第一篇:《仪器分析原理》大作业
江南大学现代远程教育 考试大作业
考试科目:《仪器分析原理》
一、大作业题目(内容):
1、带状光谱形成的机理。
一个电子能级的跃迁旺旺叠加许多振动能级,而一个振动能级的跃迁又可以叠加许多转动跃迁。若分子中的原子多于两个,跃迁的状态就更加多样复杂,分子发生电子能级跃迁时的这种能级多重叠现象,决定了分子光谱的形状——带状光谱。
2、紫外—可见光谱理想的光源是什么,常用的光源有哪几种?
在使用波长范围内有足够的辐射强度和良好的稳定性,辐射是连续的,其强度不随波长的变化而发生明显的变化。
紫外光源——氢灯或氘灯,波长160~375nm;可见光源——钨灯或碘钨灯,波长350~1000nm
3、元素的原子化。
试样中待测元素转变为气态的能吸收特征辐射的基态原子的过程,为元素的原子化。
4、原子吸收光谱法的产生和过程。
产生:基于试样蒸汽相中被测元素的基态原子对由光源发出的该原子的特征性窄频辐射产生的共振吸收,其吸光度在一定浓度范围内与蒸汽相中被测元素的基态原子浓度成正比,以此测定试样中该元素含量。
过程:试液以一定的速率被燃气和助燃气带入火焰原子化器中,当从空心阴极灯光源发出的某种元素的特征性锐线光产生的共振吸收,使光线减弱。火焰中基态原子的数目越多,浓度越大,吸光程度也越大,所以根据其吸光度即可测定试样中待测的元素含量。
5、无火焰原子化装置及原子化过程。
装置:将试样或试液置于石墨炉中用300A的大电流通过石墨炉并将其加热到3000℃使试样原子化。
过程:干燥-灰化-原子化-净化四阶段进行程序升温
干燥:在灰化或原子化过程中,为了防止试样突然沸腾或者渗入石墨炉壁中的试液激烈蒸发二引起飞溅,必须预干燥,温度一般在100℃左右,每微升试液的干燥时间为1~2s。灰化:为了除去共存的有机物或低沸点无机物烟雾的干扰,灰化时间与试样量成正比。一般低于600℃时大部分元素不会损失,所以灰化温度应适当高一些时间短一些。原子化:一般原子化温度每提高100%,信号峰提高百分之几。
净化:试样热分解的残留物有时会附着在石墨炉的两端,对下次样品的测定存留着记忆效应,产生影响,故应在每次测定之后升高温度,并通入惰性气体“洗涤”,以使高温石墨炉内部净化
6、柱效和选择性对色谱分离的影响。
改变流动相组成、极性(pH、强度或梯度洗脱)是改善柱效的最直接的因素,柱效影响到各组分色谱峰的峰形和它们之间的分离度。
选择性受分离条件中流动相的组成、种类、pH、色谱柱温度和固定相种类的影响,选择性的大小影响到各组分的分离度。
7、从色谱图上可以获得哪些信息?
根据色谱峰的各种保留值,可以进行定性分析 根据色谱峰的面积、峰高,可以进行定量分析
根据色谱峰的保留值及其区域宽度,可以评价色谱柱的分离效能以及相邻两色谱峰的分离度 根据色谱峰两峰的距离,可以评价固定相或流动相的选择是否得当 根据色谱峰的个数,可以判断样品所含组分的最少个数
8、气相色谱法的特点。
分离效率高(能同时分离和测定组成极其复杂的多组分混合物)、灵敏度高(检测下限10-1
4-12 ~10g)、选择性好(能分离性质极其相似的物质,如同位素、同分异构体、对映体组成的复杂混合物)、分析速度快(一般只需要几分钟几十分钟)、应用范围较广泛(在仪器允许的气化条件下,凡能够气化且热稳定的、不具腐蚀性的气体都可以分析)
9、火焰离子化检测器(FID)构造及工作原理。
以氢气和空气燃烧的火焰作为能源,利用被测组分——含碳有机物在火焰中燃烧产生离子,在外加电场作用下,使离子形成离子流,根据离子流产生的电信号强度,检测出组份的含量。主要部件是离子室,由适应喷嘴、极化极(又称发射极)、收集极、气体入口和外罩组成。在离子室下部,载气携带组份流出色谱柱后,在进入喷嘴前与氢气混合,空气由另一侧导入。喷嘴用于点燃氢气,在火焰上方桶装收集极(作正极)和下方圆环状极化极(作负极)间施加恒定的直流电压,形成一个静电场。被测组份随载气进入火焰,发生离子化反应,燃烧生成的正离子、电子在电场作用下向极化极和收集极做定向移动,形成电流。电流经放大,有记录仪为色谱图。
10、高效液相色谱的定性方法。
在定性分析中 , 采用保留值定性 , 或与其他定性能力强的仪器分析法连用 , 在定量分析 中 , 采用测量峰面积的归一化法、内标法或外标法 等 , 但高效液相色谱在分离复杂组分式样时 , 有些 组分常不能出峰 , 因此归一化法定量受到限制 , 而 内标法定量则被广泛使用。
11、蒸发光散射检测器的原理和应用。含有溶质的溶剂流首先被雾化,并被气流携带通过蒸发室。溶剂挥发掉,留下溶质颗粒形成的薄雾,它可将光散射至光敏器件。信号被放大后,一定的电压输出可以使我们了解通过光检测池的溶质颗粒的浓度。
采用激光技术,具有更高的检测灵敏度、分析效能和重现性。在制药、药物筛选、食品质量检验和化学分析应用中,是检测半挥发性和不挥发性溶质的理想选择。此外,低扩散和高数据输出速率(80 Hz)使它非常适合快速液相色谱应用,尤其是采用短色谱柱的应用。
12、液相色谱与气相色谱的相同点。
基本原理概念及理论基础(如保留值、塔板理论、速率理论、容量因子、分离度等)相同,,都是利用物质在流动相和固定相中的分配系数的差别,从而在两相间反复多次(1000-1000000次,甚至更多)的分配,使原来分配系数差别很小的各组分分离开来。都具有高灵敏度、高效能和高速度的特点。
二者的定性和定量分析,与气相色谱分析相似,在定性分析中,采用保留值定性,或与其他定性能力强的仪器分析法连用;在定量分析中,采用测量峰面积的归一化法、内标法或外标法等,但高效液相色谱在分离复杂组分式样时,有些组分常不能出峰,因此归一化法定量受到限制,而内标法定量则被广泛使用。
第二篇:吉林大学作业《仪器分析》在线作业二
一、单选题(共 10 道试题,共 50 分)1.热力学理论是以()为代表 A.塔板理论 B.速率理论
满分:5 分
2.下列哪项不是高效液相色谱法 A.应用范围广 B.灵敏度高 C.分析速度快 D.需要高柱温
满分:5 分
3.核磁共振的研究对象为具有磁矩的()A.原子 B.离子 C.基态原子 D.原子核 E.电子
满分:5 分
4.()可用于药物有关物质的检查和杂质限量的检查 A.薄层色谱 B.纸相色谱
满分:5 分
5.由炙热的固体或液体发出的光谱,称为()A.线状光谱 B.带状光谱 C.连续光谱 D.断续光谱
满分:5 分
6.荧光光谱和原子吸收光谱常采用下列哪种光源 A.紫外光源 B.可见光源 C.红外光源 D.金属蒸汽灯
满分:5 分
7.原子吸收分光光度法是基于蒸汽中的()对特征电磁辐射的吸收来测定试样中该元素含量的方法 A.原子 B.离子 C.基态原子 D.激发态原子 E.电子
满分:5 分
