現(xiàn)代儀器分析-各章習(xí)題總結(jié)(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章、緒論1、了解分析化學(xué)發(fā)展的過程階段一：16世紀(jì)天平的出現(xiàn)，分析化學(xué)具有了科學(xué)的內(nèi)涵 20世紀(jì)初，依據(jù)溶液中四大反應(yīng)平衡理論，形成分析化學(xué)理論基礎(chǔ)。 第一次變革，20世紀(jì)40年代前，化學(xué)分析占主導(dǎo)地位，儀器分析種類少和精度低。階段二：20世紀(jì)40年代后，儀器分析的大發(fā)展時(shí)期 第二次變革，儀器分析的發(fā)展。階段三：八十年代處初，以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為標(biāo)志的分析化學(xué)第三次變革2、掌握儀器分析的分類和發(fā)展特點(diǎn)分類：電化學(xué)分析法、光學(xué)分析法、色譜 分析法、其它儀器分析法。發(fā)展特點(diǎn)：提高靈敏度， 解決復(fù)雜體系的分離問題， 微型化及微環(huán)境的表征與測量， 擴(kuò)展時(shí)空多維信息， 形態(tài)、狀態(tài)

2、分析及表征， 生物大分子及生物活性物質(zhì)的表征與測定， 非破壞性檢測與遙測， 自動(dòng)化及智能化。3、分析儀器的性能應(yīng)從哪些方面進(jìn)行評(píng)價(jià)？精密度：標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差、方差、變異系數(shù)誤差：絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差靈敏度：校正靈敏度、分析靈敏度檢測限：空白加3倍的空白標(biāo)準(zhǔn)偏差線性范圍：可以分析的濃度范圍選擇性：選擇性系數(shù)4、儀器分析常用的校正方法？各有何特點(diǎn)？標(biāo)準(zhǔn)曲線法：標(biāo)準(zhǔn)物配制濃度要準(zhǔn)確，標(biāo)準(zhǔn)基體與樣品基體一致標(biāo)準(zhǔn)加入法：基體相近，基體干擾相同，但適用于小數(shù)量的樣品分析內(nèi)標(biāo)法：克服或減少儀器或方法的不足等引起的隨機(jī)誤差或系統(tǒng)誤差5、了解分析儀器的組成部分信號(hào)發(fā)生器（分析信號(hào)）檢測器（輸入信號(hào)）信號(hào)處理

3、器讀出裝置 6、內(nèi)標(biāo)元素和分析線對(duì)選擇的條件？內(nèi)標(biāo)元素應(yīng)是原來試樣中不含或含量少的元素，內(nèi)標(biāo)物的激發(fā)電位應(yīng)與分析線相同或盡量相近， 內(nèi)標(biāo)元素的待測元素應(yīng)具有相近的電離電位，兩條譜線的波長應(yīng)接近，分析線對(duì)附近的背景干擾應(yīng)盡量小第二章：離心與電泳技術(shù)1、理解相對(duì)離心力場（g）和沉降系數(shù)（s）的物理意義。相對(duì)離心力場：轉(zhuǎn)頭所產(chǎn)生的最大離心力場是重力場的多少倍。沉降系數(shù)：單位離心力場的沉降速度。遷移率：單位電場強(qiáng)度下電荷移動(dòng)速率，取決于物質(zhì)本身。2、掌握梯度離心的原理、優(yōu)點(diǎn)和梯度材料選擇條件。梯度離心的兩個(gè)方法：速度梯度離心、等密度梯度離心。速度梯度離心：依據(jù)樣品不同組分沉降系數(shù)的不同而分離的方法。等

