瞎急吧整理最终自用版

1、瞎急吧整理最终自用版三、仪器分析的起源与发展 “实验方法和对自然界的观察是科学思维的基础”三、仪器分析的起源与发展 第三章 紫外-可见分光光度法(ultravioletvisible spectrophotometry，UV)学习目标了解：1. 紫外-可见分光光度计的主要类型2. 紫外-可见分光光度法的应用掌握： 紫外-可见吸收光谱的产生、特征及其影响因素 Lambert - Beer定律的物理意义、成立条件、 影响因素及有关计算 分析条件的选择 定性定量分析方法 紫外-可见分光光度计的基本构造和工作原理（1）原子光谱 (atomic spectrum) 原子核外电子在不同能级间跃迁所产生的光

2、谱种类：原子发射光谱、原子吸收光谱、原子荧光光谱第一节 概述特点 线状光谱 原子光谱由一条条明锐的彼此分立的谱线组成，每一条光谱线对应于一定的波长 可确定试样物质的元素组成和含量，但不能给出物质分子结构的信息 这种线状光谱只反映原子或离子的性质而与原子或离子来源的分子状态无关第一节 概述（2）分子光谱 (molecular spectrum)分子运动：包括 价电子运动 分子内原子在平衡位置的振动 分子绕其核重心的转动 分子质心在空间的平动第一节 概述 吸收外界电磁辐射后，分子发生能级跃迁时，其能量改变E为 E=Ee +Ev +Er分子能级的变化具有 电子能级的变化，振动能级的变化，转动能级的变

3、化 由分子中的电子能级、振动能级和转动能级跃迁产生的光谱分别称为电子光谱、振动光谱和转动光谱。其对应的波谱区范围如下： Ee Ev Er电子光谱 振动光谱 转动光谱紫外可见光 近红外、中红外区 远红外、微波区 Eh hc/ 量子化 第一节 概述特点：带状光谱：由许多线光谱密集在一起组成 分子电子能级跃迁时同时伴随着分子振动和转动能级的跃迁第一节 概述小结： 分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级 三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量，电子能Ee 、振动能Ev 、转动能Er 且evr 第一节 概述原子吸收原子发射原子荧光一、单组分定量方法1、校准曲线法（calibration

4、curve method）(1)原理：Lambert-Beer Law A = l c当、 l一定时，Ac重点第六节 定量测定方法标准系列配制:确定分析波长：（2）步骤 c1 c2 c3 c4 c5 c6 max下测定c1-c6的A：A1-A6A- max第六节 定量测定方法 绘制校准曲线A-c，或用最小二乘法处理，得线性回归方程A = a + bc 测Ax，在曲线上查出cx，或代入方程求出cx 计算C原 = Cx 稀释倍数calibration curve Axcx第六节 定量测定方法1、 跃迁 所需能量最大； 吸收波长200nm。 max一般为10100 Lmol-1 cm-1，吸收谱带强

5、度较弱 分子中孤对电子和键同时存在时发生n 跃迁 丙酮n 的=275nm ，max=22 Lmol-1 cm -1第二节 紫外-可见吸收光谱4、 跃迁 发生在任何有不饱和键的化合物中 所需能量较小；大多处于近紫外区，max 104Lmol1cm1，属于强吸收 不饱和烃、共轭烯烃和芳香烃类均可发生该类跃迁乙烯*,max=195 nm，max=5000 L mol-1cm1第二节 紫外-可见吸收光谱3.有机化合物的吸收常因引入取代基或改变溶剂使max和吸收强度发生变化：(1)红移（长移）：吸收峰向长波方向移动的现象。 共轭作用 溶剂极性(*)(2)蓝移（短移）：吸收峰向短波方向移动的现象。 共轭作

6、用 溶剂极性(n*)第二节 紫外-可见吸收光谱引入供电子基团引入吸电子基团溶剂效应复习 有机化合物的电子跃迁类型：*n* * n* 有机化合物的紫外-可见吸收光谱：* 、n*产生影响因素内部因素分子结构共轭效应取代基实质是对分子中电子共轭结构的影响外部因素温度溶剂pH浓度仪器的狭缝宽度复习紫外-可见吸收光谱的应用 1、定性分析：max 、max2、定量分析：朗伯-比尔定律3、纯度鉴定：4、结构分析：不饱和结构复习C1C2C3C4llAC复习基本术语：A吸光度（absorbance，A）T透光率（transmitance, T）I0入射光辐射强度It透射光辐射强度E吸光系数：、a、l液层厚度，即