8.下面色谱法中是以按操作形式分类的色谱有 A.气相色谱法 B.柱色谱法 C.分配色谱法 D.吸附色谱法
满分:5 分
9.一般按红外线波长的不同将红外线划分为三个区域,请问中红区的波长范围是多少? A.0.76-2.5μm B.2.5-15μm C.2.5-25μm D.>25μm
满分:5 分
10.在固定液中,OV-101属于 A.非极性物质 B.中等极性物质 C.极性物质
D.能形成氢键的物质
满分:5 分
二、多选题(共 5 道试题,共 30 分)1.紫外—可见分光光度计的主要部件有 A.光源 B.单色器 C.吸收池 D.检测器
E.讯号处理与显示器
满分:6 分
2.化学位移的影响因素有 A.局部屏蔽效应 B.磁各向异性效应 C.杂化效应 D.分子间氢键 E.溶剂效应
满分:6 分
3.质谱仪的主要性能指标有 A.分辨率 B.灵敏度 C.质量范围 D.质量精确度
满分:6 分
4.红外光谱仪由()组成 A.辐射源 B.吸收池 C.单色器 D.检测器 E.记录仪
满分:6 分
5.常用吸附剂有 A.硅胶 B.氧化铝 C.聚酰胺 D.氧化铁
满分:6 分
三、判断题(共 10 道试题,共 20 分)1.按照Beer定律,吸光度A与浓度c之间的关系应该是一条通过原点的直线 A.错误 B.正确
满分:2 分
2.原子吸收分光光度法常用的定量分析方法有标准曲线法、标准加入法和内标法 A.错误 B.正确
满分:2 分
3.色谱分离的塔板理论始于马丁和辛格提出的塔板模型 A.错误 B.正确
满分:2 分
4.毛细管柱的制备包括拉制、柱表面处理、固定液的涂渍等步骤 A.错误 B.正确
满分:2 分
5.检测器是高效液相色谱仪的三大关键部件之一 A.错误 B.正确
满分:2 分
6.原子化的方法主要有火焰原子化法和非火焰原子化法两种 A.错误 B.正确
满分:2 分
7.氧化铝的含水量越高,活性越强 A.错误 B.正确
满分:2 分
8.在原子吸收分光光度法中,锐线光源的发射线与原子吸收线的中心频率完全一致是用峰值吸收代替积分吸收进行定量的必要条件 A.错误 B.正确
满分:2 分
9.原子吸收分光光度法中,通常选择共振吸收线作为分析线 A.错误 B.正确
满分:2 分
10.在质谱中的大多数离子峰均是根据有机物自身裂解规律形成的 A.错误 B.正确
满分:2 分
第三篇:仪器分析题目
仪器分析题目 高效液相色谱仪的种类有哪些?基本组成是什么?
答:高效液相色谱仪的种类很多,根据其功能不同,主要分为分析型,制备型和专用型。但其基本组成是类似的,主要由输液系统,进样系统,分离系统,检测系统,记录及数据处理系统组成。包括溶剂贮存器,高压泵,进样器,色谱柱,检测器和记录仪等主要部件。在液相色谱中,色谱柱能在室温下工作,不需要恒温的原因是什么?
答:由于组分在液-液两相的分配系数随温度的变化较小,因此液相色谱柱不需恒温。高效液相色谱法的基本概念是什么?
答:在经典液相色谱的基础上,引入了气相色谱(GC)的理论,在技术上采用了高压泵,高效固定相和高灵敏度检测器,使之发展成为分离速率,高分离效率,高检测灵敏度的高效液相色谱法,易称为现代液相色谱法。柱外效应的解释。
答:由色谱柱以外的因素引起的色谱峰形扩展的效应,柱外因素常指从进样口到检测器之间,除色谱柱以外的所有死时间,如进样器,连接管,检测器等的死体积,都会导致色谱峰形加宽,柱效下降。高效液相色谱法的特点是什么?
答:高效液相色谱法的分离效能高,选择性高,检测灵敏,分析速度快,应用范围广,6为什么作为高效液相色谱仪的流动相在使用前必须过滤、脱气?常用的脱气方法? 答案:高效液相色谱仪所用溶剂在放入贮液罐之前必须经过0.45μm滤膜过滤,除去溶剂中的机械杂质,以防输液管道或进样阀产生阻塞现象。所有溶剂在上机使用前必须脱气;因为色谱住是带压力操作的,检测器是在常压下工作。若流动相中所含有的空气不除去,则流动相通过柱子时其中的气泡受到压力而压缩,流出柱子进入检测器时因常压而将气泡释放出来,造成检测器噪声增大,使基线不稳,仪器不能正常工作,这在梯度洗脱时尤其突出。常用的脱气法有以下几种:(1)加热脱气法;(2)抽吸脱气法;(3)吹氦脱气法;(4)超声波振荡脱气法。
7对液相色谱流动相有何要求? 解:用作液相色谱流动相的溶剂,其纯度和化学特性必须满足色谱过程中稳定性和重复性的要求。对样品要有一定的溶解能力,粘度小,化学稳定性好,避免发生不可逆的化学吸附。溶剂应与检测器相匹配,不干涉所使用检测器的工作,制备色谱的溶剂应不干扰对分离各组分的回收。除此以外,选择的溶剂对所给定的样品组分具有合适的极性和良好的选择性。8何谓梯度洗脱,适用于哪些样品的分析?与程序升温有什么不同?
解:梯度洗脱就是在分离过程中.让流动相的组成、极性、ph值等按‘定程序连续变化。使样品中各组分能在最佳的k下出峰。使保留时间短、拥挤不堪、甚至重叠的组分,保留时间过长而峰形扁平的组分获得很好的分离,特别适合样品中组分的k值范围很宽的复杂样品的分析。梯度洗脱十分类似气相色谱的程序升温,两者的目的相同。不同的是程序升温是通过程序改变柱温。而液相色谱是通过改变流动相组成、极性、ph值来达到改变k的目的。
9什么叫正相色谱?什么叫反相色谱?各适用于分离哪些化合物?在正相色谱与反相色谱体系中,组分的出峰次序
正相色谱法:流动相极性小于固定相极性的色谱法。用于分离溶于有机溶剂的极性及中等极性的分子型物质,用于含有不同官能团物质的分离。反相色谱法:流动相极性大于固定相极性的色谱法。用于分离非极性至中等极性的分子型化合物。
在正相色谱体系中组分的出峰次序为:极性弱的组分,在流动相中溶解度较大,因此k值小,先出峰。极性强的组分,在固定相中的溶解度较大,因此k值大,后出峰。
在反相色谱中组分的出峰次序为:极性弱的组分在固定相上的溶解度大,k值大,后出峰,相反极性强的组分在流动相中溶解度大,k值小,所以先出峰。10仪器考察 1)补充完整高效液相色谱分析流程图。2)高效液相是由哪几部分系统构成的? 3)什么是梯度洗脱?梯度洗脱有什么好处?
1)1
4 5 6 2)输液系统,进样系统,分离系统,检测系统,记录与数据处理。
3)梯度洗提,就是载液中含有两种(或更多)不同极性的溶剂,在分离过程中按一定的程序连续改变载液中溶剂的配比和极性,通过载液中极性的变化来改变被分离组分的分离因素,以提高分离效果。好处:改善分离,提高分离度,加快分析速度,改善峰形,减少拖尾,利于微量分析。
1试述紫外吸收光谱,红外吸收光谱和核磁共振波谱产生的原因。
答:价电子跃迁;分子振动或转动;电子自旋或核自旋。或转动;电子自旋或核自旋。
2简述红外吸收光谱产生的条件;是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?
