最新《現(xiàn)代分析測試技術(shù)》復(fù)習(xí)知識點(diǎn)答案資料

1、一、名詞解釋1. 原子吸收靈敏度：也稱特征濃度，在原子吸收法中，將能產(chǎn)生1 %吸收率即得到0.0044的吸光度的某元素的濃度稱為特征濃度。計算公式：S=0.0044 x C/A （ ug/mL/1%）S 1 %吸收靈敏度 C 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度 0.0044 為1 %吸收的吸光度A 3次測得的吸光度讀數(shù)均值2. 原子吸收檢出限：是指能產(chǎn)生一個確證在試樣中存在被測定組分的分析信號所需要的該組分的最小濃度或最小含量。通常以產(chǎn)生空白溶液信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差23倍時的測量訊號的濃度表示。只有待測元素的存在量達(dá)到這一最低濃度或更高時，才有可能將有效分析信號和噪聲信號可靠地區(qū)分開。計算公式：D = c K S /A

2、mD一一元素的檢出限 ug/mL c 試液的濃度S空白溶液吸光度的標(biāo)準(zhǔn)偏差A(yù) m試液的平均吸光度 K置信度常數(shù)，通常取 233熒光激發(fā)光譜：將激發(fā)光的光源分光，測定不同波長的激發(fā)光照射 下所發(fā)射的熒光強(qiáng)度的變化，以If 入激發(fā)作圖，便可得到熒光物質(zhì)的激發(fā)光譜4 紫外可見分光光度法：紫外一可見分光光度法是利用某些物質(zhì)分子能夠吸收200 800 nm光譜區(qū)的輻射來進(jìn)行分析測定的方法。這種分子吸收光譜源于價電子或分子軌道上電子的電子能級間躍遷，廣泛用于無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)的定量測定，輔助定性分析（如配合IR ）。5 熱重法：熱重法（TG是在程序控制溫度下，測量物質(zhì)質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。TG基本原理：許

3、多物質(zhì)在加熱過程中常伴隨質(zhì)量的變化，這種變化過程有助于研究晶體性質(zhì)的變化，如熔化、蒸發(fā)、升華和吸附等物質(zhì)的物理現(xiàn)象；也有助于研究物質(zhì)的脫水、解離、氧化、還原等物質(zhì)的化學(xué) 現(xiàn)象。熱重分析通?？煞譃閮深悾簞討B(tài)（升溫）和靜態(tài)（恒溫）。檢測質(zhì)量的變化最常用的辦法就是用熱天平（圖1）,測量的原理有兩種：變位法和零位法。6差熱分析；差熱分析是在程序控制溫度下，測量物質(zhì)與參比物之間的溫度差與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。差熱分析曲線是描述樣品與參比物之間的溫差（ T）隨溫度或時間的變化關(guān)系。在DAT試驗(yàn)中，樣品溫度的變化是由于相轉(zhuǎn)變或反應(yīng)的吸熱或放熱效應(yīng)引起的。如：相轉(zhuǎn)變，熔化，結(jié)晶結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，沸騰，升華，蒸發(fā)，脫氫

4、反應(yīng)，斷裂或分解反應(yīng)，氧化或還原反應(yīng)，晶格結(jié)構(gòu)的破壞和其它化學(xué)反 應(yīng)。一般說來，相轉(zhuǎn)變、脫氫還原和一些分解反應(yīng)產(chǎn)生吸熱效應(yīng)；而結(jié)晶、氧化和一些分解反應(yīng)產(chǎn) 生放熱效應(yīng)。7. 紅外光譜：紅外光譜又稱分子振動轉(zhuǎn)動光譜，屬分子吸收光譜。樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時，分子吸收其中一些頻率的輻射，導(dǎo)致分子振動或轉(zhuǎn)動引起偶極矩的凈變化,使振-轉(zhuǎn)能級從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，相應(yīng)于這些區(qū)域的透射光強(qiáng)度減弱，記錄經(jīng)過樣品的光透過率T%寸波數(shù)或波長的曲線，即紅外光譜。&拉曼散射：當(dāng)一束激發(fā)光的光子與作為散射中心的分子發(fā)生相互作用時，存在很微量的光子不僅 改變了光的傳播方向，而且也改變了光波的頻率，這種散射

