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1、分析化學(xué)教學(xué)大綱(本科)使用范圍:必修課層次專業(yè)中醫(yī)學(xué)中藥學(xué)針灸學(xué)護(hù)理學(xué)??茖I颈究七x修課本、專、專升本前言分析化學(xué)是中藥專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,本課程內(nèi)容包括化學(xué)分析和儀器分析兩大部分。根據(jù)中藥專業(yè)的特點(diǎn),涉及的分析對(duì)象以有機(jī)化合物為主,內(nèi)容包括定量分析的基本概念,以及重量分析、滴定分析(酸堿滴定法、沉淀滴定法,配位滴定法和氧化還原滴定法),吸收光度分析(可見(jiàn)、紫外及紅外吸收光譜法)、色譜分析(經(jīng)典液相色譜法、氣相色譜法及高效液相色譜法)、核磁共振波譜法、質(zhì)譜法。通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí),掌握近代各種測(cè)試分析的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí),樹立正確的量的概念,了解分析測(cè)定成分的一般方法。在實(shí)驗(yàn)技能方面,應(yīng)掌握天
2、平的稱量、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定,各類滴定分析的基本操作技能,掌握可見(jiàn)、紫外分光光度計(jì)的使用與測(cè)試;柱層和薄層色譜的分析方法。有條件的學(xué)員應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作練習(xí),通過(guò)學(xué)習(xí)注意培養(yǎng)學(xué)員嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,使其具備初步分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。為學(xué)習(xí)中藥化學(xué)、炮制學(xué)、中藥鑒定學(xué)和中藥藥劑學(xué)等專業(yè)課打下良好的基礎(chǔ)。上冊(cè)學(xué)習(xí)要求和內(nèi)容第一章 緒 論【要求】1了解分析化學(xué)的任務(wù)和作用。2了解分析化學(xué)的分類及發(fā)展趨向。【內(nèi)容】一、分析化學(xué)的任務(wù)和作用:分析化學(xué)是研究測(cè)定物質(zhì)化學(xué)組成及其分析方法的一門學(xué)科,包括定性和定量及其結(jié)構(gòu)解析等部分。在中醫(yī)藥領(lǐng)域中,如中藥的采集、鑒定、炮制、制劑特別是質(zhì)量控制等
3、方面,均有其重要作用。二、分析化學(xué)的分類與發(fā)展趨向:按試樣中被測(cè)組分的含量可分為:常量分析、半微量分析和超微量分析法。根據(jù)測(cè)定原理,可分為化學(xué)分析法以物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析法;儀器分析法以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析法。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展以及生產(chǎn)的需要,分析化學(xué)正向著快速、靈敏、自動(dòng)化以及各種方法的聯(lián)用等方向發(fā)展。第二章 誤差和分析數(shù)據(jù)處理【要求】1掌握有效數(shù)字的計(jì)算規(guī)則及其應(yīng)用。2熟悉誤差產(chǎn)生的原因,種類及其表示法。3掌握逸出值的取舍方法、分析結(jié)果的比較方法。4掌握定量分析結(jié)果的處理。【內(nèi)容】一、概述:定量分析是對(duì)化學(xué)體系某一性質(zhì)進(jìn)行測(cè)量的方法學(xué),任何性質(zhì)的測(cè)量均受到人、儀器和體系
4、三方面的影響,使測(cè)量值偏離真實(shí)值。因此正確理解測(cè)量所得的數(shù)據(jù),并對(duì)其進(jìn)行必要的處理,是分析得到較為滿意結(jié)果的重要環(huán)節(jié)。二、有效數(shù)字及其計(jì)算規(guī)則:有效數(shù)字是在測(cè)量中能得到的有實(shí)際意義的數(shù)字,因使用測(cè)量?jī)x器不同,而決定有效數(shù)字位數(shù)。在計(jì)算有效數(shù)字時(shí),要注意“0”在數(shù)據(jù)中的作用。三、準(zhǔn)確度與精密度:準(zhǔn)確度是指測(cè)量值(X)與真實(shí)值(Xr)接近的程度,精密度是指對(duì)同一樣品在同一條件下多次測(cè)量結(jié)果相互間接近的程度。用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示測(cè)量的精密度用變異系數(shù)(C.V)表示測(cè)量的精密度:C.V=四、誤差和偏差誤差(E)XX相對(duì)誤差(RE%)E/X×100%絕對(duì)偏差(d)XX相對(duì)平均偏差d/X×1
5、00%五、誤差的分類及其產(chǎn)生的原因:誤差分為二類,由確定的原因所造成的誤差其數(shù)值基本上具有恒定單向性,稱之為系統(tǒng)誤差。由一些難以控制的偶然因素所造成其數(shù)值無(wú)定向規(guī)律稱之為隨機(jī)誤差。檢驗(yàn)或校正定量分析的誤差常用方法有:對(duì)照試驗(yàn)、回收試驗(yàn)及空白試驗(yàn)。六、分析數(shù)據(jù)處理與報(bào)告 離群值的舍棄:在重復(fù)多次測(cè)試時(shí),發(fā)現(xiàn)某一數(shù)據(jù)與平均值偏差較大,這一數(shù)據(jù)稱之為離群值。Q檢驗(yàn)法和G檢驗(yàn)法是確定離群值舍或取的常用方法。 結(jié)果處理與報(bào)告:記錄所得數(shù)據(jù), 檢驗(yàn)有無(wú)離群值,求結(jié)果的平均值,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差:七、逸出值的檢驗(yàn):逸出值常用的檢驗(yàn)方法有Q檢驗(yàn)法和G檢驗(yàn)法。八、分析結(jié)果的比較。第三章滴定分析法概論【要求】1熟悉滴定
