仪器分析简答题
按电磁辐射的本质分为：原子光谱和分子光谱；按辐射能量传递的方式可分为三种基本类型：吸收光谱法（原子吸收光谱法、紫外—可见分光光度法、红外吸收光谱法、核磁共振波谱法、电子自旋共振波谱法）发射光谱（原子发射光谱法、X射线荧光光谱法、荧光光谱法、磷光光谱法、化学分光法）和散射光谱法。
8 常见分光系统的组成及各自特点。
1单色器：用来产生单色光速的装置；2滤光片：分为吸收滤光片（适用于可见光）和干涉滤光片（适用于紫外、可见、红外光区）；3光栅：由多缝干涉和单缝衍射联合作用的色散作用；4棱镜：对光的色散基于光的折射现象；5狭缝：狭缝越小，精密度越高，但是入射光线强度减弱。
9、原子吸收的背景有哪几种方法可以校正？（1）氘灯背景校正技术（2）Zeeman效应背景校正技术（3）谱线自吸收背景校正。
10、请分别阐述紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计、原子吸收分光光度计的单色器在仪器中相对于其他部件所在的位置及起到的作用。
紫外-可见分光光度计：单色器：将来自光源的光按波长的长短顺序分散为单色光并能随意调节所需波长光的一种装置（激发光源和试样池之间）；荧光分光光度计：1.激发单色器（光源和样品池之间）（激发发射光）2.发射单色器：分析样品发射出来的荧光结构（样品池和光电倍增管之间）滤去暗色光；原子吸收分光光度计：单色器是用于从激发光源的复合光中分离出被测元素的分析线的部件（原子化器和检测器之间）
11、荧光强度和分子结构之间有什么关系？
1、具有大的共轭双键（π键）体系；
2、具有刚性平面构型
3、环上取代基是给电子取代集团；
4、其最低电子激发单重态为（π，π*）型
12、哪些环境因素可以影响荧光强度？
1.、溶剂的影响；2、介质酸碱度的影响；
3、介质的温度和粘度的影响；
4、有序介质的影响：如表面活性剂
13、紫外可见光光度法分析中选择测定波长的原则是什么？某一种有色物质的吸收光谱你认为选择哪一种波长进行测定比较合适？选择最强吸收带的最大吸收波长为测定波长，避开干扰成分。当最强吸收峰的峰形比较尖锐时，往往选用吸收稍低，峰形邵平坦的次强峰或肩峰进行测定。选择最大吸收波长或次强峰所对应的吸收波长。
14、火焰原子化器的结构由哪几部分组成，作用分别是什么？
由雾化器、预混合室和燃烧器、燃气和助燃气气路控制系统。雾化器能使试液变为细小的雾滴，并使其与气体混合成为气溶胶。预混合室主要是除大雾滴，并使燃气和助燃气充分混合，以便在燃烧时得到稳定的火焰。其中的扰流器可使雾滴变细，同时可以阻挡大的雾滴进入火焰。燃烧器是试液、雾粒、助燃气和燃烧气的混合气体喷出并燃烧的装置。其作用是产生火焰。
15、什么是荧光的激发光谱？什么是荧光的发射光谱？
答：由于分子对光的选择性吸收，不同波长的入射光具有不同的激发频率。如果固定荧光的发射波长（即测定波长）而不断改变激发光（即入射光）的波长，并记录相应的荧光强度，所得到的发光强度对激发波长的谱图称为荧光的激发光谱。如果固定激发光的波长和强度而不断改变荧光的测定波长（即发射波长），并记录相应的荧光强度，所得到的发光强度对发射波长的谱图则为荧光的发射光谱。
16、有光电倍增管存在的光谱仪器有？
紫外/可见/近红外分光光度计、原子吸收分光光度计、发光分光光度计、荧光分光光度计、拉曼分光光度计，其他液相或气相色谱如X光衍射仪、X光荧光分析和电子显微镜等。
18、原子吸收光谱法的物理、化学干扰都有哪些？如何消除干扰？
1、物理干扰：是指试样在转移、蒸发和原子化过程中，由于试样任何物理特性（如粘度、表面张力、密度等）的变化而引起的原子吸收强度下降的效应。物理干扰是非选择性干扰。
