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文檔簡介
1、最新資料推薦16準(zhǔn)確度: 分析結(jié)果與真實(shí)值接近的程度,其大小可用誤差表示。精密度: 平行測量的各測量值之間互相接近的程度,其大小可用偏差表示。系統(tǒng)誤差: 是由某種確定的原因所引起的誤差,一般有固定的方向(正負(fù))和大小,重復(fù)測定時(shí)重復(fù)出現(xiàn)。包括方法誤差、儀器或試劑誤差及操作誤差三種。絕對(duì)誤差(absolute error):測量值與真值之差稱為絕對(duì)誤差(3)。相對(duì)誤差(relative error):絕對(duì)誤差與真值的比值稱為相對(duì)誤差。偶然誤差: 是由某些偶然因素所引起的誤差,其大小和正負(fù)均不固定。有效數(shù)字: 是指在分析工作中實(shí)際上能測量到的數(shù)字。 通常包括全部準(zhǔn)確值和最末一位欠準(zhǔn) 值(有
2、7; 1 個(gè)單位的誤差) 。平均偏差(average deviation):各單個(gè)偏差絕對(duì)值的平均值稱為平均偏差。標(biāo)準(zhǔn)偏差(standard deviation, S):有限次測量,各測量值對(duì)平均值的偏離程度。t分布:指少量測量數(shù)據(jù)平均值的概率誤差分布??刹捎胻分布對(duì)有限測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。置信水平與顯著性水平:指在某一 t值時(shí),測定值x落在土 tS范圍內(nèi)的概率,稱為置信水平(也稱置信度或置信概率),用P表示;測定值x落在卩± tS范圍之外的概率(1-P), 稱為顯著性水平,用 a表示。置信區(qū)間與置信限: 指在一定的置信水平時(shí), 以測定結(jié)果X為中心,包括總體平均值 卩在內(nèi) 的可信范
3、圍,即 卩=x± Ub,式中U 6為置信限。分為雙側(cè)置信區(qū)間與單側(cè)置信區(qū)間。 顯著性檢驗(yàn): 用于判斷某一分析方法或操作過程中是否存在較大的系統(tǒng)誤差和偶然誤差的檢 驗(yàn)。包括 t 檢驗(yàn)和 F 檢驗(yàn)。t 檢驗(yàn): 也叫準(zhǔn)確度顯著性檢驗(yàn)。主要用于檢驗(yàn)兩個(gè)分析結(jié)果是否存在顯著的系統(tǒng)誤差,即 判斷少量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值 與標(biāo)準(zhǔn)試樣標(biāo)準(zhǔn)值 ?之間是否存在顯著性差異。F檢驗(yàn):又稱精密度顯著性檢驗(yàn), 通過比較兩組數(shù)據(jù)的方差 S2,以確定它們的精密度是否存 在顯著性差異。3 滴定: 將滴定劑通過滴管滴入待測溶液中的過程。3滴定度(T)兩種表示方法: O 1每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含有的溶質(zhì)的質(zhì)量表示O 2每毫升標(biāo)
4、準(zhǔn)溶液所能滴定的被測物質(zhì)的質(zhì)量表示(TT/A)化學(xué)計(jì)量點(diǎn) :滴定劑的量與被測物質(zhì)的量正好符合化學(xué)反應(yīng)式所表示的計(jì)量關(guān)系的一點(diǎn)。 滴定終點(diǎn) :滴定終止(指示劑改變顏色)的一點(diǎn)。滴定誤差: 滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不完全一致所造成的相對(duì)誤差??捎昧职钫`差公式計(jì)算。 滴定曲線: 描述滴定過程中溶液濃度或其相關(guān)參數(shù)隨加入的滴定劑體積而變化的曲線。滴定突躍和突躍范圍: 在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后± 0.1%,溶液濃度及其相關(guān)參數(shù)發(fā)生的急劇變化為 滴定突躍。突躍所在的范圍稱為突躍范圍。指示劑: 滴定分析中通過其顏色的變化來指示化學(xué)計(jì)量點(diǎn)到達(dá)的試劑。一般有兩種不同顏色的存在型體。In=XIn 時(shí),溶液呈指示劑的
5、理論變色點(diǎn): 指示劑具有不同顏色的兩種型體濃度相等時(shí),即兩型體的中間過渡顏色,這點(diǎn)為理論變色點(diǎn)。指示劑的變色范圍: 指示劑由一種型體顏色變?yōu)榱硪恍腕w顏色時(shí)溶液參數(shù)變化的范圍。標(biāo)準(zhǔn)溶液 :濃度準(zhǔn)確已知的試劑溶液。常用作滴定劑?;鶞?zhǔn)物質(zhì): 可用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)。直接揮發(fā)法: 通過加熱等方法使試樣中揮發(fā)性組分逸出, 用適宜的吸收劑將其全部吸收, 稱 量吸收劑所增加的質(zhì)量來計(jì)算該組分含量的方法。間接揮發(fā)法: 通過加熱等方法使試樣中揮發(fā)性組分逸出后, 稱其殘?jiān)?有樣品質(zhì)量的減少來 計(jì)算待測組分的含量。4混合指示劑: 兩種或兩種以上指示劑相混合, 或一種指示劑與另一種惰性染料相混合。 利用