答(1)辐射应具有使物质产生振动跃迁所需的能量,即必须服从νL= △V·ν
(2)辐射与物质间有相互偶合作用,偶极矩必须发生变化,即振动过程△μ≠ 0;(3)并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱.3.红外光谱定性分析的基本依据是什么?简要叙述红外定性分析的过程。
答:基本依据:红外对有机化合物得定性具有鲜明的特征,因为每一化合物都有特征的红外光谱,光谱带的数目 位置 形状 强度均随化合物及聚集态的不同而不同。
分析过程:(1)试样的分离和精制;(2)了解试样有关的资料;(3)谱图解析;(4)与标准谱图对照;(5)联机检索
4何为基团频率?何为特征吸收峰? 答:基团频率和特征吸收峰物质的红外光谱是其分子结构的反映,谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。多原子分子的红外光谱与其结构的关系,一般是通过实验手段得到。这就是通过比较大量已知化合物的红外光谱,从中总结出各种基团的吸收规律。实验表明,组成分子的各种基团,如O-H、N-H、C-H、C=C、C=OH和C= C等,都有自己的特定的红外吸收区域,分子的其它部分对其吸收位置影响较小。通常把这种能代表及存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率,其所在的位置一般又称为特征吸收峰
5伸缩振动和弯曲振动有什么区别?
答:伸缩振动 指成键原子沿着价键的方向来回地相对运动。在振动过程中,键角并 伸缩振动 不发生改变,如碳氢单键,碳氧双键,碳氮三键之间的伸缩振动。弯曲振动又分为面内弯曲振动和面外弯曲振动,用δ、γ表示。如果弯曲振动的方向垂直于分子平面,则称面外弯曲振动,如果弯曲振动完全位于平面上,则称面 内弯曲振动。剪式振动和平面摇摆振动为面内弯曲振动,面外摇摆振动和扭曲变形振动为面外弯曲振动。6.影响基团频率的因素?
答:内部因素:(1).电子效应 包括诱导效应、共轭效应和中介效应,它们都是由于化学键的电子分布不均匀引起的。
(2)氢键的影响氢键的形成使电子云密度平均化,从而使伸缩振动频率降低。
(3)振动耦合 当两个振动频率相同或相近的基团相邻具有一公共原子时,由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的长度发生改变,产生一个“微扰”,从而形成了强烈的振动!相互作用。
外部因素:(1)同一物质在不同状态时,由于分子间相互作用力不同,所得光谱也往往不同。
(2)在溶液中测定光谱时,由于溶剂的种类、溶液的浓度和测定时的温度不同,同一物质所测得的光谱也不相同。7简介红外光谱仪
答:红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性,进行分子结构和化学组成分析的仪器。红外光谱仪通常由光源,单色器[,探测器和计算机处理信息系统组成。根据分光装置的不同,分为色散型和干涉型。对色散型双光路光学零位平衡红外分光光度计而言,当样品吸收了一定频率的红外辐射后,分子的振动能级发生跃迁,透过的光束中相应频率的光被减弱,造成参比光路与样品光路相应辐射的强度差,从而得到所测样品的红外光谱。
8什么是红外光谱法?
答:红外光谱法又称“红外分光光度分析法”。简称“IR”,分子吸收光谱的一种。利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及对各种吸收红外光的化合物的定性和定量分析的一法。被测物质的分子在红外线照射下,只吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光谱。对红外光谱进行剖析,可对物质进行定性分析。化合物分子中存在着许多原子团,各原子团被激发后,都会产生特征振动,其振动频率也必然反映在红外吸收光谱上。据此可鉴定化合物中各种原子团,也可进行定量分析。
9红外光谱法的特点 ?
答:红外光谱法的哇特征性强、测定快速、不破坏试样、试样用量少、操作简便、能分析各种状态的试样、分析灵敏度较低、定量分析误差较大.10、色谱图上可以读到的信息 ?
答:
1、色谱峰个数,判断样品中所含组份最少个数
2、定性 Tr
3、定量 A∞H
4、分离效能
5、流动相和固定相
11、红外实际峰比理论峰少的原因?
答:
1、偶极矩的变化,△U=0,振动不产生红外吸收 如C02 非红外性
2、谱线振动
3、仪器分辨率,灵敏度不够
4、泛频峰的产生
第四篇:06仪器分析
精油的仪器分析
精油成分分析除上面提到的物理和化学法外,目前常用的是仪器分析法。在确定精油成分时,仪器分析是必要的物段。在确定某一成分化学结构前,首先要提纯该样品,然后采用多种仪器分析物段来确定该化合物的结构。通常采用两种方法来对分离出来的组分进行鉴定,一是保留数据法,另一个是研究波谱特征法。
“保留数据法”的优点是除了色谱法所使用的仪器和知识外,不需要有另个的仪器和专门知识。此方法要求色谱条件严格标准化,以便有确定的保留值。而且,现在的经验做法是选择几个已知化合物加入混合物中,以这此已知化合物作为保留值参考点,由插值法求未知化合物的保留值。因此在气相色谱中,以正烷烃系列化合物作为参考化合物得到了广泛的应用。保留值有可能与参考值偶然巧合,因而一个保留值是不足以鉴定某一物质的,两个或两个以上的保留值偶然巧合的情况就大减少了,因此在保留数值上作鉴定时,习惯上至少要有两个很好选择的不同系统:在气液色谱中用两个极性不同的柱子,在薄层色谱中可用双向展开。
波谱法是大多数研究者使用的方法,用于鉴别色谱馏分的波谱中,质谱法和红外光谱法使用得最普遍。因为对于微量样品来说,它们解决问题迅速,而且每个有机化合物都具有其特征的质谱(MS)和红外光谱(IR)。IR能确定分子功能基团的特征,MS一般揭示分子量和结构特征。
气相色谱和质谱联用(GC—MS)是芳香化合物领域中经常采用的,根据每个GC峰的质谱图,通过对照参考图谱,或用Varian质谱系统SS100检索进行鉴定。在缺少参考时,根据经验,研究者可试图从质谱碎片图去阐明化合物的结构。
IR与气相色谱仪直接连接成GC—IR,它和GC-MS一样,从气相色谱仪流出的成分可依次测定IR光谱。
还可以用核磁共振(NMR)提供有机化合物结构的重要数据,如化学位移常数,偶合常数等。
小结
用上述仪器组全进行分析虽能按照各种成分含量多少依次测定出来,但从香气再现这一目的来看,用这种方法也不一定能到理想的结果。因为,形成香气的成分对于香气的贡献不完全由含量多少来决定,有些阈值低的成分即使含量低,对于香气也是十分重要的。因此采用鼻子闻的方式进行官能评价是十分必要的。
第五篇:仪器分析总结
1.紫外可见光谱产生原因?有哪些特点? 原因:分子具有不同的特征能级,当分子从外界吸收能量后,就会发生相应的能级跃迁。同原子一样,分子吸收能量具有量子化特征,记录分子对电磁辐射的吸收程度与波长的关系可以得到吸收光谱。特点:灵敏度高准确度好选择性好,仪器价格低廉操作简便,快速分析速度快应用范围广。
2.电子跃迁有哪几种类型?它们的能量补充范围。从化学键的性质考虑,与有机化合物分子的紫外-可见吸收光谱有关的电子为:形成单键的σ电子,形成双键的π电子以及未共享的或称为非键的n电子.电子跃迁发生在电子基态分子成键轨道和反键轨道之间或基态原子的非键轨道和反键轨道之间。处于基态的电子吸收了一定的能量的光子之后,可分别发生σ→σ*,σ→π*, π → σ*, n →σ*, π →π*, n→π*等跃迁类型.π →π*, n →π*所需能量较小,吸收波长大多落在紫外和可见光区,是紫外-可见吸收光谱的主要跃迁类型.四种主要跃迁类型所需能量的大小顺序为:n →π* < π →π* n →σ* < σ→σ*.一般σ→σ*跃迁波长处于远紫外区,<200 nm, π →π*, n →σ*跃迁位于远紫外到近紫外区,波长大致在150~250nm之间,n →π*跃迁波长近紫外区及可见光区,波长位于250nm~800nm之间.