5、稱為拉曼散射。其散射光的強(qiáng)度約占總 散射光強(qiáng)度的10-610-10。9 瑞利散射：當(dāng)一束激發(fā)光的光子與作為散射中心的分子發(fā)生相互作用時，大部分光子僅是改變了 方向，發(fā)生散射，而光的頻率仍與激發(fā)光源一致，這種散射稱為瑞利散射。10 連續(xù)X射線：當(dāng)高速運(yùn)動的電子擊靶時，電子穿過靶材原子核附近的強(qiáng)電場時被減速。電子所減少的能量（ E）轉(zhuǎn)為所發(fā)射 X射線光子能量（h v ）,即h v = E。這種過程是一種量子過程。 由于擊靶的電子數(shù)目極多，擊靶時間不同、穿透的深淺不同、損失的動能不等，因此，由電子動能 轉(zhuǎn)換為X射線光子的能量有多有少，產(chǎn)生的X射線頻率也有高有低，從而形成一系列不同頻率、不同波長的X射

6、線，構(gòu)成了連續(xù)譜。11 特征X射線：在電子轟擊陽極的過程中，當(dāng)某個具有足夠能量的電子將陽極靶原子的內(nèi)層電子擊出時，于是在低能級上出現(xiàn)空位，系統(tǒng)能量升高，處于不穩(wěn)定激發(fā)態(tài)。較高能級上的電子向低能 級上的空位躍遷，并以光子的形式輻射出標(biāo)識X射線譜。特征X射線的頻率和能量由電子躍遷前后的電子能級（E1和E）決定，即h v = E2 E1標(biāo)識X射線譜的頻率和波長只取決于陽極靶物質(zhì)的原子能級結(jié)構(gòu)，是物質(zhì)的固有特性13 相干散射：當(dāng)入射 X射線光子與原子中束縛較緊的電子發(fā)生彈性碰撞時，X射線光子的能量不足以使電子擺脫束縛，電子的散射線波長與入射線波長相同，有確定的相位關(guān)系。這種散射稱相干 散射或湯姆遜（T

7、homson）散射。14.非相干散射：當(dāng)入射 X射線光子與原子中束縛較弱的電子（如外層電子）發(fā)生非彈性碰撞時， 光子消耗一部分能量作為電子的動能，于是電子被撞出原子之外，同時發(fā)出波長變長、能量降低 的非相干散射或康普頓（Compton）散射二、填空1 在色譜分析中，分配系數(shù)是指一定溫度、壓力下，組分分配達(dá)到平衡時，組分在固定 相和 流動相中的濃度比。2.在GC法中，為改善寬沸程樣品的分離，常采用程序升溫的方法；在HPLC中，為了改善組分性質(zhì)差異較大樣品的分離，常采用梯度洗脫的方法。3 高效液相色譜儀主要由高壓泵、_輸液系統(tǒng)、色譜柱 檢測器組成。4. 用氣體作為流動相的色譜法稱為氣相色譜法，用液

8、體作為流動相的色譜法稱為液相色譜法,固定相為固體吸附劑的氣相色譜法稱為氣固色譜法，固定相為液體的氣相色譜法稱為氣液色譜法。5. 在色譜柱中固定液的選擇可根據(jù)固定液與被測組分的極性來選擇。根據(jù)相似相溶原則：非極性樣品選非極性固定液，極性組分先出峰；極性樣品選極性固定液，非極性 組分先出峰；非極性與極性混合樣品選極性固定液，非極性組分先出峰。6 按照原子化方式分類，原子吸收光譜儀可分為火焰和非火焰原子吸收光譜儀。7. 原子吸收光譜儀一般由光源、原子化系統(tǒng)、分光系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)四部分組成。8. 原子吸收光譜分析中火焰可分為化學(xué)計量火焰、富燃火焰、貧燃火焰三大類。9. 原子吸收光譜分析中常用的定量分析方

9、法有標(biāo)準(zhǔn)10. 原子吸收線變寬的影響因素主要有自然寬度、多普勒變寬、壓力變寬、自吸變寬、場致變寬等。11 在你所學(xué)的現(xiàn)代測試分析方法中原子吸收分析法和X射線熒光譜分析法可以測質(zhì)的成份；紅外分析法、紫外可見分析法、拉曼分析法等可以測物質(zhì)的結(jié)構(gòu)12 獲得晶體衍射花樣的三種基本方法有勞埃法、旋轉(zhuǎn)晶體法、粉末法。13在分子振動過程中，化學(xué)鍵或基團(tuán)的偶極矩丕發(fā)生變化，就不吸收紅外光。14.氫鍵效應(yīng)使 0H伸縮振動譜帶向 低波數(shù) 方向移動。15 拉曼散射線的頻率位移 u只與散射分子 極化率 有關(guān)。16 弓I起熒光猝滅的物質(zhì)，稱為猝滅劑，如鹵素離子、重金屬離子、氧分子、硝基化合物、重氮化 合物、羰基化合物等