6、 顏色互補(bǔ)原理,使終點(diǎn)顏色變化敏銳。滴定反應(yīng)常數(shù)(Kt):是滴定反應(yīng)平衡常數(shù)。強(qiáng)堿(酸)滴定強(qiáng)酸(堿):Kt= 1/Kw = 1014 ;強(qiáng)堿(酸)滴定弱酸(堿):Kt= Ka(b)/Kw。Kt值越大,該滴定反應(yīng)越完全,滴定突躍越大。 滴定曲線: 以滴定過程中溶液 pH 值的變化對(duì)滴定體積(或滴定百分?jǐn)?shù))作圖而得的曲線。 滴定突躍: 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近(± 0.1%) pH 的突變。滴定誤差 :滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一致引起的誤差,與指示劑的選擇有關(guān)。質(zhì)子溶劑: 能給出質(zhì)子或接受質(zhì)子的溶劑。包括酸性溶劑、堿性溶劑和兩性溶劑。無質(zhì)子溶劑: 分子中無轉(zhuǎn)移性質(zhì)子的溶劑。包括偶極親質(zhì)子溶劑和惰性
7、溶劑。 均化效應(yīng)和均化性溶劑: 均化效應(yīng)是指當(dāng)不同的酸或堿在同一溶劑中顯示相同的酸堿強(qiáng)度水平;具有這種作用的溶劑稱為均化性溶劑。區(qū)分效應(yīng)和區(qū)分性溶劑: 區(qū)分效應(yīng)是指不同的酸或堿在同一溶劑中顯示不同的酸堿強(qiáng)度水平; 具有這種作用的溶劑稱為區(qū)分性溶劑。5穩(wěn)定常數(shù):為一定溫度時(shí)金屬離子與 EDTA配合物的形成常數(shù),以 KMY表示,此值越大,配 合物越穩(wěn)定。逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù)和累積穩(wěn)定常數(shù): 逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù)是指金屬離子與其它配位劑 L 逐級(jí)形成 MLn 型配位化合物的各級(jí)形成常數(shù)。將逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù)相乘,得到累積穩(wěn)定常數(shù)。副反應(yīng)系數(shù): 表示各種型體的總濃度與能參加主反應(yīng)的平衡濃度之比。 它是分布系數(shù)的倒數(shù)。配位劑
8、的副反應(yīng)系數(shù)主要表現(xiàn)為酸效應(yīng)系數(shù)a Y(H)和共存離子效應(yīng)a Y(N)系數(shù)。金屬離子的 副反應(yīng)系數(shù)以a M表示,主要是溶液中除 EDTA外的其他配位劑和羥基的影響。金屬指示劑: 一種能與金屬離子生成有色配合物的有機(jī)染料顯色劑, 來指示滴定過程中金屬 離子濃度的變化。金屬指示劑必須具備的條件: 金屬指示劑與金屬離子生成的配合物顏色應(yīng)與指示劑本身的顏 色有明顯區(qū)別。金屬指示劑與金屬配合物(Mln)的穩(wěn)定性應(yīng)比金屬-EDTA配合物(MY)的穩(wěn)定性低。一般要求 KMY'>KMIn'>102。最高酸度: 在配位滴定的條件下,溶液酸度的最高限度。最低酸度: 金屬離子發(fā)生水解的酸
9、度。封閉現(xiàn)象:某些金屬離子與指示劑生成極穩(wěn)定的配合物,過量的EDTA不能將其從Mln中奪取出來,以致于在計(jì)量點(diǎn)附近指示劑也不變色或變色不敏銳的現(xiàn)象。第八章 電位法及永停滴定法相界電位: 兩個(gè)不同物相接觸的界面上的電位差。液接電位: 兩個(gè)組成或濃度不同的電解質(zhì)溶液相接觸的界面間所存在的微小電位差。不對(duì)稱電位:當(dāng)玻璃膜內(nèi)外溶液 H+濃度或pH值相等時(shí),從前述公式可知,jM=O,但實(shí)際上 jM 不為 0,仍有 13 mV 的電位差堿差: 當(dāng)測定較強(qiáng)堿性溶液 pH 值( pH > 9)時(shí),測得的 pH 值小于真實(shí)值而產(chǎn)生的負(fù)誤差。酸差:當(dāng)用pH玻璃電極測定pH<1的強(qiáng)酸性溶液或高鹽度溶液時(shí)
10、,電極電位與pH之間不呈線性關(guān)系,所測定的值比實(shí)際的偏高,這個(gè)誤差叫做酸差簡答題3、什么叫鹽橋?為什么說它能消除液接電位?鹽橋: 溝通兩個(gè)半電池、消除液接電位、保持其電荷平衡、使反應(yīng)順利進(jìn)行的一種裝置,內(nèi) 充高濃度的電解質(zhì)溶液。用鹽橋?qū)扇芤哼B接后, 鹽橋兩端有兩個(gè)液接界面, 擴(kuò)散作用以高濃度電解質(zhì)的陰陽離子為 主,而其是鹽橋中電解質(zhì)陰陽離子遷移速率幾乎相等, 所以形成的液接電位極小, 在整個(gè)電 路上方向相反,可使液接電位相互抵消。4試歸納比較各類指示電極和參比電極的組成、電極反應(yīng)、電極電位。 電極電極組成電極反應(yīng)電極電位金屬 -金屬離子電極M I Mn+金屬 -金屬難溶鹽電極Mu MXn惰性
11、電極Pt I Ox,Red Ox + ne =Red膜電極電極膜等 離子交換和擴(kuò)散標(biāo)準(zhǔn)氫電極鍍鉑黑鉑電極通氫氣0 甘汞電極Hg e Hg2CI2,KCI(xM) eeHg2Cl2(s) +2e =2Hg(l) +2Cl-Ag/AgCI 電極Ag ?AgCI,(xM)KCI ?AgCI + e = Ag + CI-1) pH 玻璃膜電極 (硬質(zhì)、非晶體 )的構(gòu)造 軟質(zhì)球狀玻璃膜,含 Na20、CaO和SiO2,厚度小于0.1mm,內(nèi)部溶液為pH 6-7 (或4)的 膜內(nèi)緩沖溶液及 0.1 mol/L的KCL內(nèi)參比溶液,內(nèi)參比電極為 Ag-AgCI電極(2)pH 電極響應(yīng)的機(jī)理玻璃電極對(duì) H+選擇
