儀器分析考試復習知識重點總結(jié)

1、n5.54根底局部1 基線：當色譜柱后沒有組分進入檢測器時,在實驗操作條件下,反映檢測器系統(tǒng)噪聲隨時間變化的線2 死時間：指不被固定相吸附或溶解的氣體從進樣開始到柱后出現(xiàn)濃度最大值所需的時間3 保存時間：指被測組分從進樣開始到柱后出現(xiàn)濃度最大值所需的時間4 調(diào)整保存時間：指扣除死時間后的保存時間5 保存值：試樣中各組分在色譜柱中的滯留時間的數(shù)值6 相對保存值：指組分 2 的調(diào)整保存時間與另一組分 1 的調(diào)整保存時間之比公式見 P77 分配系數(shù)：在一定溫度下組分在兩相之間分配到達平衡時濃度比稱為分配系數(shù)公式見 P98 分配比： 在一定溫度、 壓力下在兩相間到達平衡時,組分在兩相中的質(zhì)量比 公式見

2、 P10 9 速率公式：H=A+B/u+CuA 渦流擴散相： 氣體碰到填充物顆粒時,不斷地改變流動方向,使試樣組分在氣相中形成類似“渦流的流動,因而引起色譜峰的擴張A=2klp入：填充的不均勻性 dp：填充物的平均直徑提升柱效：使用適當細粒度和顆粒均勻的擔體,填充均勻,B/u 分子擴散項：由于試樣組分被載氣帶入色譜柱后,是以“塞子的形式存在于柱的很小一段空間中,在“塞子的前后存在著濃度差而形成濃度梯度,因此使運動著的分子產(chǎn)生縱向擴散.B=2 丫 DgY：載體填充在柱內(nèi)引起的擴散路徑彎曲因子 D:組分在流動相中的擴散系數(shù)提升柱效：B/u 與流速有關(guān),流速 J,滯留時間 T,擴散 T；DgM 載氣

3、-1/,M 載氣 T,B 值 J,采用分子質(zhì)量較大的載氣Cu:傳質(zhì)阻力相：氣相傳質(zhì)阻力Cg樣品組分從氣相移動到固定相外表及其返回的過程.提升柱效：采用粒度小的填充物和電工對分子質(zhì)量小的氣體作載氣見 P16液相傳質(zhì)阻力系數(shù)Cl樣品組分從固定相的氣/液界面移動到液相內(nèi)部及返回的傳質(zhì)過程10 色譜峰的標準偏差、半峰寬度、峰底寬度：標準偏差 x：即 0.607 倍峰高處色譜峰寬度的一半.半峰寬度 YT2:一半峰高處的寬度 Y1/2=2.354x峰底寬度 Y：過峰兩側(cè)拐點的切線與基線焦點的間距.Y=4x11 塔板高度和理論塔板數(shù)n與柱長H的關(guān)系有效塔板數(shù)12 別離度：相鄰兩組分色譜峰保存值之差與兩個組分

4、色譜峰峰底寬度平均值之比,用 R 表示.是一個用來作為衡量色譜峰別離效能的指標.tR(2)tR(1)R13 別離操作條件：載氣流速：u 最正確=B/C人 0.5u 小：選分子量大載氣N2,Aru 大：選分子量小載氣H2,He柱溫：柱溫升高：別離度 J,峰寬 J,分析時間 J柱溫 T,組分揮發(fā)度 T,組分 KJ更接近,tRj更接近,低沸點組份峰易產(chǎn)生重疊.柱溫降低：別離度 T,峰寬 T,分析時間 T但是柱溫過低,傳質(zhì)阻力增加,峰形變寬,分析時間延長.溫度選擇原那么：在使難別離組分較好別離、保存時間適宜、峰形對稱前提下,選擇較低溫度.14 色譜定性定量方法定性方法：保存值通過與標準物質(zhì)或參比物質(zhì)的

5、色譜保存值比擬進行、保存指數(shù) I 法是把物質(zhì)的保存行為用兩個緊靠近它的標準物一般是兩個正構(gòu)烷燒來標定、色譜-結(jié)構(gòu)分析儀器聯(lián)用、 利用檢測器的選擇性響應(yīng)定性定量方法： 標準曲線法或外標法 確定絕對校正因子 利用待測組分的純物質(zhì)外標制作標準曲線、內(nèi)標法是將一定量的內(nèi)標物質(zhì) ms,參加到準確稱取的試樣 m 中,根據(jù)試樣質(zhì)量 m 和內(nèi)標物質(zhì)量 ms 以及待測物及內(nèi)標物在色譜上相應(yīng)峰面積的比值 Ai/As,求出待測物的含量 wi=mi/m、內(nèi)標標準曲線法-簡化內(nèi)標法、歸一化法.氣相色譜15 氣相色譜構(gòu)成及各局部功能：載氣系統(tǒng)裝載氣源、凈化枯燥、流速限制進樣系統(tǒng)將樣品直接或經(jīng)過特殊處理后引入氣相色譜儀的氣

