儀器復(fù)習提綱

電位分析法1?1基本原理1.1.1概述電化學分析都是建立在一種電化學反應(yīng)裝置上進行的，這種反應(yīng)裝置就是電化學電池。1.1.1電化學電池電化學電池是化學能和電能進行相互轉(zhuǎn)換的電化學反應(yīng)器。原電池：電位分析法；電池表達法的書寫：單豎線“丨”表示不同相界面；雙豎線“I”表示鹽橋說明有兩個接界面。雙豎線兩側(cè)為兩個半電池，習慣上把正極寫在右邊，負極寫在左邊。（-）Zn|ZnS04（xmol/L）|CuS04（ymol/L）|Cu（+）正極與負極；陽極與陰極原電池：正極發(fā)生還原反應(yīng)，負極發(fā)生氧化反應(yīng)電解池：正極發(fā)生氧化反應(yīng)，負極發(fā)生還原反應(yīng)。1.1.2電位分析法的理論基礎(chǔ)能斯特方程：aA+bB+ne=cC+dDRT、[A]a[B]b 0.05921[A]a[B]bp=p0+ ln =p0+ lgnF[C]c[D]d n [C]c[D]d1.3指示電極指示電極：電極電位隨溶液中待測離子活度（濃度）的變化而變化，并指示出待測離子活度（濃度）的電極。一、 惰性金屬電極（零類電極）二、 金屬-金屬離子電極（第一類電極）：Ag-AgNO3三、 金屬-金屬難溶鹽電極（第二電極）：Ag-AgCl四、 汞電極（第三類電極）五、玻璃電極2、 膜電位a甲=甲―甲=0.05921gh+（外）膜外內(nèi) aH+（內(nèi)）化=K'+0.0592lga膜 H+（外）申二K—0.0592pH膜 外3、 不對稱電位a~a申=0H+（內(nèi)） H+（外）’膜實際上e豐0膜 不產(chǎn)生的原因：玻璃膜內(nèi)、外表面含鈉量、表面張力以及機械和化學損傷的細微差異所引起的。長時間浸泡后（24hr）恒定（1?30mV）1.4直接電位法一、pH的電位法測定測定原理pH是氫離子活度的負對數(shù)。測定溶液的pH通常用pH玻璃電極作指示電極，甘汞電極為參比電極，與待測溶液組成工作電池。玻璃電極丨試液丨甘汞電極化=k'+0.0592lga膜 H+（外）E=e —eSCE膜E=K+-0.0592lgx=K++0.0592pHH+ 試溶液pH值的測定已知pH的標準緩沖溶液為基準，通過比較由標準緩沖溶液參與組成和待測溶液參與組成的兩個工作電池的電動勢來確定溶液的pH值。

pH二pH二pH+X sE-E0.0592測定方法：兩點校正法先用一種接近pH7的標準緩沖溶液“定位”再用另一種接近被測溶液的pH的標準緩沖溶液調(diào)節(jié)“斜率”調(diào)節(jié)器，使儀器顯示值與第二種標準緩沖溶液的pH值相同(此時不動定位調(diào)節(jié)器)。經(jīng)過校正后的儀器就可以直接測量被測試液。pH標準緩沖溶液pH標準緩沖溶液是具有準確pH的緩沖溶液。0.05mol/L鄰苯二甲酸氫鉀，pH=4.00.025mol/L的磷酸氫二鈉和磷酸二氫鉀，6.860.01mo1/L四硼酸鈉(硼砂)，9.181.5電位滴定法一、 電位滴定法的儀器裝置及測量原理1?基本原理根據(jù)滴定過程中指示電極電位的突躍來確定滴定終點的一種滴定方式。與直接電位法的區(qū)別：直接電位以所測得的電池電動勢的變化量作為定量參數(shù)。電位滴定法是以電動勢的變化確定滴定終點。