12、性響應(yīng)主要與電極膜的特殊組成有關(guān),普通玻璃電極膜是由固定帶負(fù)電荷的硅酸晶格組成,在晶格中有體積小、活動(dòng)能力強(qiáng)的鈉離子,溶液中的H+可進(jìn)入晶格占據(jù)Na+點(diǎn)位,而其他高價(jià)陰陽離子不能進(jìn)出晶格。當(dāng)內(nèi)外玻璃膜與水溶液接觸時(shí),Na2SiO3晶體骨架中的 Na+與水中的H+發(fā)生交換,形成雙電層,產(chǎn)生電位差,擴(kuò)散達(dá)動(dòng)態(tài)平衡后達(dá) 穩(wěn)定相界電位 (膜電位),其膜電位可用表達(dá)。對(duì)于整個(gè)玻璃電極而言,電極電位為。此式即 為采用玻璃電極進(jìn)行 pH測定的理論依據(jù)。6、說明直接電位法、電位滴定法和永停滴定法的測量電池分別是哪種化學(xué)電池。直接電位法(離子選擇性電極法) :選擇合適的指示電極和參比電極,浸入待測溶液中組成 原
13、電池,測定原電池的電動(dòng)勢(shì)或電極電位,利用 Nernst 方程直接求出待測物質(zhì)含量的方法。 電位滴定法:根據(jù)滴定過程中指示電極的電位或電動(dòng)勢(shì)變化確定滴定終點(diǎn) 直接電位法、電位滴定法的測量電池為原電池。永停滴定法:把兩個(gè)相同的惰性電極 (鉑電極)插入滴定溶液中, 在兩個(gè)電極之間外加一小 電壓,觀察滴定過程中通過兩個(gè)電極間的電流突變,根據(jù)電流的變化情況確定滴定終點(diǎn)。永停滴定法的測量電池為電解池。紫外可見分光光度法名詞解釋:吸光度、透光率、吸光系數(shù)(摩爾吸光系數(shù)、百分吸光系數(shù) )、發(fā)色團(tuán)、助色團(tuán)、紅移、藍(lán)移。吸光度:指光線通過溶液或某一物質(zhì)前的入射光強(qiáng)度與該光線通過溶液或物質(zhì)后的透射光強(qiáng) 度比值的對(duì)數(shù)
14、,用來衡量光被吸收程度的一個(gè)物理量。吸光度用A 表示。透光率:透過透明或半透明體的光通量與其入射光通量的百分率。吸光系數(shù):單位濃度、單位厚度的吸光度摩爾吸光系數(shù):一定波長下C為1mol/L , l為1cm時(shí)的吸光度值百分吸光系數(shù):一定波長下C為1%(w/v) , l為1cm時(shí)的吸光度值n 分子軌道的電子體系,-OH、 -NH3、-SH 及發(fā)色團(tuán):分子中能吸收紫外或可見光的結(jié)構(gòu)單元,含有非鍵軌道和 能引起n t n *躍遷和n宀n *躍遷,助色團(tuán):一種能使生色團(tuán)吸收峰向長波位移并增強(qiáng)其強(qiáng)度的官能團(tuán),如一些鹵族元素等。 這些基團(tuán)中都含有孤對(duì)電子,它們能與生色團(tuán)中n電子相互作用,使n tn*躍遷躍遷
15、能量降低并引起吸收峰位移。紅移和藍(lán)移:由于化合物結(jié)構(gòu)變化(共軛、引入助色團(tuán)取代基)或采用不同溶劑后,吸收峰 位置向長波方向的移動(dòng),叫紅移(長移) ;吸收峰位置向短波方向移動(dòng),叫藍(lán)移(紫移,短 移) 簡答題2什么叫選擇吸收?它與物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系?物質(zhì)對(duì)不同波長的光吸收程度不同,往往對(duì)某一波長(或波段 )的光表現(xiàn)出強(qiáng)烈的吸收。這時(shí)稱該物質(zhì)對(duì)此波長 (或波段 )的光有選擇性的吸收。由于各種物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同, 從而對(duì)不同能量的光子有選擇性吸收, 吸收光子后產(chǎn)生的吸收 光譜不同,利用物質(zhì)的光譜可作為物質(zhì)分析的依據(jù)。3電子躍遷有哪幾種類型?躍遷所需的能量大小順序如何?具有什么樣結(jié)構(gòu)的化合物產(chǎn)生 紫
16、外吸收光譜?紫外吸收光譜有何特征?電子躍遷類型有以下幾種類型:d t b*躍遷,躍遷所需能量最大;n t c *躍遷,躍遷所需能量較大,nT n *躍遷,躍遷所需能量較??;nT n *躍遷,所需能量最低。而電荷轉(zhuǎn)移 躍遷吸收峰可延伸至可見光區(qū)內(nèi),配位場躍遷的吸收峰也多在可見光區(qū)內(nèi)。分子結(jié)構(gòu)中能產(chǎn)生電子能級(jí)躍遷的化合物可以產(chǎn)生紫外吸收光譜。紫外吸收光譜又稱紫外吸收曲線,為分子光譜,屬于連續(xù)的帶狀光譜,是以波長或波數(shù)為 橫坐標(biāo),以吸光度為縱坐標(biāo)所描繪的圖線。在吸收光譜上,一般都有一些特征值, 如最大吸 收波長 (吸收峰 ),最小吸收波長 (吸收谷 )、肩峰、末端吸收等。紫外可見分光光度計(jì)從光路分類
17、有哪幾類?各有何特點(diǎn)?(1)單光束分光光度計(jì):結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,維修容易,適用于常規(guī)分析。(2)雙光束分光光度計(jì): 能自動(dòng)記錄吸收光譜曲線, 自動(dòng)消除光源強(qiáng)度變化所引起的誤差。(3)雙波長分光光度計(jì):能提高方法的靈敏度和選擇性,能獲得導(dǎo)數(shù)光譜。可用于多組分 混合物、混濁試樣分析,以及存在背景干擾或共存組分吸收干擾的情況下的分析。(4)二極管陣列分光光度計(jì):可全部波長同時(shí)檢測,可獲得時(shí)間、光強(qiáng)度和波長三維譜12以有機(jī)化合物的官能團(tuán)說明各種類型的吸收帶,并指出各吸收帶在紫外可見吸收光譜中的大概位置和各吸收帶的特征。(1) R帶:由含雜原子的不飽和基團(tuán)的n n *躍遷產(chǎn)生,如 C= O; C= N