6、化室或色譜柱進行分析別離系統(tǒng)檢測器被色譜柱別離后的組分依次進入檢測器,按其濃度或質(zhì)量隨時間的變化,轉(zhuǎn)化成相應(yīng)電信號,經(jīng)放大后記錄和顯示,給出色譜圖溫度限制系統(tǒng)氣化室：保證液體試樣瞬間氣化；檢測器：保證被別離后的組分通過時不在此冷凝；別離室：準確限制別離需要的溫度.當試樣復雜時,別離室溫度需要按一定程序限制溫度變化,各組分在最正確溫度下別離數(shù)據(jù)處理及限制系統(tǒng)16 為什么要對載氣進行凈化：去除載氣中的水、有機物等雜質(zhì),預防其在高溫中發(fā)生反響影響別離效果甚至對之后的設(shè)備造成損壞.17 怎樣進樣：手動進樣系統(tǒng)：微量注射器閥進樣系統(tǒng)：氣體進樣閥,液體進樣閥液體樣品自動進樣器：用于液體樣品的進樣18 氣化

7、室的功能：將試樣瞬間氣化為蒸汽19 輔助進樣系統(tǒng)知道有哪些應(yīng)該就行了與原理大概了解頂空進樣：頂空進樣器主要用于固體、半固體、液體樣品基質(zhì)中揮發(fā)性有機化合物的分析,如水中 VOCs 茶葉中香氣成分、合成高分子材料中殘留單體的分析等.吹掃捕集系統(tǒng)：用于固體、半固體、液體樣品基質(zhì)中揮發(fā)性有機化合物的富集和直接進氣相色譜儀進行分析.熱裂解器進樣系統(tǒng)：用于幾乎沒有什么蒸氣壓的高聚物的進樣原理：頂空進樣：待測樣品置入一密閉的容器中,通過加熱升溫使揮發(fā)性組分從樣品基體中揮發(fā)出來,在氣液或氣固兩相中到達平衡,直接抽取頂部氣體進行色譜分析,從而檢驗樣品中揮發(fā)性組分的成分和含量吹掃捕集：吹掃-捕集實質(zhì)上是一種連續(xù)

8、氣體萃取技術(shù),吹掃氣一般使用氮氣通過液體或固體樣品,將樣品中的可揮發(fā)組分其中包括欲測組分帶出,然后用冷凍或固體吸附劑吸附的方法,將欲測組分捕集下來,再通過熱解吸的方法,將欲測組分解吸下來,進行分析熱裂解器進樣系統(tǒng)：高聚物幾乎沒有什么蒸氣壓,因而難以通過 GC 進行分析.但是,可以通過高溫裂解的方法使高聚物裂解為可揮發(fā)的小分子,可以通過氣相色譜別離分析20 氣相色譜檢測器有哪些以及原理,以及性能指標熱導檢測器、FID、電子捕獲檢測器具體原理看書 34-41FID 工作原理1載氣帶著樣品流出色譜柱后,與氫氣混合,通過噴嘴后與空氣混合,點火,形成氫火焰.2有機組分在氫火焰中電離,形成正負離子.離子在

9、收集極核發(fā)射極電場作用下形成電流.電流放大,記錄形成色譜峰電子捕獲工作原理離子室由不銹鋼構(gòu)成,池體內(nèi)放射源為陰極,不銹鋼棒為陽極.輻射源 63Ni 或 3H 輻射射線使載氣電離產(chǎn)生正離子和低能量電子,帶電粒子在極化電壓作用下向兩級移動形成基流.電負性物質(zhì) AB 進入后,捕獲低能量電子,基流降低產(chǎn)生信號,性能指標：一.靈敏度(Sensitivity)單位濃度(或質(zhì)量)的組分通過檢測器時所產(chǎn)生的信號大小,稱為該檢測器對該組分的靈敏度 S(或響應(yīng)值).二.檢出限 D(detectionlimit)檢測器響應(yīng)值為 3 倍噪聲水平時的試樣濃度(或質(zhì)量),被定義為檢出限.三 .最小檢出量 Q0(minim

