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文檔簡介

教學內容緒論分子光譜法:UV-VIS、IR、F原子光譜法:AAS電化學分析法:電位分析法、電位滴定色譜分析法:GC、HPLC質譜分析法:MS、NRS第一章 緒論經典分析方法與儀器分析方法有何不同?經典分析方法:是利用化學反應及其計量關系,由某已知量求待測物量,一般用于常量分析,為化學分析法。儀器分析方法:是利用精密儀器測量物質的某些物理或物理化學性質以確定其化學組成、含量及化學結構的一類分析方法,用于微量或痕量分析,又稱為物理或物理化學分析法。化學分析法是儀器分析方法的基礎,儀器分析方法離不開必要的化學分析步驟,二者相輔相成。儀器的主要性能指標的定義1、精密度(重現性):數次平行測定結果的相互一致性的程度,一般用相對標準偏差表示(RSD%),精密度表征測定過程中隨機誤差的大小。2、靈敏度:儀器在穩(wěn)定條件下對被測量物微小變化的響應,也即儀器的輸出量與輸入量之比。3、檢出限(檢出下限):在適當置信概率下儀器能檢測出的被檢測組分的最小量或最低濃度。4、線性范圍:儀器的檢測信號與被測物質濃度或質量成線性關系的范圍。5、選擇性:對單組分分析儀器而言,指儀器區(qū)分待測組分與非待測組分的能力。簡述三種定量分析方法的特點和應用要求一、工作曲線法(標準曲線法、外標法)特點:直觀、準確、可部分扣除偶然誤差。需要標準對照和扣空白應用要求:試樣的濃度或含量范圍應在工作曲線的線性范圍內,繪制工作曲線的條件應與試樣的條件盡量保持一致。二、標準加入法(添加法、增量法)特點:由于測定中非待測組分組成變化不大,可消除基體效應帶來的影響應用要求:適用于待測組分濃度不為零,儀器輸出信號與待測組分濃度符合線性關系的情況三、內標法特點:可扣除樣品處理過程中的誤差應用要求:內標物與待測組分的物理及化學性質相近、濃度相近,在相同檢測條件下,響應相近,內標物既不干擾待測組分,又不被其他雜質干擾第2章 光譜分析法引論習 題1、吸收光譜和發(fā)射光譜的電子能動級躍遷的關系吸收光譜:當物質所吸收的電磁輻射能與該物質的原子核、原子或分子的兩個能級間躍遷所需要的能量滿足E=hv的關系時,將產生吸收光譜。M+hvM*發(fā)射光譜:物質通過激發(fā)過程獲得能量,變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子或分子M*,當從激發(fā)態(tài)過渡到低能態(tài)或某態(tài)時產生發(fā)射光譜。M*M+hv2、帶光譜和線光譜帶光譜:是分子光譜法的表現形式。分子光譜法是由分子中電子能級、振動和轉動能級的變化產生。線光譜:是原子光譜法的表現形式。原子光譜法是由原子外層或內層電子能級的變化產生的。第6章 原子吸收光譜法(P130)熟識: 原子吸收光譜產生的機理以及影響原子吸收光譜輪廓的因素了解: 原子吸收光譜儀的基本結構;空心陰極燈產生銳線光源的原理掌握: 火焰原子化器的原子化歷程以及影響因素、原子吸收光譜分析干擾及其消除方法、AAS測量條件的選擇及定量分析方法(實驗操作)1、定義:它是基于物質所產生的原子蒸氣對特定譜線的吸收來進行定量分析的方法?;鶓B(tài)原子吸收其共振輻射,外層電子由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)而產生原子吸收光譜。原子吸收光譜位于光譜的紫外區(qū)和可見區(qū)。2、原子吸收定量原理:頻率為的光通過原子蒸汽,其中一部分光被吸收,使透射光強度減弱。3、譜線變寬的因素(P-131):多普勒(Doppler)寬度D:由原子在空間作無規(guī)熱運動所致。