3.紫外可见光谱的吸收光谱带有几种?原因,特点。首先有机化合物紫外吸收光谱中,如果存在饱和基团,则有σ →σ*跃迁吸收带,这是由于饱和基团存在基态和激发态的 σ电子,这类跃迁的吸收带位于远紫外区.如果还存在杂原子基团,则有n →σ*跃迁,这是由于电子由非键的n轨道向反键σ轨道跃迁的结果,这类跃迁位于远紫外到近紫外区,而且跃迁峰强度比较低.如果存在不饱和C=C双键,则有π →π*, n →π*跃迁,这类跃迁位于近紫外区,而且强度较高.如果分子中存在两个以上的双键共轭体系,则会有强的K吸收带存在,吸收峰位置位于近紫外到可见光区。对于芳香族化合物,一般在185nm,204nm左右有两个强吸收带,分别成为E1, E2吸收带,如果存在生色团取代基与苯环共轭,则E2吸收带与生色团的K带合并,并且发生红移,而且会在230~270nm处出现较弱的精细吸收带(B带).这些都是芳香族化合物的特征吸收带。4.影响紫外分子光谱的因素有哪些?
共轭效应:分子中共轭体系形成大π键,使得各能级之间的能量差减小,因而产生吸收峰长移并产生深色效应的现象。助色效应:当助色团与发色团相连,由于助色团的n电子与发色团的π电子发生共轭,结果使得吸收峰长移产生深色效应的现象。超共轭效应:由于烷基的∂电子与共轭体系的π电子共轭,使得吸收峰长移并产生深色效应的现象。溶剂效应:由于溶剂的极性不同引起某些化合物的吸收峰发生长移或短移的现象。
5.朗伯比尔定律成立的前提条件是什么?他在紫外可见分光光度法中的地位和意义。它的表达式说明了什么?(1)入射光为单色光。溶液为稀溶液(2)地位及意义。是吸光度法的基本定律。(3)表达式。表明在稀溶液中。物质对单色光的吸光度与吸光物质溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。
6.在紫外可见分光光度定量分析中,影响准确度的因素有哪些?如何减小测定误差?
(1)样品溶液浓度的影响:比尔定律只适用于浓度小于0.01mol/L的稀溶液,因为浓度高时吸光粒子间的平均距离减小,受粒子间电荷分布相互作用的影响,他们的摩尔吸收系数发生改变导致偏离比尔定律,因此。待测溶液的浓度应该控制在0.01mol/L以下。(2)单色光不纯引起的偏离:比尔定律只适用于单侧光,但一般的分光机所提供的入射光并不是纯的单色光,而是波长范围较窄的复色光,由于同一物质对不同波长光的吸收程度不同导致对比尔定律的偏离。实际上理论上的单色光是不存在的。我们所做的只能是让入射光的光谱带宽尽可能的小,要尽可能的靠近单色光。(3)其他原因:光通过吸收池时约有十分之一或更多光能因反射而损失。用参比溶液对比来补偿。由于仪器性能限制通过吸收知道光不是平行光,而是稍稍倾斜的光束。紫外可见分光光度计主要部件类型和性能原理。光源发射强度足够而稳定的连续入射光。
原理:电子的能级跃迁产生的,利用分子对紫外可见光的吸收特性建立起来的分析方法
仪器结构:光源-单色器-吸收池-检测器-信号指示系统。
光源(1)钨灯或卤钨灯,波长范围350至一千纳米,作为可见光源(2)氢灯或氘灯,气体放点发光,发射150-400nm的紫外连续光谱。
单色器:将来自光源的含各种波长的复色光按波长顺序色散并,从中分离所需波长的单色光。(1)色散元件,菱镜 光栅(2)准直镜,是以狭缝为焦点的聚焦镜,将进入单色器的发散光变成平行光,又将发散后的单色平行光聚焦于出光狭缝(3)狭缝。为光的进出口包括进光狭缝和出光狭缝,进光狭缝限制杂散光进入,单色光由出光狭缝分出。
样品池:用于乘装试液,为光学玻璃池或石英池
检测器:是一类光学电转器,将接受的光学电讯号转变为便于测量的电讯号,常用的有光电池,光电管及光电信增管。
信号处理与显示:将检测器输出的信号放大并显示。9.判断在紫外可见光区,下列化合物产生几个吸收带。乙烯 K带 苯乙烯 E带,K带 丁二烯 K带 R带 苯甲醛 R带 E带
8.举例说明紫外可见分光光度法在定性分析中的应用?(1)紫外光源可以用于有机化合物的定性分析通过测定物质的最大吸收波长和吸光系数或者将未知化合物的紫外吸收光谱与标准谱图对照可以确定化合物的存在。(2)可以用来推断有机化合物的结构。(3)进行化合物纯度的检查。(4)进行有机化合物,配合物或者部分无机化合物的定量测定。
1.从原理和仪器两方面比较分子荧光,磷光的异同点。荧光是激发单重态最低振动能级至基态各振动能级间跃迁产生的,磷光是由激发三重态的最低振动能级至基态各振动能级间跃迁产生的。/分子荧光和分子磷光属于光致发光,但是荧光发射,在电子能量变化中不涉及电子自旋的改变,荧光的寿命较短为10-5s。磷光发射,在电子能量变化中伴随电子自旋的改变,磷光的寿命较长,为几秒甚至更长。/化学发光基于在化学反应过程中,生成了能产生发射光谱的激发态物质,产生的光谱不一定是分析物本身的光谱,而往往是被分析物反应生成物质的光谱,有时被分析物用作抑制剂或催化剂。3.酚酞与荧光素,哪一种的荧光量子产率高。
荧光素的荧光量子产率高。因为荧光素分子中的氧桥构成三环共面的刚性平面,而这种结构可以减少分子的振动,使分子与溶剂或其他溶质分子的相互作用减小,也就减少了碰撞去活的可能性,又含羟基等给电子基增强了兀电子共轭强度,使最低激发态单重态与基态之间的跃迁概率增加,使荧光增强。
6.为什么分子荧光光度分析法的灵敏度通常比分子吸光光度法的要高。
因为荧光是从入射光的直角方向检测,即在黑背景下检测荧光的发射,而且荧光的发射强度大,可以通过各种方法来增强,从而提高检测的灵敏度,而分子吸光光度法中存在着严重的背景干扰,因此,分子荧光光度法灵敏度通常比分子吸光光度法的高。
7.激发光谱,荧光发射光谱和吸收光谱三者的关系。荧光发射光谱的形状与激发光波长无关。荧光发射光谱与吸收光谱是镜像关系。(1)吸收光谱: 当一束连续光通过透明介质时,如果光波能量和介质中从基态到激发态的能量间隔相等,介质中的状态将由基态被激发到激发态,透过透明介质的光将因这样的吸收而光强减弱,由于激发态不同,它们的吸收能量不一样,这样在记录透过透明介质后的光强时就形成了光强随着波长变化的谱线,即吸收光谱。吸收光谱可以给出材料基质和激活离子的激发态能级的位置和它们的分布情况。(2)荧光光谱: 固定激发波长,扫描发射波长,所得到荧光强度—发射波长的关系曲线。可用于荧光物质的鉴别,并作为荧光测定时选择恰当的测定波长或滤光片的依据。