電位滴定法可以不考慮不對稱電位、電動勢測量誤差的影響。與化學分析法的區(qū)別：指示終點的方法不一樣。缺點是測定步驟繁瑣，優(yōu)點是能夠測定渾濁和有色溶液、易于自動滴定和連續(xù)滴定。二、 滴定終點的確定方法E~V曲線法E?V曲線上的拐點所對應(yīng)的滴定體積即為終點時滴定劑所消耗的體積；AE/^V~V曲線法一一階微商法將V對厶E/AV作圖，得到△E/AV?V曲線△E/AV?V曲線最高點對應(yīng)的體積為終點時滴定劑所消耗的體積。二階微商法以V對厶2E/AV2用圖，△2E/AV2?V曲線，曲線最高點與最低點連線與橫坐標的交點即為滴定終點體積。2吸光光度法光的互補色:當兩種光按一定的比例組成白光時，常稱這兩種光為互補光,兩種顏色互為補色。黃綠青\I/橙——白光——青藍/|\紅紫紅藍紅 青橙 青藍 黃——藍 綠 紫光吸收曲線光吸收曲線可提供以下信息：不同物質(zhì)的光吸收曲線形狀和入max不同 定性分析不同濃度的同一物質(zhì)光吸收曲線形狀和入max相同，但A不同一定量分析2.2.2光吸收的基本定律——朗伯-比爾定律1?朗伯比爾定律的含義朗伯比爾定律定量地說明物質(zhì)對光的選擇性吸收的程度與物質(zhì)濃度及液層厚度間的關(guān)系，是吸光光度法定量分析的理論依據(jù)。A=lgo=Kbct其物理意義是，當一束單色平行光照射并通過均勻的非散射的吸光物質(zhì)溶液時，溶液中質(zhì)點的吸光度A與溶液濃度和液層厚度的乘積成正比。吸光度是透射光強度It與入射光強度I0之比，T與A之間的關(guān)系為A=lgjo=-lgTt2?吸光系數(shù)的計算。A由A二Kbc知K=一cb濃度以g/L為單位時，將K叫吸光系數(shù)，以a表示，單位為L/g-cm濃度以mol/L為單位時，將K叫摩爾吸光系數(shù)，以￡表示，單位為L/mol?cm摩爾吸收系數(shù)越大，物質(zhì)對某波長光的吸收能力越強，測定的靈敏度越高。2.4測量條件的選擇2.4.1入射光波長的選擇入射波長的選擇：一般選擇最大吸收波長，因為在此處￡最大，測定具有較高的靈敏度；同時此波長處的小范圍內(nèi)，A隨入的變化不大，測定具有較高的準確度。如果在最大波長處，干擾物質(zhì)也有吸收，也可選擇其它波長。2.4.2參比溶液的選擇2.4.3吸光度測量范圍的選擇吸光度值控制在0.2?0.8A=￡be?調(diào)節(jié)被測物質(zhì)的濃度；?改變液層厚度。2.6吸光光度法的定量方法單組分樣品的分析：工作曲線法和比較法工作曲線法：工作曲線的繪制、線性方程、相關(guān)系數(shù)；比較法：待測組分含量與標準樣品相近。Cx二竺xCsAs2.5.2分光光度計2.5.2.1儀器的基本組成部件分光光度計組成部件框圖光源A單色器比色皿檢亦系統(tǒng)第3章氣相色譜法3.1概述一、 色譜法的分類按兩相所處狀態(tài)來分：氣相色譜（流動相為氣相）：氣固色譜、氣液色譜；液相色譜（流動相為液體）：液固色譜、液液色譜。二、 氣相色譜的分析流程氣路系統(tǒng)f進樣系統(tǒng)f分離系統(tǒng)f檢測系統(tǒng)f記錄系統(tǒng)三、 氣相色譜分離原理試樣組分通過色譜柱時與色譜固定相（填料）發(fā)生相互作用，這種相互作用大小的差異使各組分互相分離而按先后次序從色譜柱后流出。