故又稱熱變寬。Doppler寬度隨溫度升高和相對原子質量減小而變寬。壓力變寬L(碰撞變寬):由吸收原子與外界氣體分子之間的相互作用引起外界壓力愈大,濃度越高,譜線愈寬。4、對原子化器的基本要求:使試樣有效原子化;使自由狀態(tài)基態(tài)原子有效地產生吸收; 具有良好的穩(wěn)定性和重現形;操作簡單及低的干擾水平等。1測量條件選擇 分析線:一般用共振吸收線。狹縫光度:W=DS沒有干擾情況下,盡量增加W,增強輻射能。燈電流:按燈制造說明書要求使用原子條件:燃氣:助燃氣、燃燒器高度石墨爐各階段電流值進樣量:(主要指非火焰方法)2分析方法(1).工作曲線法 最佳吸光度0.1-0.5,工作曲線彎曲原因:各種干擾效應。 . 標準加入法標準加入法能消除基體干擾,不能消背景干擾。使用時,注意要扣除背景干擾。習 題引起譜線變寬的主要因素有哪些? 自然變寬:無外界因素影響時譜線具有的寬度多普勒(Doppler)寬度D:由原子在空間作無規(guī)熱運動所致。故又稱熱變寬。. 壓力變寬L(碰撞變寬):由吸收原子與外界氣體分子之間的相互作用引起自吸變寬:光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內同種基態(tài)原子所吸收產生自吸現象。場致變寬(field broadening):包括Stark變寬(電場)和Zeeman 變寬(磁場)火焰原子化法的燃氣、助燃氣比例及火焰高度對被測元素有何影響? 化學計量火焰:由于燃氣與助燃氣之比與化學計量反應關系相近,又稱為中性火焰 ,這類火焰, 溫度高、穩(wěn)定、干擾小背景低,適合于許多元素的測定。貧燃火焰:指助燃氣大于化學計量的火焰,它的溫度較低,有較強的氧化性,有利于測定易解離,易電離元素,如堿金屬。富燃火焰:指燃氣大于化學元素計量的火焰。其特點是燃燒不完全,溫度略低于化學火焰,具有還原性,適合于易形成難解離氧化物的元素測定;干擾較多,背景高?;鹧娓叨龋夯鹧娓叨炔煌?,其溫度也不同;每一種火焰都有其自身的溫度分布;一種元素在一種火焰中的不同火焰高度其吸光度值也不同;因此在火焰原子化法測定時要選擇適合被測元素的火焰高度。原子吸收光譜法中的干擾有哪些?如何消除這些干擾?一物理干擾:指試樣在轉移、蒸發(fā)和原子化過程中,由于其物理特性的變化而引起吸光度下降的效應,是非選擇性干擾。消除方法:稀釋試樣;配制與被測試樣組成相近的標準溶液;采用標準化加入法。二化學干擾:化學干擾是指被測元原子與共存組分發(fā)生化學反應生成穩(wěn)定的化合物,影響被測元素原子化,是選擇性干擾,一般造成A下降。消除方法:(1)選擇合適的原子化方法:提高原子化溫度,化學干擾會減小,在高溫火焰中P043-不干擾鈣的測定。(2)加入釋放劑(廣泛應用)(3)加入保護劑:EDTA、8羥基喹啉等,即有強的絡合作用,又易于被破壞掉。(4)加基體改進劑(5)分離法三. 電離干擾:在高溫下原子會電離使基態(tài)原子數減少, 吸收下降, 稱電離干擾,造成A減少。負誤差消除方法:加入過量消電離劑。(所謂的消電離劑, 是電離電位較低的元素。加入時, 產生大量電子, 抑制被測元素電離。)四. 光譜干擾:吸收線重疊:非共振線干擾:多譜線元素減小狹縫寬度或另選譜線 譜線重疊干擾選其它分析線五.背景干擾:背景干擾也是光譜干擾,主要指分子吸與光散射造成光譜背景。(分子吸收是指在原子化過程中生成的分子對輻射吸收,分子吸收是帶光譜。光散射是指原子化過程中產生的微小的固體顆粒使光產生散射,造成透過光減小,吸收值增加。背景干擾,一般使吸收值增加。產生正誤差。)