6、分析法對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求,掌握常用滴定方式。2學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法,掌握基準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備的條件。3掌握標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示法。4掌握滴定分析法的計(jì)算?!緝?nèi)容】一、滴定分析的方法:將一種已知濃度的試劑溶液滴加到被測(cè)物質(zhì)的溶液中按化學(xué)計(jì)量反應(yīng)后,根據(jù)試劑的濃度和用量計(jì)算被測(cè)物質(zhì)含量即滴定分析。根據(jù)反應(yīng)類型可分為酸堿、沉淀、配位和氧化還原滴定法四種。滴定分析法對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求應(yīng)能利用簡(jiǎn)單的反應(yīng)方程式顯示出全部反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系,且在計(jì)量點(diǎn)時(shí)反應(yīng)完全。滴定方式有直接滴定、回滴定和置換滴定法。二、標(biāo)準(zhǔn)溶液 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度:物質(zhì)的量濃度:即單位體積溶液中所含某物質(zhì)的物質(zhì)的量。滴定度:即每ml標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)
7、的質(zhì)量。 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和基準(zhǔn)物質(zhì):標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制常采用直接配制法和間接配制法?;鶞?zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備的條件是:純度高、性質(zhì)穩(wěn)定、組成與化學(xué)式完全相符、摩爾質(zhì)量較大。三、滴定分析法的計(jì)算 滴定分析法的計(jì)算基礎(chǔ):在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),被測(cè)物的物質(zhì)的量與消耗的滴定劑的物質(zhì)的量相等。C被V被(a/t)C滴V滴m被/M被=(a/t)C滴V滴 被測(cè)物質(zhì)百分含量的計(jì)算: 物質(zhì)A濃度與對(duì)物質(zhì)B滴定的換算TA/BCA×MB第四章 酸堿滴定法【要求】1熟悉酸堿質(zhì)子理論的主要內(nèi)容,掌握水溶液中酸堿滴定法的原理。2熟悉滴定誤差及分析結(jié)果的計(jì)算。3掌握酸堿指示劑的變色原理及其選擇。4掌握非水滴定中溶劑選擇的原則,熟悉溶劑
8、對(duì)酸堿強(qiáng)弱的影響及堿的滴定?!緝?nèi)容】一、概述 酸堿滴定法是以酸堿反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法,應(yīng)用較廣二、酸堿質(zhì)子理論簡(jiǎn)介 酸堿的定義:凡是給出質(zhì)子(H+)的物質(zhì)是酸,能接受質(zhì)子(H+)的是堿,因得失一個(gè)質(zhì)子而相互轉(zhuǎn)變的每一對(duì)酸堿,稱為共軛酸堿對(duì)。 酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是酸堿間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移,在極性溶劑中,質(zhì)子轉(zhuǎn)移是通過(guò)溶劑合質(zhì)子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在非質(zhì)子性溶劑中,質(zhì)子轉(zhuǎn)移直接在酸堿之間進(jìn)行。 溶劑的質(zhì)子自遞常數(shù):質(zhì)子性溶劑自身分子間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移作用稱為溶劑的自遞反應(yīng)。自遞反應(yīng)的平衡常數(shù)稱為溶劑的質(zhì)子自遞常數(shù)(KS)。已知Ka,通過(guò)KS可求出其相應(yīng)共軛堿的Kb,酸愈強(qiáng)其共軛堿愈弱;堿愈強(qiáng)其共軛酸愈弱。三、酸堿水溶液中
9、的H+濃度 酸的濃度、平衡濃度與酸度:1弱酸水溶液中平衡時(shí)各組分的濃度稱為平衡濃度,用 表示。2溶液中各組分濃度的總和稱為總濃度,又稱分析濃度,用C表示。3溶液中氫離子的活度稱為酸度,一般情況下氫離子的平衡濃度近似等于氫離子的活度。質(zhì)子條件是溶液中酸堿平衡的基本關(guān)系式,通過(guò)質(zhì)子條件導(dǎo)出氫離子濃度的計(jì)算式為精確式,通過(guò)各種近似條件可以得到近似式和最簡(jiǎn)式。 分布系數(shù)是指溶液中某組分的平衡濃度占其總濃度的分?jǐn)?shù),以表示。已知溶液的pH值可根據(jù)C求出各組分的平衡濃度。四、酸堿指示劑 變色原理:當(dāng)溶液的pH值改變時(shí),引起指示劑分子結(jié)構(gòu)的改變,因而發(fā)生顏色的變化。 指示劑的變色范圍:指示劑(HIn)顏色的變
10、化是在一定pH值范圍內(nèi)進(jìn)行的。它在溶液中的平衡常數(shù)為KHIn時(shí),稱為指示劑的理論變色點(diǎn)。影響指示劑變色范圍的因素:溫度、大量電解質(zhì)、溶劑等。五、酸堿滴定 酸堿滴定中最重要的是要在了解滴定過(guò)程中溶液pH值變化情況的基礎(chǔ)上,選最合適的指示劑來(lái)確定終點(diǎn),及估計(jì)被測(cè)物質(zhì)能否準(zhǔn)確被滴定。 滴定曲線:是指滴定過(guò)程中溶液pH值隨滴定劑體積增加而變化的曲線??筛鶕?jù)溶液中各種酸堿形式存在情況,計(jì)算出溶液的pH值而繪制出。曲線中關(guān)鍵的是pH“突躍”部分。pH突躍范圍是指在計(jì)量點(diǎn)附近,溶液pH值的突變范圍,它是衡量酸堿滴定是否可行的依據(jù),又是選擇指示劑的依據(jù)。酸(或堿)濃度極其Ka(或Kb)值越大,突躍范圍越大,反