(3)激发光谱: 固定发射波长,扫描激发波长,而获得荧光强度——发射波长的关系曲线。可用于荧光物质的鉴别,并在进行荧光测定时选择适宜的激发波长。4.苯胺在PH3还是PH10时荧光更强,解释之。
由于苯胺带有碱性的胺基,它在PH7~12的溶液中以分子形式存在,会发出蓝色的荧光,当PH为3时,溶液中的苯胺多数以离子形式存在,因此苯胺在PH10时的荧光比PH3时更强。
1、比较原子吸收与分子吸收的异同。
基态原子吸收其共振辐射,外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱,原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区,原子吸收光谱是线状光谱。分子吸收光谱也叫紫外可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收200~800Nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法,这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子能级间的跃迁,是带状光谱。
3、原子化器的类型及特点
(一)火焰原子化器(1)雾化器:利用压缩空气等将样品变成高度分散状态的细小雾滴,生成的雾滴随气体流动并被加速,形成粒子直径为微米级的气溶胶,气溶胶粒子直径越小,火焰中生成的基态原子越多。(2)混合室:使气溶胶粒层更小更均匀,使燃气助燃气充分混合,记忆效应小。(3)燃烧器:通过火焰燃烧使试样雾滴在火焰中经过干燥蒸发熔融和热解毒过程,将待测原素原子化,要求原子化程度高噪声小,火焰稳定,光路原子数目多。
化学计量焰:火焰层次清晰,温度高,稳定,干扰小,适合多种元素测定。
复燃焰:温度较化学计量焰较低,有还原性,适于易形成难离解氢化物的元素测定。
贫燃焰:温度较低,有较强氧化性易于测定易离解易电离的元素。
(二)非火焰原子化器: 由电源,炉体和石墨管三部分组成,利用电热阴级发射等离子体或激光等方法使试样中待避元素形成基态自由原子。
4、什么是锐线光源,为什么原子吸收要使用锐线光源。锐线光源:发射线半宽度小于吸收线半宽度的光源,且发射线中心频率与吸收线中心频率一致的光源。
在使用锐线光源时,光源发射线半宽度很小,并且发射线和吸收线的中心频率一致。这时发射线的轮廓可以看作一个很窄的矩形,即峰值吸收系数Kn,在此轮廓内不随频率改变而改变,吸收仅限于发射线轮廓内。这样,求出一定的峰值吸收系数即可测定出一定的原子数。所以把锐线当做单色光而测量其峰值吸光度即可用朗伯-比尔定律进行定量分析。
5、用石墨炉原子化器进行测定时,为何要通惰性气体 加热光源供给原子化器能量,一般采用低压、大电流的交流电,为保证炉温恒定,要求提供的电流稳定,炉温可在1~2s内达3000℃,为防止试样及石墨管氧化,必须不断通入惰性气体,有利于难溶氧化物的原子化。
7、氘灯法校正背景存在问题
使用:先用锐线光源测定分析线的原子吸收和背景吸收的总吸光度,再用连续光源发出的辐射在同一波长下测定背景吸收,计算俩次测定吸光度之差,即可使背景吸收得到校正。
问题:只适用于波长190-350nm的吸收线,而且要求氘灯和元素空心阴极灯发出的俩光束必须严格重合。
8、原子吸收的干扰,如何消除。
(1)物理干扰:试样与标准样的黏度,表面张力,相对密度等物理性质不同时,将会使喷入火焰的速度和雾滴大小不同。由试样和标准样物理性质的差别所产生的干扰称为物理干扰。消除:配置与试样溶液组成相似的标准溶液,或采用标准加入法。
(2)电离干扰:由于很多元素在高温火焰中产生电离,使单位体积内的基态原子数减少,灵敏度降低。消除:适当控制火焰温度,加入消电离剂(钾,钠等易电离的碱金属)
(3)化学干扰:被测元素与共存的其他元素发生化学反应,生成一种稳定化合物而影响原子化效率。
1、阳离子的干扰:部分被测元素与干扰离子形成难溶的混合晶体
2、阴离子的干扰:主要是磷酸根离子和硫酸根离子对碱金属的干扰。消除:1.加入释放剂,使被测元素从化合物中释放出来。2.加入络合保护剂,使被测元素在处于保护层的情况下进入火焰,在高温下保护剂先被破坏而释放出被测元素或与干扰元素生成稳定化合物,将被测元素解离出来。3.加入助熔剂,对高熔点的待测物起助熔作用,提高灵敏度。4.利用适当高温火焰。5.沉淀、溶剂萃取、离子交换等方法。6.采用标准加入法。(4)光谱干扰1.光谱干扰:由于分析的谱线与邻近线不能完全分开而产生光谱干扰,另一种是由于发射共振线轮廓与火焰非测定元素的吸收线轮廓相互重叠所造成的干扰。消除:采用适宜狭缝宽度,降低灯电流或采用其他分析线。2.背景干扰:产生原因见6 消除:1.临近非共振线校正:用分析线测量总吸光度。以空心阴极灯发射的与分析线邻近的非吸收线测量背景吸光度。2.氘灯自动背景校正:先用锐线光源测定分析线的原子吸收和背景吸收的总吸光度,再用连续光源发出的辐射在同一波长下测定背景吸收,计算两次测定吸光度之差,即可使背景吸收得到校正。3.亲曼效应背景校正:根据磁场将简并的谱线分裂成具有不同偏振特性的成分,由谱线的磁特性和偏振特性~别被测元素和背景吸收。4.自吸收背景校正:首先使空心阴极灯在弱脉冲低电流下工作,此时发射轮廓较窄的谱线,用以测定待测~与背景吸收,再以短暂的强脉冲高电流通过空心阴极灯,使其产生自吸收并使发射线的谱线轮廓变宽,两种条件~定的吸收光度之差,是校正了背景吸收的净原子吸收的吸光度。
6、原子吸收光谱分子产生背景的原因及影响(1)分子吸收:在原子化过程中生成的气体分子、氧化物、盐类和氢氧化物等分子对光的吸收引起的干扰(减少浓度,高温火焰)(2)光散射:在原子化过程中产生的固体微粒对光的阻挡而发生的散射现象。(3)火焰气体吸收:火焰气体对光谱产生吸收,波长越短,吸收越强烈(使用空气,氢或氩气_氢火焰)
2为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标。分离度R为相近两色谱峰的保留值之差与两峰宽度平均值之比,在色谱分析时,常碰到两个难分离的物质情况。相邻两组分在色谱柱中的分离情况,柱效只能说明柱子的效率高低,却反映不出难分离物质对的分离效果,而选择性则反映不出效率高低。分离度既可以判断两种物质是否完全分离,说明柱子的分离能力,同时在计算的过程中要引入半峰宽,这个指标可以反映柱效的高低,所以分离度R作为色谱柱的总分离效能指标。
9.色谱分离基本方程式的含义,对色谱分离有什么指导意义?