7、光程长度（path length）复习吸光能力方法灵敏度要点：（1）入射光是单色光（2）吸收发生在均匀的介质中（3）吸收过程中，吸光物质间不发生相互作用复习 A总 A1+ A2 + - + Ai偏离因素 （1）样品溶液有关的因素 （2）仪器性能有关的因素2、各组成部分的作用和种类重点（1）要求：种类：第四节 紫外可见分光光度计作用：提供入射光白炽光源气体放电灯（1901100nm）气体放电灯分析方法建立的关键问题： 如何选择最佳的测定条件？误差来源：仪器测量条件 溶液介质条件 参比溶液的选择等第五节 分析条件的选择难点偏离L-B的因素、光源不稳定、读数精度变动 目的：减少测定误差，保证测定灵敏

8、度和准确度！1. 适宜的吸光度范围目的：减小测量结果的误差一.仪器测量条件的选择第五节 分析条件的选择A或T为多少？浓度测定误差最小？Tmin =0.368=36.8%Amin时，吸光度测量误差最小；，测量误差较小(5%)第五节 分析条件的选择图3-19Tmin T?2.入射光波长的选择(1)最大吸收原则：在 max、 max条件下进行测定，灵敏度最高，单色性最好。 吸收最大，干扰最小的原则！(2)方法：做吸收曲线，由吸收曲线可得出max。 (3)当max过大时，可选择吸收稍低、峰形稍坦的次强峰或肩峰进行测量。第五节 分析条件的选择3.狭缝宽度的选择过宽：单色性，偏离线性过窄：光强减弱，影响灵

9、敏度第五节 分析条件的选择选择：减小狭缝宽度时试样的吸光度不再增加为准。第五节 分析条件的选择二.显色反应条件的选择官能团强吸收直接测定UV-VIS官能团弱吸收衍生化反应UV-VIS显色反应有机物质无机物质通常通过显色反应生成吸光系数大的有色物质进行测定，以提高灵敏度 目的：消除其它成分及吸收池和溶剂等对光的反射和吸收带来的测定误差。三.参比溶液（ reference solution ）的选择 空白溶液（ blank solution ）第五节 分析条件的选择复习21354复习重点常见的有机化合物电子跃迁类型及其影响因素。何谓Lambert-Beer定律？其数学表达式及各物理量的意义如何？引

10、起吸收定律偏离的原因是什么？什么是摩尔吸光系数？什么是百分吸光系数？两者关系如何？在分光光度法中，选择入射光波长的原则是什么？分光光度法误差的主要来源有哪些？如何减免？基本术语紫外可见分光光度计有哪几部分组成？其种类和作用是什么？第三章 发光分析法掌握：分子荧光、磷光产生的机制，荧光物质的激发光谱与荧光光谱。物质分子结构与荧光的关系、影响荧光效率的因素。荧光定量分析方法和分析条件的选择。化学发光分析法和生物发光分析法的基本原理。荧光分光光度计的基本构造和工作原理。学习要求 第二节 分子荧光分析理论基础一、荧光产生的条件 物质自身的分子结构共轭双键体系 荧光物质：含有共轭双键体系，具有吸收辐射能

11、产生电子跃迁性质的物质 物质所处的环境辐射能的照射、温度、pH、溶剂等辐射能的波段：X-rays红外区吸收光辐射的基本结构二、荧光发生的机理（重点） 第二节 分子荧光分析理论基础 电子能级、振动、转动能级跃迁：基态(S0)激发态(S1、S2)特点：吸收特定波长的光；量子化；跃迁一次到位 基态激发态1. 分子能级与跃迁分子结构分子轨道理论2、分子激发态的多重度（1）单重态（ S0 ）：基态时，一个所有电子自旋都成对的分子的电子态。抗磁性（2）激发单重态（ S ） ：当基（3）激发三重态（ T ）：被激发的电子发生了自旋反转的电子态。顺磁性 第二节 分子荧光分析理论基础态电子被激发到激发态,且自旋