A、配制与被测试样相似组成的标准样品，是消除物理干扰最常用的方法。
B、可采用标准加入法；
C、稀释法
2、化学干扰：是由于液相或气相中被测元素的原子与干扰物质组分之间形成热力学更稳定的化合物，从而影响被测元素化合物的解离及其原子化。化学干扰是一种选择性干扰。
消除化学干扰的方法有：改变火焰类型、改变火焰特性、加入释放剂、加入保护剂、加入缓冲剂、采用标准加入法
19、原子吸收谱线变宽的主要因素有哪些？
原子吸收谱线变宽原因，一方面是由激发态原子核外层电子决定，如自然宽度；一方面是由于外界因素，多普勒变宽，碰撞变宽，场致变宽，自吸变宽等。
20、说明荧光发射光谱的形状通常与激发波长无关的原因。
由于荧光发射发生于第一电子激发态的最低振动能级，只与能级有关
21、有机化合物产生紫外-可见吸收光谱的电子跃迁有哪些类型？
n→π﹡跃迁，π→π﹡跃迁，n→σ﹡跃迁，电荷转移跃迁。
22、简单说明紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法、原子吸收光谱法的定量原理和依据是？紫外可见光谱法：Lambert-Beer定律：在一定波长处被测定物质的吸光度与其浓度呈线性关系;荧光光谱法：发射出的荧光强度I f = kc；原子吸收光谱法：光吸收定律A= - l g T = kc , A与试样溶液中待测元素浓度c成正比。
23 请简述质谱仪的组成有：电子学系统、真空系统；分析系统：是核心系统，包括离子源、质量分析器、质量检测器；计算机系统
24请简述质谱仪的主要性能指标：质量范围；分辨率；灵敏度；质量轴的准确性；质量轴的稳定性；离子丰度的稳定性；扫描速度
25 有机分子质谱中的主要裂解形式。
1、α—裂解C-X或C=X基团α键的裂解
2、β—裂解1苄基裂解2烯丙基裂解3麦氏重排裂解4 RDA裂解5八元环过渡态氢重排β-裂解
26论述磁分析器、四极滤质器、飞行时间质量分析器在仪器结构、工作原理上的差异。磁分析器仪器结构：分为单聚焦和双聚焦磁分析器两种。单聚焦磁分析器是处于扇形磁场中的真空扇形容器。双聚焦磁分析器是将一个扇形静电场分析器置于离子源和扇形磁场分析器之间。工作原理：基于磁偏转原理，使不同质荷比的离子束按空间位置分开的一种质量分析器。
四极滤质器仪器结构：由四根棒状电极组成。工作原理：由直流和射频叠加的四极场构成。不同质荷比的离子在给定场参数下，在其中作轨道稳定或不稳定的运动，稳定的离子被收集，不稳定的离子被滤除。
飞行时间质量分析器仪器结构：一根长、直的离子漂移管。工作原理：由离子源产生的离子加速后进入无场漂移管，并以恒定速度飞向离子接收器。离子质量越大，到达接收器所用时间越长，反之所用时间越短，根据这一原理，可以把不同质量的离子按m/z值大小进行分离。
38 论述真空系统对质谱仪的重要性。
1、保证离子源中灯丝的正常工作
2、保证离子在离子源和分析器正常运行
3、消减不必要的离子碰撞、散射效应、复合效应、离子-分子效应
4、减小本底和记忆效应等
39 比较不同离子源对有机分子质谱图的影响。
电子轰击源：大量的碎片离子峰，提供了丰富结构信息，使化合物具有特征的指纹谱，同时有标准质谱图可以检索，多数情况下得不到分子离子峰；化学电离源：电离能小，质谱峰数少，图谱简单，不是标准质谱，难以进行库谱检索；场电离源：产生碎片较少，主要产生分子离子M+和（M+1）+峰，质谱图简单，分子离子峰易于识别；场解吸电离源：质谱信号简化，只见分子离子峰或质子化的准分子离子峰，以准分子离子（M+1）+为基峰，无碎片离子峰；快原子轰击源：会产生较强的分子离子、准分子离子（M±1）+或以
其为基峰，复合离子以及其他碎片离子提供较丰富的结构信息；激光解吸电离源：得到的质谱为分子离子、准分子离子、少量碎片离子和多电荷离子