10、吸電子極性物質(zhì)。17 紫外-可見分光光度計的可見光一般用鎢燈 燈作為光源產(chǎn)生。18紫外-可見和熒光分析所用的液體試樣池需用低吸光和發(fā)光材料，常用石英池。三、簡答題1 在分子的紅外光譜實(shí)驗(yàn)中，并非每一種振動都能產(chǎn)生一種紅外吸收帶，常常是實(shí)際吸收帶比預(yù)期的要少得多，其原因是什么？實(shí)際上在絕大多數(shù)化合物的吸收光譜圖上出現(xiàn)的基頻吸收帶數(shù)目往往小于理論上計算的振動自由度。原因主要有：存在非活性振動：例如C02分子的對稱伸縮振動（1388cm-1）使它的兩個鍵的偶極矩方向相反大小相等，正負(fù)電中心重合，沒有出現(xiàn)分子偶極矩的變化，所以不產(chǎn)生紅外吸收帶。簡并：不同振動形式有相同的振動頻率，如C02分子的面內(nèi)和面

11、外彎曲振動因頻率完全相同而發(fā)生簡并，故在其紅外光譜中只能看到一個667cm-1的吸收譜帶。儀器分辨率不高：難以分辨那些頻率十分接近和強(qiáng)度很弱的吸收峰，或有的吸收峰不在儀器檢 測范圍之內(nèi)。2 紅外光譜產(chǎn)生的條件是什么？舉例說明。在紅外光譜中，只有當(dāng)光輻射頻率（Vl）等于分子振動量子數(shù)的差值（ u ）與分子振動頻率（v）的乘積時，分子才能吸收光輻射，產(chǎn)生吸收光譜。即L, u =1,2,31 ）輻射光子具有的能量與發(fā)生振動躍遷所需的躍遷能量相等2）輻射與物質(zhì)之間有耦合作用3 紅外光譜法對試樣的要求有哪些？（1） 試樣應(yīng)該是單一組份的純物質(zhì)，純度應(yīng)98%或符合商業(yè)規(guī)格才便于與純物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn) 行對照

12、。多組份試樣應(yīng)在測定前盡量預(yù)先用分餾、萃取、重結(jié)晶或色譜法進(jìn)行分離提純，否則各組份光譜相互重疊，難于判斷。（2）試樣中不應(yīng)含有游離水。水本身有紅外吸收，會嚴(yán)重干擾樣品譜，而且會侵蝕吸收池的鹽 窗。（3） 試樣的濃度和測試厚度應(yīng)選擇適當(dāng)，以使光譜圖中的大多數(shù)吸收峰的透射比處于10%80% 范圍內(nèi)。4. 何謂基頻區(qū)？它有什么特點(diǎn)和用途？基頻區(qū)就是基團(tuán)由基態(tài)向第一振動能級躍遷所吸收的紅外光的頻率區(qū)。是大的特點(diǎn)就是具有特殊性。復(fù)雜分子中存在許多原子基團(tuán)，各個原子基團(tuán)在分子被激發(fā)后，都會產(chǎn)生特征的振動。只要 掌握了各種基團(tuán)的振動頻率及其位移規(guī)律，就可應(yīng)用紅外來檢定化合物中存在的基團(tuán)及其在分子中 的相對位

13、置。5. 為何拉曼位移中反 stokes線比stokes線弱？stokes線處于基態(tài)的分與光子發(fā)生非彈性碰撞而產(chǎn)生的。反stokes線是分子處于激發(fā)態(tài)與光子發(fā)生非彈性碰撞產(chǎn)生的。反stokes線與stokes線與入射光頻率之差為拉曼位移。由于分子大多數(shù)處于基態(tài)，測量得到的stokes比反stokes線強(qiáng)，所以用stokes研究拉曼位移。6. 在原子吸收光譜分析中，什么是化學(xué)干擾？化學(xué)干擾是指由于在樣品溶液中或氣相中被測元素與其他組分之間的化學(xué)作用而影響被測元素 在原子化器內(nèi)的化學(xué)行為，包括化合物的形成、解離、原子化，從而引起被測元素原子化效率降低 或揮發(fā)損失的效應(yīng)。（1）被測元素與其他組分形成