18、; N = N,其入200400nm,強(qiáng)度較弱 £ <100。(2) K帶:由共軛雙鍵的n n *躍遷產(chǎn)生,如(一CH= CH )n, CH= C CO,其入 >200nm,& >104。(3) B帶:苯環(huán)本身振動(dòng)及閉合環(huán)狀共軛雙鍵n - n *躍遷而產(chǎn)生的吸收帶,是芳香族化合物的主要特征吸收帶,其 入256nm,寬帶,具有精細(xì)結(jié)構(gòu);£ 200。(4) E帶:由苯環(huán)環(huán)形共軛系統(tǒng)的n n*躍遷產(chǎn)生,也是芳香族化合物的特征吸收帶其中 E1 帶 180nm, & max>104 (常觀察不到),E2 帶 200nm , & max=
19、7000。(5)電荷轉(zhuǎn)移吸收帶: 有電子給予體和電子接受體的有機(jī)或無機(jī)化合物電荷轉(zhuǎn)移躍遷。其入范圍寬,e > 104。(6) 配位體場吸收帶: 配合物中心離子 d-d或f-f躍遷產(chǎn)生??裳由熘量梢姽鈪^(qū),e v 102。熒光分析法1如何區(qū)別熒光、磷光、瑞利光和拉曼光?如何減少散射光對(duì)熒光測定的干擾?熒光:是某些物質(zhì)吸收一定的紫外光或可見光后, 基態(tài)分子躍遷到激發(fā)單線態(tài)的各個(gè)不同能 級(jí),然后經(jīng)過振動(dòng)弛豫回到第一激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí), 在發(fā)射光子后, 分子躍遷回基態(tài)的 各個(gè)不同振動(dòng)能級(jí)。 這時(shí)分子發(fā)射的光稱為熒光。 熒光的波長比原來照射的紫外光的波長更 長。磷光:是有些物質(zhì)的激發(fā)分子通過振動(dòng)弛
20、豫下降到第一激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)能層后, 經(jīng)過體系 間跨越至激發(fā)三重態(tài)的高振動(dòng)能層上, 再通過振動(dòng)弛豫降至三重態(tài)的最低振動(dòng)能層, 然后發(fā) 出光輻射躍遷至基態(tài)的各個(gè)振動(dòng)能層這種光輻射稱為磷光。磷光的波長比熒光更長。瑞利光: 光子和物質(zhì)分子發(fā)生彈性碰撞時(shí) 不發(fā)生能量的交換, 僅是光子運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生改 變,這種散射光叫做瑞利光,其波長和入射光相同。拉曼光: 光子和物質(zhì)分子發(fā)生非彈性碰撞時(shí), 在光子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變的同時(shí), 光子與物質(zhì) 分子發(fā)生能量交換, 使光于能量發(fā)生改變。 當(dāng)光子將部分能量轉(zhuǎn)給物質(zhì)分子時(shí), 光子能量減 少,波長比入射光更長; 當(dāng)光子從物質(zhì)分子得到能量時(shí), 光子能量增加, 波氏比入射光為
21、短。 這兩種光均稱為拉曼光。為了消除瑞利光散射的影響, 熒光的測量通常在與激發(fā)光成直角的方向上進(jìn)行, 并通過調(diào)節(jié) 熒光計(jì)的狹縫寬度來消除為消除拉曼光的影響可選擇適當(dāng)?shù)娜軇┖瓦x用合適的激發(fā)光波長2何謂熒光效率?具有哪些分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有較高的熒光效率?熒光效率又稱熒光量子效率,是物質(zhì)發(fā)射熒光的量子數(shù)和所吸收的激發(fā)光量子數(shù)的比值稱, 用屮f表示。以下分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有較高的熒光效率:(1) 長共軛結(jié)構(gòu):如含有芳香環(huán)或雜環(huán)的物質(zhì)。(2) 分子的剛性和共平面性:分子的剛性和共平面性越大,熒光效率就越大,并且熒光波長 產(chǎn)生長移。(3) 取代基:能增加分子的n電子共軛程度的取代基,常使熒光效率提高,熒光長移,
22、如-NH2、 -OH、-0CH3 -CN 等。3哪些因素會(huì)影響熒光波長和強(qiáng)度?(1) 溫度:物質(zhì)的熒光隨溫度降低而增強(qiáng)。(2) 溶劑:一般情況下,熒光波長隨著溶劑極性的增大而長移,熒光強(qiáng)度也有增強(qiáng)。溶劑如 能與溶質(zhì)分子形成穩(wěn)定氫鍵,熒光強(qiáng)度減弱。(3) pH:熒光物質(zhì)本身是弱酸或弱堿時(shí),溶液的 pH對(duì)該熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度有較大影響。(4) 熒光熄滅劑:熒光熄滅是指熒光物質(zhì)分子與溶劑分子或溶質(zhì)分子的相互作用引起熒光強(qiáng) 度降低或熒光強(qiáng)度與濃度不呈線性關(guān)系的現(xiàn)象。(5) 散射光的干擾:包括瑞利光和拉曼光對(duì)熒光測定有干擾。紅外吸收光譜法1、紅外光區(qū)是如何劃分的 ?寫出相應(yīng)的能級(jí)躍遷類型 區(qū)域名稱波長(
