儀器分析第三版重點歸納

1、緒論·分析儀器基本結(jié)構(gòu)：分析信號發(fā)生器、信號檢測器、信號處理器、結(jié)果顯示器光譜分析導論·頻率=光速/波長·能量=1240/波長紫外-可見吸收光譜法（200-750nm）伍德沃德-菲澤規(guī)則對于，最大/nm母體基值，不飽和六元環(huán)酮216，不飽和醛207，不飽和五元環(huán)酮202，不飽和酸或酯193增加值共軛雙鍵30烷氧基取代位35每個環(huán)外雙鍵5位30同環(huán)共軛雙烯39位17烷基取代位10位31位12烷硫基取代位85位以上18Cl取代位15羥基取代位35位12位30Br取代位25位30位20位50叔胺基取代位95酯基取代均加6·組成：輻射光源：可見區(qū)鎢絲燈/鹵素燈

2、紫外區(qū)氫燈/氘燈單色器（分光系統(tǒng)）：高級分光光度計用雙單色器樣品室（吸收池）：有石英和玻璃兩種材料檢測器測量信號顯示系統(tǒng)·優(yōu)點：較高精密度、儀器簡單、方法快速可靠、適用范圍廣·缺點：靈敏度一般·苯環(huán)被取代時波長增大（助色基團p-共軛、甲基-超共軛）紅外光譜法與激光拉曼光譜法（重點、難點）·特點：紅外光譜分析特征性強，氣體、液體、固體樣品都可測定，并具有用量少，分析速度快，不破壞樣品的特點。·紅外光譜儀制樣1.氣體：玻璃氣槽2. 液體：沸點低、易揮發(fā)液體池；沸點高、難揮發(fā)液膜3.固體：壓片法、石蠟糊法、薄膜法·紅外分析1. 定性：已知物

3、鑒定、未知物鑒定步驟：準備工作確定不飽和度官能團分析圖譜解析2. 定量：標準曲線法、求解聯(lián)立方程法等·紅外分析主要用于定性和定量的分析·紅外光譜儀的樣品是放在光源和單色器之間，而紫外-可見分光光度計是放在單色器之后?；鶊F頻率區(qū)及指紋區(qū)（單位：cm-1）4000-2500X-H伸縮振動3650-3200羥基伸縮振動（醇、酚、有機酸）胺和酰胺3500-3100 胺基伸縮振動3650-3580游離羥基伸縮振動（峰尖）碳氫單鍵1500-1300 碳氫單鍵彎曲振動3400-3200 締合羥基伸縮振動（寬強）1800（1300）-900 單鍵伸縮振動1375 甲基碳氫對稱彎曲振動（識別

4、甲基）3000-2800 飽和碳氫伸縮振動1300-1000 碳氧單鍵伸縮振動（易識別）2960-2876 甲基伸縮振動苯環(huán)取代910以下2930-2850 亞甲基伸縮振動2890附近 R3CH（強度弱）叁鍵2500-2000 叁鍵伸縮振動2000-1500雙鍵伸縮振動1900-1650 碳氧雙鍵伸縮振動（最強）酮、醛、酸、酯1680-1620 烯烴碳碳雙鍵伸縮振動（一般很弱）1600-1500 單環(huán)芳烴碳碳雙鍵伸縮振動（兩個峰）分子發(fā)光分析法（定性）·分子熒光定義：處于第一電子激發(fā)單重態(tài)最低振動能級的分子，以輻射躍遷（發(fā)射光子）的形式返回基態(tài)各振動能級時，所產(chǎn)生的輻射光即為分子熒光

5、。·熒光猝滅類型：1. 動態(tài)猝滅（碰撞猝滅）：激發(fā)態(tài)的熒光物質(zhì)與猝滅劑分子碰撞2. 靜態(tài)猝滅（生成化合物的猝滅）：部分熒光物質(zhì)分子與猝滅劑分子生成非熒光配合物3. 發(fā)生電子轉(zhuǎn)移反應的猝滅：猝滅劑分子與熒光物質(zhì)分子作用發(fā)生電子轉(zhuǎn)移4. 熒光物質(zhì)的自猝滅：激發(fā)態(tài)分子與未激發(fā)態(tài)分子碰撞·熒光分析應用（多用于定性）：1. 定性：不同分子結(jié)構(gòu)的各種熒光物質(zhì)，具有不同的吸收光譜和發(fā)射光譜2. 定量：多數(shù)用于熒光物質(zhì)的定量和半定量分析原子吸收光譜法與原子熒光光譜法（定量）一、原子吸收光譜法·原子吸收光譜法主要測定金屬元素·原子吸收光譜法的特點：1. 優(yōu)點：選擇性強、分