14、熱力學(xué)上更穩(wěn)定的化合物；被測元素與其他組分形成熱力學(xué)上更穩(wěn)定的化合物，是引起化學(xué)干擾的主要原因之一，導(dǎo)致原 子化效率降低。例如：在空氣一乙炔焰中，磷酸根、硫酸根和硅酸根對測定鈣和其他堿土金屬的干 擾是典型的離子。磷酸根與鈣形成了比氯化鈣更穩(wěn)定的磷酸鈣，使鈣更難原子化，隨著磷酸根、硫 酸更濃度的增大，鈣的原子吸收信號下降。（2）生成難熔氧化物生成難熔氧化物是引起化學(xué)干擾的重要原因之一。難熔氧化物的形成是火焰原子吸收光譜分析法中常見的一種現(xiàn)象。例如：在空氣一乙炔焰中，Si，Al，B，Ti，Zr，Hf, V, Nb和Ta和稀土元素生成難解離的高穩(wěn)定性氧化物。（3）在石墨表面生成難解離碳化物易形成難熔

15、氧化物的元素如B, Si，Zr，Hf，V, Nb和La等，在石墨表面液容易形成非常穩(wěn)定的碳化物，這是引起原子化效率極低與產(chǎn)生嚴(yán)重記憶效應(yīng)的主要原因之一。（4）被測元素形成易揮發(fā)化合物引起揮發(fā)損失例如：在石墨爐原子吸收光譜法中，氯化物干擾是一個嚴(yán)重問題，揮發(fā)性一氯化物的形成是引 起氯化物干擾的原因。（5）難揮發(fā)基體吸留或包裹被測元素難揮發(fā)基體吸留或包裹被測元素，阻止被測元素原子化，弓I起原子吸收強(qiáng)度降低。例如：大量 難熔氧化鍶或鍶的混晶包裹微量鐵阻礙了鐵的原子化，導(dǎo)致了鍶對FAAS測定鐵的干擾。消除化學(xué)干擾的方法：化學(xué)分離：用化學(xué)方法將被測元素與干擾組分分離。選擇和優(yōu)化原 子化條件：在火焰原子吸

16、收光譜中，選用合適特性的火焰和優(yōu)化火焰條件有利于消除化學(xué)干擾。高 的火焰溫度有利于難解離化合物的分解；在電熱原子吸收光譜中，結(jié)合化學(xué)改進(jìn)劑的應(yīng)用，提高灰 化溫度和聽如凈化氣，有利于驅(qū)除基體，消除集體干擾。使用化學(xué)改進(jìn)技術(shù)：包括使用各種化學(xué) 試劑如火焰原子吸收光譜分析法中常用的釋放劑、保護(hù)劑、緩沖劑和電熱原子吸收光譜中廣泛使用 的化學(xué)改進(jìn)劑，石墨管改進(jìn)劑等。7 簡述原子吸收光譜分析中消除電離干擾的方法。電離干擾是由于原子化產(chǎn)生的自由中性原子繼續(xù)電離，引起基態(tài)原子數(shù)目減少，導(dǎo)致吸光度降 低與校正曲線在高濃度區(qū)彎向縱坐標(biāo)的效應(yīng)。這種電離干擾只在測定低電離電位元素，特別是堿金 屬和堿土金屬時猜明顯，而

17、且只是在火焰原子吸收光譜法中才顯得重要。消除電離干擾的方法：最有效的方法是加入電離抑制劑，一般采用電離電位低的銫鹽或鉀鹽做 電離抑制劑，在火焰中產(chǎn)生大量的自由電子以抑制電離。消除電離干擾的另一方法是使用溫度較低 的火焰。&寫出布拉格方程并簡述其應(yīng)用。布拉格衍射方程也可寫成：n，= 2d sin y布拉格方程的應(yīng)用（1）已知晶體的d值。通過測量0，求特征X射線的入，并通過 入判斷產(chǎn)生特征 X射線的元 素。這主要應(yīng)用于 X射線熒光光譜儀和電子探針中。（2） 已知入射 X射線的波長，通過測量0，求晶面間距。并通過晶面間距，測定晶體結(jié)構(gòu)或 進(jìn)行物相分析。9. 簡述X射線熒光產(chǎn)生及定性分析的基本

