仪器分析答案刘志广第二版
【篇一：仪器分析复习】
化学分为经典分析方法和仪器分析方法，其中经典分析方法也成为湿化学方法或化学分析方法，化学分析需要使用简单仪器，仪器分析中也包含某些化学分析技术。 2、仪器分析的特点：
试样用量少，适用于微量、半微量乃至超微量分析； 检验灵敏度高，最低检出量和检出浓度大大降低；
重现性好，分析速度快，操作简便，易于实现自动化、信息化和在线检测； 仪器分析可在物质原始状态下分析，可实现试样非破坏性分析及表面、微区、形态等分析；
可实现复杂混合物成分分离、鉴定或结构测定； 相对误差较高，较不适宜常量和高含量成分分析；
需要结构较复杂的昂贵仪器设备，分析成本比化学分析高； 3、仪器分析方法：光学分析法、电分析化学法、分离分析法。 n
4、精密度：用相对标准差dr表示精密度（rsd）dr? n sxn ?(x ；s? i i
?xn) 2 n?1 ； ? xn? i xi n
5、灵敏度：是区别具有微小浓度差异分析物能力的度量。
6、最低见出现浓度或检测量表示能得到相当于3倍空白信号波动标准差或噪音信号的最低物质浓度或最小物质质量。 二、 1、光分析法分为光谱分析法和非光谱分析法。
2、区别：光谱分析法中能量作用于待测物质后产生光辐射，以及光辐射作用于待测物质后发生的某种变化与待测物质的物理化学性质有关，并为波长或波数的函数，如光的吸收及光的发射，这些均涉及物质内部能级跃迁；
非光谱分析法表现为光辐射作用于待测物质后，发生散射、折射、反射、干涉、衍射、偏振等现象，这些现象的发生只是与待测物质的物理性质有关，不涉及能级跃迁。 3、电磁波谱的主要参数： 波普区 波长范围 光子能量/ev 5～140pm 10 ?3
2.5?101.2?10 6
~8.3?10~1.2?10 3
～10nm 62
10～200nm 200～400nm 125~6 6~3.1
可见光 近红外光 中红外光 远红外光 微波 射频 3.1~1.7
1.7~0.5 0.5~0.02 ?4
2?104?104?10 ?2
~4?10~4?10~4?10 ?4?7 ?7?10
4、光谱的形状：线状、带状、连续状 5、lambert-beer定律：a?lg i0i ii0 =t透
光度，a与浓度c成正比） 四、
1、原子吸收光谱法（aas）是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法。 2、谱线变宽因素：
碰撞变宽：原子核蒸气压力愈大，谱线愈宽。
（ 同种粒子碰撞——赫尔兹马克(holtzmank)变宽, 异种粒子碰撞——称罗论兹（lorentz）变宽）
场致变宽：在外界电场或磁场的作用下，引起原子核外层电子能级分裂而使谱线变宽现象称为场致变宽，由于磁场作用引起谱线变宽，称为zeeman (塞曼)变宽。 自吸变宽：光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象 3、原子吸收谱线变宽的主要原因是受多普勒变宽（热变宽）和碰撞变宽的影响，但主要受到多普勒变宽（热变宽）的影响。
4、峰值吸收 ：在不太高温度的稳定火焰中，峰值吸收系数k0与被测原子浓度n0成正比。 a=kc
5、锐线光源：所发射谱线与原子化器中待测元素所吸收谱线中心频率(v0)一致，而发射谱线半宽度(?ve)远小于吸收谱线的半宽度(?va)。 6、原子吸收光谱定量分析方法 标准曲线法
最常用的分析方法。标准曲线法最重要的是绘制一条标准曲线。 配制一组含有不同浓度被测元素的标准的标准溶液,在与试样测定完全相同的条件下，依浓度由低到高的顺序测定吸光度。绘制吸光度a对浓度c的校准曲线。 测定试样的吸光度值，在标准曲线上用内插法求出被测元素的含量。 标准加入曲线法
标准加入法能消除基体干扰，不能消背景干扰。使用时，注意要扣除背景干扰。 7、原子荧光光谱的产生
气态自由原子吸收特征辐射后跃迁到较高能级，然后又跃迁回到基态或较低能级。同时发射出与原激发辐射波长相同或不同的辐射即原子荧光。 7、原子荧光光谱的类型： 共振荧光
气态原子吸收共振线被激发后，再发射与原吸收线波长相同的荧光即是共振荧光。它的特点是激发线与荧光线的高低能级相同。 非共振荧光
