仪器分析复习
绪论
§1 分析化学与仪器分析
§2 仪器分析概述
§3 分析仪器的重要组成部分
§4 分析仪器的主要性能指标
1．灵敏度（S）
2．准确度，精密度，精确度
3．误差
4．噪声、信噪比
5．检出限（D）
6．线性范围
7．响应时间
8．选择性和分辨率
§5 分析仪器发展趋势
第2章气相色谱分析
§2-1 气相色谱法概述
§2-2 气相色谱分析理论基础
§2-3 色谱分离条件的选择
§2-4 固定相及其选择
§2-5 气相色谱检测器
§2-6 气相色谱定性法
§2-7 气相色谱定量法
§2-8 毛细管气相色谱法
§2-9 气相色谱法的特点及应用
§ 2-1 概述
1. 分类
2．气相色谱仪的组成
3．气相色谱图
4．常用术语
a．基线、峰高与峰面积、峰的区域宽度：
b．保留值：保留时间、保留体积
死时间、死体积:
c．调整保留值、调整保留时间、调整保留体积
d. 相对保留值
5．色谱分析的实验依据？
１、根据色谱峰的位置（保留时间）可以进行定性分析。
2、根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量分析。
3、根据色谱峰的展宽程度，可以对某物质在实验条件下的分离特性进行评价。
§2-2 气相色谱分析理论基础
一、分配平衡的几个参数：
1、分配系数
2、容量因子
3、分配系数和分配比之间的关系
二、色谱柱分离的基本理论
1、塔板理论
（1）塔板理论假定
（2）基本关系式，如：
塔板理论能解决的问题和存在的问题？
2、速率理论
（1）基本理论
（2）基本关系式，如：
A. 涡流扩散项A
B. 分子扩散项B/u
C. 传质项Cu
速率理论能解决的问题?
§2-3 色谱分离条件的选择
一、分离度
定义、基本关系式、R值分离效果好坏的关系？
二、色谱分离关系式----计算
与柱效的关系
与容量因子的关系
与柱选择性的关系
分离度、柱效、柱选择性的关系
改变k的方法
三、色谱条件的选择
1、载气及载气流速的选择（与分析时间、柱效有关）
最佳流速u最佳和H最小？
2、分离柱型的选择（与总柱效、分离度R有关）
3、柱温的选择（与ri，j有关）
4、固定液与担体的选择（与相比有关）
5、气化室与检测室温度
6、进样时间和进样量
§2-4 固定相及其选择
一、固定相的类型：
1.气-固色谱固定相
a.固定相有哪几种？
b.固定相如何选择？
c.不同类型的固定相如何应用？
吸附剂型固定相、担体+固定液型固定相
常用吸附剂型固定相？
常用担体+固定液型固定相？
二.气—液色谱固定相
1、单体
什么是担体？单体的作用？对担体有什么要求？选择担体的原则是什么？
2、固定液的分离特征？固定液如何选择？色谱流出规律？
§2-5 气相色谱检测器—不同的检测器的应用？
1. 分类、原理？
2. 热导池的结构
3. 热导池检测器的基本原理
4. 影响热导池检测器灵敏度的因素
5. 检测器的性能指标
§2-6 气相色谱定性法
1. 根据色谱保留值进行定性
如何根据色谱保留值进行定性？
什么是保留指数？公式的形式？应用？
2．利用仪器的选择性进行定性？
3．增加色谱峰高的进行定性？
4. 与其它仪器连用？
§2-7 气相色谱定量方法
1. 峰面积测量法
A．峰高乘半峰宽法，应用条件？
B．峰高峰底宽法，应用条件？
C．峰高乘平均峰宽法，应用条件？
D．峰高乘保留值法
2. 定量校正因子：有哪几种？公式形式？
3. 几种常用的定量计算方法：有哪几种？应用的条件？
A. 归一化法？
B. 内标法？
C. 内标标准曲线法？有何应用？
D. 外标法？如何应用？
什么是毛细管色谱法？
毛细管色谱柱的涂渍方法？
毛细管色谱柱的特点？
毛细管色谱仪和填充色谱仪流路有什么区别？
气象色谱分析的应用范围？
第三章 高效液相色谱分析法 HPLC
§3-1 高效液相色谱法的特点
一、HPLC与GC差别？
二、高效液相色谱仪流程图
三、HPLC实际应用
§3-2 影响色谱峰扩展及色谱分离的因素
一、塔板理论
二、速率理论（与GC对比）？
三、影响分离的因素
四、HPLC法中分离条件的选择
§3-3 高效液相色谱法的主要类型及其分离原理
一、液液分配色谱法（LLC）
n正相色谱
n反相色谱
二、液固吸附色谱法（LSC）
三、离子对色谱法（IC）
n正相色谱
n反相色谱
四、空间排阻色谱法
五、离子交换色谱
六、亲和色谱
§3-4 液相色谱的固定相
1. 液-固吸附分离固定相?