18、原理。（1）X射線熒光的產(chǎn)生原子中的內(nèi)層（如 K層）電子被X射線輻射電離后在 K層產(chǎn)生一個空位。外層（L層）電子填 充K層孔穴時，會釋放出一定的能量，當(dāng)該能量以 X射線輻射釋放出來時就可以發(fā)射特征 X射線熒 光a）每一種元素都有其特定波長 （或能量）的特征X射線。通過測定試樣中特征 X射線的波長（或 能量），便可確定試樣中存在何種元素，即為X射線熒光光譜定性分析10. 簡述X射線熒光產(chǎn)生及定量分析的基本原理。原子中的內(nèi)層（如 K層）電子被X射線輻射電離后在 K層產(chǎn)生一個空位。外層（L層）電子填 充K層孔穴時，會釋放出一定的能量，當(dāng)該能量以 X射線輻射釋放出來時就可以發(fā)射特征 X射線熒 光。元素

19、特征X射線的強(qiáng)度與該元素在試樣中的原子數(shù)量（即含量）成比例。因此，通過測量試樣 中某元素特征 X射線的強(qiáng)度，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行校準(zhǔn)與校正，便可求出該元素在試樣中的百分含 量，即為X射線熒光光譜定量分析。11 簡述原子力顯微鏡的工作原理。原子力顯微鏡（AFM工作原理（如圖 2-5）：將一個對微弱力極敏感的微懸臂一端固定，另 端有一微小的針尖，針尖與樣品表面輕輕接觸。由于針尖尖端原子與樣品表面原子間存在極微弱的 排斥力，通過在掃描時控制這種力的恒定，帶有針尖的微懸臂將對應(yīng)于針尖與樣品表面原子間作用 力的等位面而在垂直于樣品的表面方向起伏運(yùn)動。利用光學(xué)檢測法，可以測得微懸臂對應(yīng)于掃描各 點(diǎn)的位置變化

20、，從而可以獲得樣品表面形貌的信息。當(dāng)原子與原子很接近時，表現(xiàn)為斥力的作用，反之若兩原子分開有一定距離時，整個合力表現(xiàn) 為引力的作用。AFM與STM最大的差別在于并非利用電子隧道效應(yīng)，而是利用原子之間的范德華力作用來呈現(xiàn) 樣品的表面特性。假設(shè)兩個原子中，一個是在懸臂的探針尖端，另一個是在樣本的表面，它們之間 的作用力會隨距離的改變而變化，其作用力與距離的關(guān)系如圖2-4所示。原子力顯微鏡主要有兩種工作模式（如圖2-6所示）：非接觸模式和接觸模式。12.簡述掃描隧道顯微鏡的工作原理。STM的工作原理來源于量子力學(xué)中的隧道貫穿原理。其核心是一個能在樣品表面上掃描、并與樣品間有一定偏置電壓、其直徑為原子

21、尺度的針尖。由于電子隧穿的幾率與勢壘V（r）的寬度呈現(xiàn)負(fù)指數(shù)關(guān)系，當(dāng)針尖和樣品的距離非常接近時，其間的勢壘變得很薄，電子云相互重疊，在針尖和樣品之間施加一電壓，電子就可以通過隧道效應(yīng)由針尖轉(zhuǎn)移到樣品或從樣品轉(zhuǎn)移到針尖，形成隧道電 流。通過記錄針尖與樣品間的隧道電流的變化就可以得到樣品表面形貌的信息。掃描隧道顯微鏡主要有兩種工作模式：恒電流模式（見圖2-2 ）和恒高度模式13 簡述質(zhì)譜分析法的基本原理。質(zhì)譜分析是將樣品轉(zhuǎn)化為運(yùn)動的帶電氣態(tài)離子，加速后離子的動能不同，在磁場存在下，帶電離子按曲線軌跡飛行；離子在磁場中的軌道半徑R取決于：m/e、HO、V,改變加速電壓 V可以使不同me的離子進(jìn)入檢測