当荧光与激发光的波长不相同时，产生非共振荧光。非共振荧光又分为直跃线荧光、阶跃线荧光、anti stokes（反斯托克斯）荧光 敏化荧光
受光激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传递给另一个原子使其激发，后者再以辐射形式去激发而发射荧光即为敏化荧光。火焰原子化器中观察不到敏化荧光，在非火焰原子化器中才能观察到。 共振荧光强度最大，最为常用。 八、 1、分子发光的类型 按激发的模式分类：
分子吸收光能被激发，所产生的发光为光致发光，如分子荧光和磷光。
分子由化学反应的化学能或由生物体（经由体内的化学反应）释放出来的能量所激发，其发光分别称为化学发光或生物发光。 2、分子荧光与磷光光谱分析法基本原理： 分子能级与跃迁 分子能级比原子能级复杂；
在每个电子能级上，都存在振动、转动能级；
基态(s0)→激发态(s1、s2、激发态振动能级)：吸收特定频率的辐射；量子化；跃迁一次到位；
激发态→基态：多种途径和方式；速度最快、激发态寿命最短的途径占优势； 电子激发态的多重度 电子激发态的多重度：m=2s+1
s为电子自旋量子数的代数和(0或1)；
平行自旋比成对自旋稳定(洪特规则)，三重态能级比相应单重态能级低； 大多数有机分子的基态处于单重态； 激发态→基态的能量传递途径
电子处于激发态是不稳定状态，返回基态时，通过辐射跃迁(发光)和无辐射跃迁等方式失去能量； 环上的取代基是给电子基团； ~? *
）型
4、荧光发射光谱与它的吸收光谱（与激发光谱形状一样）成镜像对称关系 九、
3、紫外－可见吸收光谱法是分子中价电子的跃迁产生的。
10、助色团：本身不产生吸收峰，但与生色团相连时，能使生色团的吸收峰向长波方向移动，且使其吸收强度增强的基团。例如?oh、?or、?nh2、?sh、?cl、?br、?i等
11、红移和蓝移：因取代基的变更或溶剂的改变，使吸收带的最大吸收波长?max向长波方向移动称为红移，向短波方向移动称为蓝移。
12、k带：由共轭体系的???*跃迁所产生的吸收带。是紫外－可见吸收光谱中应用最多的吸收带。
13、b带：由芳香族化合物的???*跃迁而产生的精细结构吸收带。 14、e带：由芳香族化合物的???*跃迁所产生的吸收带，也是芳香族化合物的特征吸收，可分为e1和e2带。
15、影响紫外-可见吸收光谱的因素： 共轭效应：
共轭效应使共轭体系形成大?键，结果使各能级间的能量差减小，从而跃迁所需能量也就相应减小，因此共轭效应使吸收波长产生红移。 溶剂效应：
溶剂极性对光谱精细结构的影响
如果溶剂的极性越大，溶剂与溶质分子间产生的相互作用就越强，溶质分子的振动也越受到限制，因而由振动而引起的精细结构也损失越多。
1- 水中（转动和振动光谱表现不出来）
2- 溶液（被溶剂包围，转动光谱表现不出来） 3- 蒸汽状态（振动和转动光谱的跃迁表现） 溶剂极性对???*和n??*跃迁谱带的影响 当溶剂极性增大时，由???*跃迁产生的吸收带发生红移， n??*跃迁产生的吸收带发生蓝移
16、紫外-可见分光光度计主要有以下几种类型：单光束分光光度计、双光束分光光度计、双波长分光光度计和多通道分光光度计 17、双光束分光光度计的优点：
由于采用了双光路方式，两光束同时分别通过参比池和试样池，使操作简单，同时也消除了因光源强度变化所引起的误差。 18、结构分析：
顺反异构体的判别 ：
一般来说，顺式异构体的?max比反式异构体的小 互变异构体的测定 ： 构象的判别 ：
例如，?-卤代环己酮有两种构象：c–x键可为直立键（i），也可为平伏键（ii）。 前者c=o上的?电子与c–x键的?电子重叠较后者大，因此前者的?max比后者大。
据此可以区别直立键和平伏键，从而确定待测物的构象。 19、定量分析
依据：朗伯-比耳定律。
即在一定波长处被测定物质的吸光度与其浓度呈线性关系。 20、定量分析方法：
单组分定量方法 ——标准曲线法：配制一系列不同浓度的标准溶液，以不含被测组分的空白溶液为参比，测定标准溶液的吸光度，在符合朗伯-比耳定律的浓度范围内绘制吸光度-浓度曲线，得到标准曲线的线性回归方程。在相同条件下测定未知试样的吸光度，通过线性回归方程便可求得未知试样的浓度。