23、卩m)波數(shù) (cm-1)能級(jí)躍遷類型近紅外區(qū)泛頻區(qū)0.75-2.513158-4000OH、NH、CH鍵的倍頻吸收中紅外區(qū)基本振動(dòng)區(qū)2.5-254000-400分子振動(dòng),伴隨轉(zhuǎn)動(dòng)遠(yuǎn)紅外區(qū)分子轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)25-300400-10分子轉(zhuǎn)動(dòng)2、紅外吸收光譜法與紫外可見吸收光譜法有何不同?I RUV起源分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷外層價(jià)電子能級(jí)及振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷適用所有紅外吸收的化合物具n- n *、n - n *躍遷有機(jī)化合物特征性特征性強(qiáng)簡單、特征性不強(qiáng)光譜描述透光率為縱坐標(biāo),波數(shù)為橫坐標(biāo)吸光度或透光率為縱坐標(biāo),波長為橫坐標(biāo)用途鑒定化合物類別、鑒定官能團(tuán)、推測結(jié)構(gòu)定量、推測有機(jī)物共軛骨架紅外光譜儀與紫外可見
24、分光光度計(jì)在主要部件上的不同。I RUV光源Nernst 燈和硅碳棒紫外區(qū)使用氘燈,可見區(qū)使用鎢燈 單色器Michelson 干涉儀或光柵棱鏡或光柵吸收池 鹽窗做成的氣體池或液體池 紫外區(qū)須用石英比色皿可見區(qū)用石英或玻璃比色皿檢測器真空熱電偶、熱電型或光電導(dǎo)型檢測器 光電倍增管3. 簡述紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件。(1 )輻射應(yīng)具有使物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需的能量,即必須服從V L= V(2) 輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用,偶極矩必須發(fā)生變化,即振動(dòng)過程卩工0;4. 何為紅外非活性振動(dòng)?有對(duì)稱結(jié)構(gòu)分子中, 有些振動(dòng)過程中分子的偶極矩變化等于零, 不顯示紅外吸收, 稱為紅外 非活性振動(dòng)。5、何為振動(dòng)自由度
25、?為何基本振動(dòng)吸收峰數(shù)有時(shí)會(huì)少于振動(dòng)自由度?振動(dòng)自由度是分子基本振動(dòng)的數(shù)目, 即分子的獨(dú)立振動(dòng)數(shù)。 對(duì)于非直線型分子, 分子基本振動(dòng)數(shù)為3n-6。而對(duì)于直線型分子,分子基本振動(dòng)數(shù)為 3n-5。振動(dòng)吸收峰數(shù)有時(shí)會(huì)少于振動(dòng)自由度其原因可能為:分子對(duì)稱, 振動(dòng)過程無偶極矩變化的紅外非活性活性。 兩個(gè)或多個(gè)振動(dòng)的能量相同時(shí), 產(chǎn)生簡并。吸收強(qiáng)度很低時(shí)無法檢測。振動(dòng)能對(duì)應(yīng)的吸收波長不在中紅外區(qū)。6. 基頻峰的分布規(guī)律有哪些?(1)折合質(zhì)量越小,伸縮振動(dòng)頻率越高(2)折合質(zhì)量相同的基團(tuán),伸縮力常數(shù)越大,伸縮振動(dòng)基頻峰的頻率越高。( 3)同一基團(tuán),一般 n> b > g原子吸收分光光度法 1在原
26、子吸收分光光度法中為什么常常選擇共振吸收線作為分析線?原子吸收一定頻率的輻射后從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的躍遷最容易發(fā)生, 吸收最強(qiáng)。 對(duì)大多數(shù)元 素來說,共共振線(特征譜線)是元素所有原子吸收譜線中最靈敏的譜線。因此,在原子吸 收光譜分析中,常用元素最靈敏的第一共振吸收線作為分析線。2什么叫積分吸收?什么叫峰值吸收系數(shù)?為什么原子吸收分光光度法常采用峰值吸收而 不應(yīng)用積分吸收?積分吸收與吸收介質(zhì)中吸收原子的濃度成正比, 而與蒸氣和溫度無關(guān)。 因此, 只要測定了積 分吸收值,就可以確定蒸氣中的原子濃度 但由于原于吸收線很窄,寬度只有約 0.002nm , 要在如此小的輪廓準(zhǔn)確積分,要求單色器的分辨本領(lǐng)
27、達(dá)50 萬以上,這是一般光譜儀不能達(dá)到的。 Waish 從理論上證明在吸收池內(nèi)元素的原子濃度和溫度不太高且變比不大的條件下, 峰值吸收與待測基態(tài)原子濃度存在線性關(guān)系, 可采用峰值吸收代替積分吸收。 而峰值吸收系 數(shù)的測定、只要使用銳線光源,而不要使用高分辨率的單色器就能做別。3原子吸收分光光度法對(duì)光源的基本要求是什么?為什么要求用銳線光源?原子吸收分光光度法對(duì)光源的基本要求是光源發(fā)射線的半寬度應(yīng)小于吸收線的半寬度; 發(fā)射 線中心頻率恰好與吸收線中心頻率 V0 相重合。原子吸收法的定量依據(jù)使比爾定律, 而比爾定律只適應(yīng)于單色光, 并且只有當(dāng)光源的帶寬比 吸收峰的寬度窄時(shí), 吸光度和濃度的線性關(guān)系
28、才成立。 然而即使使用一個(gè)質(zhì)量很好的單色器, 其所提供的有效帶寬也要明顯大于原子吸收線的寬度。 若采用連續(xù)光源和單色器分光的方法 測定原子吸收則不可避免的出現(xiàn)非線性校正曲線, 且靈敏度也很低。 故原子吸收光譜分析中 要用銳線光源。4原子吸收分光光度計(jì)主要由哪幾部分組成?各部分的功能是什么?原子吸收分光光度計(jì)由光源、原子化系統(tǒng)、分光系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)四部分組成光源的功能是發(fā)射被測元素的特征共振輻射。原子化系統(tǒng)的功能是提供能量,使試樣干燥,蒸發(fā)和原子化。分光系統(tǒng)的作用是將所需要的共振吸收線分離出來。檢測系統(tǒng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后進(jìn)行顯示和記錄結(jié)果。5可見分光光度計(jì)的分光系統(tǒng)放在吸收池的前面,而原子吸收