40 简述化学电池的组成。
答：化学电池通常可分为原电池和电解池。他们是属于两种相反的能量转换装置。原电池中电极上的反应自发的进行，利用电池反应产生的化学能转变为电的电池。电解池是由外加电源强制发生电池反应，以外部供给的电能转变为电池反应产物的化学能。构成原电池有三条件：一是电极材料，这可以是两种金属活动性不同的金属或由金属和其他能导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成；二是两电极必须浸在电解质溶液中；三是两电极之间要用导线连接。一个电极发生氧化反应，称为阳极；另一个电极发生还原反应，称为阴极。若电池与一外加电源相连，当外加电源的电动势大于电池的电动势，电池接受电能而充电，电池就成为电解池。这时阳极作为正极，阴极作为负极。
41请简述电分析方法的分类。
答：1、伏安法和极普法2、电位分析法：分为电位法和电位滴定法3、电解和库伦分析法4、电导分析法
8 请简述电分析化学方法的特点。
答：（1）分析速度快（2）选择性好（3）仪器简单、经济、易于微型化。
（4）灵敏度高（5）一般测量物质的活度而非浓度，可在生理、医学上广泛应用。（6）易于实现自动化（7）可用于各种化学平衡常数的测定以及化学反应机理和历程的研究。
9 如何消除电位法测定中溶液的液接电位？答：使用盐桥代替两种溶液的直接接触，可基本消除液接电位。
10为什么不能测定电极的绝对电位？通常使用的电极电位是如何得到？
目前还无法测量单个电极的电位绝对值，而只能使另一个电极标准化，通过测量电池的电动势来求得被测电极的电位。实际应用中以氢电极为标准（设为0），将它与饱和甘汞电极组成电池，所测得的电池电动势即为饱和甘汞电极的电极电位。
6 pH 玻璃电极基本构造和作用原理。
答：基本构造：电极腔体（玻璃管）、内参比溶液、内参比电极、敏感玻璃膜
作用原理：玻璃电极在水中浸泡后，形成一层很薄的溶胀硅酸层（水化层）。膜外表面的Na+与水中的H+ 交换， 表面形成水合硅胶层 。在水化层，玻璃上的H+与溶液中H+发生离子交换而产生相界电位，由于玻璃膜内、外表面的性质基本相同，玻璃电极的电位应包括内参比电极的电位，又由于内参比溶液中的 H+ 活度（α2）是固定的,则经换算可得 φ玻 = K - 0.059 pH 试液 (25 ℃) 上式表明：φ玻与pH 成线性关系，故可用于测定溶液pH 值
8 请简述pH 玻璃电极的实用定义？
答：当使用玻璃电极测量PH 时，与饱和甘汞参比电极组成电池。当用该电池测量PH 标准溶液和未知溶液时，将两电动势方程相减，则有：PHX=PHS+(EX-ES)/0.059 (25℃时，x 表示未知溶液，s 表示标准溶液)，此即为pH 的实际定义式。
9电位分析法测量原理是什么？
答： 电位分析法：通过在零电流条件下测定两电极间电位差（原电池电动势）来测定某物质含量的方法。理论依据——Nernst 方程（表示电极电位φ与溶液中待测离子活度a 间的定量关系）活度——电解质溶液中离子实际发挥作用的浓度，也称有效浓度。
对于氧化还原体系： Ox + ne- = Red
对于金属电极（还原态为纯金属，活度定为1）：测定电极电位，就可确定离子的活度（或在一定条件下确定其浓度），即电位测定法的原理。
10 电位分析法可以分成哪两种类型？依据的定量原理是否一样？它们各有何特点？ 答: 1.直接电位法：选择合适的指示电极和参比电极浸入待测溶液中组成原电池，测量原电池的电动势，根据能斯特方程直接求出被测组分活度（浓度）的方法。优点：测量直接方便，不破坏溶液，适于有色、 浑浊液体的pH 值的测定；缺点：玻璃膜薄，易损
d
Re Ox
O
Ox/Red ln a a nF RT +=??