6、析速度快、分析靈敏度高，準確度好、背景影響比發(fā)射光譜法小2. 缺點：某些元素測定靈敏度不好、鹵素等非金屬元素不能直接測定、不能多種元素同時測定·自吸現(xiàn)象：基態(tài)原子對同種元素原子發(fā)射線的吸收，引起自吸變寬各種分析方法及光源類型分析方法光源類型紫外可見分光光度法紫外：氫燈/氘燈 可見：鎢燈紅外光譜法Nernst燈/硅碳棒熒光分光光度法單光束：高壓汞燈 雙光束：氙燈原子吸收光譜法空心陰極燈原子熒光光譜法連續(xù)光源：氙弧燈 銳線光源：高強度空心陰極燈、無極放電燈、激光等原子發(fā)射光譜法火焰光度法火焰等離子體發(fā)射光譜法ICP全譜直讀發(fā)射光譜ICP·火焰原子化法：1. 化學計量火焰：適用于

7、許多元素的測定2. 富燃火焰：適用于易形成難解離氧化物元素的測定3. 貧燃火焰：適用于易解離、易電離元素，如堿金屬·石墨爐原子化法：1. 優(yōu)點：絕對靈敏度高，有利于難熔氧化物的原子化；稀釋效應小，原子化效率高；取樣量少2. 缺點：存在基體效應；化學干擾較大；有較強的背景；測量的重現(xiàn)性比火焰法差·原子吸收工作條件1. 分析線：通常選擇元素的共振線2. 狹縫寬度：保證能使吸收線與鄰近干擾線分開3. 燈電流：保持穩(wěn)定和適宜靈敏度的情況下，選用較低的工作電流4. 原子化1） 火焰原子化：對適用于低溫、中溫火焰的元素可使用乙炔-空氣火焰2） 石墨爐原子化：合理選擇干燥、灰化、原子化及

8、去殘等階段的溫度和時間·定量分析方法：工作曲線、內(nèi)標、標準加入（基體復雜時準確定量分析唯一可行的方法）2、 原子熒光光譜法·優(yōu)點：1. 較低的檢出限，靈敏度高2. 譜線比較簡單，干擾較少3. 分析校準曲線線性范圍寬（AFSAASAES）4. 多元素同時測定·缺點：1. 有些元素靈敏度差，線性范圍窄 共振熒光：再發(fā)射波長=原吸收線波長（強度最大） 直躍線熒光：熒光線波長激發(fā)線波長原子熒光 非共振熒光 階躍線熒光：熒光線波長激發(fā)線波長 敏化熒光：火焰原子化器不能觀察到敏化熒光2. 熒光弱，存在熒光猝滅效應，散射光干擾較大，基體復雜時測定困難原子發(fā)射光譜法·優(yōu)

9、點：1. 多元素同時測定2. 分析試樣可以不經(jīng)化學處理3. 檢出限低4. 準確度較高5. 選擇性好6. ICP-AES性能優(yōu)越·局限性：準確度比較一般，一些非金屬元素還不能測定·激發(fā)光源類型1. 火焰光源：主要用于鉀、鈉的測定2. 電弧光源：固體可直接分析，適于定量分析3. 火花光源：適于高含量分析4. 等離子體光源：直流等離子體、微波等離子體、電容耦合等離子體、電感耦合等離子體（ICP）·分光系統(tǒng)的目的：分離初步需要的譜線，讓被測元素靈敏線通過·ICP-MS法的特點和應用：1. 檢出限低、線性范圍寬2. 干擾程度小、分析速度快3. 可測定元素種類廣泛、