方程式,主要反映了分析柱的性能,它表明分离度随体系的热力学性质的变化而变化,同时与色谱柱条件有关。(1)当体系的热力学性质一定时,分离度与n的平方根成正比。对于选择柱长有一定的指导意义,增加柱长和改进分离度但过分增加柱长会显著增长保留时间引起色谱峰扩张,同时选择性能优良的色谱柱,并对色谱条件进行优化,也可以增加提高分离度。(2)方程式说明K值增大也对分离有力,但k值太大会延长分离时间增加分析成本。(3)提高柱效选择性可以提高分离度分离效果越好,因此,可以通过选择合适的固定相,增大,不同组分的分配系数差异,从而实现分离。10.色谱定性的依据是什么?主要有哪些定性方法? 依据:根据组分在色谱柱中保留值的不同进行定性
方法:1利用标准样品对照定性,在一定的色谱条件下。一个未知物质只有一个确定的保留时间,由此将已知样品在相同的色谱条件下的保留时间与未知物的保留时间进行比较,就可以定性鉴别未知物2相对保留值法。在相同条件下,分别测出组份i的基准物质s的调整保留值,再计算即可,用已求出的相对保留值与文献相对应值比较定性。3利用加入已知纯物质增加峰高定性法:将纯物质加入试样中若发现有新峰或在未知峰上有不规则形状则两者非同种物质,若峰增高而半峰宽不相应增加则可能为同种物质。4利用文献上保留指数,用两个紧靠待测组分的标准正构烷烃标定,使待测主峰的保留值正好在两个正构烷烃的保留值之间,再进行色谱实验后计算保留指数来进行定性分析。5与化学方法配合进行定性分析,利用检测器的选择性进行定性分析,6与其他仪器联用定性。
12,为什么要用定量校正分子,什么情况下可以不用? 色谱定量分析是基于被测物质的量与其峰面积的正比关系,但由于同一检测器对不同的物质具有不同的响应值,所以两个相等量的不同物质的峰面积往往不想相等,这样就不能用峰面积来直接计算物质的含量,为了使检测器产生的响应信号能真实地反映物质的含量就要对响应值进行校正,为此引入定量校正分子,以校正峰面积,使之能真实反映组分的含量。
气相分析中间或者溶媒一般不用定量校正因子。在归一化法,测定同系物或性质很相近,响应值大小一样的话或很接近,把他们的校正因子看作一时,可省略定量校正因子,测某种很纯的物质的纯度时,因杂质含量很小,也可省略定量校正因子来计算。
13.有哪些常用的色谱定量分析方法?比较优缺点及适用情况。
(1)归一化法:把试样中所有组分的含量之和按100%计算,以他们相应的色谱峰面积或峰高为定量参数,通过下列公式计算各组分含量。
优点,简便、准确,当操作条件、进样量、流速等变化时,对分析结果影响较小
缺点,所有组分都要出峰,而且分离良好才行。这种方法常用于常量分析,尤其适用于进样量很少而体积不易准确测量的样品,条件是试样中所有组分都能流出色素柱,并在色素图显示色素峰。
(2)内标法:准确称取样品,加入一定量的某种纯物质作为内标物,然后进行色谱分析,根据被测物和内标物的质量及在色谱图上相应的峰面积比,求出某组分的含量。
优点,可消除基体带来的干扰,消除了由人为而造成的系统误差,定量较准确。
缺点,每次分析都要准确称取试样及内标物的质量,不宜做快速控制分析。
适用于试样中各组分含量相差悬殊,或只需测定试样中某个或某几个组分而且试样中所有组分不能全部出峰时
(3)外标法,将欲测组份的纯物质配制成不同浓度的标准溶液,浓度与待测组分相近,取固定量的上述溶液进行色谱分析,得到标准样品的对应色谱图,以峰高或峰面积对浓度作图。分析样品时,在上述完全相同的色谱条件下,取制作标准曲线同样量的试样分析、测得该试样的响应信号后,由标准曲线即可查出其百分含量。优点,操作简单、计算方便。缺点,结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性。
此法适用于试样中各组分浓度变化范围不大时。(4)内标标准曲线法:不必测出校正因子,消除了某些操作条件的影响,适用于液体读样的常规分析。
11.何为保留指数?应用保留指数作定性指标有什么优点?如何计算?
保留指数:人为地将正构烷烃的碳数n乘以100定为其的保留指数,以正构烷为参考标准,用两个紧靠其的标准正构烷烃来标定使待测组分的保留值正好在两个正构烷烃的保留之间。优点,准确度高,可根据固定相和柱温直接与文献值对照而不必使用标准式样。1气象色谱的分离原理。
利用物质在流动相与固定相中分配或吸附性能等性质的差异,当两相做相对运动时,待测组分在两相之间进行多次反复的质量交换,使混合物中各组分达到分离,进而通过检测器达到检测分析的目的。2.气相色谱仪的构成及作用。
(1)气路系统,是一个连续运行的密闭管路系统,携带样品通过色谱柱,提供样品在柱中运行的动力。(2)进样系统采用微量进样器或进样阀引入样品,并使样品瞬间汽化。(3)分离系统,分填充柱和毛细管柱两种,样品在次得到所需要的分离。(4)检测系统,将经过色谱柱分离后的各组份的量转变成便于记录的电信号,然后对被分离物质的组成和含量进行鉴定和测量(5)温度控制系统,控制并显示汽化室、色谱柱柱效、检测器及辅助部分的温度。(6)记录系统,对色谱数据进行自动处理,又可对色谱系统的参数进行自动控制。3对载体和固定液的要求。
载体:
1、多孔性,即表面积大,使固定液与试样的接触面较大。
2、表面是化学惰性的,即表面没有吸附性或吸附性很弱,不与被测物质起化学反应。3,热稳定性好,有一定的机械强度不易破碎。
4、对载体力度的要求,均匀细小又不能过细。
固定液:1,化学稳定性要好,不与被测物质起任何化学反应,2、对试样各组分有适当的溶解能力。3,挥发性小。4,具有较高的选择性,即对沸点相同或相近的不同物质有尽可能高的分离能力。5,热稳定性好,在操作温度下呈液体状态下且不发生分解。
4.比较红色载体与白色载体的性能,何为硅烷化载体,有什么优点?