22、器，并用檢測器記錄的分析方法。其過程為可簡單描述為：離子源轟擊樣品帶電荷的碎片離子、電場加速、獲得動能、磁場分離、檢測器記錄14 簡述毛細(xì)管氣相色譜分析中為什么要設(shè)置分流比及設(shè)置原則分流比：放空的試樣量與進(jìn)入毛細(xì)管柱的試樣量之比。一般在50: 1到500 : 1之間調(diào)節(jié)毛細(xì)管柱內(nèi)徑很細(xì)，因而帶來三個問題：(1) 允許通過的載氣流量很??；(2) 柱容量很小，允許的進(jìn)樣量小，需采用分流技術(shù)；(3) 分流后，柱后流出的試樣組分量少、流速慢。解決方法：靈敏度高的氫焰檢測器，采用尾 吹技術(shù)。15. 簡述色譜定量分析中的內(nèi)標(biāo)法定義及內(nèi)標(biāo)物的選擇原則內(nèi)標(biāo)法是將一定量的純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物，加入到準(zhǔn)確稱取的試樣中

23、，根據(jù)被測物和內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量及其在色譜圖上相應(yīng)的峰面積比，求出某組分的含量。 當(dāng)只需測定試樣中某幾種組分 ，而且試樣中所有組分不能全部出峰時，可采用此法。內(nèi)標(biāo)物要滿足以下要求：(a) 試樣中不含有該物質(zhì)；(b) 與被測組分性質(zhì)比較接近；(c) 不與試樣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；(d) 出峰位置應(yīng)位于被測組分附近，且無組分峰影響。內(nèi)標(biāo)法特點(diǎn)：(a) 內(nèi)標(biāo)法的準(zhǔn)確性較高，操作條件和進(jìn)樣量的稍許變動對定量結(jié)果的影響不大。(b) 每個試樣的分析，都要進(jìn)行兩次稱量，不適合大批量試樣的快速分析。16. 高效液相色譜對流動相有什么基本要求？(1) 與色譜柱不發(fā)生不可逆化學(xué)變化，即保留柱效或柱子的保留性質(zhì)長期不變；(2)

24、能溶解被分離的樣品；(3) 與所用的檢測器匹配；(4) 黏度盡可能小，以獲得高的柱效；(5)價格便宜、毒性小、易于純化；17. 熒光與磷光的的根本區(qū)別是什么?(1) 熒光的產(chǎn)生當(dāng)分子處于單重激發(fā)態(tài)的最低振動能級時，去活化過程的一種形式是以10710 7秒左右的短時間內(nèi)發(fā)射一個光子返回基態(tài)，這一過程稱為熒光發(fā)射(見圖1)。(2) 磷光的產(chǎn)生從單重態(tài)回到三重態(tài)的分子系間跨越越遷發(fā)生后，接著發(fā)生快速的振動馳豫而到達(dá)三重態(tài)的最低振動能層上，當(dāng)沒有其他過程同它競爭時，在1 010 2秒左右的時間內(nèi)躍遷回基態(tài)而發(fā)生磷光(見圖2)。由此課間，熒光與磷光的的根本區(qū)別是：熒光是由激發(fā)單重態(tài)最低振動能層至基態(tài)各振

25、動能層 的躍遷產(chǎn)生的，而磷光是由激發(fā)三重態(tài)的最低振動能層至基態(tài)各振動能層間躍遷產(chǎn)生的。18. 那些分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)能夠發(fā)生熒光？分子產(chǎn)生熒光必須具備兩個條件：(1) 物質(zhì)分子必須具有能吸收一定頻率紫外光的特定結(jié)構(gòu)；(2) 物質(zhì)分子在吸收了特征頻率的輻射之后，必須具有較高的熒光效率熒光物質(zhì)常見的分子結(jié)構(gòu)有 ：(1) 具有共軛雙鍵體系的分子a含有低能n T n *躍遷能級的芳香環(huán)或雜環(huán)化合物；b含有脂肪族和脂肪族羰基結(jié)構(gòu)或高共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的化合物；(2) 具有剛性平面結(jié)構(gòu)的分子剛性的不飽和的平面結(jié)構(gòu)具有較高的熒光效率，分子剛性及平面性越大，熒光效率越高，并使熒光波長長移。19 何謂連續(xù)X射線和特征X射

