仪器分析期末总复习

仪器分析总复习 名词解释 选择 简答 论述 概念 1 定性分析 鉴定试样中各种组成的构成 包括元素 根或官能团等的分析 定量分析 测定试样中各种组分 如元素 根或官能团等 含量的操作 2 仪器分析 是指采用比较复杂或特殊的仪器设备 通过测量物质的某些物理或物 理 化 学 性质的参数及其变化 来获取物质的化学组成 成分含量及化 学 结 构 等信息的一类方法 3 灵敏度 在原子吸收分光光度分析中 定义为一定浓度时测定值 吸光度 的增量 d A 与相应的待测元素浓 度 或质量 的增量 d c或d m 的比值 4 准确度 一定实 验 条件下多次测 定 的平 均 值 与真 值 相符合的程 度 以误 差 来表示 它用来表示系 统 误 差 的大 小 5 精密度 指用同一分析仪器的同一方法或步骤进行多次重复测量所得分析数据之间符合的程度 是表征随机误 差大小的指标 6 方法选择性 指其他物质对被测物质的干扰程度 所使用的方法或反应的选择性愈高 则干扰因素就愈少 7 检测限 指某一分 析 方 法 在给定的可靠程度内可以从样品中检测待测物质的最小浓度或最小量 8 线性范围 是某一方法的校准曲线的直线部分所对应的待测物质的浓度 或量 的变化范围 9 连续光源 在较大范围提供连续波长的光源 是光谱中的一种 包含从红到紫的各种色光 色光之间没有明 确的界线 9 锐线光源 锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源 锐线光源发射线半宽度很小 并且发射线 与吸收线中心频率一致 锐线光源需要满足的条件 1 光源的发射线与吸收线的 0一致 2 发射线的 1 2小于吸收线的 1 2 提供锐线光源的方法 空心阴极灯 10 共振线 电子在基态与任意激发态之间直接跃迁所产生的谱线 11 背景吸收 由于原子化器 火焰和石墨炉 中存在的气体分子和盐类所产生的吸收以及存在的固体颗粒对光 的散射引起的干扰 叫背景吸收 12 特征浓度 质量 原子吸收光谱分析中 能产生1 光吸收或0 0044吸光度时溶液中的待测元素的质量浓度 g mL 1 1 和质量分数 g g 1 1 称为特征浓度和特征质量 13 标准曲线 配制一组合适的标准溶液 由低浓度到高浓度 依次喷入火焰 分别测定其吸光度A 以A 为纵 坐标 c为横坐标绘制A c标准曲线 特点 简便 快速 仅适用于组成简单的试样 14 等离子体 等离子体是一种由自由电子 离子 中性原子和分子所组成的 具有一定电离度 大于0 1 但整体呈电中性的气体 15 吸收光谱曲线 物质对光的吸收强度 吸光度 随波长变化的曲线 以不同波长的光透过某一浓度的被测样品 溶液 测出不同波长时溶液的吸光度 然后以波长为横坐标 吸光度为纵坐标作图 16 摩尔吸光系数 表示待测物质的浓度为1mol l 1 液层厚度为1cm时 在一定波长下溶液的吸光度 17 生色团 分子中产生特征吸收峰的基团 也就是有机物中含有能发生n 或 电子跃迁的不饱和 键 双键或叁键 的官能团 18 助色团 助色团是指带有非键电子对的基团 可使生色团吸收峰向长波方向移动并提高吸收强度的一些官能 团 19 红移 吸收带的最大吸收峰波长 max 向长波方向移动 20 蓝移 吸收带的最大吸收峰波长 max 向短波方向移动 n 21 色谱分析 是一种利用混合物中诸组分在两相间的分配原理以获得分离的方法 22 色谱流出曲线 从流动相带着试样进入色谱柱起就用检测器检测流出柱后的组分 并记录信号随时间变化的 曲线 此曲线就叫色谱流出曲线 色谱图 23 分配系数 在一定温度和压力下 组分在两相间分配达到平衡时的浓度 单位 g mL 比 称为分配系数 24 分配比 在一定温度和压力下 组分在两相间分配达到平衡时分配在固定相和流动相中的质量比 25 选择因子 在定性分析中 通常固定一个色谱峰作为标准 s 然后再求其它峰 i 对这个峰的相对保留值 此时 r i s可能大于1 