12、方向不变的电子态。抗磁性区别 S、 S0是抗磁性分子，T是顺磁性分子 tS = 10-8s, tT 10-41s以上 S0 S 为允许跃迁，S0 T为禁阻跃迁 ET ES 第二节 分子荧光分析理论基础 第二节 分子荧光分析理论基础3、分子的去活化过程 处于激发态的电子以辐射跃迁或无辐射跃迁在极短时间内回到基态的过程 辐射跃迁：荧光或磷光的发生 无辐射跃迁：分子以热的形式失去多余的能量，包括振动弛豫、内转换、系间窜越、猝灭等。 各种跃迁方式的可能性与程度与荧光物质分子结构和环境等因素有关激发态基态的能量传递途径传递途径辐射跃迁荧光振动弛豫无辐射跃迁猝灭内转换系间跨越延迟荧光磷光荧光：10-710

13、 -9s,第一激发单重态的最低振动能级基态磷光：10-4100s；第一激发三重态的最低振动能级基态系间窜越：分子中有重原子（Br、 I）或顺磁性物质（O）；激发单重态与激发三重态部分能级发生重叠 第二节 分子荧光分析理论基础(atomic absorption spectrophotometry) 第五章原子吸收分光光度法(AAS)了解 原子吸收分光光度计主要类型。 原子吸收分析灵敏度的影响因素。 原子吸收分光光度法的应用。掌握原子吸收分光光度法的基本原理。原子吸收的定量分析方法和分析条件的选择。原子吸收分光光度计的基本构造和工作原理。学习目标2. 共振线（resonance line） 电子

14、从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收线称为共振吸收线，简称共振线 共振线是元素的特征谱线 共振线是元素的最灵敏线发生几率最大第二节 AAS 的基本理论以共振线作为分析线取决于原子结构复习1、理解电极电位产生的原理2、标准氢电极的条件，任何温度下标准氢电极的电动势都为零，其他电极电位都是相对值3、复习电化学电池（结构、表示式、电解池、原电池、电极电位、nernst方程、指示电极、参比电极）相关概念4、电极的分类第六章电化学分析基础 electrochemical analysis 学习目标了解：1. 电化学分析法的分类和电极的种类2. 盐桥的作用掌握：1. 电极电位、液接电位的产生2. 指示电极、

15、参比电极、离子选择性电极的概念3. 能斯特方程的意义、书写及相关计算问 题一、电化学电池结构 .类型.组成及特征.原电池产生电流的原理二、电池的表示方法和电池的电动势三、电极电位 1.电极电位的产生 2.标准氢电极和标准电极电位 3.电极电位计算液接电位和盐桥？第二节 电化学电池二、电池的表示方法. 以| 代表盐桥或多孔隔膜，两边各为原电池的一个半电极. 负极写左边，正极写右边. 写出电极的化学组成和物态、活度；气体要注明压力，固溶体或液体要注明活度，固体或纯液体的活度为1. 用竖线或逗号表示相界面. 气体必须以惰性金属导体作为载体例1：负极 Zn 2e Zn2+ 正极 Cu2+ + 2e C

16、u总电极反应为： Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu原电池表示：ZnZnSO4(1)CuSO4(2)Cu例2： 负极 H2 2e 2H+ 正极 Cl2 + 2e 2Cl- 总电极反应为： H2 + Cl2 2H+ + 2Cl- 原电池表示：PtH2(P1), H+(1)Cl-(2), Cl2(P2)Pt例3：电极反应2Ag + Hg2Cl2 2AgCl + 2Hg AgAgCl(s), Cl-(1)Cl-(2), Hg2Cl2(s)Hg(L)第二节 电化学电池一、按是否发生电化学反应分类.基于电子反应的电极（）第一类电极：金属-金属离子电极 金属（广义而言亦可非金属）与其离子的溶液处于平衡

17、状态所组成的电极Cu2+ + 2e Cu Cu2+ CuAg+ + e Ag Ag+|Ag第四节 电极类型Zn、Cd、Hg、Pb等电极其电极电位与金属离子的浓度有关，可用于测定金属离子的浓度（）第二类电极：金属-金属难溶盐电极 金属与其难溶盐，并与此难溶化合物具有相同阴离子的可溶盐的溶液处于平衡态时所组成的电极AgCl+ e Ag + Cl- Ag|AgCl,Cl-Hg2Cl2 + 2e 2Hg + 2Cl- Hg Hg2Cl2(s), KCL第四节 电极类型其电极电位随溶液中阴离子的浓度变化，可用于测定金属难溶盐中阴离子的浓度第四节 电极类型（）第三类电极：由金属与其难溶盐、与此难溶盐具有相