10、umdetectablequantity)指檢測器恰好能產(chǎn)生與噪聲相區(qū)別的信號(h=3N)時所需進入色譜柱的最小物質(zhì)質(zhì)量(或濃度)四 .響應(yīng)時間(responsetime)書 P46五.線性范圍(linearrange)檢測器在線性工作時,被測物質(zhì)的最大濃度(或質(zhì)量)與最低濃度(或質(zhì)量)之比21 固定相常見的：活性炭、活性氧化鋁、硅膠、分子篩、高分子多孔微球(GDX 系列)22 毛細管氣相色譜的特點、帶來的問題特點：不裝填料,阻力小,長度可達百米,塔板數(shù)大幅增加.柱內(nèi)徑小,柱容量小,允許進樣量少.氣流單途徑通過柱子,消除了渦流擴散.固定液直接涂在管壁上,總柱內(nèi)壁面積較大,涂層很薄,那么氣相和液

11、相傳質(zhì)阻力大大降低.毛細管色譜柱柱效高達每米 30004000 塊理論塔板,一支長度 100m 的毛細管柱帶來的問題：(1)允許通過的載氣流量很小.(2)柱容量很小,允許的進樣量小,需采用分流進樣技術(shù).(3)分流后,柱后流出的試樣組分量少,流速慢.如何解決：靈敏度高的氫火焰離子化檢測器,采用尾吹技術(shù).23 程序升溫的概念以及為什么要使用它概念：是指色譜柱的溫度根據(jù)組分沸程設(shè)置的程序連續(xù)地隨時間線性或非線性逐漸升高,使柱溫與組分的沸點相互對應(yīng),以使低沸點組分和高沸點組分在色譜柱中都有適宜的保存、色譜峰分布均勻且峰形對稱.為什么要使用： 適應(yīng)于沸點寬度較大的試樣,在較低的初始溫度下,沸點較低的組分

12、即最早流出的峰可以得到良好的別離,隨柱溫增加,較高沸點的組分也能較快地流出并和低沸點組分一樣也能得到別離良好的尖峰.24 濃度型檢測器和質(zhì)量型檢測器濃度型檢測器：載氣中某組分濃度瞬間的變化,即檢測器的相應(yīng)值和組分的濃度成正比.載氣不產(chǎn)生信號值質(zhì)量型檢測器：是載氣中某組分進入檢測器的速度變化,即檢測器的響應(yīng)值和單位時間進去檢測器某組分的質(zhì)量成正比,載氣產(chǎn)生信號值.高效液相色譜25 高效液相色譜和氣相色譜測定的物質(zhì)的區(qū)別,它們二者之間相互的關(guān)系一.共性氣相色譜根本理論、根本關(guān)系式及定性定量方法對于高效液相色譜同樣適用.影響柱效的因素同樣為渦流擴散、分子擴散及傳質(zhì)阻力三項.二.互補性低沸點GQ 一高

13、?點HPL.擴展：生化試樣、手性化合物、離子化合物.三.差異分析對象的區(qū)別GC:適于能氣化、熱穩(wěn)定性好、且沸點較低的樣品；但對高沸點、揮發(fā)性差、熱穩(wěn)定性差、離子型及高聚物的樣品,尤其對大多數(shù)生化樣品不可檢測,占有機物的 20%HPLC:適于溶解后能制成溶液的樣品包括有機介質(zhì)溶液,不受樣品揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性的限制,對分子量大、難氣化、熱流動相區(qū)別GC:氣體組分與流動相無親合作用力,只與固定相有相互作用.HPLC 流動相與組分間有親合作用力,能提升柱的選擇性、改善別離度.操作條件區(qū)別GC:加溫操作HPLC 室溫；高壓液體粘度大,峰展寬小26 高效液相色譜分哪些類,每一種類型的原理液液分配色譜法：以液

14、體作為流動相,將固定液涂漬或鍵合到載體上作為固定相,由于樣品組分在固定液和流動相之間分配系數(shù)不同而實現(xiàn)別離的色譜法.液固吸附色譜法：組分在固定相吸附劑上的吸附與解吸.適用于別離相對分子質(zhì)量中等的非離子型油溶性試樣,對具有官能團的化合物和異構(gòu)體有較高選擇性離子對色譜法：待別離的離子正負均可與流動相中的對離子反離子結(jié)合,形成不帶電荷的疏水性離子對,它們在疏水的固定相上進行分配而實現(xiàn)別離.離子交換色譜法：以離子交換樹脂為固定相,其上可解離的離子與流動相中具有相同電荷的溶質(zhì)離子進行可逆交換,依據(jù)這些離子與樹脂具有不同的親和力而得以別離的色譜技術(shù)離子色譜法：與離子交換色譜的區(qū)別是其采用了特制的、具有極低