也可能小于1 在多元混合物分析中 通常选择一对最难分离的物质对 将它们的相对保留值 作为重要参数 在这种特殊情况下 可用符号 表示 r i s t Ri t Rs V Ri V Rs 26 保留值 气相或液相操作中 当仪器的操作条件保持不变时 任一物质的色谱峰总是在色谱图上固定的位 置出现 即有一定的保留值 27 死时间 不被固定相吸附或溶解的物质 如空气 进入色谱柱时 从进样到出现峰极大值所需的时间 28 分离度 相邻两组分色谱峰保留值之差与两个组分色谱峰峰底宽度总和之半的比值 29 色谱柱老化 确保载气流过色谱柱15 30分钟 缓慢程序升温 5 min 到老化温度 最初老化温度8 12 hours 接入检测器 观察记录的基线 如果柱子受到污染 可在推荐的最高色谱柱温度低20 C的条件下 老化柱子 在 老化柱子时 一定不要将色谱柱接在检测器上 应将那一端放空 同时将 检测器用闷头堵上 如果是FID 容许接在 上面 但应该将检测器温度升上去 30 浓度型检测器 检测的是载气中组分浓度的瞬间变化 即响应值与浓度成正比 质量型检测器 检测的是载气中组分进入检测器中速度变化 即响应值与单位时间进入检测器的量成正比 31 校正因子 绝对校正因子 单位峰面积或峰高对应的组分i的质量或浓度 相对校正因子 组分i与标准物质s 的绝对校正因子之比 32 电化学分析 应用电化学的基本原理和实验技术 利用物质在溶液中的电化学性质测定物质成分的分析方法 以电位 电导 电流和电量等电化学参数与被测物质含量之间的关系作为计量的基础 33 原电池 将化学能直接转变成电能的装置 34 电解池 在外加电源的作用下 将电能转变成化学能的电池 35 第一 二 三 零类电极 第一类 将一种金属单质浸入该金属的盐溶液中构成的半电池 第二类电极 由一种金属和该金属的微溶盐及一种与此微溶盐具有相同阴离子的可溶性盐的溶液构成 第三类电极 由一种 金属和该金属的微溶盐及另一种与此微溶盐具有相同阴离子的微溶性盐 以及具有与第二种微溶盐相同阳离子的可 溶盐的溶液构成 零类电极 惰性金属电极 由一种惰性金属 如Pt 和同处于溶液中的物质的氧化态和还原 态所组成的电极 36 电极极化 当较大的电流通过电池时 电极电位将偏离平衡电位 不再满足能斯特方程 电极电位改变很大而 产生的电流变化很小 这种现象称为极化 37 浓差 化学极化 浓差极化 在有电流通过电极时 由于溶液中离子的扩散速度跟不上电极反应速度而导致电极表面附近的离子浓 度与本体溶液中不同 从而使电极电位值与平衡电极电位产生偏差的现象 叫浓差极化 化学极化 由于电极反应速度慢 导致有电流通过时电极上带电程度与平衡时不同 造成电极电位值偏离平衡电位 的现象 38 参比 指示电极 参比电极 电极电位已知 恒定 且与被测溶液组成无关 则称之为参比电极 指示电极 电极电位随待测离子浓度而变化 能指示待测离子活度 浓度 39 极限 摩尔电导率 含有1 mol电解质的溶液在距离1cm的两电极间所具有的电导 溶液在无限稀释时的摩 尔电导率 40 极谱分析 是一种特殊的电解分析方法 以小面积 易极化的滴汞电极作工作电极 以大面积 不易极化的电 极为参比电极组成电解池 电解含待分析物质的稀溶液 以测得的电流 电压特性曲线来进行定性和定量分析的方 法 41 极谱波 将施加于两电极上的电压从零逐渐增加 记下不同电压时相应的电流值 以电流为纵坐标 电压为横坐 标作图 得到电解过程电流 电压关系曲线 称为极谱波 极化曲线 42 半波电位 就是当电流等于极限扩散电流的一半时的电位 44 极谱极大 当外加电压达到并超过待测物分解电压后 在极谱曲线上出现的比极限扩散电流大得多的不正常 的电流峰 称为极谱极大 思考题 1 分析方法的选择与评价的基本依据是什么 解 1 分析方法选择的基本依据 a 所分析的物质是元素 化合物 有机物 化合物的结构b 对分析结果的准 确度要求 c 样品量 d 样品中待测物浓度大小范围 e 