29、分光光度計(jì)的分光系統(tǒng)放在 原子化系統(tǒng) (吸收系統(tǒng) )的后面,為什么 ?可見分光光度計(jì)的分光系統(tǒng)的作用是將來自光源的連續(xù)光譜按波長順序色散, 并從中分離出 一定寬度的譜帶與物質(zhì)相互作用,因此可見分光光度計(jì)的分光系統(tǒng)一般放在吸收池的前面。原子吸收分光光度計(jì)的分光系統(tǒng)的作用是將所需要的共振吸收線分離出來,避免臨近譜線干擾。為了防止原子化時(shí)產(chǎn)生的輻射不加選擇地都進(jìn)入檢測器以及避免光電倍增管的疲勞, 單 色器通常配置在原子化器之后。6什么叫靈敏度、檢出限 ?它們的定義與其他分析方法有何異同?原子吸收分光光度法的靈敏度, 它表示當(dāng)被測元素濃度或含量改變一個(gè)單位時(shí)吸收值的變化 量。檢出限是指能以適當(dāng)?shù)闹眯哦?/p>
30、被檢出的元素的最小濃度(又稱相對(duì)檢出限 )或最小量 (又稱絕對(duì)檢出限 )原子吸收分光光度法在定義靈敏度時(shí), 并沒有考慮測定時(shí)的噪聲, 這是與其它分析方法靈敏 度的定義有所不同。而檢出限的定義由最小測量值A(chǔ)l導(dǎo)出:A1 = Ab平均kSb,式中,Ab平均是空白溶液測定的平均值。Sb是空白溶液測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差,k是置信因子。這與其它分析方法不同。核磁共振波譜法解釋下列各詞(1 )屏蔽效應(yīng)和去屏蔽效應(yīng)( 2)自旋偶合和自旋分裂(3)化學(xué)位移和偶合常數(shù) (4)化學(xué)等價(jià)核和磁等價(jià)核(1)屏蔽效應(yīng):原子核外電子運(yùn)動(dòng)在外加磁場H0 作用下產(chǎn)生與外加磁場方向相反的次級(jí)磁場,造成核實(shí)際受到的磁場強(qiáng)度減弱。去屏蔽效
31、應(yīng):烯烴、醛、芳環(huán)中, n電子在外加磁場作用下產(chǎn)生環(huán)流,使氫原子周圍產(chǎn)生感應(yīng)磁場, 如果感應(yīng)磁場的方向與外加磁場相同, 即增加了外加磁場, 所以在外加磁場還沒有 達(dá)到 Ho 時(shí),就發(fā)生能級(jí)的躍遷,稱為去屏蔽效應(yīng),該區(qū)域稱為去屏蔽區(qū)。(2)自旋偶合:相鄰核自旋產(chǎn)生核磁矩間的相互干擾的現(xiàn)象。自旋裂分:由自旋偶合引起的共振峰分裂現(xiàn)象。(3)化學(xué)位移在一定的輻射頻率下,處于不同化學(xué)環(huán)境的有機(jī)化合物中的自旋核,產(chǎn)生核 磁共振的磁場強(qiáng)度或共振吸收頻率不同的現(xiàn)象。偶合常數(shù):多重峰的峰間距;用來衡量偶合作用的大小。(4)化學(xué)等價(jià)核:化學(xué)位移完全相同的核。磁等價(jià)核: 分子中的一組化學(xué)等價(jià)核, 若它們對(duì)組外任何一
32、個(gè)核都是以相同的大小偶合, 則 這一組核為磁等價(jià)核。2下列哪一組原子核不產(chǎn)生核磁共振信號(hào),為什么?并不是是所有原子核都能產(chǎn)生核磁共振信號(hào), 原子核能產(chǎn)生核磁共振現(xiàn)象是因?yàn)榫哂泻俗孕?其自旋量子數(shù)須不等于 0。質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)均為偶數(shù)的原子核,自旋量子數(shù)為 0 ,質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)的原子核, 自旋量子數(shù)為半整數(shù),質(zhì)量數(shù)為偶數(shù),質(zhì)子數(shù)為奇數(shù)的原子核,自旋量子數(shù) 為整數(shù)。由此, 、這一組原子核都不產(chǎn)生核磁共振信號(hào)。3為什么強(qiáng)射頻波照射樣品,會(huì)使NMR 信號(hào)消失,而 UV 與 IR 吸收光譜法則不消失?自旋核在磁場作用下, 能級(jí)發(fā)生分裂, 處在低能態(tài)核和處于高能態(tài)核的分布服從波爾茲曼分 布定律,當(dāng)B0 =
33、1.409 T,溫度為300K時(shí),高能態(tài)和低能態(tài)的 1H核數(shù)之比為處于低能級(jí)的 核數(shù)比高能態(tài)核數(shù)多十萬分之一,而 NMR 信號(hào)就是靠這極弱過量的低能態(tài)核產(chǎn)生的。若以 合適的射頻照射處于磁場的核,核吸收能量后,由低能態(tài)躍遷到高能態(tài),其凈效應(yīng)是吸收,產(chǎn)生共振信號(hào)。若用強(qiáng)射頻波照射樣品,高能態(tài)核不能通過有效途徑釋放能量回到低能態(tài), 低能態(tài)的核數(shù)越來越少, 一定時(shí)間后高能態(tài)和低能態(tài)的核數(shù)相等, 這時(shí)不再吸收, 核磁共振 信號(hào)消失。而UV與IR吸收光譜法是根據(jù)光線被吸收后的減弱程度來判斷樣品中待測元素的 含量的 ,即使用較強(qiáng)輻射照射,吸收也不會(huì)消失。質(zhì)譜法簡述質(zhì)譜儀的組成部分及其作用,并說明質(zhì)譜儀主要性