15、交換容量的離子交換樹脂作為柱填料,并采用淋洗液抑制技術(shù)和電導檢測器,是測定混合陰離子的有效方法.空間排阻色譜法：小分子可以擴散到凝膠空隙中通過,出峰最慢中等分子只能通過局部凝膠空隙,中速通過大分子被排斥在外,出峰最快溶劑分子小,故在最后出峰27 高效液相色譜儀由哪幾個局部組成,各局部的功能,進樣為什么要脫氣以及如何脫氣流動相及其傳輸系統(tǒng)：高壓泵提供穩(wěn)定的壓力、連接管、流動相脫氣、流動相進樣系統(tǒng)別離系統(tǒng)：色譜柱、預柱起到過濾和去除雜質(zhì)保護分析柱的作用及在線過濾器過濾流動相及樣品中的顆粒物、柱溫箱如果溫度波動,影響組分出峰時間,從而影響定向定量分析結(jié)果檢測系統(tǒng)：紫外-可見檢測器、光電二極管陣列檢測

16、器 PDA/DAD、熒光檢測器、示差折光檢測器數(shù)據(jù)處理及限制系統(tǒng)28 如何脫氣：在線脫氣機、通入惰性氣體He、超聲29 正相柱與反相柱的概念正相柱：流動相極性小于固定相極性的液液分配色譜.多用于極性化合物的別離反相柱：流動相極性大于固定相極性的液相分配色譜.適用范圍比正相色譜廣,特別是非極性和中等極性的化合物.30 預柱和在線過濾器他們差異和聯(lián)系預柱：填充有固定相的小柱子,放在分析柱之前.起到過濾和去除雜質(zhì)保護分析柱的作用.在線過濾器：金屬篩片.過濾流動相及樣品中的顆粒物31 檢測器光電二極管、熒光檢測器、示差折光檢測器工作的原理翻書吧P86-P9232 離子色譜傳統(tǒng)離子交換色譜、離子對色譜、

17、離子排阻色譜、離子色譜的原理傳統(tǒng)離子交換色譜：高交換容量的離子交換樹脂,不能用電導檢測器.離子對色譜：參加離子對試劑,與待測物生成離子對,原理見 26離子排阻色譜：Donnan排斥作用一Donnan膜的負電荷層排斥完全離解的離子型化合物,僅允許未離解的化合物通過.吸附保存時間與有機酸的烷基鍵的長度有關(guān).通常烷基鍵越長,其保存時間也越長.空間排阻-與有機酸的分子量大小及交換樹脂的交聯(lián)度有關(guān).33 抑制柱和抑制器的原理的作用抑制柱：將淋洗液轉(zhuǎn)化成電導值較小的水,將待測離子轉(zhuǎn)化為電導值較高的酸或減.理見 P75具體原抑制柱的作用機理分析陰離子自動再生抑制器r：徉晶中的陰子*：樣品中的陽離子分析陽離子

18、的話,就把中間的膜換成陰離子交換膜.原理的話看圖34 離子色譜儀的構(gòu)成以及功能主要由高壓泵、柱溫箱、進樣器、別離柱、檢測器和數(shù)據(jù)處理單元等局部組成原子吸收35 原子吸收工作原理見 P22836 共振發(fā)射線共振吸收線的概念,第一激發(fā)態(tài)的概念,自然寬度、多普勒寬度、壓力變寬、勞倫茲變寬要知道共振發(fā)射線：電子從第一激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時,發(fā)射的光譜線共振吸收線：電子從基態(tài)躍遷至第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的譜線共振線：共振發(fā)射線和共振吸收線都簡稱為共振線第一激發(fā)態(tài)：原子吸收能量后其中的電子躍遷到高一個能級的狀態(tài)自然寬度：在無外界影響下,譜線仍有一定寬度,這種寬度稱為自然寬度.多普勒寬度：由于原子在空間作無規(guī)那么熱運

