度法(=1.00104)测定。试样溶解后稀释至100mL,用1.00cm比色皿,在508nm波长下测定吸光度。(1)为使吸光度测量引起的浓度相对误差最小,应当称取试样多少克?第十章 原子吸收法 原子吸收光谱原子吸收光谱是基于测量试样所产生的原子蒸气中基态原子是基于测量试样所产生的原子蒸气中基态原子对其特征谱线的吸收,以定量测定化学元素的方法。对其特征谱线的吸收,以定量测定化学元素的方法。 原子吸收光谱一般用来定量。原子吸收光谱一般用来定量。 原子吸收光谱法的优点:原子吸收光谱法的优点: (1)灵敏度高)灵敏度高 (2)选择性好)选择性好 (3)测定范围广()测定范围广(

11、4)操作简便、分析速度快)操作简便、分析速度快共振线共振线:电子从基态向激发态跃迁产生的谱线。 典型的原子吸收光谱都是由共振线组成, 即由基态向高激发态跃迁产生的 吸收峰变宽原因:吸收峰变宽原因:(1 1)自然宽度)自然宽度(2)多普勒变宽多普勒变宽 (热变宽)(热变宽) VD(3)碰撞变宽碰撞变宽(洛伦兹变宽,赫尔兹马克变宽)VL(4)自吸变宽自吸变宽(5 5)场致变宽)场致变宽 钨丝灯光源和氘灯,经分光后,光谱通带钨丝灯光源和氘灯,经分光后,光谱通带0.20.2nmnm。而原子而原子吸收线半宽度:吸收线半宽度:1010-3-3nmnm。如图:如图: 若用一般光源照射时,吸收光若用一般光源照

12、射时,吸收光的强度变化仅为的强度变化仅为0.5%0.5%。灵敏度极。灵敏度极差。差。在原子吸收分析中需要使用锐线光源锐线光源,测量谱线的峰值吸收,锐线光源需要满足的条件: (1)光源的发射线与吸收线的)光源的发射线与吸收线的0一致。一致。 (2)发射线的)发射线的1/2小于吸收线的小于吸收线的 1/2。采用锐线光源的原因:采用锐线光源的原因:原子吸收光谱仪流程原子吸收光谱仪流程特点特点 (1)(1)采用锐线光源采用锐线光源(2)(2)单色器在火焰与检测器之间(原因?)单色器在火焰与检测器之间(原因?) (3)(3)原子化系统原子化系统原子吸收光谱仪所采用的光源原子吸收光谱仪所采用的光源空心阴极

13、灯空心阴极灯 空心阴极灯优缺点:空心阴极灯优缺点:(1)辐射光强度大,稳定,谱线窄,灯容易更换。(2)每测一种元素需更换相应的灯。原子化过程原子化过程:将试样中离子转变成原子蒸气。原子化装置组成原子化装置组成:雾化器、雾化室和燃烧器原子化过程原子化过程:试样雾滴在火焰中,经干燥,蒸发,解离 (还原)等过程产生大量基态原子。 火焰原子化装置:火焰原子化装置: 石墨炉原子化装置石墨炉原子化装置 原子化过程:原子化过程:分为干燥干燥、灰化灰化(去除基体)、(去除基体)、原子化原子化、净化净化(去除残渣)(去除残渣) 四个阶段,待测元素在待测元素在高温下生高温下生成基态原子成基态原子。火焰原子化器特点

14、火焰原子化器特点石墨炉原子化器特点石墨炉原子化器特点1、雾化效率低和大量气体的、雾化效率低和大量气体的稀释作用使得原子化效率低,稀释作用使得原子化效率低,但测定精密度高;但测定精密度高;2、样品进样量大(几毫升);、样品进样量大(几毫升);3、原子蒸汽在光程中的滞留、原子蒸汽在光程中的滞留时间短;时间短;4、伴随火焰反应;、伴随火焰反应;1、具有较高的可控温度,、具有较高的可控温度,原子化效率高,灵敏度高;原子化效率高,灵敏度高;2、样品消耗少(几微升);、样品消耗少(几微升);3、原子蒸汽在光程中的滞、原子蒸汽在光程中的滞留时间长,测定速度慢;留时间长,测定速度慢;4、灰化分离,抗干扰能力、