红色载体:由天然硅藻土直接煅烧而成,表面孔穴密集孔径较小表面积大,涂固定液量多,在同样大小柱中分离效率较高,结构紧密,力学性能好,但表面由许多吸附活性中心,造成极性固定液分布不均,适宜分析非极性或弱极性的样品。白色载体:是天然硅胶涂在煅烧之前加入了助溶剂,形成较大的疏松颗粒,表面孔径较大,表面积较小,机械强度不如红色载体,表面极性中心显著减少,吸附性小,可用于分析极性物质。硅烷化载体:将载体进行钝化处理,用硅烷化试剂和载体表面的硅醇、硅醚基团起反应,消除表面氢键的结合能力,屏蔽活性中心后的载体。
优点:改进了载体的性能可以分析化学性质活泼的式样。5“相似相溶”原理应用于固定液选择的合理性及其存在的问题。
合理性:当组分与固定液分子极性相似时,固定液和被测组分两种分子间的作用力强,被测组分在固定液中的溶解度就大,分配系数就大,也就是说被测组分在固定液中溶解度或分配系数的大小与被测组分和固定液两种分子间的相互作用力的大小有关。
(1)分离非极性物质一般选用非极性固定液,这时试样中各组分按沸点次序先后流出色谱柱,沸点低的先出峰,沸点高的后出峰。(2)分离极性物质,选用极性固定液,这时试样中各组分主要按极性顺序分离,极性小的流出色谱柱,极性大的后流出色谱柱。(3)分离非极性和极性化合物时一般选用极性固定液,这时非极性组分先出峰极性组分后出峰。(4)对于能形成氢键的试样,如,醇酚胺,和水等的分离,一般选择极性的或是氢键型的固定液,这时试样中各组分按与固定液分子间形成氢键的能力大小先后流出,不易形成氢键的先流出,最易形成氢键的后流出。(5)对于复杂的难分离的物质可以用两种或两种以上的混合固定液。
存在问题,以上讨论的仅是对固定液的大致的选择原则,应用时有一定的局限性,事实上在色谱柱中的作用是较复杂的,因此,固定液的选择应主要靠实践。6.热导检测器的工作原理,其灵敏度的影响因素。原理:热导池作为检测器是基于不同的物质具有不同的热导系数。当电流通过钨丝时,钨丝被加热到一定温度时,钨丝的电阻值也就增加到一定位。在未进试样时,通过热导池的两个池孔(参比池和测量池)的都是载气。由于载气的热传导作用,使钨丝的温度下降,电阻减小,此时热导池的两个池孔中钨丝温度下降和电阻减小的数值是相同的。在进入试样组分后,载气流经参比池,而载气带着试样组分流经测量池,由于被测组分与载气组成的混合气体的导热系数和载气的导热系数不同,因而测量池中的钨丝散热情况就发生变化,使两个池孔中的两根钨丝电阻值之间有了差异,此差异可以利用电桥测量出来。
影响因素:桥路工作电流、热导池体温度、载气性质和流速、热敏原件阻值及热导池死体积等对检测器灵敏度有影响。
7.氢焰电离检测器的工作原理,操作条件?
原理:火焰中的电离是化学电离,即有机物在火焰中热裂解,发生自由基反应。化学电离产生的正离子和电子在外加直流电场作用下向两极移动而产生微电流。经放大后,记录下色谱峰。
操作条件:(1)气体流速(2)气体纯度(3)极化电压(4)使用温度
1高效液相色谱与经典液相色谱有何异同?
高效 高速 高灵敏 高自动化 a在分析速度上比经典液相色谱法快数百倍。b传质阻力小,分离效率高,在经典液相色谱法中难分离的物质,一般在高效液相色谱法中都能得到满意的效果。C分析灵敏度比经典液相色谱有较大提高。
4薄层色谱与高效液相色谱相比,两者在分离方法上有何优缺点?
高效液相色谱法是色谱法的一个重要分支,以液体为流动相,采用高压输液系统,将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,在柱内各成分被分离后,进入检测器进行检测,从而实现对试样的分析。
优点:分离效率高,选择性好,检测灵敏度高,操作自动化,应用范围广; 不受试样的挥发性和热稳定性限制,应用范围广;流动相种类多,可通过流动相的优化达到高的分离效率;一般在室温下分析即可,不需高柱温。缺点:分析成本高,液相色谱仪价格及日常维护费用贵,分析时间一般比气相长。
薄层色谱法:系将适宜的固定相涂布于玻璃板、塑料或铝基片上,成一均匀薄层。待点样、展开后,根据比移值(Rf)与适宜的对照物按同法所得的色谱图的比移值(Rf)作对比,用以进行药品的鉴别、杂质检查或含量测定的方法.优点操作显色比较简单,薄层色谱法斑点集中,薄层板耐腐蚀
缺点对生物高分子的分离效果不甚理想
10什么是化学键合色谱?它的突出优点是什么? 化学键合相是利用化学反应通过共价键将有机分子键合在载体表面形成均一,牢固的单分子薄层而构成的固定相,其分离机理为吸附和分配两种机理兼有,对多数键合相来说,以分配机理为主。通常化学键合相的载体是硅胶,硅胶表面有硅醇基,他能与合适的有机化合物反应,获得各种不同性能的化学键合相。
优点:固定相不易流失,柱的稳定性和寿命较高,能耐受各种溶剂,表面较均一,传质快,柱效高,能键合不同基团以改变其选择性。
11什么叫梯度洗脱它与气相色谱中的程序升温有何异同。
梯度洗脱:在分离过程中使流动相的组成随时间改变而改变。通过连续改变色谱柱中流动相的极离子强度或PH等因素。使得被测组分的相对保留值得以改变,提高分离效率。
梯度洗脱类似程序升温,两者目的相同,不同的是程序升温是通过程序改变柱温,当流动相和固定相不变时,分配比的变化是通过温度变化引起的,而液相色谱是通过改变流动相组成 极性ph来达到改变分配比的目的,一般柱温保持恒定 16与GC和HPLC仪器相比SFC仪器有何不同。
1,为精确控制流动相流体的温度。色谱柱安装在恒温控制的柱炉内。2,SFC仪器带有一个限流器,用以对住维持一个合适的压力,并且通过它流体转化为气体后,进入检测器进行测量。3以超临界流体作为流动相。十四章
1.与HPLC相比CE更具有什么优点?
1高效2高速3微量4操作模式多,分析方法开发容易5低能耗。
2.高效毛细管电泳分离的原理。
在电解质溶液中,带电粒子在电场的作用下,以不同速度向其所带电荷相反方向迁移,产生电涌流,在一般情况下,毛细管柱内表面带负电,和溶液接触时形成了一双电层,在高压电作用下,双电层的水合阳离子整体朝负极方向移动产生电渗流,带电粒子在毛细管内电解质缓冲液中的迁移速度等于电泳流和电渗流二者的矢量和,带正电的粒子迁移方向和电渗流相同,因此首先流出,所带正电荷越多,相对分子质量越小的正电粒子流出越快,中性粒子电泳速率为零,其迁移数率相当于电渗流速率,带负电的粒子的电泳流方向和电渗流相反,因电渗流速率一般大于电泳流速率,故其在中性粒子之后流出,各种粒子因差速迁移而达到区带分离。3.高效毛细管电泳的几种模式的分离机理和应用对象有何不同。
1毛细管区带电泳。溶质在毛细管内的背景电解质溶液中以不同速率迁移而形成一个一个独立的溶质带的电泳模式,应用分离出中性物质外的物质。
2毛细管凝胶电泳在毛细管中装入凝胶做支持物进行的电泳,凝胶起筛子作用使溶质按分子大小逐一分离,应用,分离分析蛋白质和DNA分子量或碱基数。
3毛细管等电聚焦,两性电解质在分离介质中的迁移造成的ph梯度由此可以使物质根据他们不同的等电点达到分离的目的,应用,两性电解质。
4毛细管等速电泳,选用淌度比样品中任何待测组分的淌度都高的电解质作为先导电解质,用淌度比样片中任何待测组分都低的电解质作为尾随电解质,夹在其间的样品组分根据自己的有效淌度的不同而分离,应用,离子性物质。
5胶束电动毛细管色谱,采用CZE技术并结合色谱原理而形成的,溶质在载体与周围介质之间的分配,同时两项在高压电场中具有不同的迁移,应用,非结合性溶质,4毛细管电色谱的特点,1分离效率比HPLC高五至十倍,2选择性比毛细管电泳高,3分析速度快分析结果重复性好,能实现样品的富集与预浓缩。
1双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率?
在单聚焦分析器中,离子源产生的离子在进入加速电场前,初始能量不能为零,且各不相同,具有相同质荷比的离子,初始能量存在差异,因此通过分析器后,也不能完全聚焦在一起,而双聚焦分析器同时实现了方向聚焦和能量聚焦,解决了离子能量分散的问题,提高了仪器的分辨率。
2比较电子轰击电离源、场致电离源及场解析电离源的特点?