消除方法:用鄰近非共振線校正背景連續(xù)光源校正背景(氘燈扣背景)Zeaman 效應校正背景自吸效應校正背景第3章 紫外-可見分光光度法(P21)UV-Vis:根據物質分子對200800 nm 光譜區(qū)域內輻射能的吸收來研究物質的性質、結構和含量的方法。3.1 紫外-可見吸收光譜3.1.5 影響紫外-可見光譜的因素:溶劑的影響極性:水甲醇乙醇丙酮正丁醇乙酸乙酯乙醚氯仿二氯甲烷苯四氯化碳己烷石油醚3.2 光的吸收定律Lambert-Beer 定律:A =k c l = -lgT = lgI0 / I lcm,c-mol/L,k 值稱為摩爾吸光系數(Lmol-1cm-1)A =lc3.4 分析條件的選擇單光束分光光度計 特點:只有一條光束單波長雙光束分光光度計 特點:在同一臺儀器中使用兩個完全相同的光束。雙波長分光光度計:不需要參比溶液透光率讀數的影響:結 論:1. c/c與透光率讀數T有函數關系;當T=36.8%時 (或A=0.434),c/c最小。2. 當T讀數在70%10%,即A讀數0.151.0 范圍時, c/c較小( 0.01M 時, Beer定律會發(fā)生偏離。溶劑:當待測物與溶劑發(fā)生締合、離解及溶劑化反應時,產生的生成物與待測物具有不同的吸收光譜,出現化學偏離。光散射:當試樣是膠體或有懸浮物時,入射光通過溶液后,有一部分光因散射而損失,使吸光度增大,Beer定律產生正偏差。(2)與儀器有關的因素單色光:Beer定律只適用于單色光,非絕對的單色光,有可能造成Beer定律偏離。譜帶寬度:當用一束吸光度隨波長變化不大的復合光作為入射光進行測定時,吸光物質的吸光系數變化不大,對吸收定律所造成的偏離較小。對應克服方法:c 0.01M避免使用會與待測物發(fā)生反應的溶劑避免試樣是膠體或有懸浮物在保證一定光強的前提下,用盡可能窄的有效帶寬寬度。選擇吸光物質的最大吸收波長作為分析波長5、極性溶劑為什么會使*躍遷的吸收峰長移,卻使n*躍遷的吸收峰短移?溶劑極性不同會引起某些化合物吸收光譜的紅移或藍移,稱溶劑效應。在*躍遷中,激發(fā)態(tài)極性大于基態(tài),當使用極性溶劑時,由于溶劑與溶質相互作用,激發(fā)態(tài)*比基態(tài)能量下降更多,因而使基態(tài)與激發(fā)態(tài)間能量差減小,導致吸收峰紅移。在n*躍遷中,基態(tài)n電子與極性溶劑形成氫鍵,降低了基態(tài)能量,使激發(fā)態(tài)與基態(tài)間能量差增大,導致吸收峰藍移。第五章 分子發(fā)光分析法(P88)1.熒光和磷光的產生:具有不飽和基團的基態(tài)分子受光照后,價電子躍遷產生熒光和磷光。2.激發(fā)光譜和發(fā)射光譜: 激發(fā)光譜:將激發(fā)光的光源用單色器分光,測定不同波長照射下所發(fā)射的熒光強度(F),以F做縱坐標,激發(fā)光波長做橫坐標作圖。激發(fā)光譜反映了激發(fā)光波長與熒光強度之間的關系。發(fā)射光譜:固定激發(fā)光波長,讓物質發(fā)射的熒光通過單色器,測定不同波長的熒光強度,以熒光強度F做縱坐標,熒光波長做橫坐標作圖。熒光光譜反映了發(fā)射的熒光波長與熒光強度的關系。3. 熒光和分子結構的關系發(fā)射熒光的物質應同時具備以下兩個條件: 物質分子必須具有能夠吸收紫外或可見光的結構,并且能產生* 或 n* 躍遷。 熒光物質必須有較大的熒光量子產率。 (1)躍遷類型:*較n*躍遷的熒光效率高。(2)共軛結構:凡是能提高電子共軛度的結構,都會增大熒光強度,并使熒光光譜長移。(3)剛性平面:分子的剛性及共平面性越大,熒光量子產率就越大。(4)取代基效應:在芳香化合物的芳香環(huán)上,給電子基團增強熒光,吸電子基團減弱熒光。