4、密度梯度離心：離心管中介質(zhì)的密度梯度范圍包括待分離樣品中所有組分的密度，離心過程中各組分將逐步遷移 到與它本身密度相同的地方形成區(qū)帶。（分離取決于組分之間的密度差）優(yōu)點(diǎn)：分辨力強(qiáng)， 梯度液可抗對(duì)流、擾動(dòng)和擴(kuò)散， 可同時(shí)分離幾種不同的組分。梯度材料選擇條件：要有合適的密度范圍， 所有梯度材料應(yīng)不影響樣品的生物活性， 離心后便于與樣品組分分離， 不腐蝕離心管和轉(zhuǎn)頭， 價(jià)格便宜、便于回收利用。3、了解影響荷電分子遷移速率的因素樣品分子性質(zhì)-（樣品分子的直徑、形狀、荷電荷數(shù)）電場強(qiáng)度-（E越大，泳動(dòng)速度越快）溶液PH-（決定荷電分子的解離程度，決定荷電種類和電荷量，因此決定移動(dòng)方向和速度）溶液的離子強(qiáng)

5、度-（過小會(huì)降低泳動(dòng)速率，過大會(huì)增大電泳過程中的發(fā)熱量，使區(qū)帶擴(kuò)散變形）電滲-（對(duì)樣品形成一股除電場外額外的沖擊力）焦耳熱-（U變大，Q增大，可能破壞樣品的支持介質(zhì)）篩孔-（瓊脂聚丙烯酰胺）4、理解各類凝膠電泳分離方法的原理（1）瓊脂糖凝膠電泳：用于分離、鑒定、分析純化DNA片段，用EB染色，在紫外燈下觀察。取決于浄電荷的性 質(zhì)和數(shù)量、分子大小。（2） SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳：電泳緩沖液中加入SDS，SDS能與蛋白質(zhì)形成膠粒，膠粒外表面帶負(fù)電荷，所有 電荷向正極移動(dòng)，蛋白質(zhì)分子在電泳中的遷移率僅取決于浄電荷數(shù)和分子大小。（3）等電聚焦聚丙烯酰胺凝膠電泳：根據(jù)等電點(diǎn)分離和分析蛋白質(zhì)，取決于環(huán)境

6、溶液PH（4）密度梯度凝膠電泳：根據(jù)分子量分離和分析蛋白質(zhì)，適用于測球形蛋白質(zhì)分子量（5）雙向凝膠電泳：先將混合物放在直徑1mm的玻璃凝膠中進(jìn)行等電聚焦電泳，之后將凝膠條從毛細(xì)管中取出， 放在另一平板凝膠的頂部，讓膠條中的各組分進(jìn)行SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳。第三章：光學(xué)分析方法導(dǎo)論1.理解三種光譜法的形成與區(qū)別（1）線光譜：由于氣相的單個(gè)原子發(fā)生電子能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的銳線，線寬約 （2）帶狀光譜：由氣態(tài)自由基或小分子振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的光譜，各能極間的能量差小，帶寬約（3）連續(xù)光譜：固體被加熱到熾熱狀態(tài)時(shí)，無數(shù)的原子和分子的運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)所產(chǎn)生的熱輻射。通常產(chǎn)生背景干擾。 溫度越高，輻射越短，

7、且短波長的輻射強(qiáng)度增加的最快，線光譜和帶光譜疊加在連續(xù)光譜上。熾 熱的固體所產(chǎn)生的連續(xù)輻射是紅外、可見及較長波長的重要輻射源。2、光學(xué)分析的分類有哪些？光學(xué)分析包括：光譜法，非光譜法光譜法包括：原子光譜法 （表現(xiàn)形式是線光譜。包括原子發(fā)射光譜法、原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、X射線熒光光譜法） 分子光譜法 （表現(xiàn)形式是帶光譜。包括紫外-可見分光光度法、紅外光譜法、分子熒光光譜法、分子磷光光譜法）光譜法：基于物質(zhì)與輻射能作用時(shí)，測量由物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生量子化的能級(jí)之間躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收、散射、輻射 的波長和強(qiáng)度的分析方法。非光譜法：基于物質(zhì)與輻射相互作用時(shí)，測量輻射某些性質(zhì)，如折射、散射、干涉、