11、之,越小,突躍范圍小于0.2pH單位就無(wú)法用指示劑確定終點(diǎn)。 選擇指示劑的原則是:指示劑的變色范圍應(yīng)全部或部分處于pH突躍范圍內(nèi)或其變色點(diǎn)要接近計(jì)量點(diǎn)。 各類型酸(或堿)可準(zhǔn)確滴定的條件是:如滴定誤差0.2%,強(qiáng)酸強(qiáng)堿的條件是C10-5mol/L,弱酸、弱堿、兩性物質(zhì)的條件是:C·Ka(Kb)10-8,多元酸(堿)分步滴定的條件是:Kal(Kbl)/ Ka2(Kb2)104(滴定誤差0.1%)。 滴定誤差是指由于滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值不同引起的誤差 用TE%表示。 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制與標(biāo)定:NaOH、鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定。 應(yīng)用實(shí)例:苯甲酸、藥用NaOH、洋金花的含量測(cè)定及計(jì)算。六
12、、非水溶液中的酸堿滴定 酸堿強(qiáng)度與溶劑性質(zhì)的關(guān)系:一種物質(zhì)在某溶劑中所表現(xiàn)出的酸堿強(qiáng)度,不僅與物質(zhì)本身的酸堿強(qiáng)度有關(guān),而且也與溶劑本身的酸堿強(qiáng)度有關(guān),堿性溶劑可增強(qiáng)弱酸的酸性,酸性溶劑可增強(qiáng)弱堿的堿性。 溶劑的介電常數(shù)(D):是溶劑極性強(qiáng)弱的量度。在D大的溶劑中,極性溶質(zhì)溶解度增大。對(duì)同一種不帶電荷的酸(堿)溶質(zhì),在其他性質(zhì)相同而D不同的溶劑中,如溶劑的D大,溶質(zhì)的酸或堿性就強(qiáng)。 溶劑的拉平與區(qū)分效應(yīng):拉平效應(yīng)是溶劑將各種不同強(qiáng)度的酸、堿拉平到溶劑化質(zhì)子或溶劑陰離子水平的作用,具有這種作用的溶劑稱拉平性溶劑;區(qū)分效應(yīng)是溶劑能區(qū)分出不同酸堿強(qiáng)度的作用,具有這種作用的溶劑稱區(qū)分性溶劑。 溶劑的分類
13、和選擇:溶劑分質(zhì)子性和非質(zhì)子性兩大類。質(zhì)子性溶劑中又分酸性、堿性、兩性溶劑。選擇溶劑是非水滴定中的關(guān)鍵,選擇的一般原則是:1應(yīng)有利于滴定反應(yīng)進(jìn)行完全,從增大試樣的酸或堿性,適當(dāng)減少溶劑的Ks和D來(lái)考慮。2有利于試樣和產(chǎn)物的溶解,主要從溶劑的D來(lái)考慮。3純度要高,粘度要小,揮發(fā)性低,安全,易回收。 堿的滴定:常用冰醋酸為溶劑,以HC1O4冰醋酸溶液為標(biāo)準(zhǔn)液,結(jié)晶紫為指示劑,適于滴定在水中Kb1011的弱堿。如對(duì)生物堿及生物堿鹽的測(cè)定。七、實(shí)驗(yàn)(酸堿滴定法)10.1mol/L酸、堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定。2草酸(或其他樣品)的含量測(cè)定。第五章配位滴定法【要求】1熟悉配位平衡的副反應(yīng)系數(shù),明確條件形成
14、常數(shù)的概念。2掌握EDTA滴定法的基本原理并能正確選擇滴定的pH條件。3熟悉常用金屬指示劑的選擇及EDTA法的應(yīng)用范圍。4了解EDTA滴定的方式及滴定的選擇性?!緝?nèi)容】一、概述 配位滴定法是以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法,通常所說(shuō)的配位滴定法主要是指以EDTA為滴定劑,滴定金屬離子(M)的方法。二、EDTA與金屬離子的反應(yīng) 大都以1:1的計(jì)量關(guān)系進(jìn)行,形成配合物穩(wěn)定,其反應(yīng)為M+YMY,平衡常數(shù)三、EDTA配位反應(yīng)平衡在EDTA水溶液中總濃度為CY,其中Y稱為EDTA的有效濃度。當(dāng)pH值降低,使Y降低,不利于生成MY,這種現(xiàn)象稱為酸效應(yīng)。由于其它配體存在,使M降低,不利于生成MY,這種現(xiàn)象稱為
15、配位效應(yīng)。兩種效應(yīng)的大小可分別由酸效應(yīng) 副反應(yīng)系數(shù) C/Y,可查表得。MCM/M可根據(jù)其它配體的濃度及其與金屬離子的穩(wěn)定常數(shù)計(jì)算。條件穩(wěn)定常數(shù)KMY是指在存在副反應(yīng)的條件下,經(jīng)酸效應(yīng)和配位效應(yīng)等副反應(yīng)系數(shù)校正后的穩(wěn)定常數(shù),在一定條件下為常數(shù)。KMYKMY/M四、滴定曲線 與酸堿滴定曲線相類似,影響pM突躍范圍的主要因素是KMY和金屬離子的分析濃度C。通常將logCKMY6作為準(zhǔn)確滴定的條件(相對(duì)誤差±0.1%)五、金屬離子指示劑 以符號(hào)In表示。其本身具有顏色,當(dāng)與M形成MIn配合物時(shí),形成另一種顏色。其變化過(guò)程是:滴定前加入指示劑M+In=MIn(A色)。滴定時(shí)M+Y=MY,終點(diǎn)時(shí)
16、MIn+Y=MY+In(B色)。指示劑必需具備兩個(gè)條件:即MIn與In的顏色應(yīng)有明顯的區(qū)別;MIn的穩(wěn)定性要符合KMIn104,KMY/KMIn102,若KMIn104,終點(diǎn)易提前;若KMInKMY則終點(diǎn)及至終點(diǎn)后指示劑不變色,稱為指示劑的封閉現(xiàn)象。常用的指示劑為絡(luò)黑T等。KMY與KMIn均受溶液的酸度影響,選擇和控制滴定時(shí)的pH值是EDTA滴定法中的關(guān)鍵問(wèn)題。六、EDTA滴定的選擇性 當(dāng)有干擾離子N共存時(shí),準(zhǔn)確滴定條件是:(CMKMY)(CNKNY)6(相對(duì)誤差±0.1%)??赏ㄟ^(guò)加入掩蔽劑、調(diào)整溶液酸度、氧化還原反應(yīng)和沉淀反應(yīng)等方法消除干擾。七、EDTA滴定方式 直接、回滴、置換