影響熒光強度的因素及溶液熒光的猝滅(P9395)1. 影響熒光強度的因素(1) 溶劑(2) 溫度低溫下測定,提高靈敏度(3) pH值的影響 當熒光物質本身是弱酸或弱堿時,溶液pH值對該物質熒光強度有較大影響。(4) 內濾光作用和自吸收現象內濾光作用:溶液中若存在能吸收激發(fā)光或熒光體所發(fā)射熒光的物質,會使熒光減弱的現象。自吸收現象:熒光物質的熒光發(fā)射光譜短波長一端與該物質的吸收光譜的長波長一端有重疊,在溶液濃度較大時,一部分熒光被自身吸收。(5) 散射光的影響:應注意Raman光的干擾(分子的運動方向和能量都改變了?。?. 溶液熒光的猝滅 (P95)熒光猝滅:指熒光物質分子與溶劑分子或其他溶質分子相互作用引起熒光強度降低或熒光強度與濃度不呈線性關系的現象。(1)碰撞猝滅:猝滅劑分子與處于激發(fā)態(tài)的熒光物質分子碰撞而損失能量。(2)靜態(tài)猝滅:部分熒光分子與熄滅劑分子作用生成了非熒光的配合物。(3)轉入三重態(tài)的猝滅:在熒光物質分子中有溶解氧的存在或引入溴或碘后,易發(fā)生體系跨越而轉變成三重態(tài)。(4)發(fā)生電荷轉移反應的猝滅:(5)熒光物質的自猝滅:單重激發(fā)態(tài)分子和未激發(fā)的熒光物質分子碰撞引起自猝滅。熒光物質濃度超過 1g/L 時,會產生自身猝滅。熒光強度與溶液濃度的關系(P93)If = K c(l c0.05)分子熒光分析法的應用定性分析:因物質結構不同,吸收紫外光波長也不同。定量測定:同一種物質的稀溶液,濃度大的發(fā)射的熒光較強。熒光分析法的特點優(yōu)點:靈敏度高(提高激發(fā)光強度,可提高熒光強度),達ng/ml;選擇性強(比較容易排除其它物質的干擾),重現性好;取樣少。缺點:許多物質本身不能發(fā)射熒光,因此,應用不夠廣泛。熒光分析法與UV-Vis法的比較相同點:都需要吸收紫外-可見光,產生電子能級躍遷。 不同點:熒光法測定的是物質經紫外-可見光照射后發(fā)射出的熒光的強度 (F);UV-Vis法測定的是物質對紫外-可見光的吸收程度 (A) ;熒光法定量測定的靈敏度比UV-Vis法高。習 題1、名詞解釋:單重態(tài):當基態(tài)分子的電子都配對時,S = 0,多重性 M=1,這樣的電子能態(tài)稱為單重態(tài)。單重電子激發(fā)態(tài):當基態(tài)分子的成對電子吸收光能之后,被激發(fā)到某一激發(fā)態(tài)上。如果它的自旋方向不變, S=0,M=1,這時的激發(fā)態(tài)叫單重電子激發(fā)態(tài)。三重態(tài):若通過分子內部的一些能量轉移,或能階間的跨越,成對電子中的一個電子自旋方向倒轉,使兩個電子自旋方向相同而不配對,這時S=1,M=3,這種電子激發(fā)態(tài)稱三重電子激發(fā)態(tài)(三重態(tài))系間跨越:指的是不同多重度狀態(tài)間的一種無輻射躍遷過程。振動弛豫:內轉換:指的是相同多重度等能態(tài)間的一種無輻射躍遷過程。量子產率:也稱熒光效率或量子效率,其值在01之間,它表示物質發(fā)射熒光的能力。熒光猝滅:指熒光物質分子與溶劑分子或其他溶質分子相互作用引起熒光強度降低或熒光強度與濃度不呈線性關系的現象。重原子效應:第4章 紅外吸收光譜法( IR ) P53根據樣品對不同波長紅外光的吸收情況,來研究物質分子的組成、結構及含量的方法。IR 與 UV-Vis 的比較相同點:都是分子吸收光譜。不同點: UV-Vis 是基于價電子能級躍遷而產生的電子光譜;主要用于樣品的定量測定。 