相互作用小的組分，先流出；相互作用大的組分，后流出；氣固色譜：吸附-脫附易被吸附的組分f脫附較難f柱內(nèi)移動速度慢f停留時間長；不易被吸附的組分f柱內(nèi)移動速度快f停留時間短；色譜柱越長，分離效果越好，分析時間越長。氣液色譜：溶解-揮發(fā)易被溶解的組分f揮發(fā)較難f柱內(nèi)移動速度慢f停留時間長；不易被溶解的組分f柱內(nèi)移動速度快f停留時間短；3.2氣相色譜的固定相及其選擇原則二、氣液色譜的固定相固定液的分類按固定液的極性進行分類：極性、中等極性、極性、氫鍵固定液的選擇原則：相似相溶被測組分固定液出峰順序非極性非極性按沸點從低到高極性極性按極性從小到大混合物極性非極性先出，極性后出氫鍵型試樣氫鍵型氫鍵能力小的先出，氫鍵能力大后出

3.3氣相色譜法理論基礎(chǔ)一、 色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語色譜流出曲線的涵義根據(jù)色譜峰個數(shù)，可判斷樣品中所含組分的最少個數(shù);根據(jù)色譜峰保留值，可以進行定性分析；根據(jù)色譜峰面積或峰高，可以進行定量分析；根據(jù)色譜峰的相對保留值，可評價色譜柱的選擇性。二、 氣相色譜法的基本理論塔板理論n=5.54(Wr)2=16(Wr)21/21/2h=Lnt' t'n =5.54(-^)2=16(-^)2有效 W W1/21/2H=L有效n有效三、分離度分離度：相鄰兩組分色譜柱的保留時間之差與兩峰底寬之和一半的比值。R=t-tR= R2_(W+W)/2blb2對于兩個相同的對稱峰，當R=1.5時，分離程度可達99.7%；當R=1.0時，分離程度可達98%。所以，一般用R=1.5來作為兩峰完全分離的標志。R<1時兩峰有明顯的重疊。3.4氣相色譜分離條件的選擇3.5氣相色譜檢測器濃度型檢測器：熱導(dǎo)檢測器(TCD)、電子捕獲檢測器(ECD)質(zhì)量型檢測器：氫火焰離子化檢測器(FID)、火焰光度檢測器(FPD)靈敏度越大，檢測限越小，表明檢測器性能越好。一、 熱導(dǎo)檢測器1?結(jié)構(gòu)測量原理：惠斯通電橋性能特征：通用型檢測器，對單質(zhì)、無機物或有機物均有響應(yīng)，屬于通用型檢測器；操作維護簡單、價廉；靈敏度較低。二、 FID檢測器性能特征：靈敏度高，比TCD高1000倍；線性范圍寬；對有機物有響應(yīng)。不能檢測無機化合物。3.5氣相色譜分析方法一、定性定性依據(jù)：在一定固定相和一定操作條件下，每種物質(zhì)都有確定的保留值,并且不受其它組分的影響。1?利用保留值定性利用已知標準物質(zhì)直接對照定性是一種最簡單的定性方法。方法是：將未知物和已知物用同一根色譜柱，在相同色譜操作條件下進行分析，對色譜圖進行比較。操作條件：載氣的流速、載氣的溫度和柱溫。相對保留值僅受柱溫和固定相性質(zhì)的影響。2?用標準物質(zhì)增加峰高來定性雙柱定性法保留值指數(shù)定性I=100X(lgXNi—lgXNZ+Z)x lgX—lgXN(Z+1) NZ與質(zhì)譜、紅外光譜等儀器聯(lián)用進行定性分析二、氣相色譜定量方法氣相色譜定量的依據(jù)：在一定的分離-分析條件下，檢測器的響應(yīng)信號(峰面積A或峰高h)與進入檢測器的被測組分的質(zhì)量(或濃度)成正比。m二fxA或m二fxhI