19、動所導致的,故又稱為熱變寬壓力變寬：由于吸光原子與蒸氣中原子或分子相互碰撞而引起的能級稍微變化,使發(fā)射或吸收光量子頻率改變而導致的譜線變寬.包括：共振變寬或赫魯茲馬克變寬因和同種原子碰撞而產(chǎn)生的變寬和勞倫茲變寬與其它粒子如待測元素的原子與火焰氣體粒子碰撞而產(chǎn)生的變寬.自吸變寬：光源空心陰極燈發(fā)射的共振線被燈內(nèi)同種基態(tài)原子所吸收產(chǎn)生自吸現(xiàn)象.燈電流越大,自吸現(xiàn)象越嚴重.場致變寬：外界電場、帶電粒子、離子形成的電場及磁場的作用使譜線變寬的現(xiàn)象；影響較小37 原子吸收為什么要選擇空心陰極燈是銳線光源,燈內(nèi)是低電壓,壓力變寬根本消除；燈電流僅幾毫安,溫度很低,熱變寬也很小.當使用很窄的銳線光源作原子吸

20、收測量時,測得的吸光度與原子蒸氣中待測元素的基態(tài)原子數(shù)呈線性關(guān)系.38 原子吸收到底測的是什么在一定待測元素濃度范圍和一定火焰寬度 L 的情況下,A 與溶液中待測元素的濃度成正比,廢液電 0Maxne4A梯站,林詵於池明知uH*1 臚廳+81AWr*jBn至檢蒲器抑制器:虐或LW,%咐對73即：A=K-c此即為原子吸收分光光度法定量根底,故而測定的是吸光度 A39 原子吸收分光光度計包括哪幾個局部都有什么特點光源：1能發(fā)射待測元素的共振線；2能發(fā)射銳線；3輻射光強度大,穩(wěn)定性好.原子化系統(tǒng)：將試樣中的待測元素轉(zhuǎn)變成氣態(tài)的基態(tài)原子原子蒸氣光學系統(tǒng)：外光路系統(tǒng)或稱照明系統(tǒng)：作用是光源發(fā)出的共振線能

21、正確地通過原子蒸汽,并投射在單色器入射狹縫上.分光系統(tǒng)單色器：是將待測元素的特征譜線與鄰近譜線分開檢測系統(tǒng)：主要由檢測器、放大器、對數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成40 原子吸收分光光度計與傳統(tǒng)的分光光度計有什么區(qū)別1采用銳線光源2單色器在火焰與檢測器之間預防火焰輻射直接照射3具有原子化系統(tǒng)4調(diào)制方式工作：區(qū)分光源和火焰發(fā)射的輻射斬光器/電源調(diào)制41 原子吸收的光源有什么要求1能發(fā)射待測元素的共振線；2能發(fā)射銳線；3輻射光強度大,穩(wěn)定性好.42 常用的原子化系統(tǒng)有哪些及原理原理見書 239-245火焰原子化裝置、無火焰原子化裝置石墨爐、氫化物原子化法、冷原子化法43 富燃火焰貧燃火焰化學計量火焰的概

22、念化學計量火焰：溫度高,干擾少,穩(wěn)定,背景低,適用于測定許多元素.富燃火焰：復原性火焰,燃燒不完全,測定較易形成難熔氧化物的元素 Mo、Cr 稀土貧燃火焰：火焰溫度低,氧化性氣氛,適用于堿金屬測定44 石墨爐法有哪些局部組成由石墨爐電源、爐體和石墨管三局部組成.45 火焰原子化和石墨爐法的優(yōu)缺點是什么火焰原子化：優(yōu)點：簡單,火焰穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,精密度高,應(yīng)用范圍廣.缺點：原子化效率低、只能液體進樣石墨爐法：優(yōu)點：a.試樣原子化是在惰性氣體保護下,強復原性的石墨介質(zhì)中進行的,有利于易形成難熔氧化物的元素的原子化.b.取樣量少5-100 科 1,20-40g.c.試樣全部蒸發(fā),原子在測定區(qū)的平均滯留時間長,幾乎全部樣品參與光吸收,絕對靈敏度高,10-910-13g.一般比火焰原子化法提升46 定量分析有哪些方法這里只寫了兩個,標準曲線和標準參加47 光譜干擾、物理干擾、化學干擾的概念以及如何排除這些干擾光譜干擾：光譜干擾是指與光譜發(fā)射和吸收有關(guān)的干擾效應(yīng).光譜干擾主要來自光源和原子化器消除：光源在單色器的光譜通帶范圍內(nèi)存在與分析線相鄰的其他譜線：減小狹縫寬度、采用單元素燈空心陰極燈有連續(xù)背景發(fā)射：用較小通帶或更換燈光譜線重疊干擾：選用其他譜線進行測定、別離干擾元素太多了,感覺列不完了,看書 250-257物理