IR 則是分子振動或轉動能級躍遷而產生的吸收光譜;主要用于有機化合物的定性分析和結構鑒定?;靖拍罴t外光譜圖:是以波數為橫坐標,縱坐標用透光率或吸光度來表示的一種頻率圖。 波數(cm-1):波長的倒數,表示每厘米長度上波的數目。紅外吸收光譜定性分析的依據根據化合物紅外譜圖中特征吸收峰的位置、數目、相對強度、形狀等參數來推斷樣品中存在哪些基團,從而確定其分子結構。4.2 基本原理吸收峰由何引起?每個基團或化學鍵能產生幾個吸收峰?都出現在什么位置?不同吸收峰為什么有強有弱?物質分子產生紅外吸收的基本條件(1)分子吸收的輻射能與其能級躍遷所需能量相等;(2)分子發(fā)生偶極距的變化(耦合作用)。只有發(fā)生偶極矩變化的振動才能產生可觀測的紅外吸收光譜,稱紅外活性。4.2.3多原子分子的振動(P56)分子振動自由度:多原子分子的基本振動數目,也是基頻吸收峰的數目。為什么實際測得吸收峰數目遠小于理論計算的振動自由度?沒有偶極矩變化的振動不產生紅外吸收,即非紅外活性;相同頻率的振動吸收重疊,即簡并;儀器分辨率不夠高;有些吸收帶落在儀器檢測范圍之外。4.2.5 分子振動頻率(基團頻率)1. 官能團具有特征頻率基團頻率:不同分子中同一類型的基團振動頻率非常相近,都在一較窄的頻率區(qū)間出現吸收譜帶,其頻率稱基團頻率。2. 基團頻率區(qū)和指紋區(qū)譜圖解析譜圖解析就是根據實驗所得的紅外光譜圖吸收峰的位置、強度和形狀;利用基團振動頻率與分子結構的關系;確定吸收峰的歸屬,確認分子中所含的基團或化學鍵,進而推斷分子的結構。基團頻率區(qū)(也稱官能團區(qū)):在40001300cm-1 范圍內的吸收峰,有一共同特點:既每一吸收峰都和一定的官能團相對應,因此稱為基團頻率區(qū)。在基團頻率區(qū),原則上每個吸收峰都可以找到歸屬。主要基團的紅外特征吸收峰(P5963)(4000 400 cm-1 )19001200cm-1:雙鍵伸縮振動區(qū)羰基(C=O):16501900cm1。在羰基化合物中,此吸收一般為最強峰。紅外譜圖解析順序:先看官能團區(qū),再看指紋區(qū)。1. 產生紅外吸收光譜的條件2. 分子基本振動類型和振動自由度3. 影響吸收峰強度的因素4. 基團頻率及譜圖解析5. 影響基團頻率的因素干涉儀:是FT-IR光譜儀的核心部件,作用是將復色光變?yōu)楦缮婀狻?.4 試樣的處理和制備4.4.1 紅外光譜法對試樣的要求(1)單一組分純物質,純度 98%;(2)樣品中不含游離水;(3)要選擇合適的濃度和測試厚度。4.4.2 制樣方法1.氣體樣品的制備2.液體和溶液樣品的制備(1)液體池法(2)液膜法3. 固體樣品制備(1)壓片法:最常用的固體樣品制樣方法,常用KBr作為固體分散介質。(2)石蠟糊法:減少試樣光散射的影響,但重復性較差;(3)薄膜法:無溶劑和分散介質的影響。4.5 紅外光譜法的應用一、定性分析已知物的鑒定-譜圖比對,未知物結構的確定,收集試樣的有關數據和資料,確定未知物的不飽和度(P71)不飽和度有如下規(guī)律:鏈狀飽和脂肪族化合物不飽和度為0;一個雙鍵或一個環(huán)狀結構的不飽和度為1;一個三鍵或兩個雙鍵及脂環(huán)的不飽和度為2;一個苯環(huán)的不飽和度為4。未知物結構的確定 1.收集試樣的有關數據和資料 2.確定未知物的不飽和度(P71) 3.譜圖解析 (P72 例)二、定量分析理論依據:朗伯-比爾定律優(yōu)點:(1)有許多譜帶可供選擇,有利于排除干擾;(2)氣、液、固均可測定。課后練習題1.分子產生紅外吸收的條件是什么?(1)分子吸收的輻射能與其能級躍遷所需能量相等;(2)分子發(fā)生偶極距的變化(耦合作用)。2.何謂特征吸收峰?