15、灰化分离,抗干扰能力强强原子吸收法的定量分析方法原子吸收法的定量分析方法(1)工作曲线法(2)标准加入法:灵敏度、检出限、测定条件的选择灵敏度、检出限、测定条件的选择灵敏度灵敏度 (1)(1)特征浓度特征浓度指对应于指对应于1%1%净吸收的待测物浓度,或对应净吸收的待测物浓度,或对应于于0.00440.0044吸光度的待测元素浓度。(吸光度的待测元素浓度。( g g mLmL-1-1/1%/1%) S=0.0044S=0.0044/A/A (2)(2)特征质量特征质量 S=0.0044S=0.0044V/AV/A S: S: 绝对灵敏度(绝对灵敏度(g/1%g/1%), , : :试液质量浓度

16、(试液质量浓度(g g mLmL-1-1) V: V: 试液体积(试液体积(mLmL) 一、选择题(从个备选答案中,选择一、选择题(从个备选答案中,选择个正确个正确答案)答案)原子吸收光谱产生的原因是(原子吸收光谱产生的原因是( )。)。分子中电子能级跃迁分子中电子能级跃迁 转动能级跃迁转动能级跃迁振动能级跃迁振动能级跃迁 原子最外层电子跃迁原子最外层电子跃迁D 石墨炉原子吸收法与火焰法相比,其优点是(石墨炉原子吸收法与火焰法相比,其优点是( )灵敏度高灵敏度高 重现性好重现性好分析速度快分析速度快 背景吸收小背景吸收小A1、原子吸收光谱法分析中为什么采用锐线光源?原子吸收光谱法分析中为什么采

17、用锐线光源? 答:在原子吸收分析法中答:在原子吸收分析法中, 原子吸收光谱谱线宽度很窄,而单色器的分辨率不原子吸收光谱谱线宽度很窄,而单色器的分辨率不够高,所以无法采用积分吸收或使用连续光源;当采用峰值吸收代替积分吸收,必够高,所以无法采用积分吸收或使用连续光源;当采用峰值吸收代替积分吸收,必须满足发射线与吸收线的中心频率一致,且发射线的半宽度远小于吸收线半宽度。须满足发射线与吸收线的中心频率一致,且发射线的半宽度远小于吸收线半宽度。因此只能采用锐线光源,此时吸光度值满足因此只能采用锐线光源,此时吸光度值满足Lamber-Beer定律。定律。2、原子吸收分光光度计的分光系统放在原子化系统的后面

18、,、原子吸收分光光度计的分光系统放在原子化系统的后面,为什么?为什么? 答:分光系统的作用是将待测谱线分开。在分光光度计中,光源为非单色光源,答:分光系统的作用是将待测谱线分开。在分光光度计中,光源为非单色光源,在光通过吸收池之前需要从光源发出的光中在光通过吸收池之前需要从光源发出的光中 将测试所需的特定波长的光线分离出将测试所需的特定波长的光线分离出来,因此分光系统在吸收池前面。而原子吸收中,光源是锐线光源,当光源发出的来,因此分光系统在吸收池前面。而原子吸收中,光源是锐线光源,当光源发出的单色光经过原子化系统后,到达检测器之前,需要将测定的特征线从原子化系统发单色光经过原子化系统后,到达检

19、测器之前,需要将测定的特征线从原子化系统发射出的各种光线中分离出来,将分光系统放在原子化系统后面可以分掉空心阴极灯射出的各种光线中分离出来,将分光系统放在原子化系统后面可以分掉空心阴极灯中阴极材料的杂质及惰性气体产生的谱线,分掉火焰杂散光并且避免来自火焰的辐中阴极材料的杂质及惰性气体产生的谱线,分掉火焰杂散光并且避免来自火焰的辐射直接照射在光电检测器上使得光电管疲劳,因此原子吸收分光光度计中分光系统射直接照射在光电检测器上使得光电管疲劳,因此原子吸收分光光度计中分光系统在原子化系统后面。在原子化系统后面。用标准加入法测定一无机试样溶液中镉的浓度。各试液在加入镉标准溶液后,用水稀释至50mL,测