26、線？試解釋產(chǎn)生的原因連續(xù)X射線：產(chǎn)生機(jī)理：當(dāng)高速運(yùn)動的電子擊靶時，電子穿過靶材原子核附近的強(qiáng)電場時被減速。電子所減少的能量( E)轉(zhuǎn)為所發(fā)射 X射線光子能量(h v ), 即卩hv = E。這種過程是一種 量子過程。由于擊靶的電子數(shù)目極多，擊靶時間不同、穿透的深淺不同、損失的動能不等，因此， 由電子動能轉(zhuǎn)換為 X射線光子的能量有多有少，產(chǎn)生的X射線頻率也有高有低，從而形成一系列不同頻率、不同波長的 X射線，構(gòu)成了連續(xù)譜。特征X射線：產(chǎn)生機(jī)理：在電子轟擊陽極的過程中，當(dāng)某個具有足夠能量的電子將陽極靶原子 的內(nèi)層電子擊出時，于是在低能級上出現(xiàn)空位，系統(tǒng)能量升高，處于不穩(wěn)定激發(fā)態(tài)。較高能級上的 電子

27、向低能級上的空位躍遷，并以光子的形式輻射出標(biāo)識X射線譜。20 . X射線與物質(zhì)相互作用有哪三種情形？一部分被散射，一部分被吸收，一部分透過物質(zhì)繼續(xù)沿原來的方向傳播。散射：X射線通過物質(zhì)時，部分 X射線將改變它們前進(jìn)的方向，即發(fā)生散射現(xiàn)象。X射線的散射包括兩種：相干散射、非相干散射。吸收：物質(zhì)對 X射線的吸收指的是 X射線能量在通過物質(zhì)時轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰浚琗射線發(fā)生了能量損耗。物質(zhì)對 X射線的吸收主要是由原子內(nèi)部的電子躍遷而引起的。這個過程中發(fā)生X射線的光電效應(yīng)和俄歇效應(yīng)。四、闡述題1 .試說明在紅外光譜分析中影響峰位變化的主要因素。峰位一吸收帶位置化學(xué)鍵的力常數(shù) K越大，原子折合質(zhì)量越小，

28、鍵的振動頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)（短波長區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)（高波長區(qū)）。影響峰位變化的因素：化學(xué)鍵的振動頻率不僅與其性質(zhì)有關(guān)，還受分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部因素影響。所以，各種化合物中相同基團(tuán)的特征吸收并不總在一個固定頻率上。2闡述拉曼光譜與紅外光譜的異同。同：同屬分子振（轉(zhuǎn)）動光譜異：紅外光譜是分子對紅外光的吸收，所吸收光子的能量差等于分子振動能級差；而拉曼光譜則是分子對激發(fā)光的散射，入射光子能量與散射光子的能量差等于分子振動能級差。紅外：適用于研究不同原子的極性鍵振動如C=O C-H, N-H和0-H等。因?yàn)榉肿拥姆菍ΨQ性振動和極性基團(tuán)的振動，都會引起分子偶極距的變化，這類振動是

29、紅外活性的；拉曼：適用于研究同原子的非極性鍵振動如C-C, S-S, N-N鍵等。因?yàn)榉肿訉ΨQ性振動和非極性基團(tuán)振動，會使分子變形，極化率隨之變化，具有拉曼活性。拉曼光譜和紅外光譜是相互補(bǔ)充的。3. 試闡述火焰和石墨爐原子吸收光譜分析法的優(yōu)缺點(diǎn)?；鹧嬖游展庾V分析法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1.原子吸收分析條件穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小；1%或更好2. 分析速度快；3. 應(yīng)用元素范圍廣，空氣-乙炔火焰可以測定 35種元素，氧化亞氮一乙炔火焰測定 70多種元素;4. 操作方法簡便，易掌握。缺點(diǎn)：1.樣品利用效率低，10%-15%大部分樣品變?yōu)閺U液；2. 氣相原子濃度受到大量火焰氣體的強(qiáng)烈稀釋，大約為1

30、08個原子中只有1個原子參與吸收；3. 火焰中自由原子在測量光路中的平均停留時間很短，約為10-4s；4. 難熔元素如硼、硅、鈦、鋯、鈮、鉭、稀土元素等易生成難離解氧化物，原子化效率低。石墨爐原子吸收光譜分析法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1.檢出限絕對值可以低至 pg級，比火焰法低 34個數(shù)量級；2. 可以直接以溶液、固體和懸浮液進(jìn)樣，用樣量?。唬?0100ul ; 1020mg）樣品溶液的物理性質(zhì)對進(jìn)樣影響??；3. 具有較高的可控溫度；升溫速度快；樣品利用率高；4. 原子蒸氣在光程中的滯留時間長。10-1-10-2s；缺點(diǎn)：1.精密度、重現(xiàn)性較差；RSD 2%-5%2.存在記憶效應(yīng)；3.雜散光引起的背景干