10、可同時測定多種元素4. 需要的樣品量少局限性：儀器昂貴、運行和維護的費用昂貴核磁共振波譜分析（NMR）·有自旋現(xiàn)象才能進行NMR分析（質(zhì)子+中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)=奇數(shù)）：1H1、13C6、15N7、17O8、19F9、11B5等，自旋量子數(shù)為半整數(shù)（1/2、3/2、5/2）·磁場強度，磁旋比，照射頻率，照射時間·測定化學位移時，常用標準物是四甲基硅烷（TMS）·絕大部分有機物中的氫核或碳核的化學位移都是正值色譜分析導論（定性、定量）·保留時間是指組分從進樣至出現(xiàn)濃度最大點時的時間（可以判斷組分和固定液的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)）【定性】·塔板數(shù)越多，柱效

11、越高·分離度R越大，表明相鄰兩組分分離得越好（增大選擇因子可以有效提高分離度）氣相色譜法（GC）·特點1. 高選擇性2. 高效能（塔板數(shù)高）3. 低檢測限4. 分析速度快5. 應用范圍廣（可分析易揮發(fā)或可轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)物質(zhì)的液體和固體、有機或無機）局限性：對未知物的準確定性和定量有困難；高沸點、易分解、強腐蝕性的物質(zhì)不能用GC·作為流動相的氣體（載體）不能與被測物作用·檢測器：1. 熱導檢測器（TCD）氣體混合物2. 氫火焰離子化檢測器（FID）含碳有機物【含氫少或不含氫的靈敏度低或不響應】3. 電子俘獲檢測器（ECD）含電負性物質(zhì)4. 火焰光度檢測器（F

12、PD）含S、P物質(zhì)5. 熱離子檢測器（TID）6. 光離子化檢測器（PID）·填充柱氣相色譜（幾米長）的一種流動相硅藻土載體：1）紅色載體：分析非極性或弱極性物質(zhì)2）白色載體：分析極性物質(zhì)·毛細管氣相色譜長度幾百米，主要測定低沸點有機物高效液相色譜法（HPLC）·采用正相液-液分配分離時，優(yōu)先選擇中等極性溶劑若保留時間太短，降低溶劑極性，反之增加·梯度洗脫裝置：1）外梯度兩臺或多臺高壓泵；2）內(nèi)梯度只有一臺高壓泵·各檢測器的特點【選擇】1. 示差折光檢測器：通用性；靈敏度不高2. 熒光檢測器：選擇性好，靈敏度高；線性范圍和應用范圍窄3. 二極管

13、陣列檢測器：能提供極為豐富的色譜和光譜信息，可定量和定性分析及純度鑒定；造價太高·對流動相的要求1. 對色譜柱、固定相和分離組分要有惰性2. 對樣品有較大的溶解度3. 對所選用的檢測器沒有干擾4. 黏度小，對分析組分的擴散系數(shù)要大，以減少傳質(zhì)阻力5. 純度要高，成本要低，容易清洗，沸點要合適，利于回收6. 毒性要小，穩(wěn)定性要好電化學分析法導論（不需要基準物質(zhì)和標準溶液）·特點：1. 分析速度快，選擇性好，靈敏度和準確度高2. 傳遞方便，易實現(xiàn)自動化和連續(xù)分析3. 儀器價廉，儀器種類多4. 用于成分分析、結(jié)構(gòu)分析、形態(tài)和價態(tài)分析5. 測定濃度，也可以測定活度電位分析和庫倫分析法·庫侖分析法根據(jù)法拉第電解定律，根據(jù)電解過程所消耗的電量進行定量的方法質(zhì)譜分析（重點、難點）·特點：1. 應用范圍廣2. 可以直接確定物質(zhì)相對分子質(zhì)量的方法3. 靈敏度高，樣品用量少4. 分析速度快，可實現(xiàn)多組分同時檢測5. 結(jié)構(gòu)復雜，價格昂貴，維修和使用困難·分辨率比較：四級桿磁式飛行時間·質(zhì)譜儀的分辨本領(lǐng)主要由離子通道的半徑、加速器和收集器的狹縫寬度及離子源決定，也主要取決于被分析的對象幾個主要化合物結(jié)構(gòu)質(zhì)荷比化合物質(zhì)荷比芳環(huán)39、51、65、77、91脂肪29、43、57、71含氮30、44、58、72醇