2. 电位滴定法：在滴定过程中在滴定容器内浸入一对电极，则根据电极电位的突变（电极突跃）指示滴定终点的滴定分析方法。1 准确度高2 可用于无优良指示剂、浑浊液、有色液3 可用于连续滴定、自动滴定、微量滴定、非水滴定4 可用于热力学常数的测定，如弱酸、弱碱的离解常数、配合物稳定常数等。5 操作麻烦、数据处理费时
11 玻璃电极的pH 适用范围是多少？
答：φ玻与pH在一定浓度范围（pH 1～9）成线性关系：碱差或钠差：pH > 9，pH测< pH真→负误差（电极选择性不好，对Na+也有响应）
酸差：pH < 1，pH测> pH真→正误差（H2O活度下降，而H+靠H3O+ 传递，导致到达表面的表观H+活度下降，实际pH值比真实值偏高）
故．玻璃电极的使用范围：pH =1-9（不可在有酸差或碱差的范围内测定）
12 能否通过测定电池电动势求得弱酸或弱碱的电离常数？试举例说明。
答：能，以一定浓度的醋酸溶液为例，将玻璃电极和甘汞电极插入待测溶液中组成原电池，即Ag/Ag(0.1mol/L)/玻璃膜/试液∥KCl(饱和)，Hg2Cl2/Hg 两电极之间连接一个毫伏电位计，用来指示电极电位的变化。用标准缓冲液定位，然后用NaOH标准溶液滴定待测溶液，通过玻璃电极电位的变化确定等当点，测得玻璃电极的电位E对滴定剂体积V
作图，得到滴定曲线，可得出滴定终点及滴定终点时所消耗的NaOH的体积。由于对于一元弱酸在溶液中平衡为 HA = H+ + A- Ka =[A-][H+]/[HA]，当滴定分数为50%时，半中和点时，[A-]=[HA]，即Ka = [H+]， pKa=pH 从而可以得出的醋酸溶液的电离常数。
6 影响热重分析的主要因素有哪些？
答:热重分析（ Thermogravimetric Analysis ，TG）是指程序温度下，测量物质的质量变化与温度关系的技术（⊿m- t ）。主要是根据样品在热环境中发生化学变化、分解、成分改变时可能伴随着质量的变化。其影响因素主要有升温速度、气氛、样品的粒度和用量、试样皿（坩锅）四种。
23 色谱法可以分为哪些类型，其所遵循的分类原则是什么？
答：按流动相分为气相色谱（GC）液相色谱（LC）超临界流体色谱（SFC）
按操作形式分柱色谱、平面色谱和毛细管电泳；按机理分吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱和排阻色谱
24 简述提高色谱分离度的方法有？
答：1通过选择合适的固定相达到提高分离度的效果，改变流动相组分比例能提高分离效果3. 不同样品改变不同参数如改变PH值、换柱子、降低进样量、降低流速、柱温、降低程序升温速率等具体问题具体分析4. 改变洗脱剂的比例等5. 增加柱温。6.可以通过降低塔板高度以及增加相对保留时间两个方面来实现。在液相色谱实践中，色谱柱的分离效能虽然可以通过更换高效色谱柱、调整最佳流速等手段来控制，但更多情况下还是保留时间的调整更为来的方便。
三问答题
25 简述色谱法定性、定量分析的方法。
答：色谱定性是鉴定试样中各组分，即每个色谱峰是何种化合物。基于色谱分离的主要依据是保留值，包括保留时间，保留体积、相对保留值，即选择性因子和保留指数等。亦可基于检测器给出选择性响应信号及其他结构分析仪器联用定性。
1保留值定性与已知物对照定性，色谱保留值与分子结构有关，但缺乏典型的分子结构特征，因而只能鉴定已知物，而不可能鉴定未知的新化合物。
其他定性方法，主要有按保留值经验规律定性。
2选择性检测响应定性，色谱仪器一般配置通用型和选择性检测器，前者对所有化合物均有响应，后者只对某些类型化合物有响应。