17、及間接滴定。八、應(yīng)用 用于Ca2+,Ng2+,A13+,以及Zn2+等離子的測(cè)定。九、實(shí)驗(yàn)(配位滴定法) 水的硬度測(cè)定。第六章 氧化還原滴定法【要求】1了解氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)。2掌握氧化還滴定法的原理,能熟練地進(jìn)行結(jié)果計(jì)算。3熟悉幾種重要的方法,重點(diǎn)掌握碘法?!緝?nèi)容】一、概述 氧化還原滴定法是以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。氧化還原反應(yīng)較復(fù)雜,常伴有各種副反應(yīng),反應(yīng)速度較慢,因此,要注意選擇合適條件使反應(yīng)能定量、迅速、完全進(jìn)行。二、Nernst方程 在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑和還原劑的強(qiáng)弱、氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向及程度是通過(guò)有關(guān)電對(duì)的電極電位來(lái)判斷的。可逆氧化還原電對(duì)的電位,可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電極電位
18、j°及條件電位(式量電位)j°,用Nernst方程求得。j°是指在特定條件下,氧化形和還原形總濃度均為1/L時(shí),校正了外界因素影響后的實(shí)際電位。它隨溶液中電解質(zhì)的種類和濃度的不同而改變。在用Nernst方程時(shí),用j°代替j°所得結(jié)果更要合實(shí)際。25時(shí),jox1 ;Red=j°(OX.Red )三、氧化還原平衡常數(shù)Kn(j°OX1Red 1 - j°OX2Red1)0.059logK=由上式可知,K值大小由氧化劑和還原劑兩個(gè)電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)(或條件)電極電位之差值j°(或j°)和轉(zhuǎn)移的電子數(shù)決定. j&
19、#176;(或j°)值愈大,K值愈大,反應(yīng)進(jìn)行愈完全. j°(或j°)0.4V,這樣的反應(yīng)才能用于滴定分析,但必須注意無(wú)副反應(yīng),反應(yīng)必須迅速。四、滴定曲線 在氧化還原過(guò)程中,隨著滴定劑的加入溶液的電位不斷在變化,計(jì)量點(diǎn)附近電位有一突變。其突躍范圍的大小與j°(或j°)有關(guān)。j°(或j°)愈大,電位突躍范圍愈大。五、氧化還原指示劑 自身指示劑:滴定劑本身,如KMnO4。 專用指示劑:如淀粉用于碘法。 氧化還原必指示劑:指示劑本身具有氧化還原性,能因氧化還原作用發(fā)生顏色變化。變色的電位范圍與指示劑的j°(或j°
20、;)有關(guān)。六、幾種重要的氧化還原滴定法碘量法:是以碘作氧化劑或以碘離子作還原劑進(jìn)行氧化還原滴定的方法。直接碘法:以I2為標(biāo)準(zhǔn)液,直接滴定還原性物質(zhì),基本反應(yīng)是I2+2e2I-。間接碘法:I-被氧化劑氧化,定量反應(yīng)析出的I2再用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定?;蚣舆^(guò)量I2液于被測(cè)物中,待反應(yīng)后,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液回滴剩余的I2?;痉磻?yīng)是I2+2S2O32-S4O62- +2I-。碘法一般在中性或弱酸性溶液中進(jìn)行。強(qiáng)酸中I-易被空氣中氧氧化。在較強(qiáng)堿性中I2易發(fā)生歧化反應(yīng):3I2+6OH-IO3-+5I-+3H2O; Na2S2O3存在副反應(yīng):S2O32- +4I2+10OH-2SO42- +8I
21、-+5H2O。碘法用淀粉作指示劑,在間接碘法中,應(yīng)在近終點(diǎn)時(shí)中入,以防I2被淀粉吸附過(guò)牢,不易與Na2S2O3迅速作用,使終點(diǎn)推遲。碘法的主要誤差來(lái)源是I2的揮發(fā)與I-被空氣中氧氧化。其它方法:1鈰鹽滴定法:以硫酸鈰為標(biāo)準(zhǔn)液,可用直接法配制,溶液很穩(wěn)定,應(yīng)在酸度較高的溶液中使用,以防Ce4+ 的水解。2高錳酸鉀法:以KMnO4為標(biāo)準(zhǔn)液,KMnO4的氧化力強(qiáng),應(yīng)用廣泛,但干擾比較嚴(yán)重,標(biāo)準(zhǔn)液不夠穩(wěn)定。3重鉻酸鉀法:以K2Cr2O7為標(biāo)準(zhǔn)液,K2Cr2O7易提純,可用直接法配制,K2Cr2O7很穩(wěn)定,但應(yīng)用范圍比KMnO4法窄些。七、計(jì)算 注意反應(yīng)中的計(jì)量關(guān)系,確定好摩爾比。八、實(shí)驗(yàn)(碘法) 維生
22、素C片(或膽礬)的含量測(cè)定。第七章 重量分析法【要求】1了解沉淀的形成過(guò)程及其性質(zhì)。2熟悉影響沉淀溶解度、純度、形狀的因素。3掌握沉淀重法對(duì)沉淀折要求及分析結(jié)果的計(jì)算?!緝?nèi)容】一、概述 重量分析可分為沉淀、揮發(fā)、萃取和電解等方法,其中沉淀重量法具有普遍意義。在沉淀重量法中重要點(diǎn)是:沉淀應(yīng)反映被測(cè)組分的含量,即被測(cè)組分沉淀完全、純凈。二、沉淀溶解度及其影響因素 沉淀溶解度的大小,是決定沉淀是否完全的主要因素。三、沉淀的純度 沉淀應(yīng)有相當(dāng)?shù)募兌炔拍塬@得準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果,影響沉淀純度的主要因素有:共沉淀和后沉淀、表面吸附、生成混晶、包藏等是引起共沉淀的要主原因。四、沉淀的形狀 沉淀的形狀對(duì)沉淀本身的純