电子轰击电离源:离子化效率高,电子电离源的结构简单,缺点是电子轰击的能量远远超过普通化学键的键能,过剩的能量将引起分子多个键的断裂。
场致电离源:优点,分子离子和准分子离子峰强;碎片离子峰也很丰富;适合热不稳、难挥发性样品分析。缺点:样品涂在金属板上的溶剂也被电离,使质谱图复杂化。场解析电离源:解析所需能量远低于汽化所需能量,故有机化合物不会发生热分解,很少生成碎片离子。3常用的电离源有哪些?
电子轰击电离源 场致电离源 场解析电离源 化学电离源 快原子和快离子轰击电离源 电喷雾电离源 大气压化学电离 激光解吸源
4标准加入法 取相同体积的式样溶液两份分别移入容量瓶AB另取一定量的标准溶液加入B稀释定容测AB吸光度值设A中待测元素浓度为Cx,B瓶加入的标准浓度为Cs,A溶液吸光度为Ax,B溶液吸光度为Ao则Cx=(Ax÷Ao-Ax)Cs
某溶液中含有乙醇和甲苯,请根据所学的仪器分析方法,建立乙醇和甲苯的定量方法。
紫外可见光谱法(对照法)~取混合溶液与甲苯标准溶液分别稀释一定的倍数,制成极稀溶液样品。分别将其放入吸收池选定波长,紫外可见光照射分别测吸光度。由A样=E样L样C样,A标=E标L标C标,E样=E标L样=L标,所以C样=A样/A标*C标,即得甲苯乙醇的量。
测定蒽时的激发和荧光发射的最佳波长:400nm
在液相色谱中范氏方程中的哪一项对住效能的影响可以忽略不计:分子扩散项
对聚苯乙烯相对分子质量进行分级分析应采用哪一种液相色谱法:凝胶色谱法。
现需分离分析一氨基酸式样,拟采用哪种色谱?
氨基酸一般采用液相色谱来分析。如果采用气相色谱分析需衍生化处理才行。
提高液相色谱柱效的最有效途径是什么?
选择合适的流动相,控制相对较低的流动相相速。色谱柱填充均匀。减小固定相颗粒直径。减小固定相液膜厚度。
在液相色谱法中梯度淋洗适用于分离何种式样。保留时间过短或过长的试样,样片中有多个组分而且极性差别较大的复杂样品。(组分复杂及容量因子值范围很宽的样品)
3能否根据塔板理论数来判断分离的可能性
不能,有效塔板数仅表示柱效率的高低,柱分离能力发挥程度的标志,而分离的可能性取决于组分在固定相和流动相之间分配系数的差异
仪器分析:是通过测量表征物质的某些物理或物里化学性质的参数来确定其化学组成或结构的分析方法。量子产率:发荧光的分子数与总的激发态分子数之比,(物质吸光后发射荧光的光子数与吸收激发光的光子数的比值)。
系间跨越:不同多重态之间的一种无辐射跃迁(激发态电子改变其自旋态,分子的多重性发生改变)。
振动弛豫:被激发到激发态的分子能通过与溶剂分子的碰撞,迅速以热的形式把多余的振动能量传递到周围的分子,而自身返回该电子能级的最低振动能级的过程。重原子效应:荧光分子的芳环上被F,Cl,Br等卤素取代后,使系间跨越加强,其化合物荧光强度随卤素原子质量增加而减弱,而磷光相应增强的效应。
多普勒变宽:原子在空间做无规则热运动引起的谱线展宽。
自然变宽:没有外界影响的谱线展宽。
光谱通带:单色仪出射狭缝的辐射波长区间宽度。红移:指由于化合物的结构改变,如加入助色团,发生共轭作用以及改变溶剂等,使吸收峰向长波方向移动 蓝移:指当化合物的结构改变或受溶剂影响,使吸收峰向短波方向移动
增色效应:由于化合物结构改变或其他原因,使吸收强度增强
减色效应:由于化合物的结构改变或其他原因,使吸收强度减弱
程序升温:指在一个分析周期内柱温随时间由低温向高温作线性或非线性变化,以达到用最短时间获得最佳分离的目的
内转换:相同多重态间的一种无辐射跃迁过程
外转移:激发分子通过与溶剂或溶质间相互作用和能量转换而使荧光或磷光减弱甚至消失的过程
荧光发射:分子处于单重激发态的最低震动能层时,发射分子返回基态,这一过程称为荧光跃迁
荧光猝灭:荧光分子与溶剂或其他溶质分子之间相互作用,使荧光强度减弱的作用。
碰撞猝灭:处于激发单重态的荧光分子与猝灭剂分子碰撞,使前者以无辐射跃迁方式回到基态,产生猝灭作用
自猝灭:单重激发态分子在发射荧光之前和未激发的荧光物质分子碰撞引起自猝灭
静态猝灭:由于部分荧光分子与猝灭剂分子生成非荧光的配合物
分配系数:在一定温度和压力下,组分在固定相和流动相之间的分配达到平衡时的浓度之比值
分离度R:相邻两组分色谱峰保留值之差与两组分色谱峰底宽度总和一半的比值
分配比:又称容量因子,它指在一定温度和压力下,组分在两相间分配达平衡时,分配在固定相和流动相的质量比
磷光发射:当受激分子降至S1的最低振动能级后,如果经系间跨越至T1态,并经T2态的最低振动能级回S0态的各振动能级,此过程辐射的光称为磷光发射
镜像规则:通常荧光发射光谱与它的吸收光谱成镜像对称系
参比电极:与被测物质无关,电位已知且稳定,提供测量电位参考的电极
梯度淋洗:对组成复杂,含有多种不同极性组分样品进行液相色谱分析时,通过逐渐调节溶剂非极性和极性组分的比例而改变混合溶剂的极性,根据相似相容的原则,逐渐将不同极性的组分依次洗出色谱柱而获得良好分离的方法技术
梯度洗脱:在分离过程中使流动相的组成随时间的改变而改变。优点,通过连续改变色谱柱中流动相的极性离子强度或ph,使被测组分的相对保留值得以改变,提高分离效率。
多普勒变宽:由于分子在空间做无规则热运动所导致的,又称热变宽。
发射光谱:原来处于激发态的粒子回到低能级或基态时,往往会发生电磁辐射。
吸收光谱:物质对辐射选择性吸收而得到的原子或分子光谱。
紫外可见吸收光谱:利用某些物质的分子在200~800nm光谱区的辐射来进行分析测量的方法。
指示电极:在点位分析中电极电位随被测电活物质活度变化的电极。
生色团:分子中能吸收紫外线或可见光的结构单元。
选择因子:在定性分析中,通常固定一个色谱峰作为标准,然后再求其他峰对这个峰的相对保留值。
末端吸收:在指有机化合分子中含有能产
生 或 跃迁的,能在紫外可见范围内产生吸收的光团 积分吸收:在吸收线轮廓内,吸收系数的积分称为积分吸收,在温度不太高的火焰条件下,峰值吸收系数与原子浓度成正比。
峰值吸收:原子吸收线中心频率或波长处所对应的吸收系数。
背景吸收:原子化器中连续的分子吸收,固体颗粒散射等干扰。
检测限:以特定的分析方法,适当的置信水平被检出最低浓度或最小值。
死时间:不同固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时,从进样到出现峰极大值所需的时间。
正相液相色谱:流动相为非极性,固定相为极性的液相色谱即为正相液相色谱。分离中等极性化合物,易构体等。
反相液相色谱:流动相为极性,固定相为非极性的液相色谱即为反相液相色谱。可分离离子,离子化合物包括强碱强酸。