分析化学之仪器分析第三部分

分析化学之仪器分析第三部分第一页，共三十七页，2022年，8月28日第一章绪论第二页，共三十七页，2022年，8月28日

仪器分析是以物质的物理性质或物理化学性质为基础，通过精密仪器测定物质的物理性质或物理化学性质而分析出待测物质组成、含量的一类分析方法。一、仪器分析的含义第三页，共三十七页，2022年，8月28日二、仪器分析的分类

仪器分析的方法很多，而且各种方法比较独立并可自成体系。常用的方法可分为光学分析法，电化学分析法，色谱法，质谱法和热分析法。第四页，共三十七页，2022年，8月28日1、光学分析法

光学分析法是基于检测能量作用于待测物质后产生的辐射信号或所引起的变化而建立的分析方法。光分析法又可以分为非光谱法和光谱法两类。

第五页，共三十七页，2022年，8月28日

电化学分析法是根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法。根据所测的电信号的不同，可以分为：电导分析法、电位分析法、电解和库仑分析法以及伏安和极谱分析法。2、电化学分析法第六页，共三十七页，2022年，8月28日3、色谱分析法

色谱法是一种分离和分析方法。根据混合物的各组分在互不相溶的两相（称为固定相和流动相）中吸附能力、分配系数或其他亲和作用的差异而建立的方法。色谱法主要有气相色谱法和液相色谱法等。用气体作流动相的为气相色谱，用液体作流动相的为液相色谱。第七页，共三十七页，2022年，8月28日4、其它分析方法

1）.质谱法试样在离子源中被电离成带电的离子，在质量分析器中按离子的质荷比m/z的大小进行分离，记录其质谱图。质谱法就是根据元素谱线的位置（m/z数）和谱线的相对强度来进行分析的方法。可用于定性分析、同位素分析以及有机化合物的测定。

第八页，共三十七页，2022年，8月28日2）.热分析法热分析法是通过测定物质的质量、体积、热导或反应热与温度之间的关系而建立起来的一种方法。它有热重量法、差热分析法等，可用于成分分析，但更多地用于热力学、动力学和化学反应机理等方面的研究。第九页，共三十七页，2022年，8月28日仪器分析的特点

仪器分析方法的灵敏度高，检测限低，比较适合于微量、痕量和超痕量组分的分析。该方法的选择性也好，可以通过选择或调整分析测定的条件，不经分离而同时测定混合物中的各个组分。该方法还具有操作简便，分析速度快，应用范围广等特点。第十页，共三十七页，2022年，8月28日

第二章

紫外—可见分光光度法第十一页，共三十七页，2022年，8月28日——在吸光光度分析法中，将试液与空白溶液分别置于同样质料及厚度的吸收池中，让强度为I0的单色光分别通过两个吸收池，再测量其透过光的强度。此时反射光强度基本不变，其影响可相互抵消，上式简化为I0＝Ia+It第十二页，共三十七页，2022年，8月28日——朗伯－比尔定律描述光的吸收与溶液层的厚度b及浓度c定量关系，是定量分析的理论基础

A=K﹡b﹡c式中，A——吸光度，K——比例常数，b---表示吸收层的厚度，c---溶液的浓度。意义：一束单色光通过溶液后，其吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比第十三页，共三十七页，2022年，8月28日紫外-可见分光光度法：是物质分子对紫外或可见光区电磁辐射的吸收特征和吸收强度而建立的分析方法。可见光区400~760nm

紫外光区200~400nm第十四页，共三十七页，2022年，8月28日紫外—可见分光光度法的特点（1）灵敏度较高：灵敏度可达10-5~10-7g/ml（2）选择性较好：多组分共存溶液中，无需化学分离即可测定（3）准确度高：仪器设备较好，相对误差可减小到1%~2%（4）用途广泛：既可定性分析，又可定量分析第十五页，共三十七页，2022年，8月28日紫外—可见分光光度计结构：光源→单色器→样品池→检测器→信号显示装置一、主要部件（一）光源：可见分光光度计→钨灯

λ=320~2500nm

紫外分光光度计→氢灯，氘灯

λ=150~400nm第十六页，共三十七页，2022年，8月28日紫外—可见分光光度计—7200型第十七页，共三十七页，2022年，8月28日二）单色器是将光源发射的复合光分解为单色光的光学装置，一般有5部分组成：入光狭缝、准光器、色散器、投影器、出光狭缝。第十八页，共三十七页，2022年，8月28日（三）吸收池：

1、普通玻璃和石英玻璃。

2、相互匹配。T＜0.5%（四）检测器：光信号变成电信号（光电管、光电倍增管）。光→阴极→电流→电压（五）信号显示装置：将输出信号经处理转换成透光度或吸光度再显示或记录下来。第十九页，共三十七页，2022年，8月28日二、分光光度计类型：