20、得其吸光度如下表所示。求镉的浓度。 序号 试液的体积/mL 加入镉标准溶液 吸光度 (10g/mL)的体积/mL 1 20 0 0.042 2 20 1 0.080 3 20 2 0.116 4 20 4 0.190 解: 第十一章 气相色谱法和高效液相色谱法 分配系数分配系数 组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附,或溶解、挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下,组分在两相间分配达到平衡时的浓度(单位:g / mL)比,称为分配系数,分配系数,用K 表示,即:Ms ccK 组分在流动相中的浓度组分在流动相中的浓度组分在固定相中的浓度组分在固定相中的浓度色谱分离的依据色谱分离的依据分配比(容量因

21、子)分配比(容量因子) 在实际工作中,也常用分配比来表征色谱分配平衡过程。分配比是指,在一定温度下,组分在两相间分配达到平衡时的质量比:Ms mmk 组分在流动相中的质量组分在流动相中的质量组分在固定相中的质量组分在固定相中的质量容量因子与分配系数的关系容量因子与分配系数的关系 KccVVMVVMMMkmsmmmSSSmSmSVVVM为流动相体积,即柱内固定相颗粒间的空隙体积;VS为固定相体积,对不同类型色谱柱, VS的含义不同; 气-液色谱柱: VS为固定液体积; 气-固色谱柱: VS为吸附剂表面容量; = 为相比为相比smVV 1. 分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质有关的常数

22、,随分分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质有关的常数,随分离柱温度、柱压的改变而变化。离柱温度、柱压的改变而变化。 2.分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的参数,数值越大,该分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的参数,数值越大,该组分的保留时间越长。组分的保留时间越长。 3. 分配比可以由实验测得。分配比可以由实验测得。保留值保留值 (1)时间表示的保留值)时间表示的保留值 保留时间保留时间(tR):):组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的 时间。 死时间死时间(tM):):不与固定相作用的气体(如空气)的保留时间; 调整保留时间调整保留时间(tR ):):tR=

23、 tRtM (2)用体积表示的保留值)用体积表示的保留值 死体积死体积(VM):): VM = tM F0 调整保留体积调整保留体积(VR): V R = VR VM 保留体积保留体积(VR):): VR = tRF0F0为柱出口处的载气流量,为柱出口处的载气流量,单位:单位:m L / min(3 3)相对保留值)相对保留值r r2121 组分组分2 2与组分与组分1 1调整保留值之比调整保留值之比:r r2121 = = t t R R2 2 / / t t R R1 1= = V V R R2 2 / / V V R R1 1 相对保留值只与柱温和固定相性质有关,与其他色谱操作条件无关,

24、它表示了固定相对这两种组分的选择性。 相对保留值也称为选择因子相对保留值也称为选择因子12RRtt(4 4)区域宽度)区域宽度用来衡量色谱峰宽度的参数,有三种表示方法:(1)标准偏差标准偏差( ):即0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半。(2)半峰宽半峰宽(Y1/2):色谱峰高一半处的宽度 Y1/2 =2.354 (3)峰底宽峰底宽(Y):Y=4 色谱柱效能色谱柱效能理论塔板数与色谱参数之间的关系为:理论塔板数与色谱参数之间的关系为:2)(16YtnR保留时间包含死时间,在死时间内不参与分配!色谱柱长:L,虚拟的塔板间距离:H,色谱柱的理论塔板数:n,则三者的关系为: n = L / H有效塔板

25、数和有效塔板高度有效塔板数和有效塔板高度 单位柱长的塔板数越多,表明柱效越高。 用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。 组分在tM时间内不参与柱内分配。需引入有效塔板数和有效塔板高度2)(16YtnR理有效有效有效nLHYtnR2)(16分离度的表达式:分离度的表达式:12)1()2()(2YYttRRRR=1:分离程度98%;(基本分离)R=1.5:达99.7%(完全分离)。 难分离物质对的分离度大小受色谱过程中两种因素的综合影响:难分离物质对的分离度大小受色谱过程中两种因素的综合影响: 保留值之差保留值之差色谱过程的热力学因素;色谱过程的热力学因素; 区域宽度区域宽度色谱过程的动力学因素色

26、谱过程的动力学因素令令Y2=Y1=Y(相邻两峰的峰底宽近似相等),引入相对保留值(相邻两峰的峰底宽近似相等),引入相对保留值和塔板数,可导出下式:和塔板数,可导出下式:16) 1() 1() 1()(221212112)1()2()2()1()2()1()1()2()1()2(有效nrrYtttrYtttYttYYttRRRRRRRRRRR有效有效HrrRLrrRn221212221212116116)()(2RL 几种常用定量方法几种常用定量方法(1)归一化法)归一化法%100)(%100121niiAisiAisniiAfAfmmmmw 特点及要求:特点及要求: 归一化法简便、准确;归一化