影響吸收峰強度的主要因素是什么?能代表基團存在、并有較高強度的吸收譜帶稱基團頻率,其所在位置稱特征吸收峰。與分子躍遷概率有關,與分子偶極距有關(P59)3.紅外譜圖解析的三要素是什么?紅外譜圖解析三要素:位置、強度、峰形。4.解釋名詞:基團頻率區(qū) 指紋區(qū) 相關峰基團頻率區(qū)(官能團區(qū)):在40001300cm-1 范圍內的吸收峰,有一共同特點:即每一吸收峰都和一定的官能團相對應,因此稱為基團頻率區(qū)。在此區(qū),原則上每個吸收峰都可以找到歸屬。指紋區(qū):在1300400cm-1范圍內,雖然有些吸收也對應著某些官能團,但大量吸收峰僅顯示了化合物的紅外特征,猶如人的指紋,故稱為指紋區(qū)。指紋區(qū)的吸收峰數目雖多,但往往大部分都找不到歸屬。相關峰:同一種分子的基團或化學鍵振動,往往會在基團頻率區(qū)和指紋區(qū)同時產生若干個吸收峰。這些相互依存和可以相互佐證的吸收峰稱為相關峰。5.如何利用紅外吸收光譜區(qū)別烷烴、烯烴、炔烴?利用基團的紅外特征吸收峰區(qū)別:烷烴:飽和碳的C-H吸收峰 3000cm-1,C = C 雙鍵:16001670cm1CC-叁鍵:21002260 cm16.紅外光譜法對試樣有哪些要求?(1)單一組分純物質,純度 98%;(2)樣品中不含游離水;(3)要選擇合適的濃度和測試厚度。7.簡述振動光譜的特點以及它們在分析化學中的重要性。優(yōu)點:特征性強,可靠性高、樣品測定范圍廣、用量少、測定速度快、操作簡便、重現性好。局限性:有些物質不能產生紅外吸收;有些物質不能用紅外鑒別;有些吸收峰,尤其是指紋峰不能全部指認;定量分析的靈敏度較低。第九章 核磁共振波譜法(NMR) P195思考題1、簡述題:光譜分析法;核磁共振波譜法;公式o=gB0/2的意義光譜分析法:基于物質與輻射能作用時,測量由物質內部發(fā)生量子化的能級之間的躍遷而產生的發(fā)射、吸收或散射輻射的波長和強度進行分析的方法核磁共振波譜法:將自旋核放入磁場中,用適當頻率的電磁波照射,它們會吸收能量,發(fā)生原子核自旋能級的躍遷,同時產生核磁共振信號。以核磁共振信號對照射頻率(或磁場強度)作圖,即為核磁共振波譜。2、名詞解釋:化學位移;屏蔽效應;磁各向異性;耦合常數化學位移:在有機化合物中,各種氫核周圍的電子云密度不同(結構中不同位置),質子屏蔽效應不同,導致共振吸收峰的位移,這種現象稱為化學位移。3、P214 9.2; 9.3; 9.4; 9.5; 9.8; 9.11; 9.12; 9.13看課件第十九章 質譜法(P400)思考題1.質譜分析法:將樣品分子轉變成氣態(tài)的離子,然后按照離子的質荷比(m/z)大小,對離子進行分離和檢測,并作定性或定量分析的方法。2.質譜儀由哪幾部分組成?各部分的作用是什么?(劃出質譜儀的方框示意圖)進樣系統(tǒng):高效重復地將樣品引到離子源中并且不能造成真空度的降低。離子源:將進樣系統(tǒng)引入的氣態(tài)樣品分子轉化成離子。質量分析器:依據不同方式,將樣品離子按質荷比m/z分開。檢測器:檢測來自質量分析器的離子流并轉化成電信號。顯示系統(tǒng):接收來自檢測器的電信號并顯示在屏幕上。真空系統(tǒng):保證質譜儀離子產生及經過的系統(tǒng)處于高真空狀態(tài)。3.離子源的作用是什么?試述EI(電子電離源)和CI(化學電離源)離子源的原理及特點。離子源:將進樣系統(tǒng)引入的氣態(tài)樣品分子轉化成離子。EI(電子電離源)原理:失去電子特點:電離效率高,靈敏度高;離子碎片多,有豐富的結構信息;有標準質譜圖庫;但常常沒分子離子峰;只適用于易氣化、熱穩(wěn)定的化合物。