1.单波长分光光度计：单光束、双光束2.双波长分光光度计：第二十页，共三十七页，2022年，8月28日二、分光光度计的保养和维护（一）分光光度实验室室温宜保持在15~28度；湿度控制在45%~65%，不能超过70%防尘、防震和电磁干扰；防腐蚀。第二十一页，共三十七页，2022年，8月28日仪器保养和维护方法：

1）在不使用时不要开灯源2）单色器是仪器的核心部分，装在密封盒内，一般不宜拆开3）吸收池在使用后立即洗净，为防止其光学窗面被擦伤，必须用擦镜纸或柔软的棉织物擦去水分4）光电器件应避免强光照射或受潮积尘。第二十二页，共三十七页，2022年，8月28日可见分光光度法分光光度分析有两种，一种是利用物质本身对紫外线及可见光的吸收进行测定，另一种是生成有色化合物即“显色”以后测定。第二十三页，共三十七页，2022年，8月28日分析条件的选择

光度分析注意：显色反应完全，易控制；浓度测定相对误差小。一、溶剂的选择溶剂的截止波长应小于物质的测定波长。

二、显色反应及反应条件的选择

常用的显色反应：配位反应、偶联反应、氧化还原反应。第二十四页，共三十七页，2022年，8月28日1．显色反应及要求（1）显色反应：待测组分转变成有颜色（能吸收）的化合物。第二十五页，共三十七页，2022年，8月28日2）显色反应的要求：①选择性好.②灵敏度高.③有色络合物的离解常数要小.④有色络合物的组成要恒定,化学性质要稳定.⑤如果显色剂有颜色,则要求有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大,以减小试剂空白.⑥现色反应的条件要易于控制.第二十六页，共三十七页，2022年，8月28日2．显色反应条件的选择（1）显色剂用量：（2）酸度：①对显色剂颜色有影响，②对显色反应的影响，③对待测组分存在状态的影响。显色剂弱酸，参与配位反应④选最佳酸度：选A-pH曲线平坦值部分对应的pH。第二十七页，共三十七页，2022年，8月28日（3）显色温度：绘制A-T（℃）曲线。（4）显色时间：作A-t（min）曲线选A（5）干扰离子：消除干扰方法：①加入配位掩蔽剂。②加入氧化剂和还原剂。③选择适宜的显色条件。④分离干扰离子。引起5%相对误差加入干扰离子量，越小越易引起干扰。第二十八页，共三十七页，2022年，8月28日三、测量条件的选择1.测量波长的选择：选λmax，灵敏度高。最强吸收峰尖。2.吸光度读数范围的选择：吸光度读数误差：△C/C=0.434△T/TlgTT%：15%~65%,A：0.2~0.8时浓度相对误差较小第二十九页，共三十七页，2022年，8月28日3.狭缝宽度：

狭缝大，灵敏度下降；以减小狭缝宽度时A不再增加为准。狭缝宽度大约为样品吸收峰半宽度的十分之一。第三十页，共三十七页，2022年，8月28日4.参比溶液：(空白溶液)（1）溶剂参比：显色剂及其他试剂均无色,被测溶液中又无其他有色离子时,可用溶剂(如蒸馏水或其他有机溶剂)做参比溶液.（2）试剂参比：不加样品其它与样品相同。显色剂本身有颜色，可用不加式样的其他试剂做参比溶液。第三十一页，共三十七页，2022年，8月28日（3）试液参比：显色剂无色，被测溶液中有其他有色离子，可采用不加显色剂的被测溶液做参比溶液。（4）其他参比：当显色剂有色，试液中的有色成份干扰测定时，可在一定的试液中加入一定的掩蔽剂，将被测组分掩蔽起来，然后加入显色剂和其他试剂，以此做为参比溶液。另一种方法,是用不含被测组分的试样,与被测试样进行相同处理,得到平行操作参比溶液.第三十二页，共三十七页，2022年，8月28日应用实例:某车间工人送来一瓶料液,需检测AL3+的浓度，今有浓度为10µg/ml的AL3+标准溶液,化验员小红移取了该料液1ml于100ml容量瓶中,并定容到100ml,然后又从中取了2ml用铬天青s比色法进行测定,其中AL3+标准溶液她加了10ml,现测定结果如下:

吸光值(A)

空白:0.050

标加样:0.850

样:0.450请你帮小红计算一下,该料液中AL3+的浓度是多少g/L?第三十三页，共三十七页，2022年，8月28日解：

由A=kbc得A(样)—A(空白)=KbC(样)①A(标加样)—A(样)=KbC(标)②由①÷②得：第三十四页，共三十七页，2022年，8月28日C(样)

A(样)—A(空白)A(标加样)—A(样)×C(标)稀释后浓度第三十五页，共三十七页，2022年，8月28日C(标)＝10µg/ml×10ml÷0.1L

＝10-3g/L第三十六页，共三十七页，2022