对待测物产生干扰的组分 f 样品基体的物理化学性质 g 样 品以及目标物的多少 2 分析方法的评价 P98 a 灵敏度S 常使用特征浓度或特征质量来表征 特征浓度或特征质量越小越好 b 检出限D L 只有同时具有高灵敏度和高稳定性时 才有低的检出限 2 原子光谱与分子光谱的产生机理及其异同 解 1 原子光谱是由原子中电子能级跃迁而产生的 由于电子在不同能级间的跃迁形成多条分立的明锐谱线 即线状光谱 其中每一条谱线具有对应的波长 分子中除了有电子能级的运动之外 还有组成分子的各原子间的平面振动以及分子作为整体的转动 这些运动均 涉及能量的平衡和变化 分子的总能量可认为是这三种运动能量之和即分子中除了有电子能级之外还有振动能级 和转动能级 三种能级都是量子化的 且各自具有相应的能量 转动能级间的能量差 r 0 005 0 050eV 跃迁产生吸收光谱位于远红外区 远红外光谱或分子转动光谱 振动能级的能量差 v约为 0 05 1eV 跃迁产生的吸收光谱位于红外区 红外光谱或分子振动光谱 电子能级的能量差 e较大1 20eV 电子跃迁产生的吸收光谱在紫外 可见光区 紫外 可见光谱或分子的电 子光谱 3 相同点 原子或分子对光的吸收和发射过程都是量子化过程 4 不同点 原子光谱为线状光谱 分子光谱为带状光谱 3 在原子吸收光谱分析中为什么要求使用锐线光源 解 锐线光源 若光源发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致 而且发射线的半宽度比吸收线的半宽度小得 多时 则发射线光源叫做锐线光源 光源的能量能被原子充分吸收 测定的灵敏度较高 在锐线光源半宽度范围内 可以认为单位体积原子蒸气 对光的吸收为常数 并等于中心波长处的吸收系数 4 原子吸收光谱分析仪的基本构造包括哪几部分 各有什么作用 解 1 光源 提供待测元素的特征光谱 获得较高的灵敏度和准确度 光源应满足如下要求 a 能发射待测元素的共振线 b 能发射锐线光源 c 辐射光强度大 稳定性好 常用空 心阴极灯 空心阴极灯优点 辐射光强度大 稳定 谱线窄 灯容易更换 只有一个操作参数 电流 缺点 每测一种元素需更换相应的灯 2 原子化系统 将试样中的待测元素转变成气态原子 原子化方法有三大类 火焰原子化法 非火焰原子化法即电热高温石墨管或激光 氢化物发生法 火焰原子化装置 雾化器和燃烧器组成 石墨炉原子化装置 分为干燥 灰化 去除基体 原子化 净化 去除残渣 四个阶段 待测元素在高温下生成 基态原子 优点 原子化程度高 90 以上 试样用量少 1 100 L 可测固体及粘稠试样 灵敏度比火焰法几个数 量级高 检测极限10 12 g L 缺点 精密度差 测定速度慢 操作不够简便 装置复杂 有时记忆效应很严重 3 分光系统 单色器 将待测元素的共振线与邻近线分开 4 检测系统 主要由检测器 放大器 对数变换器 显示记录装置组成 检测器 将单色器分出的光信号转变成电信号 放大器 将光电倍增管输出的较弱信号 经电子线路进一步放大 对数变换器 光强度与吸光度之间的转换 显示记录装置 显示 记录 5 原子吸收光谱分析的定量依据是什么 有哪些主要的定量方法 解 1 依据 在一定的浓度范围和火焰宽度条件下 当采用锐线光源时 溶液的吸光度与待测元素浓度成正比 朗伯 比尔定律 2 主要的定量方法 a 标准曲线法 配制一系列不同浓度的标准试样 由低到高依次分析 将获得的吸光度 A 数据对应于浓度作标准 曲线 在相同条件下测定试样的吸光度 A 数据 在标准曲线上查出对应的浓度值 b 标准加入法 取若干份体积相同的试液 c X 依次按比例加入不同量的待测物的标准溶液 c O 定容后浓度依 次为 c X cX cO cX 2cO cX 3cO cX 4 cO 分别测得吸光度为 AX A1 A2 A3 A4 以 A 对浓度 c 做图得一直线 图中 cX点即待测溶液浓度 即曲线与 x 轴的交点 可以消除基体干扰 