34、能指標(biāo)的意義。 質(zhì)譜儀,其基本組成是相同的。 都包括進(jìn)樣系統(tǒng)、 離子源、質(zhì)量分析器、 檢測器和真空系統(tǒng)。 進(jìn)樣系統(tǒng):把被分析的物質(zhì),即樣品送進(jìn)離子源。離子源:將欲分析樣品電離,得到帶有樣品信息的離子。 質(zhì)量分析器:將離子源產(chǎn)生的離子按 m/z 順序分離開來。 檢測器:用以測量、記錄離子流強(qiáng)度而得出質(zhì)增圖。真空系統(tǒng): 保證離子源中燈絲的正常工作, 保證離子在離子源和分析器正常運(yùn)行, 消減不必 要的離子碰撞,散射效應(yīng),復(fù)合反應(yīng)和離子-分子反應(yīng),減小本底與記憶效應(yīng) ,衡量一臺(tái)質(zhì)譜儀性能好壞的指標(biāo)包括靈敏度,分辨率,質(zhì)量范圍,質(zhì)量穩(wěn)定性等。靈敏度表示在一定的樣品(如八氟萘或六氯苯) ,在一定的分辨率下
35、,產(chǎn)生一定信噪比的分 子離子峰所需的樣品量。質(zhì)譜儀的分辨率表示質(zhì)譜儀把相鄰兩個(gè)質(zhì)量分開的能力 質(zhì)量范圍是質(zhì)譜儀所能測定的離子質(zhì)荷比的范圍。質(zhì)量穩(wěn)定性主要是指儀器在工作時(shí)質(zhì)量穩(wěn)定的情況, 質(zhì)量精度是指質(zhì)量測定的精確程度。2在質(zhì)譜圖中,離子的穩(wěn)定性與其相對(duì)豐度有何關(guān)系?由于鍵斷裂的位置不同, 同一分子離子可產(chǎn)生不同質(zhì)荷比的碎片離子, 而其相對(duì)豐度與鍵斷 裂的難易以及化合物的結(jié)構(gòu)密切相關(guān),離子的穩(wěn)定性越高,其相對(duì)豐度越大。因此,碎片離 子的峰位 (m/z) 及相對(duì)豐度可提供化合物的結(jié)構(gòu)信息。色譜分析法概論1色譜法作為分析方法的最大特點(diǎn)是什么?色譜法以高超的分離能力為最大特點(diǎn),具有高靈敏度、高選擇性、
36、高效能、分析速度快及應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。2一個(gè)組分的色譜峰可用哪些參數(shù)描述? 這些參數(shù)各有何意義?一個(gè)組分的色譜峰可用三項(xiàng)參數(shù)即峰高或峰面積、 峰位及峰寬說明。 其中峰高或峰面積用于 定量;峰位用保留值表示,用于定性;峰寬用于衡量柱效。3說明容量因子的物理含義及與分配系數(shù)的關(guān)系。為什么容量因子(或分配系數(shù) ) 不等是分離的前提? 分配比(容量因子 k)是在一定溫度和壓力下,達(dá)到分配平衡時(shí),組分在固定相和流動(dòng)相中 的質(zhì)量之比。 而分配系數(shù)是組分在固定相和流動(dòng)相中的濃度之比。 二者的關(guān)系為 k=KVs/Vm。分配比越大的組分在色譜柱中的保留越強(qiáng),tR=tO(1+k),要使兩組分分離,須不等,則它們的k
37、或K必須不等,這是分離的前提。4各類基本類型色譜的分離原理有何異同?按色譜分離機(jī)制不同,可將色譜方法分離以下幾種基本類型: 吸附色譜、分配色譜、離子交 換色譜、空間排阻色譜法,它們均是基于組分在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩相(流動(dòng)相和固定相)間多次 分配產(chǎn)生差速分離而得到分離, 分配系數(shù)大的組分保留時(shí)間長, 晚留出色譜柱。 其中吸附色 譜利用吸附劑對(duì)不同組分吸附能力差異實(shí)現(xiàn)分離; 分配色譜利用組分在流動(dòng)相和固定相間溶 解度差別實(shí)現(xiàn)分離; 離子交換色譜依據(jù)被測組分與離子交換劑交換能力不同而實(shí)現(xiàn)分離;空間排阻色譜利用被測組分分子大小不同、 在固定相上選擇性滲透實(shí)現(xiàn)分離。 四種基本類型色 譜分別形成吸附平衡、分配平
38、衡、離子交換平衡和滲透平衡。氣相色譜法名詞解釋:噪音 檢測限 死體積 分離度 程序升溫 保留溫度 分流進(jìn)樣 分流比 線性分流 相對(duì)重量校正因子 麥?zhǔn)铣?shù)4某色譜柱理論塔板數(shù)很大,是否任何兩種難分離的組分一定能在該柱上分離?為什么?柱效不能表示被分離組分實(shí)際分離效果,當(dāng)兩組分的分配系數(shù) K相同時(shí),無論該色譜柱的塔板數(shù)多大,都無法分離。5氣相色譜儀主要包括哪幾部分?簡述各部分的作用。載氣系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)、色譜柱系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)以及檢測和記錄系統(tǒng)載氣系統(tǒng)的作用是獲得純凈、流速穩(wěn)定的載氣。進(jìn)樣系統(tǒng)作用是將液體或固體試樣, 在進(jìn)入色譜柱前瞬間氣化, 然后快速定量地轉(zhuǎn)入到色譜 柱中。色譜柱系統(tǒng)是色譜分析的心臟,
39、組分分離的場所。溫控系統(tǒng)控制氣化室、柱箱和檢測器的溫度檢測和記錄系統(tǒng)將各組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號(hào)并記錄。6在氣相色譜中,如何選擇固定液?解:樣品混合物能否在色譜上實(shí)現(xiàn)分離, 主要取決于組分與兩相親和力的差別, 及固定液的 性質(zhì)。組分與固定液性質(zhì)越相近,分子間相互作用力越強(qiáng)。根據(jù)此規(guī)律:(1) 分離非極性物質(zhì)一般選用非極性固定液,這時(shí)試樣中各組分按沸點(diǎn)次序先后流出色譜柱, 沸點(diǎn)低的先出峰,沸點(diǎn)高的后出峰。(2) 分離極性物質(zhì),選用極性固定液,這時(shí)試樣中各組分主要按極性順序分離,極性小的先 流出色譜柱,極性大的后流出色譜柱。(3) 分離非極性和極性混合物時(shí),一般選用極性固定液, 這時(shí)非極