8、衍射、偏射等變化的分析方法。 3、光譜儀器的主要結(jié)構(gòu)組成有哪些？組成：光源、樣品容器、單色器、檢測器。單色器包括：狹縫、準(zhǔn)直鏡、棱鏡或光柵（最主要）、會(huì)聚透鏡。檢測器包括：光電轉(zhuǎn)換器、電子讀出、數(shù)據(jù)處理及記錄。4、簡述單色器的工作原理 光源發(fā)出的光經(jīng)入射狹縫后變成一束近似平行光，經(jīng)準(zhǔn)直鏡變成平行光，照在色散元件上，色散元件將其色散后，由聚光鏡將不同波長的光聚焦在出射狹縫平面的不同位置，轉(zhuǎn)動(dòng)色散元件和聚光鏡課使不同波長的光聚焦在出射狹縫口，使某一波長的光射出單色器，而其它波長的光被出射狹縫擋掉，達(dá)到制造單色光的目的。5、光電轉(zhuǎn)換器：將光輻射轉(zhuǎn)化為課測量的電信號(hào)的器件。理想的光電轉(zhuǎn)換器要求：靈敏度

9、高，信噪比大，暗電流小，響應(yīng)快且在寬的波段內(nèi)相應(yīng)恒定。第四章 紫外-可見吸收光譜的產(chǎn)生1、理解紫外-可見吸收光譜的產(chǎn)生分子吸收光譜的形成過程：運(yùn)動(dòng)分子外層電子-吸收外來輻射-產(chǎn)生電子能級(jí)躍遷-分子吸收譜通常情況下，發(fā)生電子能級(jí)間的躍遷需要的能量為1-20W，與該能量相對(duì)應(yīng)的波長為123062nm，紫外-可見光區(qū)的波長為200-800nm，分子吸收紫外-可見光獲得的能量足以使價(jià)電子發(fā)生躍遷。因此，由價(jià)電子躍遷產(chǎn)生的分子吸收光譜稱為紫外-可見吸收光譜。2、比爾定律內(nèi)容。成立條件及引起偏離的因素內(nèi)容：當(dāng)入射波長一定時(shí)，待測溶液的吸光度A與其濃度和液層厚度成正比。A=kbc （k為比例系數(shù)，與溶液性質(zhì)

10、、溫度和入射波長有關(guān)）條件：入射光是單色光。吸收發(fā)生在均勻介質(zhì)中。吸收過程中，吸收物質(zhì)互相不發(fā)生作用。樣品溶液為稀溶液。偏離因素：（1）樣品性質(zhì)影響 a.待測物高濃度-吸收質(zhì)點(diǎn)間隔變小-質(zhì)點(diǎn)間互相作用-對(duì)待定輻射的吸收能力發(fā)生變化-變化b.溶液各組分的相互作用c.溶劑的影響d.膠體、乳狀液或懸浮液對(duì)光的散射損失(2)儀器因素a.入射光非單色光 b.譜帶寬度與狹縫寬度3.紫外-可見分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)組成及分類組成：光源、單色器、吸收池、檢測器、數(shù)據(jù)處理記錄裝置分類：單光束分光光度計(jì)、 單波長雙光束分光光度計(jì)、 雙波長分光光度計(jì)、 光電二極管陣列分光光度計(jì)4、紫外-可見分光光度法測量條件的選擇及常用

11、的定量方法。測量條件：（1）測量波長的選擇：選擇最大吸收處的波長作為分析波長 （2）狹縫寬度的選擇：合適的狹縫寬度就是吸光度不減小時(shí)的最大狹縫寬度 （3）吸光度范圍的選擇：控制在0.1-0.8之間 （4）有色化合物的選擇：組成穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。加入量色劑 （5）參比夜選擇定量分析：標(biāo)準(zhǔn)曲線法、標(biāo)準(zhǔn)加入法、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比法、多組分定量方法、示差分光光度法第五章 原子吸收光譜法1、原子吸收光譜產(chǎn)生的機(jī)理、影響原子吸收光譜輪廓的因素概念：基于物質(zhì)產(chǎn)生的原子蒸氣對(duì)特定的譜線（通常是待測元素的特征譜線）的吸收作用來進(jìn)行定量分析的方法?；鶓B(tài)原子的產(chǎn)生：待測原子原子化：蒸發(fā)氣化離解 金屬鹽的水溶液霧化-氣溶膠-