不能消除背 景干扰 6 原子吸收光谱分析的主要干扰因素及其消除方法 原子吸收光谱的主要干扰因素有光谱干扰 物理干扰 化学干扰 背景干扰 电离干扰 1 光谱干扰的消除 a 与光源有关的光谱干扰 光谱通带内有非吸收线 导致测定灵敏度下降 可以通过调小狭缝或另选分析线的方法来抑制 空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素的辐射 导致假吸收 换用纯度较高的单元素灯或另选分析线 减小干扰 b 与原子化器有关的光谱干扰 来自火焰本身或原子蒸气中待测元素的发射 可通过将光源的光调制成一定频率 检测器只接受该频率的 光信号的方法减免 背景干扰 主要指原子化过程中由于背景吸收所产生的干扰 分子吸收与光散射形成的光谱背景是主要干扰 因素 背景干扰一般通过仪器方法进行消除 校正背景吸收的方法主要有 氘灯连续光谱背景校正 塞曼 Zeeman 效应背景校正法 补充 分子吸收 原子化过程中 存在或生成的分子对特征辐射产生的吸收 光散射 原子化过程中 存 1 2 在或生成的微粒使光产生的散射现象 2 物理干扰 试样在转移 蒸发过程中物理因素变化引起的干扰效应 主要影响试样喷入火焰的速度 雾化效 率 雾滴大小等 可通过控制试液与标准溶液的组成尽量一致的方法来抑制 3 化学干扰 待测元素与共存物质作用生成难挥发的化合物 致使参与吸收的基态原子减少 分为阳离子的干 扰 阴离子的干扰 通过在标准溶液和试液中加入某种光谱化学缓冲剂来抑制或减少化学干扰 4 电离干扰 待测离子发生电离 生成离子 不产生原子吸收 总吸收强度减弱 加消电离剂 碱金属元素 7 原子发射光谱分析的定性定量依据是什么 解 1 定性依据 元素的原子结构不同 产生的光谱不同 也就是说 通过谱线存在与否 确定某元素是否 存在 分析线 选择进行检验的几条特征谱线 称其为分析线 最后线 浓度逐渐减小时 谱线强度下降 最后消失的谱线 灵敏线 最易激发的能级所产生的谱线 每种元素都有一条或几条谱线最强的线 即灵敏线 最后线往往也 是最灵敏线 主共振线 由第一激发态回到基态所产生的谱线 通常也是最灵敏线 最后线 分析线选择的依据 选择元素的灵敏线 具有足够的强度和足够的灵敏度 选择元素的特征线组 最容易辨认的元素的多重线组 选择无自吸的共振线 分析线不应与其它干扰谱线重叠 2 定性方法 标准比较法 铁谱法 3 定量依据 式中 I 为选定分析线的发射强度 A 为发射系数 I A cB lg I Blg c lg A 在测量条件一定时 自吸收系数 B 一定 当试样中元素含量 c 不高时 A 和 B 可以是常数 则 与 呈线性关系 4 定量方法 a 标准曲线法 b 标准加入法 c 内标法 课本 P133 8 FAAS 火焰原子吸收分光光度法 和ICP AES 电感耦合等离子体光谱仪 中的火焰的作用有何异同 答案1 FAAS中火焰的作用就是使喷入的试样产生微细气溶胶 并将进入火焰的气溶胶最大程度的原子化 ICP焰炬外型像火焰 但不是化学燃烧火焰而是气体放电 它分为焰心区 内焰区和尾焰区 焰心区是高频电流形 成的涡流区 试样气溶胶在此区域被预热 蒸发 内焰区有淡蓝色半透明的炬焰 试样在此原子化 激发 然后 发射很强的原子线和离子线 尾焰区只能发射电位较低的谱线 答案2 FAAS 试液形成的雾珠在火焰温度和火焰气氛的作用下 经历干燥 熔融 蒸发 解离 还原等过程 产 生大量的基态自由原子 以及部分激发态原子 离子 分子 被测元素空心阴极灯发出的共振线通过基态原子时 发生选择性共振吸收而使光强减弱 吸收遵守Beer定律 与标准溶液比较 即可定量测定样品中各元素的含量 Icp aes 气化后的样品分子在等离子体火炬的高温下被原子化 电离 激发 不同元素的原子在激发或电离时可 发射出特征光谱 特征光谱的强弱与样品中原子浓度有关 与标准溶液比较 即可定量测定样品中各元素的含量 9 为什么有些仪器分析方法要求使用内标法 