31、擾較嚴(yán)重，需要校正；4 原子吸收光譜分析中，對于有機(jī)物固體試樣應(yīng)如何進(jìn)行樣品處理？一般分為濕法消化和干法灰化兩種。干法灰化：是在一定氣氛和一定溫度范圍內(nèi)加熱，灼燒破壞有機(jī)物和分解樣品，將殘留的礦物質(zhì)灰分溶解在合適的稀酸中作為隨后測定的試樣。濕法消化：是用濃無機(jī)酸或再加氧化劑， 在消化過程中保持在氧化狀態(tài)的條件下消化處理試樣。 通常是試樣加入消化劑后，于 100200 C下加熱使其消化，待消化液清亮后，蒸發(fā)近干時再用用濃 HNO或HCI溶解，定容待用。 微波消解法：這是一種新的樣品分解技術(shù)，是將樣品放置在微波爐內(nèi)特制的溶樣罐中，利用微波輻射加熱分解樣品，按照嚴(yán)格的程序控制溶樣過程。無機(jī)固體試樣一

32、般采用酸溶和堿熔方法處理。在選用溶（熔）劑時要充分考慮到被測元素迅速完全溶解、試 樣處理過程中被測元素不應(yīng)揮發(fā)損失、被測元素不應(yīng)與其他組分生成不溶性物質(zhì)、過量溶（熔）劑 對分析結(jié)果可能產(chǎn)生的影響、不應(yīng)損傷試樣溶解過程中的容具以及噴霧器、燃燒器等。酸溶法：加入適當(dāng)?shù)乃峄蚧焖岱纸鈽悠?，使被測元素形成可溶性鹽。常用的溶劑有HCI、HNH2SQ、fPQ、HCIC4、HF以及它們的混合酸液等。試樣溶解后通常處理成HNO或HCI介質(zhì)。熔融法：主要針對一些用酸不易溶解的試樣。熔融法是指用堿熔劑與樣品混合，在高溫下熔融分解樣品，然后用合適的酸（通常是鹽酸或硝酸），有時還加入某種絡(luò)合劑溶解熔塊，所得到的溶液作為

33、試液。常用的溶劑有偏硼酸鋰LiB02、四硼酸鈉 Na2B4O、過氧化鈉NatQ、K2CO等。5 高效液相色譜法和氣相色譜法的主要區(qū)別？高效液相色譜：幾乎可以分析各種化合物；可用于熱不穩(wěn)定化合物的分析；柱效不會很高；流動相為液體，有毒，費(fèi)用比較高；儀器制造難度大。氣相色譜：1、只能分析揮發(fā)性的物質(zhì)2、不能用于熱不穩(wěn)定化合物的分析3、可得到很高的柱效4、流動相偉氣體，無毒，易處理5、儀器制造難度小HPLC的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：1）分離度高：分離效率遠(yuǎn)大于其他分離技術(shù)如蒸餾、萃取、離心等方法2）應(yīng)用范圍廣：幾乎可以用于所有化合物的分析 3）分析速度快：4）樣品用量?。?）靈敏度高6）分離和測定一次完成（和光

34、度法、電化學(xué)檢測）7）易于自動化，可在工業(yè)流程中使用6.7 試闡述色譜分析法的特點(diǎn)及氣相色譜、液相色譜各適用于分析什么物質(zhì)。色譜分析是一種重要分析方法，它利用不同物質(zhì)在兩相中具有不同的分配系數(shù)；當(dāng)兩相相對運(yùn)動時，這些物質(zhì)在兩相中多次進(jìn)行反復(fù)分配以實(shí)現(xiàn)分離；它具有分離、分析兩種功能。它可以先將混合物分離，而后逐個分析。特點(diǎn)：（1）分離效率高：復(fù)雜混合物，有機(jī)同系物、異構(gòu)體、手性異構(gòu)體（2）靈敏度高：可以檢測出卩g.g-1（10-6）級甚至ng.g-1（10-9）級的物質(zhì)量。（3）分析速度快：一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完 成一個試樣的分析（4）應(yīng)用范圍廣：氣相色譜主要用于沸點(diǎn)低于400C的各種有機(jī)或無機(jī)試樣的分析；液相色譜主要用于高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定、生物試樣的分離分析。不足之處：被分離組分的