12、進(jìn)入火焰或原子化器-在高溫作用下蒸發(fā)-金屬鹽脫水和氣化-氣態(tài)的金屬鹽分子-高溫下吸收熱量-金屬鹽分子被離解-基態(tài)原子共振線與吸收線：原子從基態(tài)躍遷到能量最低的激發(fā)態(tài)時(shí)，要吸收一定頻率的光，稱為共振吸收線。 躍遷回到基態(tài)時(shí)，則發(fā)射出同樣頻率的光，稱為共振發(fā)射線。 共振發(fā)射線和共振吸收線的波長相同，簡稱共振線。影響因素：（1）自然寬度：約 nm,激發(fā)態(tài)原子的平均壽命越短，譜線的自然寬度越大 （2）多普勒寬度： nm- nm，不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)引起 （3）壓力變寬：吸收原子與蒸氣中其它粒子相互碰撞，引起的能級(jí)稍有變化，使發(fā)射或吸收光量子頻率改變而導(dǎo)致變寬。2、 原子吸收光譜的基本內(nèi)容、空心陰極燈產(chǎn)生銳線光

13、源的原理結(jié)構(gòu)：光源、原子化系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)原理：高壓直流電-陰極電子-撞擊惰性電子-電離-正離子-轟擊陰極-待測原子濺射- 聚集空心陰極內(nèi)被激發(fā)-待測元素特征共振發(fā)射線3、 原子吸收光譜分析測量條件的選擇（1） 分析線的選擇：一般選用共振線作為分析線（2） 狹縫寬度選擇：以將分析線與臨=鄰近的譜線分開為原則（3） 空心陰極燈工作電流的選擇：最大允許工作電流的40%-60%（4） 火焰及助燃比的選擇：易生成難離解化合物的元素，應(yīng)選擇較高溫度的火焰，易電離的元素應(yīng)選用較低溫度 的火焰。配制一標(biāo)準(zhǔn)溶液噴入火焰，在固定助燃?xì)饬髁康那闆r下，改變?nèi)細(xì)饬髁浚瑴y 定標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，最佳助燃比值應(yīng)使吸

14、光度達(dá)到最大。（5） 測量高度的選擇：最大吸光度所對(duì)應(yīng)的高度第六章 色譜法原理1、了解色譜法的分類（1） 按兩相狀態(tài)分類 氣相色譜：氣體為流動(dòng)相的色譜 液相色譜：液體為流動(dòng)相的色譜 超臨界流體色譜：超臨界流體為流動(dòng)相的色譜 化學(xué)鍵合相色譜：化學(xué)鍵合固定的色譜（2） 按分離機(jī)理分類 吸附色譜法：利用組分在吸附劑上的吸附能力強(qiáng)弱不同而得以分離的方法 分配色譜法：利用組分在固定液中溶解度不同而達(dá)到分離的方法 離子交換色譜法：利用組分在離子交換劑上的親和力大小不同 凝膠色譜法：利用大小不同的分子在多孔固定相中的選擇滲透 親和色譜法：利用不同組分與固定相的高專屬性親和力進(jìn)行分離（3） 按固定相的外形分類