2. 液-液分配及离子对分离固定相?
3．化学键合固定相的特点?
4. 离子交换色谱分离固定相?
5. 空间排阻分离固定相?
§3-5 液相色谱的流动相
1. 流动相特性?
2. 流动相分类?
3. 流动相选择?
4. 选择流动相时应注意的问题?
§3-6 高效液相色谱仪
n1．泵：梯度淋洗装置
n2．进样装置
n3．色谱柱：
n4．检测器
§3-7 高效液相色谱分离类型的选择？
§3-8 高效液相色谱应用实例
§3-9 液相制备色谱
1. 色谱柱的柱容量（柱负荷）？
2. 液相制备色谱的方法？
3. 制备型液相色谱与液相色谱的差别？
§3-10 毛细管电泳
n1、经典电泳分析？
n2、高效毛细管电泳分析？
n3、高效毛细管电泳的特点？
第四章 电位分析法(Potentiometry)
§4-1 电化学分析法概述
1.电导分析法： 测定电阻参量
2.电位分析法： 测定电压参量
3.电解分析法： 测定电量参量
4.库仑分析法： 测定电流-时间参量
5.极谱法和伏安：测定电压-电流参量
§4-2 电位分析法原理
电位分析是通过在零电流条件下测定两电极间的电位差（电池电动势）所进行的分析测定。
ΔE = E+－E- + E液接电位+ E不对称电位
装置：参比电极、指示电极、电位差计；
参比电极的电极电位保持不变，指示电极的电极电位随溶液中待测离子活度而变，电池电动势随指示电极的电极电位而变。
§4-3 电位法测定溶液的pH值
1.参比电极
(1) 甘汞电极
(2) 银-氯化银电极
2.指示电极——玻璃电极
(1) 玻璃电极的构造
(2) 玻璃膜
(3) 膜电位的产生
(4) 膜电位的大小
(5) 测试的通式
(6) 玻璃电极的特性?
3.pH值的测定
(1) 公式推导
测试pH值的电池符号？
E = ESCE -(EAgCl/Ag +△EM ) +△E不对称 +△EL
公式的形式？公式成立的条件？
(2) pH值的实用定义 ?
公式的形式？公式成立的条件？
§4-4 离子选择性电极与膜电位
(1) 种类？
(2) 离子选择性电极的结构？
(3) 晶体(膜)电极的结构和膜电位通式？
(4) 离子选择性电极的选择性
§4-5 测定离子活度的实验方法与应用
晶体膜电极在测定离子浓度时的电池符号？
1、标准曲线法
在测试中为什么要加入总离子强度调节缓冲溶液？总离子强度调节缓冲溶液 TISAB 的作用？
2. 标准加入法
方法的要点？公式的形式？应用该公式的注意事项？
3. 比较法
4. 影响电位测定的因素
测量温度、电动势测量误差?E与相对误差?c/c的关系、干扰离子、溶液的特性、响应时间、被测离子的浓度等的影响。
§4-6 电位滴定法
1. 装置
2. 电位滴定过程
3. 确定电位滴定终点
E-V曲线法
ΔE/ΔV～V曲线法
Δ2E/ΔV 2～V 曲线法
第5章 伏安和极谱分析法
5.1概述
1. 简要原理
2．分类
3. 特点
5.2 极谱分析的基本原理
1. 浓差极化的条件？
2．极谱波曲线的分析
3. 扩散电流方程式的形式？
什么是平均极限扩散电流？作用？
4．半波电位的概念及作用？
6. 滴汞电极的特点？使用该电极的优缺点？
8. 影响扩散电流的因素
(1) 毛细管特性的影响
(2) 温度的影响
(3) 溶液组分的影响
5.3 极谱波的类型及其方程
1．极谱波的类型
按电极反应的可逆性分、按电极反应的氧化和还原过程分、按进行电极反应的物质分
2. 常见的极谱波方程
简单离子极谱波方程、还原波方程式、氧化波的方程式、综合波方程式、半波电位与标准电极电势的关系
5.4 极谱分析中的干扰电流及其消除方法
1. 残余电流？
2. 迁移电流？
3. 极谱极大？
4. 氧波？
5. 其它干扰？波的重叠、前放电物质的影响等？
5.5 极谱分析的应用
1. 定性分析
2. 定量分析
(1) 极谱波高的测定
(2) 比较法(完全相同条件)
(3) 标准曲线法
(4) 标准加入法：
5.6 单扫描极谱法
1. 电极的构成
2. 锯齿波电压
3. 方法的特点
4. 单扫描极谱的扩散电流方程式
5. 峰电位与普通极谱波的半波电位的关系
6. 特点和应用
7. 循环极谱法
(1) 与单扫描极谱的不同
(2) 循环极谱法的极化曲线，各个符号的意义？
(3) 应用？
5.7 阳极溶出伏安法
1．富集
2．溶出
3．影响溶出曲线峰高的因素？
4．特点及应用？
第6章库仑分析法
6.1法拉第电解定律及库仑分析法概述
1、法拉第定律
2、库仑分析法
在库仑分析中：电极反应专一，电流效率100%.