23、度以及過(guò)濾洗滌等影響很大,當(dāng)聚集速度慢而定向速度快時(shí),易形成晶形沉淀,反之易形成無(wú)定形沉淀。通過(guò)控制沉淀的條件和改變沉淀方法改善沉淀結(jié)構(gòu)提高純度。五、沉淀重量分析法中的計(jì)算 換算因數(shù)(F):FaMA/dMD 試樣稱了量的計(jì)算:以晶形沉淀灼燒后的重量為0.20.5g,無(wú)定形沉淀灼燒后的重量0.1g為根據(jù),推算應(yīng)稱取的試樣量。 沉淀劑用量的計(jì)算:根據(jù)化學(xué)計(jì)量關(guān)系推算使被測(cè)組分完全沉淀所需沉淀劑的用量。 分析結(jié)果的計(jì)算:六、實(shí)驗(yàn) 分析天平與稱量。第八章 沉淀滴定法【要求】1掌握銀量法指示終點(diǎn)的原理及應(yīng)用條件。2熟悉銀量法的應(yīng)用范圍。【內(nèi)容】一、概述 沉淀滴定法是以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法,應(yīng)用較多
24、的是銀量法,銀量法是利用生成難溶性銀鹽反應(yīng)為基礎(chǔ)的沉淀滴定法。二、終點(diǎn)檢測(cè) 根據(jù)終點(diǎn)檢測(cè)方法不同分為三種: 鉻酸鹽指示終點(diǎn)法:根據(jù)分步沉淀的原理,以K2CrO4作指示劑,在中性或弱堿性條件下,用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定,在計(jì)算點(diǎn)附近形成磚紅色Ag2CrO4沉淀,以確定終點(diǎn)。可測(cè)定C1,Br,不能測(cè)定I,SCN。 鐵銨釩指示劑法:以鐵銨釩作指示劑,用AgNO3、硫氰酸鹽溶液為標(biāo)準(zhǔn)液,利用SCN和Ag+及Fe3+的分級(jí)反應(yīng),在計(jì)量點(diǎn)附近出現(xiàn)紅色FeSCN2+配離子,以確定終點(diǎn)。直接滴定可測(cè)Ag+,用回滴定法可測(cè)鹵化物。在硝酸性溶液中進(jìn)行滴定,以防止Fe3+水解。測(cè)C1時(shí)要防止沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN。
25、 吸附指示劑法:采用吸附指示劑,以AgNO3為標(biāo)準(zhǔn)液,利用鹵比銀沉淀表面在計(jì)量點(diǎn)稍后對(duì)指示劑離子吸附,從而使沉淀表面發(fā)生顏色變化,以確定終點(diǎn)??蓽y(cè)定C1,Br,I,SCN等。滴定的pH條件根據(jù)指示劑的Ka而定,一般在酸至弱堿性溶液中滴定。沉淀應(yīng)保持均勻膠體微粒狀態(tài)。沉淀的吸附力要適當(dāng)。 應(yīng)用實(shí)例:中藥鹵化物測(cè)定,有機(jī)鹵取代化合物的測(cè)定。下冊(cè)學(xué)習(xí)要求和內(nèi)容第一章 儀器分析概論【要求】1了解本課程的性質(zhì)、任務(wù)。2了解儀器分析的內(nèi)容。【內(nèi)容】一、概述 分析化學(xué)的理論和技術(shù)的發(fā)展,創(chuàng)建了一系列嶄新的分析方法。在定量方面,已突破了超微量分析范圍,達(dá)到ppb級(jí),甚至ppt級(jí)。儀器分析的基本內(nèi)容主要為波譜法
26、、色譜法、電化學(xué)法及質(zhì)譜法。當(dāng)前,新技術(shù)的應(yīng)用,使得儀器分析方法日新月異。二、儀器分析的分類習(xí)慣上按分析目的進(jìn)行分類,可分為:成份分析、形態(tài)分析、分離分析和結(jié)構(gòu)分析。三、某些分析方法簡(jiǎn)介。第二章 可見(jiàn)光分光光度法【要求】1掌握吸收光度法的原理。2了解顯色劑反應(yīng)的顯色條件。3掌握常用的幾種定量方法及實(shí)驗(yàn)條件?!緝?nèi)容】一、概述 物質(zhì)在光照射下呈現(xiàn)特有的顏色,據(jù)此,可進(jìn)行物質(zhì)的定性分析,且可根據(jù)其深淺測(cè)量被物質(zhì)吸收前后的光強(qiáng)變化,依據(jù)物質(zhì)對(duì)光的吸收定律,進(jìn)行定量,此即吸收光度法。測(cè)定濃度下限一般為105106mol/L,相對(duì)誤差約為2%5%。二、光的本質(zhì) 光是電磁輻射,具有波、粒二象性,可用頻率、波
27、長(zhǎng)、波數(shù)及波速等參數(shù)來(lái)描述。光子具有的能量(E)與各參數(shù)有如下關(guān)系:一定波長(zhǎng)的光稱單色光,不同波長(zhǎng)的光組合稱復(fù)合光,光具有互補(bǔ)關(guān)系。 電磁波譜是按電磁波頻率大小排列成的譜系。 電磁輻射與物質(zhì)可產(chǎn)生吸收、透射、反射、散射、折射等作用。三、物質(zhì)吸收光的定量關(guān)系 物質(zhì)吸收光的定量關(guān)系為L(zhǎng)ambertBeer定律(光吸收定律)。四、吸光度的測(cè)定 采用與樣品池光學(xué)性質(zhì)及厚度相同的吸收池裝參比液使其A=0,測(cè)量樣品液的吸光度:A=ELC從而計(jì)算待測(cè)物的濃度。五、光吸收定律的偏離 非單色光引起的偏離;化學(xué)因素引起的偏離。六、光度法的誤差 入射單色光不純引入的誤差;吸光物質(zhì)存在形式的改變引入的誤差;測(cè)量吸光度
28、讀數(shù)引入的誤差。七、測(cè)量條件的選擇 顯色反應(yīng)的選擇:主要依據(jù)靈敏度、選擇性及顯色劑本身測(cè)定波長(zhǎng)無(wú)明顯吸收及有色物的穩(wěn)定性等方面來(lái)考慮。 顯色反應(yīng)的條件:控制最佳條件即顯色劑用量、酸度、溫度及反應(yīng)時(shí)間等,以提高反應(yīng)的靈敏度、選擇性和穩(wěn)定性。八、干擾的消除 加入掩蔽劑或氧化還原劑以消除干擾。 改變顯色反應(yīng)的條件。九、定量分析方法 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法。 吸光系數(shù)法。 標(biāo)準(zhǔn)加入法。 工作曲線法。第三章 紫外分光光度法【要求】1了解紫外吸收光譜的產(chǎn)生及其特性。2熟悉紫外吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系及影響吸收光譜的一些主要因素。3掌握實(shí)驗(yàn)操作的基本技術(shù)。【內(nèi)容】一、概述 某些波長(zhǎng)的光子與物質(zhì)相互作用并被吸收,而透過(guò)的