15、 柱色譜：固定相裝于柱內(nèi)的色譜法 平板色譜（紙色譜）：固定相呈平板狀的色譜法2、掌握色譜流出曲線的定義、參數(shù) 、獲得的信息 定義：從色譜柱先后流出的各組分進(jìn)入檢測器，檢測器發(fā)出響應(yīng)信號(hào)，信號(hào)大小與組分濃度 成正比，該型號(hào)放大后輸送到記錄儀，記錄儀所畫出與樣品濃度相關(guān)的曲線。參數(shù)：（1）峰高：色譜峰頂點(diǎn)與基線之間的垂直距離 （2）死時(shí)間：不被固定相吸附或溶解的物質(zhì)進(jìn)入色譜柱時(shí)，從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰極大值所需時(shí)間 （3）保留時(shí)間：試樣從進(jìn)樣開始到柱后出現(xiàn)峰極大值時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間 （4）調(diào)整保留時(shí)間：某組分的保留時(shí)間扣除死時(shí)間 （5）死體積：色譜柱在填充后，柱管內(nèi)固定相顆粒間所剩留的時(shí)間，色譜儀中管路和連接

16、頭間空間以及檢測 器空間的總和 （6）保留體積：從進(jìn)樣開始到被測組分在柱后出現(xiàn)濃度極大點(diǎn)是所通過的流動(dòng)相體積 （7）相對(duì)保留值：某組分2的調(diào)整保留值與組分1的調(diào)整保留值之比獲得的信息：根據(jù)色譜峰的個(gè)數(shù)，可以判斷樣品中所含組分的最少個(gè)數(shù) 根據(jù)色譜峰的保留值，可以進(jìn)行定性分析 根據(jù)色譜峰的面積和峰高，可以進(jìn)行定量分析 色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾?，是評(píng)價(jià)色譜柱分離效能的依據(jù) 色譜峰兩峰間的距離，是評(píng)價(jià)固定相選擇是否合適的依據(jù)3、色譜定性、定量分析的方法定性分析：（1）利用純物質(zhì)對(duì)照定性 （2）相對(duì)保留值法 （3）加入已知物增加峰高法 （4）保留指數(shù)定性法定量分析：（1）歸一法：所有出峰組分的含量之和

17、按100%計(jì) （2）內(nèi)標(biāo)法：將一定量的純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物加入到準(zhǔn)確稱量的試樣中 （3）外標(biāo)法第七章 氣相色譜法1、氣相色譜儀的基本設(shè)備包括哪幾部分，各有什么作用？（1） 氣路系統(tǒng)：獲得純凈、流速穩(wěn)定的載氣（2） 進(jìn)樣系統(tǒng)（3） 分離系統(tǒng)：分離樣品（4） 控制溫度系統(tǒng)：對(duì)色譜柱爐、氣化室、檢測器三處的溫度控制（5） 檢測和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：樣品經(jīng)色譜柱分離后，各成分按保留時(shí)間不同，順序地隨載氣進(jìn)入檢測器，檢測器把 進(jìn)入的組分按時(shí)間及其濃度或質(zhì)量的變化，轉(zhuǎn)化成易于測量的電信號(hào)，經(jīng)過放大傳遞 給記錄儀或計(jì)算機(jī)的變化，最后得到該混合樣品的色譜流出曲線及定性定量信息。2、氣液色譜對(duì)載體和固定液的要求？如何選擇

18、固定液？載體的要求：具有足夠大的表面積和良好的孔穴結(jié)構(gòu)。 表面呈化學(xué)惰性，沒有吸附性或吸附性很弱，不與被測物引起反應(yīng)。 熱穩(wěn)定性好。 形狀規(guī)則，顆粒均勻，具有一定機(jī)械強(qiáng)度。 固定液要求：選擇性好。 有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。 對(duì)試樣各組分有適當(dāng)?shù)娜芙饽芰Γ?在操作溫度下有較低的蒸氣壓， 以免流失太快。固定液的選擇：（1） 分離非極性物質(zhì)，一般選用非極性固定液，試樣中各組分按沸點(diǎn)次序流出，沸點(diǎn)低的先流出（2） 分離極性物質(zhì)， 選用非極性固定液，試樣中各組分按極性次序流出，極性小的先流出（3） 分離非極性和極性混合物，選用極性固定液，非極性組分先流出（4）分離能形成氫鍵的試樣， 選用極性氫鍵型固定液，試樣中各組分按固定液分子間形成的氫鍵能力大小先