6.2控制电流电解分析法
1、分解电压与析出电位，关系？
2、控制阴极电位电解法？
6.3控制电位库仑分析法
1、装置和基本原理
2、电量的测量
3、控制电位库仑分析的过程
4、控制电位库仑分析的特点及应用
6.4恒电流库仑滴定（库仑滴定）
恒电流库仑滴定法的基本原理
6.5库仑滴定的特点及应用
1、库仑滴定的特点
2、库仑滴定的应用
6.6自动库仑分析
第7章原子发射光谱分析
7.1光学分析法概述
1. 电磁辐射分区
2．光学分析的方法分类
3. 特点
7.2原子发射光谱分析的基本原理
1.吸收光谱
2.发射光谱
3.分析的主要过程
4.原子光谱是线状光谱
5.特征光谱
6.基本参数
7. 谱线强度
(1) 公式形式
(2) 谱线的自吸与自蚀
7.3光谱分析仪器
1.光源：种类和作用
2.光谱仪(摄谱仪): 种类和作用
3.观测设备
(1)光谱投影仪---定性
(2)测微光度计---定量
7.4光谱定性分析
几种线的概念和作用？
1.试样处理
2．摄谱
3.查谱线
7.5光谱定量分析
1. 塞伯—罗马金经验式
2. 内标法
内标元素和分析线的选择原则？
3. 摄谱法光谱定量分析
第8章 原子吸收光谱法
8.1 概述
1.分析检测流程图
2. 特点
8.2 基本原理
1.原子吸收的产生
2.谱线轮廓与谱线变宽
(1) 谱线轮廓的表示
(2) 影响谱线变宽的因素
3. 积分吸收和峰值吸收
(1) 积分吸收
(2) 峰值吸收
4. 原子吸收测量的基本关系式
8.3 原子吸收分光光度计
与一般的分光光度计的不同？
1.光源作用、要求和使用的注意事项？
2. 原子化系统
（1）火焰原子化装置：作用、火焰温度的选择、火焰的类型、常用的火焰？
（2）非火焰原子化器（石墨炉）：结构和使用的注意事项？
3. 光学系统：构成、作用？
4. 检测系统：
检测系统的构成、作用、要求、注意？
8.4 定量分析方法
1．标准曲线法：线性关系与什么因素有关？
2. 标准加入法
（1）公式
（2）作图法
3. 比较法
8.5 干扰及其消除
1. 物理干扰
2. 化学干扰
3. 电离干扰
4. 光谱干扰
8.6 测定条件的选择
1. 分析线的选择----共振线？
2. 狭缝宽度----选择原则？
3. 灯电流？
4.进样量？
5.原子化条件的选择？
6.样品的处理？取样、贮备液、容器；试样的总盐量；未知样的处理等。
8.7 原子吸收法的特点及其应用？
8.8 原子荧光光谱法？
第9章紫外吸收光谱分析
概述
1. 什么是紫外-可见吸收光谱法？异同性？
2. 波长范围
3. 特点
4. 应用
§9-1 分子吸收光谱
1. 分子吸收光谱的形成
2．能量关系
（1）分子运动总能量
（2）分子的能量变化关系
（3）分子光谱是带状光谱
3．定性和定量分析的依据
§9-2 有机化合物的紫外吸收光谱
1．不同类型的价电子
2．有机分子的能级及其跃迁类型
(1) 各种能级的高低顺序
(2) 几种可能的跃迁
(3) 常见的跃迁类型
3．三种不同类型的电子跃迁
（1） N→V跃迁
（2） N→Q跃迁
（3）N→R跃迁
4．常用术语
(1) 生色团
(2) 助色团
(3) 红移或蓝移---影响红移或蓝移的因素
(4) 增色效应和减色效应
(5) 强带和弱带