27、法简便、准确;进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大;进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大;仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。(2 2)内标法)内标法 定量法定量法%100%100isssiiiisssiisiissiisfmmAAmmwfmAAmmAmAfff气相色谱分析流程气相色谱分析流程载气系统载气系统进样系统进样系统色谱柱色谱柱检测系统检测系统温控系统温控系统常用的载气有:氢气、氮气、氦气几种典型的气相色谱检测器几种典型的气相色谱检测器1.1.热导池检测器热导池检测器 (TCD)(TCD)特点 结构简单,性能稳定,线性 范围宽

28、,灵敏度适宜。试样性质 所有物质应用范围 无机气体、有机物载气 H22.2.氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器 (FID)(FID)特点 结构简单、灵敏度高、 死体积小、响应快、 线性范围宽、稳定性好。试样性质 仅对含碳有机化合物应用范围 有机物及痕量分析载气 N23.3.电子捕获检测器(电子捕获检测器(ECD)ECD)特点 高灵敏度、高选择性试样性质 多卤,亲电子物 (电负性越强,检测灵敏度越高)。应用范围 农药、污染物载气 N2 柱温的选择柱温的选择 首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度(超过该温度固定液易流失)和最低使用温度(低于此温度固定液以固体形式存在)范围之内。 柱温升高,分离

29、度下降,色谱峰变窄变高。柱温,被测组分的挥发度,即被测组分在气相中的浓度,K,tR,低沸点组份峰易产生重叠。 柱温,分离度,分析时间。对于难分离物质对,降低柱温虽然可在一定程度内使分离得到改善,但是不可能使之完全分离,这是由于两组分的相对保留值增大的同时,两组分的峰宽也在增加,当后者的增加速度大于前者时,两峰的交叠更为严重。 组分复杂,沸程宽的试样,采用程序升温。1、已知某组分峰的底宽为、已知某组分峰的底宽为40s,保留时间为,保留时间为400s,(1) 计算此色谱柱的理论塔板数计算此色谱柱的理论塔板数;(2) 若柱长为若柱长为1.00m,求此理论塔板高度,求此理论塔板高度;mmnLHHLns

30、snwtnR4221025.6160000.1得,由).2(16004040016为:此色谱柱的理论塔板数16)1解:(2、在某气液色谱柱上组分在某气液色谱柱上组分A流出需流出需15.0min,组分,组分B流出需流出需25.0min,而不溶于,而不溶于 固定相的物质固定相的物质C流出需流出需2.0min,问:,问: (1) B组分相对于组分相对于A的相对保留时间是多少?的相对保留时间是多少? (2) 组分组分B流出柱子需流出柱子需25.0min,那么,那么,B分子通过固定相的平均时间是多少?分子通过固定相的平均时间是多少?min0 .23).2(77. 1min0 .13min0 .23).1

31、 (min0 .230 . 20 .25min,0 .130 . 20 .15min0 . 2min,0 .25min,0 .15. 2BMRBRARBRBRAMRBRAtttBttrABtttttBA时间是:分子通过固定相的平均的相对保留时间相对于由已知,得解:第十二章 波谱分析法简介波谱分析法简介红外光谱红外光谱分子中基团的振动和转动能级跃迁产生:振振- -转光谱转光谱中红外区(基频区) 2.5-50 m 即:波数 4000-200cm-1 产生的条件产生的条件 (1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量; (2)分子振动过程中能引起偶极矩变化的红外活性振动才能产生红外光谱; 对称分

32、子:没有偶极矩,辐射不能引起共振,无红外活性。 如:N2、O2、Cl2 等。 非对称分子:有偶极矩,红外活性。 红外活性判断:判断正负电荷重心是否重合红外光谱与有机化合物结构红外光谱图:红外光谱图:纵坐标为透射比,纵坐标为透射比,横坐标为波数横坐标为波数 单位:单位:cm-1可以用峰数,峰位,可以用峰数,峰位,峰强来描述。峰强来描述。应用:有机化合物的结构解析。应用:有机化合物的结构解析。定性:基团的特征吸收频率;定性:基团的特征吸收频率;定量:特征峰的强度;定量:特征峰的强度; 1、红外吸收光谱的振动形式可分为 和 ,波数比较高的振动形式为 。 40002500cm-1, 25002000c