CI(化學電離源)原理:離子加合特點:準分子離子峰強, 可獲得分子量信息;譜圖簡單;但不能進行譜庫檢索, 只適用于易氣化、熱穩(wěn)定的化合物4.為何質譜儀需要高真空?質譜儀需要在高真空下工作:10-4 10 -6 Pa大量氧會燒壞離子源的燈絲;用作加速離子的幾千伏高壓會引起放電;引起額外的離子分子反應,改變裂解模型,譜圖復雜化;影響靈敏度。5.四極桿質量分析器如何實現質譜圖的全掃描分析和選擇離子分析?當U/V維持一個定值時,某一U或V值對應只有一個離子能穩(wěn)定通過四極桿;連續(xù)改變U或V值,可得到一張全掃描圖,此譜圖可用于定性;固定一個或多個U值,可得到高靈敏度的分析結果,此方法用于定量分析。第十五章 色譜法引論(P300)思考題1.色譜法具有同時能進行分離和分析的特點而區(qū)別于其它方法,特別對復雜樣品和多組份混合物的分離,色譜法的優(yōu)勢更為明顯。2.按固定相外形不同色譜法是如何分類的?是按色譜柱分類:平面色譜法:薄層色譜法、紙色譜法柱色譜法:填充柱法、毛細管柱色譜法3.什么是氣相色譜法和液相色譜法?氣體為流動相的色譜稱為氣相色譜。液體為流動相的色譜稱為液相色譜。4.保留時間(tr)、死時間(t0)及調整保留時間(tr)的關系是怎樣的?tr = tr - t05.從色譜流出曲線可以得到哪些信息?根據色譜峰的個數可以判斷樣品中所含組分的最少個數;根據色譜峰的保留值可以進行定性分析;根據色譜峰的面積或峰高可以進行定量分析;色譜峰的保留值及其區(qū)域寬度是評價色譜柱分離效能的依據;色譜峰兩峰間的距離是評價固定相(或流動相)選擇是否合適的依據。6.分配系數在色譜分析中的意義是什么?K值大的組分,在柱內移動的速度慢,滯留在固定相中的時間長,后流出柱子;分配系數是色譜分離的依據;柱溫是影響分配系數的一個重要參數。7.什么是選擇因子?它表征的意義是什么?是A,B兩組分的調整保留時間的比值= tr(B)/tr(A)1意義:表示兩組分在給定柱子上的選擇性,值越大說明柱子的選擇性越好。8.什么是分配比(即容量因子)?它表征的意義是什么?是指在一定溫度和壓力下,組分在兩相分配達到平衡時,分配在固定相和流動相的質量比。K=ms/mm意義:是衡量色譜柱對被分離組分保留能力的重要參數;9. 理論塔板數是衡量柱效的指標,色譜柱的柱效隨理論塔板數的增加而增加,隨板高的增大而減小。 10.板高(理論塔板高度H/cm)、柱效(理論塔板數n)及柱長(L/cm)三者的關系(公式)? H=L / n11.利用色譜圖如何計算理論塔板數和有效理論塔板數(公式)?12.同一色譜柱對不同物質的柱效能是否一樣?同一色譜柱對不同物質的柱效能是不一樣的13.塔板理論對色譜理論的主要貢獻是怎樣的?(1)塔板理論推導出的計算柱效率的公式用來評價色譜柱是成功的;(2)塔板理論指出理論塔板高度H 對色譜峰區(qū)域寬度的影響有重要意義。14.速率理論的簡式, 影響板高的是哪些因素?:流動相的線速A:渦流擴散系數B:分子擴散系數C:傳質阻力項系數15.分離度可作為色譜柱的總分離效能指標。16.如何根據分離度分析色譜分離的情況?R1 部分重疊R=1 基本分離R=1.5 完全分離第十六章 氣相色譜法(P318)思考題1.氣相色譜法適合分析什么類型的樣品?適用范圍:熱穩(wěn)定性好,沸點較低的有機及無機化合物分離。2.哪類固定液在氣相色譜法中最為常用?硅氧烷類是目前應用最廣泛的通用型固定液。(使用溫度范圍寬(50350),硅氧烷類經不同的基團修飾可得到不同極性的固定相。)3.氣相色譜法固定相的選擇原則?