怎样选择内标物 解 在样品中加入已知量的标准物质 内标物 然后比较内标物和被测组分的峰面积 从而确定被测组分的浓度以 抵消实验条件和进样量变化带来的误差 对内标物的要求 a 样品中不含有内标物质 b 内标物与被测组分的物理化学性质要相似 c 与样品能互溶但无化学反应 d 峰的位置在各待测组分之间或与之相近且能完全分离 e 内标物浓度恰当 使其峰面积与待测组分相差不太大 10 有机化合物的吸收带主要由哪几种跃迁产生 解 四种电子跃迁方式及对应的紫外光谱 200nm以下 一般发生在远紫外线区 饱和烃类C C键 n 150nm 250nm 发生在远 近紫外线区之间 C X键 X S N O Cl Br I 等杂原子 200nm 发生在近紫外线区 随着共扼体系的增大或杂原子的取代 max向长波动 max 104 是强吸收带 n 200nm 400nm 发生在近紫外线区与可见光区之间 是生色团中的未成键孤对电子向 轨道跃迁 电荷迁移跃迁 电子从给予体向与接受体相联系的轨道上跃迁 发生在近紫外线区与可见光区之间 吸收谱带较宽 吸收强度大 max 104 是强吸收带 11 紫外吸收光谱与分子结构的关系 解 1 200 400nm 无吸收峰 饱和化合物 单烯 2 270 350 nm 有吸收峰 10 100 醛酮 n 跃迁产生的 R 带 3 250 300 nm 有中等强度的吸收峰 200 2000 芳环的特征吸收 4 200 250 nm 有强吸收峰 表明含有一个共轭体系 K 带 共轭二烯 K 带 230 nm 不饱和 醛酮 K 带 230 nm R 带 310 330 nm 5 260nm 300 nm 330 nm 有强吸收峰 3 4 5 个双键的共轭体系 6 立体结构和互变结构的确定 顺式 max 280nm max 10500 反式 max 295 5 nm max 29000 互变异构 酮式 max 204 nm 无共轭烯醇式 max 243 nm 7 共轭烯烃 不多于四个双键 跃迁吸收峰位置可由伍德沃德 菲泽规则估算 无环 非稠环二烯母体 max 217 nm 异环 稠环 二烯母体 max 214 nm 同环 非稠环或稠环 二烯母体 max 253 nm 12 UV VIS分光光度计基本构造包括哪几部分 各有什么作用 解 光源 用于提供足够强度和稳定的连续光谱 可见光区一般用钨丝灯或卤钨灯 325 2500nm 而紫外光区用 氢灯或氘灯 180 375nm 单色器 光源辐射的复合光中分出纯度高的单色光且波长在紫外可见区域内任意可调 常用的有棱镜和光栅 玻璃棱镜只能用于350 3200 nm的波长范围 即用于可见光域内 石英棱镜可使用的波长范围较宽 可从185 4000nm 即可用于紫外 可见和近红外三 个光域 吸收池 用玻璃或石英 350nm 制成 检测器 利用光电效应将光强度信号转换成电信号的装置 常用光电池或光电倍增管 13 为什么UV VIS分析仪对分光系统性能的要求较AAS 原子吸收光谱法 低 解 它们的区别如下 1 吸收机理不同 AAS法原子吸收线状光谱 UV VIS法分子吸收带状光谱 2 光源 AAS法为锐线光源 空心阴极灯 UV VIS法为连续光源 钨灯 氘灯 3 仪器排列顺序不同 AAS法 锐线光源 原子化器 单色器 检测器 UV VIS法 光源 单色器 吸收池 检测器 14 UV VIS定性定量分析的依据是什么 有哪些主要的定性定量方法 解 1 定性分析依据 定性鉴定主要依据是 max 和相应的摩尔吸光系数 max 以及吸收光谱的曲线形状 吸收峰数目 不同结构的化合 物具有不同的吸收特性 对于相同结构的化合物 它们的紫外吸收光谱应完全相同 2 定性方法 化合物纯度的鉴定 未知物的定性测定 3 定量分析依据 朗伯 比耳定律 当用一束强度为 I0的单色光垂直通过厚度为 b 吸光物质浓度为 c 的溶液 时 溶液的吸光度正比于溶液的厚度 b 和溶液中吸光物质的浓度 c 