29、光波即成不連續(xù)的光譜,此即吸收光譜。二、基本原理 吸收光譜:當(dāng)物質(zhì)受到電磁輻射照射后,物質(zhì)的分子便由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),這一過(guò)程稱吸收,反之稱發(fā)射。分子只能吸收或釋放出等于二能階之差的能量,即:物質(zhì)對(duì)光的吸收,與其分子結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系,因而不同物質(zhì)因結(jié)構(gòu)的差異,產(chǎn)生不同的吸收光譜,亦即吸收曲線。物質(zhì)在其最大吸收波長(zhǎng)下,以1cm吸收池,濃度為1mol/L時(shí)所測(cè)得的吸光度稱為摩爾吸光系數(shù);若采用濃度為1%時(shí)測(cè)得的吸光度即為百分吸光系數(shù)。 電子躍遷的類型:分子中外層電子的躍遷與鍵的性能有關(guān)。可分為:*躍遷、*躍遷、n*躍遷和n*躍遷。 吸收帶:根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的歸納及電子躍遷類型和分子軌道種類,將紫外吸
30、收峰出現(xiàn)的范圍與強(qiáng)度,分為R帶、K帶、B帶和E帶四類。三、各類有機(jī)化合物的紫外吸收光譜 有機(jī)化合物的吸收光譜特性,取決于分子可能發(fā)生的電子躍遷類型及分子結(jié)構(gòu)對(duì)其影響。四、有機(jī)化合物紫外最大吸收波長(zhǎng)的推算 應(yīng)用Woodward定則對(duì)鏈狀共軛二烯、環(huán)狀共軛多烯以及,不飽和酮、醛等化合物推算吸收帶波長(zhǎng),應(yīng)用Scott規(guī)則對(duì)一元取代的苯甲醛、苯甲酸、苯甲酸酯及苯乙酮的K帶位置加以推算。五、影響有機(jī)化合物紫外吸收光譜的主要因素 空間位阻、異構(gòu)現(xiàn)象、跨環(huán)效應(yīng)、溶劑以及酸度等均對(duì)紫外吸收光譜有明顯影響。六、紫外吸收光譜的定性、定量方法 定性方法:比較吸收光譜的一致性;比較最大吸收波長(zhǎng)及摩爾吸光系數(shù)或百分吸光
31、系數(shù)的一致性;比較吸光度比值的一致性。 定量方法:標(biāo)準(zhǔn)曲線法;與標(biāo)準(zhǔn)品的吸光系數(shù)比較;與標(biāo)準(zhǔn)品已知濃度對(duì)照。七、雙波長(zhǎng)測(cè)定法與導(dǎo)數(shù)分光光度法 雙波長(zhǎng)是將光源發(fā)出的輻射分二光束,并分別通過(guò)二單獨(dú)可調(diào)的單色器,通過(guò)一機(jī)械切光裝置,使這二束光交替通過(guò)吸收池,然后測(cè)量二者的差值。 導(dǎo)數(shù)分光光度法是對(duì)吸收曲線進(jìn)行微分處理,得到吸光度對(duì)波長(zhǎng)的變化率曲線。第四章 紅外分光光度法【要求】1了解紅外分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)。2熟悉紅外吸收峰產(chǎn)生的原因及影響因素。3熟悉各類有機(jī)化合物的吸收光譜。4掌握紅外吸收光譜圖解析方法。【內(nèi)容】一、概述紅外光區(qū)域是0.76500m。一般紅外光譜是指中紅外區(qū)(2.550m)的吸收光
32、譜。紅外吸收光譜的表示方法有T曲線和T曲線。紅外分光光度法的特點(diǎn):紅外光譜圖具有高度特征性,可用作定性依據(jù)。適應(yīng)性廣,不受物質(zhì)狀態(tài)的性質(zhì)的限制。不需特殊的手段和試劑,樣品可直接測(cè)定。樣品用量少,只需幾毫克幾微克。不易作含水樣品的分析。定量分析靈敏度差,準(zhǔn)確度低,主要用于定性分析。二、基本原理 振動(dòng)能級(jí)(產(chǎn)生紅外吸收曲線和的原因):當(dāng)分子受到一定頻率紅外照射后,分子吸收能量,從振動(dòng)能級(jí)基態(tài)躍遷到激發(fā)太,振輻增大,分子位能增大,在紅外吸收譜圖上,就產(chǎn)生了一個(gè)峰。 振動(dòng)形式:伸縮振動(dòng)彎曲振動(dòng) 振動(dòng)自由度(基頻峰數(shù)目):1非線性分子:f3N62線性分子: f3N5 基頻峰與泛頻峰(紅外吸收峰數(shù)目):分
33、子振動(dòng)形式不同,但振動(dòng)頻率相同,在譜圖上,兩種不同振動(dòng)形式產(chǎn)生的峰的峰位相同,即只出一個(gè)峰,這種現(xiàn)象叫簡(jiǎn)并。分子振動(dòng)時(shí),若偶極矩變化為零,屬于紅外非活性振動(dòng),不能產(chǎn)生紅外吸收峰。 產(chǎn)生紅外吸收的必要條件:1吸收適當(dāng)頻率紅外線,產(chǎn)生振動(dòng)能級(jí)躍遷。LV2振動(dòng)過(guò)程中0,即瞬間耦極矩有變化符合以上兩點(diǎn)的振動(dòng)屬紅外活性振動(dòng)。 特征峰與相關(guān)峰特征峰:在紅外吸收光譜中,凡可用于鑒別官能團(tuán)存在的吸收峰,稱為特征吸收峰,簡(jiǎn)稱特征峰或特征頻率。相關(guān)峰:在紅外吸收光譜中,由一個(gè)官能團(tuán)所產(chǎn)生的一組相互依存的特征峰,稱為相關(guān)吸收峰,簡(jiǎn)稱相關(guān)峰。3特征區(qū)與指紋區(qū)特 征 區(qū)指 紋 區(qū)范 圍40001250112504001
34、特 點(diǎn)吸收峰數(shù)少,峰強(qiáng),易辨認(rèn)受分子其它因素影響較少的鍵或集團(tuán)的振動(dòng)頻率特征性強(qiáng)譜帶細(xì)密,重疊復(fù)雜,強(qiáng)度較弱反應(yīng)細(xì)微變化,對(duì)結(jié)構(gòu)有高度敏感性 吸收峰位置及影響因素內(nèi)部因素:如:誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)、氫鍵等。外部因素:如:溶劑影響、溫度影響等。 吸收峰的強(qiáng)度1影響因素:躍遷幾率:基態(tài)分子中很少部分吸收某種頻率紅外線,產(chǎn)生振動(dòng)能級(jí)躍遷而處于激發(fā)態(tài)。躍遷過(guò)程中激發(fā)態(tài)分子占總分子的百分?jǐn)?shù),稱為躍遷幾率。譜帶的強(qiáng)度即躍遷幾率的強(qiáng)度。影響:躍遷幾率與振動(dòng)過(guò)程中偶極矩變化()有關(guān),越大,躍遷幾率越大,譜帶強(qiáng)度越大。振動(dòng)過(guò)程中極矩變化還與分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱性有關(guān),對(duì)稱性越強(qiáng),變化越小。2譜帶強(qiáng)度劃分:用絕對(duì)強(qiáng)度,摩爾