18、同阴离子的另一难溶盐和与此难溶盐具有相同阳离子的电解质溶液所组成， M|MyXm,NxXz,Nz+例如：电极 Zn| ZnC2O4(s)， CaC2O4(s) ，Ca2+Ca2+ + ZnC2O4 +2e CaC2O4+ Zn第四节 电极类型（）第零类电极（亦称氧化还原电极）：惰性金属与含有可溶性的氧化和还原(对)物质的溶液接触，形成氧化还原电极 如：将浸入Fe3+、Fe2+溶液中，Pt|Fe2+,Fe3+ Fe3+ + e Fe2+第八章色谱法基础（Chromatography ）学习目标（3）峰高（ h ）和峰面积（ A ） h峰顶点与峰底间的距离（peak height）A峰与峰底间的面

19、积（peak area）h和A是定量分析参数第二节 色谱流出曲线和常用参数（4）峰的区域宽度 重要参数 峰宽 色谱峰两侧的转折点处所作的切线与峰底相交于两点，此两点间的距离称为峰宽，如图KL，用W表示第二节 色谱流出曲线和常用参数（5）保留值 （retention value） 试样中各组分在色谱柱中停留时间值或将组分带出色谱柱所需流动相的体积 第二节 色谱流出曲线和常用参数定性分析参数讨论： 色谱条件一定时，tR主要取决K的大小 K，tR ，组分后出柱 K=0，组分不保留 K ，组分完全保留色谱过程基本方程- 热力学参数与色谱保留值的关系第二节 色谱流出曲线和常用参数色谱法定性参数 H或n是

20、描述色谱柱效能的指标 是一定条件下柱分离能力发挥程度的标志 有无实现分离的可能依据：K 重点第三节 色谱法理论小结：第四节 色谱法的定性分析方法重点 一、利用保留值定性：针对已知物 方法：鉴别每个色谱峰 依据：各组分的保留值 （1）绝对保留值定性 比较标样和未知物的保留值进行定性分析（2）相对保留值定性 对照ri,s值定性，可用ri,s与文献或手册上的数据比较。已知物直接对照法第五节 柱色谱法的定量分析方法一、定量分析的依据 mi = fi Ai mi = fhi hifi：峰面积绝对校正因子fhi：峰高绝对校正因子步骤： 准确求得Ai或hi 准确求得fi 或fhi 根据上式正确选用定量计算方

21、法，求得含量重点第九章气相色谱法（Gas Chromatography，GC）学习内容 气相色谱法发展和分类 气相色谱分析流程和气相色谱仪 气相色谱固定相和气相色谱分离条件的选择 气相色谱法定性定量依据以及分析方法 (总结复习)第五节 气相色谱分离条件的选择 载气及流速的选择 工作温度的选择 色谱柱长度和柱形的选择 载体粒度的选择 进样量和进样时间的选择重点第十章 高效液相色谱法High Performance Liquid Chromatography，HPLC学习内容高效液相色谱法发展和主要特点高效液相色谱法的主要类型（2-6节）高效液相色谱仪高效液相色谱法定性定量分析方法高效液相色谱法在

22、生物医学领域的应用第三节 高效液相色谱法的分类 按分离原理分为 吸附色谱法 分配色谱法 离子色谱法 尺寸排阻色谱法 亲和色谱法重点第四节 高效液相色谱法的定性定量方法一、定性分析方法依据：各组分的保留值方法：已知物对照法、相对保留值法、官能团分类测定法、两谱联用定性法二、定量分析方法内标法、内标校正曲线法、外标法重点复习 以试样组分在固定相和流动相间的溶解、吸附、分配、离子交换或其他亲和作用的差异为依据而建立起来的各种分离分析方法称色谱法。 色谱柱（chromatographic column） 装填固定相的柱子-各种材质、尺寸 固定相(stationary phase) 色谱柱中固定不动的一

23、相-固体或液体 流动相(mobile phase) 携带试样混合物流过固定相的流体-液体或气体分类气相色谱（gas chromatography, GC） 流动相为气体（载气）液相色谱（liquid chromatography, LC）流动相为液体（淋洗液）气 固色谱(GSC)气 液色谱(GLC)液 固色谱(LSC)液 液色谱(LLC)按两相所处的状态分类固定相复习柱色谱法 (column chromatography) 平面色谱 (planar chromatography) 纸色谱法 薄层色谱法按固定相的几何形状分类复习按分离原理来分 按固定相与流动相的相互作用形式来分 吸附色谱法(adsorption chromatography) 分配色谱法(partition chromatography)