的乘积 吸光度 A b c 透光度 lg T b c 4 定量分析方法 标准曲线法 标准加入法 15 怎样对UV VIS分光光度计进行波长读数校正 解 波长读数的校正 就是使波长读数的示值与仪器内出射狭缝所射出的单色光的波长完全一致 波长校正 常 用氢灯 486 13 nm 656 28 nm 氘灯 486 00 nm 656 10 nm 校正 镨钕玻璃在可见区有特征吸收峰 也可用 来校正 16 朗伯 比耳吸收定律的适用条件及偏离原因 解 使用条件 入射光为单色光 溶液为稀溶液 吸收定律能用于彼此无相互作用的多组分溶液 偏离原因 在紫外可见分光光度计中 由出射狭缝投射到被测物质上的光不是理论上的单色光 而是一个有限宽度的谱 带 称为光谱带宽 随着带宽的增大 吸收光谱的分辨率下降 偏离朗伯 比尔定律 出射狭缝的光谱带宽度大于吸收光谱谱带时 投射在试样上的非吸收光会使校正曲线弯向横坐标轴 偏离朗 伯 比尔定律 试样的不均匀性 入射光不垂直于吸收池光学面 荧光发射 17 色谱分离的基本原理是什么 解 利用样品各组分在两相中的分配能力不同来进行分离 吸附 分配 分子筛 离子交换 一些组分与固定 相作用较强 故较慢流出色谱柱 从而得以分离 相似相溶原理 17 色谱定性定量分析的依据是什么 有哪些主要的定性定量方法 解 1 定性依据 色谱保留值 2 定性方法 a 用已知纯物质对照定性 利用保留值定性 通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰 来确定试样中是否含有该物质及在色 谱图中的位置 不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比 利用加入法定性 将纯物质加入到试样中 观察各组分色谱峰的相对变化 b 利用文献保留值定性 c 与其他分析仪器联用的定性方法 3 定量依据 根据检测器对待测物的响应信号 峰高或峰面积 与待测物浓度或质量成正比的原理进行定量 4 定量方法 a 归一化法 b 内标法 内标物要满足以下要求 试样中不含有该物质 与被测组分性质比较接近 不与试样发生化学反应 出峰位置应位于被测组分附近 且无组分峰影响 c 外标法 即标准曲线法 外标法不使用校正因子 准确性较高 18 气相色谱的基本设备包括那几部分 各有什么作用 解 1 载气系统 提供纯净 流速稳定的载气 Carrier gas 燃气 助燃气 包括气源 净化干燥管和载气 2 进样系统 样品进样 瞬间汽化 包括进样器 汽化室 根据样品的性质选择进样技术 3 色谱柱 分离样品 主要有两类 填充柱和毛细管柱 4 控温系统包括对三个部分的温控 汽化室 柱箱和检测器 5 检测系统 将经色谱柱分离后的各组分按其浓度或质量随时间的变化 转化成相应电信号 经放大后记录 和显示 给出色谱图 19 不同GC检测器的响应机理及选择性 解 热导检测器 TCD 浓度型 基本原理是基于不同物质具有不同的热导系数 几乎对所有无机有机物质都有响 应 是目前应用最广泛的通用型非破坏性检测器 氢火焰离子化检测器 FID 质量型 原理是对有机物在H2 Air火焰的作用下化学电离而形成的离子流强度进行检 测 对大多数含碳有机物都有较高的灵敏度 但对无机物 永久性气体和水基本无响应 检测时样品组分在氢焰中被 破坏 电子捕获检测器 ECD 浓度型 基本原理是利用含有电负性原子的物质捕获电子的能力 通过测定电子流进行检 测 仅对具有电负性的物质如含有卤素 磷 硫 氧等元素的化合物有很高的灵敏度 对大多数烃类没有响应 特 别适合于环境样品中卤代农药和多氯联苯等微量污染物的分析 强选择性 非破坏型检测器 火焰光度检测器 FPD 质量型 基本原理是利用含磷和含硫物质在低温富氢火焰中燃烧时 生成化学发光物 分 别发射具有特征波长的光谱 透过干涉滤光片 用光电倍增管测量特征光的强度 又称硫磷检测器 主要用于 SO2 H2S 有机硫 有机磷农药残留物分析等 