3色谱-结构分析仪器联用;它是将分析仪器作为色谱检测器，色谱的高分离能力与结构分析仪器的成分鉴定能力相结合，使各种色谱联用技术成为当今最有效的复杂混合物成分分离、鉴定技术。色谱定量分析的依据是被测物质的量与它在色谱图上的峰面积（或峰高）成正比。数据处理软件（工作站）可以给出包括峰高和峰面积在内的多种色谱数据。
因为峰高比峰面积更容易受分析条件波动的影响，且峰高标准曲线的线性范围也较峰面积的窄，因此，通常情况是采用峰面积进行定量分析。分为内标法、外标法、和峰面积归一化法。
26 请简述色谱踏板理论及其对色谱实验的指导意义。
答：塔板理论将色谱柱看作一个分馏塔，待分离组分在分馏塔的塔板间移动，在每一个塔板内组分分子在固定相和流动相之间形成平衡，随着流动相的流动，组分分子不断从一个塔板移动到下一个塔板，并不断形成新的平衡。一个色谱柱的塔板数越多，则其分离效果就越好。塔板理论的四个基本假设：1在柱内1个理论塔板高度内组分分配瞬间达到平衡。2流动相进入色谱柱非连续而是脉动式的（间歇式的），每次进流动相为一个塔板体积。3样品和流动相均加在第0号塔板上，且忽略样品沿柱方向上的纵向扩散。4分配系数在各塔板上是常数。指导意义：1.从热力学角度解释了色谱流出曲线的形状和浓度极大点的位置，提出了评价柱效高低的n和H的计算式。2.当色谱柱长度一定时，塔板数n越大（塔塔板高度H越小），被测组分在柱内被分配的次数越多，柱效能则越高，即使分配系数只有微小的差别，仍可获得好的分离效果。所得色谱峰越窄。3.不过不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同，用有效塔板数和有效塔板高度作为衡量柱效能的指标时，应指明测定物质。
27 试回答色谱流出曲线可以提供哪些信息？
基线：色谱峰：保留值；保留时间（tR）：死时间（tM）：tM = L / u （其中L为柱长; u 为流动相平均线速度）调整保留时间tR’：保留体积VR ：死体积VM ：调整保留体积VR’：
峰高(h)：区域宽度：半峰宽(W1/2)：标准偏差(σ)：峰面积：对称因子
由色谱流出曲线可以实现以下目的：1根据色谱峰的数目，可以判断试样中所含组分的最少个数。2根据色谱峰的保留值进行定性分析。3依据色谱峰的面积或峰高进行定量分析。4依据色谱峰的保留值以及峰宽评价色谱柱的分离效能。
28 试论述色谱速率理论的主要内容及其对色谱法的指导意义
答：在塔板理论的基础上导出了塔板高度H与载气线速度u的关系H=A+B/u+Cu
A：涡流扩散项；B：纵向扩散项； C：传质阻力项； H：理论塔板高度；u：流动相的平均线速度由上式：减小A、B、C三项可降低H，提高柱效；存在着最佳流速。指导意义：1、可以看出组分分子在柱内运行的多路径与涡流扩散、浓度梯度所造成的分子扩散及传质阻力使气液两相间的分配平衡不能瞬间达到等因素是造成色谱峰扩展柱效下降的主要原因。 2、通过选择适当的固定相粒度、载气种类、液膜厚度及载气流速可提高柱效。
3、各种因素相互制约，如载气流速增大，分子扩散项的影响减小，使柱效提高，但同时传质阻力项的影响增大，又使柱效下降；柱温升高，有利于传质，但又加剧了分子扩散的影响，选择最佳条件，才能使柱效达到最高。
4、分别说明气相色谱仪中的TCD、FID、ECD、FPD、NPD检测器的工作原理。
答：TCD:热导检测器，依据每种物质都具有导热能力，组分不同则导热能力不同以及金属热丝（热敏电阻）具有电阻温度系数这两个物理原理而制成的。
FID：氢火焰离子化检测器，是以氢气和空气燃烧的火焰为能源，含碳有机物在火焰中燃烧产生离子，在外加的电场作用下，离子定向运动形成离子流，微弱的离子流经过高电阻，放大转换为电压信号被记录仪记录下来，或经A/D转换被计算机记录下来，得到色谱峰。
ECD：电子捕获检测器，是一种用63Ni或3H作放射源的离子化检测器。