5．有机化合物的重要紫外吸收
（1）饱和烃化合物----常用作溶剂
①无取代饱和烃化合物
②有取代饱和烃化合物
(2) 不饱和的碳氢化合物
(3) 有共轭双键的有机化合物
(4) 共轭分子的吸收光谱常见的谱带
A. K带：属于π→π*跃迁
摩尔吸光系数的对数值：lgε＞4。
B. R带：属于n→π*跃迁
CO、NO、NO2、-N=N-等生色团引起，强度较弱。
摩尔吸光系数的对数值：lgε＜2
C. B带：苯环吸收带，属于π→π*跃迁
摩尔吸光系数的对数值：lgε2~3
例如：乙酰苯（C6H5COCH3） 羰基与苯环的双键共轭。
（5）芳香族化合物
E带?
§9-3无机物跃迁类型
1. 电荷转移跃迁
2. 配场跃迁
§9-4 溶剂效应
1. 极性溶剂的影响
对溶质的吸收峰的波长、强度及形状----影响。
2. 溶剂的选择
3. 常用有机溶剂
§9-5 紫外分光光度计---与可见光区的分光光度计对比
1．光源
2．单色器
3．吸收池
4．检测器
5. 双波长分光光度计
§9-6紫外分析技术的应用
1．定性分析---结构
2. 定量分析
(1) 单组分定量法
1) 标准曲线法
2) 标准对比：
(2) 多组分定量法
吸光度具有加合性，可在同一试样中测定多个组份。
第10章 红外光谱分析
§10-1 概 述
1、红外光谱的区划
2、红外光区的作用
3、红外光谱图
l与σ的关系？
4、红外光谱的特点
§10-2 产生红外吸收的条件
1 .振动能级的跃迁
2. 红外光谱产生的条件
§10-3 分子振动方程
1．公式形式
(1) 分子振动的模型----简谐振动
(2) 公式形式-----经典力学
2．讨论
波数与相对质量、力常数的关系？
§10-4 分子振动的形式
1．简正振动
2. 简正振动的基本形式
（1）伸缩振动(σ)
（2）弯曲(变形)振动(d)
3 . 基本振动的理论数
4．吸收谱带的强度
§10-5 基团频率和特征吸收峰
1．基团频率区
2. 指纹区
3. 常见红外光谱图分析
§10-6 影响基团频率位移的因素
1．内部因素
（1） 电子效应
（2） 氢键的影响
（3） 振动耦合
（4） Fermi共振
2．外部因素
§10-7 红外光谱仪：类型-流程？
1. 光源
2 . 吸收池
3. 单色器
4. 检测器
5. 记录系统
§10-8 试样的处理和制备
1、红外光谱法对试样的要求
2、制样的方法
(1) 气体样品
(2) 液体和溶液试样？
(3) 固体试样
§10-9 红外光谱法的应用
1、定性分析的方法？
(1) 已知物的鉴定
(2) 未知物结构的测定
根据元素分析及相对摩尔质量的测定，求出化学式并计算化合物的不饱和度
U=1+n4+(n3-n1)/2
当u=0时，分子是饱和的，链状烃及其不含双键的衍生物。
当u=1时，可能有一个双键或脂环；
当u=2时，可能有两个双键、双键+脂环，也可能有一个叁键；
当u=4时，可能有一个苯环等
(3) 几种标准谱图
1）萨特勒（Sadtler）标准红外光谱图
2）Aldrich红外谱图库
3）Sigma Fourier红外光谱图库
2、定量分析
选择吸收带的原则
3. 常见红外光谱图分析
3.1烷烃
3.2烯烃
3.3炔烃
3.4芳香烃
3.5醇酚类
3.6含羰基的物质等