33、m-1, 20001500cm-1这三个区域的吸收峰基本上与化合物中的基团一一对应,特征性强,能用于确定化合物中是否存在某些官能团,该区域称为 。1500cm-1以下的吸收峰对分子整体结构十分敏感,称为 。伸缩振动伸缩振动弯曲振动弯曲振动伸缩振动伸缩振动基团特征频率区基团特征频率区 指纹区指纹区影响吸收峰强度的两个因素:影响吸收峰强度的两个因素:1、跃迁几率 (V=0V=1) 2、偶极矩变化第十三章 分析化学中的分析化学中的分离与富集方法分离与富集方法分配系数,分配比和萃取效率分配系数,分配比和萃取效率 1.1.分配系数分配系数 萃取是溶质在两相中经过充分振摇,达到平衡后萃取是溶质在两相中经过

34、充分振摇,达到平衡后按一定比例重新分配的过程。分配系数:按一定比例重新分配的过程。分配系数:水有AADKA水A有2. 分配比和萃取效率 分配系数分配系数用于描述溶质为用于描述溶质为单一形式存在单一形式存在的情况,的情况,如果有如果有多种存在形式多种存在形式,则引入,则引入分配比分配比: c有有 、c水水 分配平衡后,溶质(包括所有的存在形分配平衡后,溶质(包括所有的存在形式)分别在有机层、水层中的总浓度。式)分别在有机层、水层中的总浓度。 当溶质以单一形式存在时,当溶质以单一形式存在时,KD = D水有ccD 萃取效率 当溶质当溶质A的水溶液用有机溶剂萃取时的水溶液用有机溶剂萃取时, 则萃取效

35、率则萃取效率E应该等于:应该等于:%E100AA在两相中的总含量在有机相中的总含量100%100%c Vc Vc Vc Vc Vc Vc Vc Vc V有有水有有有有有水水有有水水水有水有%VVDDE100有水萃取效率由分配比萃取效率由分配比D和体积比和体积比V水水/V有有决定。决定。多次间歇萃取 (少量多次)A在水溶液在水溶液V水水中的浓度为中的浓度为c0, 以有机溶剂以有机溶剂(V有有)萃取,平衡后萃取,平衡后A在水在水相中浓度相中浓度c1及在有机相中浓度及在有机相中浓度c1 , c0V水水 = c1V水水 + c1V有有 = c1V水水 + c1DV有有DVVVVcDVVVcc有水有水有

36、水水/)/(001萃取一次后水溶液中萃取一次后水溶液中A的浓度的浓度c1: 第二次萃取时,以有机溶剂第二次萃取时,以有机溶剂(V有有)萃取,平衡后萃取,平衡后A在水相中浓度在水相中浓度c2及在有机相中浓度及在有机相中浓度c2 ,萃取二次后水溶液中萃取二次后水溶液中A的浓度的浓度c2: c1V水水 = c2V水水 + c2V有有 = c2V水水 + c2DV有有2012)/)/(/)/(DVVVVcDVVVVcc有水有水有水有水萃取三次后:萃取三次后:萃取两次后:萃取两次后:3013)/)/(/)/(DVVVVcDVVVVcc有水有水有水有水纸色谱纸色谱(paper chromatography) 在滤纸上进行的色谱分析法在滤纸上进行的色谱分析法固定相:固定相: 滤纸纤维素中吸附着的水分滤纸纤维素中吸附着的水分或其他溶剂,在色谱过程中不或其他溶剂,在色谱过程中不流动。滤纸:惰性载体;流动。滤纸:惰性载体;流动相:流动相: 在色谱过程中沿着滤纸流动的溶剂或混合溶剂是流在色谱过程中沿着滤纸流动的溶剂或混合溶剂是流动相,又称展开剂。纯溶剂或混合溶剂。动相,又称展开剂。纯溶剂或混合溶剂。相对比移值相对比移值Rf溶剂前缘移动距离斑点中心移动距离fRRf值与溶质在固定相和值与溶质在

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