35、吸光系數(shù)描述,以大小分為非常強(qiáng)譜帶、中等強(qiáng)度譜帶等。三、紅外分光光度計(jì)了解色散型紅外分光光度計(jì)個(gè)部分結(jié)構(gòu),如:光源、色散元件、檢測(cè)器、吸收池等,熟悉干涉型紅外分光光度計(jì)的特點(diǎn)。四、紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系熟悉紅外光譜的九個(gè)區(qū)段(40004001),熟悉各類有機(jī)化合物的吸收光譜。五、紅外光譜定性分析 掌握已知物結(jié)構(gòu)鑒定方法及未知物結(jié)構(gòu)測(cè)定方法。第五章 色譜法概論【要求】1熟悉色譜法的一般操作過(guò)程和常用參數(shù)。2掌握吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜和凝膠色譜的基本原理。【內(nèi)容】一、色譜過(guò)程是一種基于組分在兩相間“差速遷移”的分離過(guò)程 色譜過(guò)程中相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一相稱為“流動(dòng)相”;相對(duì)靜止的一相稱為“固定相
36、”,組分分子在兩相之間通過(guò)吸附、分配、離子交換和分子大小的不同達(dá)到分離的目的。二、色譜過(guò)程中最常用的熱力學(xué)參數(shù)是分配系數(shù)和容量因子 分配系數(shù)和容量因子的不同是色譜分離的前提。第六章 經(jīng)典液相色譜法【要求】1熟悉各種色譜技術(shù)的基本原理。2掌握各種色譜技術(shù)的操作和應(yīng)用。3了解判斷分離率的指標(biāo)?!緝?nèi)容】一、概述 色譜法是一種物理和物理化學(xué)分離分析的方法,混合在流動(dòng)相和固定相兩相間發(fā)生分配而達(dá)到分離和純化。色譜法有多種類型,也有多種分類方法,如按色譜過(guò)程的原理及操作形式以及固定相與流動(dòng)相的聚集狀態(tài)等分類。二、基本原理按動(dòng)力學(xué)原理:按平衡原理:三、吸附色譜法 溶質(zhì)基于吸附現(xiàn)象獲得分離,即溶質(zhì)在固定相與流
37、動(dòng)相之間吸附與解吸的動(dòng)態(tài)平衡。 吸附等溫線:在給定溫度下當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)溶質(zhì)在兩相中的濃度作圖,有三種類型,即線性、凸型及凹型。 洗脫曲線:對(duì)應(yīng)吸附等溫線三種類型,反應(yīng)在洗脫曲線也有三種類型,即對(duì)稱型高斯曲線(鐘形峰)、拖尾峰與前沿峰。 吸附劑:吸附劑的性質(zhì)直接影響K值。常用的吸附劑有硅膠、氧化鋁和活性炭。 洗脫劑:改變洗脫劑的種類及其配比可調(diào)節(jié)K值,而使樣品得到較為滿意的分離。四、分配色譜法 將某一溶劑涂布在擔(dān)體上,溶質(zhì)在固定液和流動(dòng)相之間分配,各組分因分配系數(shù)的不同而達(dá)到分離。K=Cs/Cm 固定液與流動(dòng)相的選擇,是決定分配色譜分離好壞的主要因素。 若固定劑的極性大于流動(dòng)相者稱為正相色譜,反之
38、稱為反相色譜。五、離子交換色譜法 根據(jù)離子在兩相之間發(fā)生交換,因各離子交換的差異或?qū)粨Q劑親合力的差異而到分離。 離子交換樹脂分陽(yáng)離子交換樹脂與陰離子交換樹脂二大類。 根據(jù)分離對(duì)象來(lái)選擇離子交換樹脂,同時(shí)必須考慮其特性。如交聯(lián)度、交換容量等。六、凝膠色譜法 凝膠色譜為排阻色譜,由于其K1,其分配等溫線呈線性,洗脫峰一般為對(duì)稱高斯曲線。 凝膠類型有:葡聚糖凝膠、聚丙酰胺凝膠、瓊脂凝膠及多孔玻璃。對(duì)非水溶液樣品的分離,可采用聚苯乙烯凝膠。七、平面色譜法 比移值(Rf):其數(shù)值在01之間。 TLC的操作:分制板、活化、點(diǎn)樣、展開(kāi)、定位和顯色等步驟。 展開(kāi)劑的選擇及其相關(guān)因素:應(yīng)用條件選擇的三角表,根
39、據(jù)樣品的性質(zhì),可選擇相應(yīng)的固定相的活性與流動(dòng)相的極性。 展開(kāi)方式:有圓形法、離心法、上行法及平臥展開(kāi)法等。此外還可應(yīng)用特殊展開(kāi)技術(shù)如連續(xù)展開(kāi)、分級(jí)展開(kāi)、單向多次展開(kāi)、雙向展開(kāi)及SRS技術(shù)、鍥形技術(shù)和梯度技術(shù)等。 定性:根據(jù)Rf值定性,注意影響Rf值的因素。為了提高重現(xiàn)性,可采用相對(duì)比移值(Rst)定性,或采用多種溶劑系統(tǒng)展開(kāi)法。 定量:直接測(cè)定與洗脫測(cè)定。八、干柱色譜法 利用吸附劑填充柱,使溶質(zhì)在固定相與流動(dòng)相之間分配而達(dá)到分離。第七章 氣相色譜法【要求】1熟悉色譜柱的制備及熱導(dǎo)、氫焰檢測(cè)器的應(yīng)用。2熟悉氣相色譜在定性、定量方面的應(yīng)用?!緝?nèi)容】一、概述 以氣體作為流動(dòng)相樣品經(jīng)氣化后在色譜柱內(nèi)達(dá)
40、到分離。二、基本原理 流出曲線:死時(shí)間(TM)、死體積(VM)、保留時(shí)間(TR)、保留體積(VR)、調(diào)整保留時(shí)間(TR)、調(diào)整保留體積(VR)、半峰寬(h1/2)、底寬(W)、比保留體積、相對(duì)保留流值、標(biāo)準(zhǔn)偏差()等參數(shù)。 塔板理論: N=16()2=16()2H=()2Neff=16()2=()2×N 速率理論:H=A+B/+C三、流動(dòng)相 即載氣僅起推動(dòng)樣品前進(jìn)的作用,但不同載氣對(duì)檢測(cè)器的靈敏度影響不同。四、色譜柱 分為氣-固色譜柱和氣-液色譜柱二大類。 擔(dān)體:在G-S色譜柱中為固定相,在G-L色譜柱中為支持體,其上涂布固定液。但擔(dān)體表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)及其預(yù)處理,決定著擔(dān)體的色譜性能,