相似相溶原則非極性試樣選用非極性固定液,組分沸點低的先流出;極性試樣選用極性固定液,極性小的先流出非極性和極性混合物試樣一般選用極性固定液,非極性組分先出;能形成氫鍵的試樣一般選擇極性大或是氫鍵型的固定液,不易形成氫鍵的先流出。4.一般實驗室通常備用哪三種色譜柱,基本上能應付日常分析需要?5.什么是程序升溫?程序升溫:在一個分析周期內柱溫隨時間由低溫向高溫做線性或非線性變化,以達到用最短時間獲得最佳分離的目的。適用于沸點范圍很寬的混合物。注意:柱溫不能高于色譜柱的最高使用溫度。 6.氣相色譜法各檢測器適于分析的樣品?熱導檢測器: 通用 濃度型 所有氫火焰檢測器: 通用 質量型 含碳電子捕獲檢測器:選擇 濃度型 電負性火焰光度檢測器:選擇 質量型 硫、磷 7.氣相色譜法常用的定量分析方法有哪些?各方法的適用條件。(1)外標法適用條件:對進樣量的準確性控制要求較高;操作條件變化對結果準確性影響較大;操作簡單,適用于大批量試樣的快速分析。(2)歸一化法適用條件:僅適用于試樣中所有組分全出峰的情況;操作條件的變動對測定結果影響不大;歸一化法簡便、準確。(3)內標法(內標標準曲線法)適用條件:試樣中所有組分不能全部出峰時;定量分析中只要求測定某一個或幾個組分;樣品前處理復雜第17章 高效液相色譜法(HPLC) P3481、HPLC:高效色譜柱、高壓泵、高靈敏檢測器2、現代高效液相色譜法的特點:(1)高效;(2)高壓;(3)高速;(4)高靈敏度3、色譜分離的實質:色譜分離的實質是樣品分子(即溶質)與溶劑(即流動相或洗脫液)以及固定相分子間的作用,作用力的大小,決定色譜過程的保留行為。4、高效液相色譜儀結構:輸液系統(tǒng)進樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)檢測系統(tǒng)5、高壓輸液泵性能:足夠的輸出壓力 輸出恒定的流量 輸出流動相的流量范圍可調節(jié) 壓力平穩(wěn),脈動小6、在線脫氣裝置在線脫氣、超聲脫氣、真空脫氣等作用:脫去流動相中的溶解氣體。流動相先經過脫氣裝置再輸送到色譜柱。脫氣不好時有氣泡,導致流動相流速不穩(wěn)定,造成基線飄移,噪音增加。 7、梯度洗脫裝置以一定速度改變多種溶劑的配比淋洗,目的是分離多組容量因子相差較大的組分。作用:縮短分析時間,提高分離度,改善峰形,提高監(jiān)測靈敏度8、影響分離的因素影響分離的主要因素有流動相的流量、性質和極性。9、選擇流動相時應注意的幾個問題:(1)盡量使用高純度試劑作流動相。(2)避免流動相與固定相發(fā)生作用而使柱效下降或損壞柱子。(3)試樣在流動相中應有適宜的溶解度。(4)流動相同時還應滿足檢測器的要求。10、提高柱效的方法(降低板高): 固定相填料要均一,顆粒細,裝填均勻。 流動相粘度低。 低流速。 適當升高柱溫。11、固定相的選擇:液相色譜的固定相可以是吸附劑、化學鍵合固定相(或在惰性載體表面涂上一層液膜)、離子交換樹脂或多孔性凝膠;流動相是各種溶劑。被分離混合物由流動相液體推動進入色譜柱。根據各組分在固定相及流動相中的吸附能力、分配系數、離子交換作用或分子尺寸大小的差異進行分離。12、高效液相色譜法的分離機理及分類類 型 主要分離機理吸附色譜 吸附能,氫鍵分配色譜 疏水分配作用尺寸排斥色譜 溶質分子大小離子交換色譜 庫侖力13、反相色譜的優(yōu)點易調節(jié)k或a易分離非離子化合物,離子化合物和可電離化合物流動相便宜可預言洗脫順序適宜梯度洗脫14、小結分配色譜是利用樣品中的溶質在固定相和流動相之間分配系數的不同,進行連續(xù)的無數次的交換和分配而達到分離的過程。第十章

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