40、性組分先出峰, 極性組分 (或易被極化的組分 )后出峰。(4) 對(duì)于能形成氫鍵的試樣、如醉、酚、胺和水等的分離。一般選擇極性的或是氫鍵型的固定液,這時(shí)試樣中各組分按與固定液分子間形成氫鍵的能力大小先后流出,不易形成氫鍵的先流出,最易形成氫鍵的最后流出。(5) 對(duì)于復(fù)雜的難分離的物質(zhì)可以用兩種或兩種以上的混合固定液。以上討論的僅是對(duì)固定液的大致的選擇原則,應(yīng)用時(shí)有一定的局限性。事實(shí)上在色譜柱中最新資料推薦的作用是較復(fù)雜的,因此固定液酌選擇應(yīng)主要靠實(shí)踐。7說明氫焰、熱導(dǎo)以及電子捕獲檢測器各屬于哪種類型的檢測器,它們的優(yōu)缺點(diǎn)以及應(yīng)用 范圍。氫焰檢測器為質(zhì)量型檢測器,具有靈敏度高、 響應(yīng)快、線性范圍寬
41、等優(yōu)點(diǎn), 是目前最常用的 檢測器之一,但對(duì)在氫焰中不電離的無機(jī)化合物不能檢測。熱導(dǎo)檢測器為濃度型檢測器,其特點(diǎn)為對(duì)任何氣體均可產(chǎn)生響應(yīng),通用性好,線性范圍寬、 價(jià)格便宜、應(yīng)用范圍廣。但靈敏度較低。電子捕獲檢測器為濃度型檢測器, 具靈敏度高、 選擇性好的特點(diǎn)。 是目前分析痕量電負(fù)性有 機(jī)化合物最有效的檢測器。但對(duì)無電負(fù)性的物質(zhì)如烷烴等幾乎無響應(yīng)8在氣相色譜分析中,應(yīng)如何選擇載氣流速與柱溫?當(dāng)u較小時(shí),B/u占主要,選擇分子量大的載氣如N2,使組分的擴(kuò)散系數(shù)??;當(dāng)u較大時(shí),Cu占主要,選擇分子量小的載氣H2,減小傳質(zhì)阻力項(xiàng) Cu。高沸點(diǎn)混合物分析選擇柱溫可低于沸點(diǎn)100150 C低沸點(diǎn)混合物選擇低
42、于平均沸點(diǎn)50 C至平均沸點(diǎn)柱溫寬沸程混合物采用程序升溫第二十章 高效液相色譜法1 簡述高效液相色譜法和氣相色譜法的主要異同點(diǎn)。相同點(diǎn):均為高效、高速、高選擇性的色譜方法,兼具分離和分析功能,均可以在線檢測不同點(diǎn):分析對(duì)象及范圍流動(dòng)相的選擇操作條件能氣化、熱穩(wěn)定性好、且沸點(diǎn)較低的樣品,占有機(jī)物的20%流動(dòng)相為有限的幾種“惰性”氣體,只起運(yùn)載作用,對(duì)組分作用小 加溫常壓操作HPLC溶解后能制成溶液的樣品,高沸點(diǎn)、高分子量、難氣化、離子型的穩(wěn)定或不穩(wěn)定化合物, 占有機(jī)物的80%流動(dòng)相為液體或各種液體的混合。它除了起運(yùn)載作用外,還可通過溶劑來控制和改進(jìn)分離。室溫、高壓下進(jìn)行2 何謂化學(xué)鍵合相?常用的
43、化學(xué)鍵合相有哪幾種類型?分別用于哪些液相色譜法中?采用化學(xué)反應(yīng)的方法將固定液鍵合在載體表面上,所形成的填料稱為化學(xué)鍵合相。優(yōu)點(diǎn)是使用過程不流失,化學(xué)性能穩(wěn)定,熱穩(wěn)定性好,適于作梯度淋洗。目前常用的Si-0-Si-C型鍵合相,按極性分為非極性,中等極性與極性三類。非極性鍵合相: 常見如ODS鍵合相,既有分配又有吸附作用,用途非常廣泛,用于分析非極性或弱極性化合物;中等圾性鍵合相:常見的有醚基鍵合相,這種鍵合相可作正相或反相色譜的固定相,視流動(dòng)相的極性而定:極性鍵合相:常用氨基、氰基鍵合相,用作正相色譜的固定相,氨 基鍵合相還是分離糖類最常用的固定相。3 .什么叫正相色譜?什么叫反相色譜?各適用于
44、分離哪些化合物?用于分離溶于有機(jī)溶劑的極性及中等極用于分離非極性至中等極性的分子型化正相色譜法:流動(dòng)相極性小于固定相極性的色譜法。 性的分子型物質(zhì),用于含有不同官能團(tuán)物質(zhì)的分離。反相色譜法:流動(dòng)相極性大于固定相極性的色譜法。 合物。4 簡述反相鍵合相色譜法的分離機(jī)制。典型的反相鍵合色譜法是用非極性固定相和極性流動(dòng)相組成的色譜體系。固定相,常用十八烷基(ODS或C18)鍵合相;流動(dòng)相常用甲醇 -水或乙腈-水。非典型反相色譜系統(tǒng),用弱極 性或中等極性的鍵合相和極性大于固定相的流動(dòng)相組成。反相鍵合相表面具有非極性烷基官能團(tuán),及未被取代的硅醇基。硅醇基具有吸附性能,剩余MJvAt的名寡,視鏤缶傘而忙&
45、#176;盯丁反州包譜的分離機(jī)制 B前:呪留£制還沒冇一致的看法,大致有兩種觀點(diǎn),一種認(rèn)為屬于分配色譜,另一種認(rèn)為屬于吸附色譜。 分配色譜的作用 機(jī)制是假設(shè)混合溶劑(水十有機(jī)溶劑)中極性弱的有機(jī)溶劑吸附于非極性烷基配合基表面, 組分分子在流動(dòng)相中與被非極性烷基配合基所吸附的液相中進(jìn)行分配。 吸附色譜的作用機(jī)制 可用疏溶劑理論來解釋。 這種理論把非極性的烷基鍵合相, 看作是在硅膠表面上覆蓋了一層 鍵合的十八烷基的 "分子毛 ",這種 "分子毛 ' 有強(qiáng)的疏水特性。當(dāng)用水與有機(jī)溶劑所組成的極 性溶劑為流動(dòng)相來分離有機(jī)化合物時(shí),一方面,非極性組分分子或組分分子的非極性部分, 由于疏溶劑作用, 將會(huì)從水中被擠出來, 與固定相上的疏水烷基之間產(chǎn)生締合作用, 其 結(jié)果使組分分子在固定相得到保留。 另一方面, 被分離物的極性部分受到極性流動(dòng)相的作用, 使它離開固定相,減小保留值,此即解締過程,顯然,這兩種作用力之差,決定了分
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