41、并有多川類型。 固定液:選擇好固定液是分析成敗的關(guān)鍵,原則上利用相似相溶原理。對(duì)極性化合物利用極性固定液,組分按極性小、大順序流出。非極性化合物用非極性固定液,組分按沸點(diǎn)順序分離。五、檢測(cè)器 為測(cè)量組分含量的變化以電信號(hào)顯示記錄。 熱導(dǎo)檢測(cè)器:濃度型檢測(cè)器,不同組分其熱導(dǎo)系數(shù)不同而達(dá)檢測(cè)目的。 氫火焰離子化檢測(cè)器:為質(zhì)量型檢測(cè)器,樣品通過(guò)熱解電離并產(chǎn)生電流而檢測(cè)。 其他:如電子捕獲、火焰光度檢測(cè)器等。六、定性 利用保留值定性。 利用保留值的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律定性。 聯(lián)用技術(shù)定性。七、定量 外標(biāo)法(標(biāo)準(zhǔn)曲線法)。 歸一化法:當(dāng)定量只要求測(cè)各組分的相對(duì)含量時(shí)可用此法,但必須每一組分均有信號(hào)檢測(cè)。 內(nèi)標(biāo)法:定
42、量加入一純物質(zhì),測(cè)定內(nèi)標(biāo)物與待測(cè)組分的信號(hào),同時(shí)測(cè)定其相對(duì)應(yīng)答值,從而求出待測(cè)組分含量。Pi%=K×100第八章 高效液相色譜法【要求】1熟悉HPLC的基本原理。2掌握固定相與流動(dòng)相的選擇。【內(nèi)容】一、概述 與一般液相色譜相似有L-S色譜,L-L色譜、離子交換色譜與凝膠色譜。二、基本原理 樣品的分離取決于在二相中的分配。一種物質(zhì)的保留和分配,由熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩組參數(shù)所決定,它們幾乎彼此無(wú)關(guān),但可通過(guò)選擇最佳條件獲得較理想的分離。在選擇固定相與溶劑系統(tǒng)后,影響HPLC效率的因素主要有:流動(dòng)相的線速度、顆粒直徑、柱直徑及溶質(zhì)的擴(kuò)散等。三、固定相 L-S吸附色譜:薄殼型、全多孔微粒型。 化
43、學(xué)鍵合相色譜:將各種不同的有機(jī)團(tuán)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)鍵合到擔(dān)體表面代替一般涂布的固定液,有酯化鍵合(Si-O-C型)、硅烷化鍵合(Si-O-Si-C型)、Si-O-Si-N鍵合及離子性鍵合相。 離子對(duì)色譜:在色譜分離的過(guò)程中,流動(dòng)相中被分離的有機(jī)離子Q+,與固定相中或流動(dòng)相中帶相反電荷的平衡離子X(jué)相結(jié)合,生成離子對(duì)化合物QX,然后QX在兩相之間進(jìn)行分配而達(dá)到分離。四、流動(dòng)相 在固定相選定后,流動(dòng)相的種類及其配比,能顯著地影響分離效果。因此,流動(dòng)相的選擇很重要。溶劑的極性是重要依據(jù),如正相色譜,可選用弱極性或中等極性溶劑;若為反相色譜,一般以水為流動(dòng)相的主體,并加入不同配比的有機(jī)溶劑作調(diào)節(jié)劑。流動(dòng)相的選
44、擇和優(yōu)化是一件經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工作,學(xué)會(huì)用七點(diǎn)法選擇流動(dòng)相的一般方法。五、檢測(cè)器 常用檢測(cè)器有可變波長(zhǎng)可見(jiàn)-紫外檢測(cè)器,熒光檢測(cè)器、示差折光檢測(cè)器。第九章 核磁共振波譜法【要求】1了解核磁共振儀的基本結(jié)構(gòu)和常用化學(xué)位移經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式2熟悉核磁共振的基本原理,自旋偶合系統(tǒng)的判斷,一級(jí)圖譜的解析。3掌握化學(xué)位移的產(chǎn)生及其影響因素,自旋偶合和分裂。【內(nèi)容】一、概述 具有磁性的原子核在強(qiáng)磁場(chǎng)中能產(chǎn)生核自旋能級(jí)的分裂,當(dāng)受到一定頻率的無(wú)線電波照射時(shí),自旋核可吸收能量由低能態(tài)躍遷到高能態(tài);同種磁性核由于所處的化學(xué)環(huán)境不同,吸收的能量也不同,此即核磁共振。二、基本原理 原子核的自旋:某些原子核有自旋現(xiàn)象,原子核的
45、自旋可產(chǎn)生磁矩。有自旋現(xiàn)象的核稱為磁性核。 原子核的磁化:核磁矩的空間量子化和能級(jí)分裂:當(dāng)磁性核置于外磁場(chǎng)時(shí),其自旋軸不能任意排列而具一定方向。自旋取向數(shù)=2I+1。每個(gè)取向?qū)?yīng)一特定的能量狀態(tài)。核的進(jìn)動(dòng):核自旋所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)作用,核在垂直于外磁場(chǎng)的平面上旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)動(dòng)的頻率為:H0/2 核的共振:當(dāng)電磁波的能量等于原子核兩個(gè)自旋能級(jí)的能量差時(shí),核吸收能量并產(chǎn)生共振。核磁共振必須滿足以下條件:1磁性核;2具有外磁場(chǎng);3照射頻率等于核進(jìn)動(dòng)頻率:0H0/2 核的馳豫:在室溫下兩種能態(tài)磁性核的數(shù)目遵從波茨曼分布,其方程式如下:n+/n-eE/kTeghH0/2pkTn+為基態(tài)的粒子數(shù),n-為激發(fā)態(tài)的粒子數(shù),k為波茲曼常數(shù)。對(duì)于原子核來(lái)說(shuō),由于兩能級(jí)的能量差很小,因此,兩能級(jí)的原子核數(shù)之差很小,即基態(tài)的核數(shù)目略多于激發(fā)態(tài)的核數(shù)目。激發(fā)態(tài)的核通過(guò)非輻射途徑損失能量而恢復(fù)至基態(tài)的過(guò)程稱為馳豫,弛豫是保持核磁信號(hào)有一定強(qiáng)度
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