强选择性 破坏型检测器 氮磷检测器 NPD TSD 质量型 也称热离子检测器 TID NPD的结构与FID类似 只是在H2 Air焰中燃烧的低温 热气再被一硅酸铷电热头加热至600 800oC 从而使含有N或P的化合物产生更多的离子 产生离子的机理目前仍不 清楚 强选择性 破坏型检测器 20 电化学方法的主要类型及基本原理 重点 电位法 电导法 极谱法 电位分析法 根据试液组成电池的电动势或指示电极电位的变化进行分析的方法 电导分析法 根据溶液的电导性质来进行分析的方法 电解分析法 利用外加电压电解试液 根据电解完成后电极上析出物质的质量来进行分析的方法 库仑分析法 根据电解过程所消耗的电量来进行分析的方法 极谱及伏安法 根据电解被测试液所得电流 电压曲线来进行分析的方法 称为伏安法 若所用工作电极是可以周 期更新电极表面的液态电极 则称为极谱法 21 电化学分析法与其它仪器分析方法相比 有哪些优点 解 与其它方法相比 电化学方法有其特定的长处 电化学测量的是元素或化合物的某一种存在价态 电化学 方法测定的是待测物的活度 而不是浓度 能进行价态及形态分析 能研究电子传递过程 尤其是生物体内 22 为什么pH玻璃电极在使用前必须浸水活化 解 玻璃电极使用前必须在水溶液中浸泡活化 因为水浸泡膜时 表面的Na 与水中的H 交换 表面形成水合硅胶层 水化层 水化层表面可视作阳离子交换剂 将浸泡后的玻璃电极放入待测溶液 水化层表面与溶液中的H 活度不 同 形成活度差 H 由活度大的一方向活度小的一方迁移 23 电位法测定溶液pH的基本原理是什么 解 电位法测定溶液的pH 是以玻璃电极作指示电极 饱和甘汞电极作参比电极 浸入试液中组成原电池 E E甘 E玻 E甘 K玻 0 059pH试液 K 0 059pH试液 24 电位 电导滴定法与常规滴法相比 有何优点 解 利用滴定过程中电极电位的变化来确定滴定终点的分析方法 即在滴定到终点附近时 电极电位值要发生突跃 从而可指示终点的到达 可用于 a 无法用指示剂判断终点的混浊体系 有色溶液的滴定 b 非水溶液的滴定 c 微量 组分测定 d 连续和自动滴定 根据滴定过程中被滴定溶液电导的突变来确定滴定终点 然后根据到达滴定终点时所消耗滴定剂的体积和浓度 求出待测物质的含量 25 极谱分析有哪些特点 滴汞电极作为工作电极有哪些优点 解 极谱分析是一种特殊的电解分析方法 以小面积 易极化的滴汞电极作工作电极 以大面积 不易极化的电极 为参比电极组成电解池 电解含待分析物质的稀溶液 以测得的电流 电压特性曲线来进行定性和定量分析的方法 极谱分析特点 采用一大一小的电极 大面积的去极化电极 参比电极 SCE 小面积的极化电极 工作电极 DME 电解是在静置 不搅拌的情况下进行 滴汞电极的优点 26 极谱分析的影响因素及干扰消除方法 解 影响因素 浓度C 毛细管特性 流量与时间 温度 溶液组成 D n等 残余电流 杂质 充电电流 电容电流 10 7A 10 5mol L 消除方法 用方波 脉冲极谱等方法消除 迁移电流 由于静电引力的作用 使离子向电极移动所产生的电流 消除方法 加入大量支持电解质 比待测物质浓度大100倍 使迁移电流趋于零 极大电流 极谱极大 当外加电压达到并超过待测物分解电压后 在极谱曲线上出现的比极限 扩散电流大得 多的不正常的电流峰 称为极谱极大 抑制方法 加入表面活性剂 0 002 0 02 使汞滴表面各部位的表面张力均匀 氧波O2 消除方法 通入惰性气体如N2 H2 中性和碱性溶液中加入少量亚硫酸 强酸性溶液中加入Na2CO3或还 原铁粉与酸作用生成生成CO2或H2 弱酸性或碱性溶液中加入抗坏血酸 27 吸收光谱曲线 色谱图 极谱波的判读分析 28 如何确保仪器分析测定结果的质量与可靠性 对实验用水 试剂 仪器等应经常进行校正 作空白试验 作对照试验和回收率试验 增加平行测定次数 减少 偶然误差 标准曲线的回归 选择合理方法进行数据处理