FPD：火焰光度检测器，它实际上是一个简单的发射光谱仪，用一个温度2000—3000K的富氢火焰作发射源。当有机磷、硫化合物进入富含氢火焰中燃烧时，产生HPO碎片，分别发出480—600nm特征波长的光，以适当的滤光片分光，然后经光电倍增管把光强度转变成电信号进行测量，经放大后由记录仪记录。
NPD：氮磷检测器，一种质量检测器，适用于分析氮，磷化合物的高灵敏度，高选择性检测器，它是将一种涂有碱金属盐类化合物的陶瓷珠，放置在燃烧的氢火焰和收集极之间，当试样蒸气和氢气流通过碱金属盐表面时，含氮、磷的化合物便会从被还原的碱金属蒸气上获得电子，失去电子的碱金属开成盐再沉积到陶瓷珠的表面上。
5、气液色谱和气固色谱的不同之处？（气液色谱的优点）
答：1）分离效率高、高选择性：复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。2）灵敏度高：可以检测出μg.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量。3）分析速度快：一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。4）应用范围广：适用于沸点低于400℃的各有机或无机试样的分析。
6、气相色谱操作中如何选择载气种类及速度？
答: 载气的选择首先要适应所用的检测器的特点。其次要考虑载气对柱效和分析速度的影响，载气的扩散系数与其相对分子质量的平方根成反比。当载气线速低时，一半选用扩散系数小即相对分子质量大的氮气、氩气做载气，降低组分在载气中的扩散。2、载气线速高时，选用扩散系数大、相对分子质量较小的氢气、氦气作载气，可提高气相传质速度。(实际上，为加快分析速度，一般采用稍高于最佳线速的载气线速。)
7、气相色谱中色谱柱的使用上限温度取决于什么？
答:柱温的选择要兼顾热力学和动力学因素对分离度的影响，兼顾分离和分析速度等多方面的因素。一般情况下的柱温选择，首先要考虑的是固定液的最高使用温度，一般是低于最高使用温度。使用毛细管柱上限温度应比填充柱低最好比其固定液的最高使用温度低50-70度。某些固定液有最低操作温度即凝固点温度，一般操作温度应选择在凝固点温度以上。
8、气相色谱中常采用程序升温原因？
答：程序升温气相色谱是指在一分析周期内，柱温呈线性或非线性增加，一些宽沸程的混合物，其低沸点组分，由于柱温太高而使色谱峰变窄、互相重叠；而其高沸点组分又
因柱温太低、洗出峰很慢、峰形宽且平。采用程序升温分离分析，它使混合物沸点不相同的组分能在最佳的温度下洗出色谱柱，以改善分离效果，缩短分析时间。
9、气相色谱毛细管柱与普通填充柱相比，其优势在哪里？
答：气相色谱毛细管柱用内壁涂渍一级薄而均匀的固定液膜的毛细管代替填充柱（1）分离效率高：比填充柱高10～100倍；（2）分析速度快：用毛细管色谱分析比用填充柱色谱速度（3）色谱峰窄、峰形对称。较多采用程序升温方式；（4）灵敏度高，一般采用氢焰检测器（5）涡流扩散为零。可以分析复杂的试样样品用量少。已成为分离复杂多组分混合物、及多项目分析的主要手段
11 高效液相色谱仪的主要组成部分。
答：包括：流动相溶剂储器—过滤器—溶剂流量比例调节阀和混合室—输液泵—脉动阻尼器—放空阀—反压控制器—进样阀—色谱柱—检测器
12 简述紫外吸收检测器的组成与工作原理。
答：组成：主要由光源、单色器、流通池或吸收池、接收和电测器件组成。工作原理：其工作原理是Lambert-Beer定律，即当一束单色光透过流动池时，若流动相不吸收光，则吸收度A与吸光组分的浓度C和流动池的光径长度L成正比。物理上测得物质的透光率，然后取负对数得到吸收度。
13 简述二极管阵列检测器的组成与工作原理。
答：光二极管阵列检测器的组成依次为：钨灯，光闸，氘灯，透镜，检测池，透镜，狭缝，全息光栅，和1024个二极管阵列。工作原理：与一般紫外吸收检测器不同，光二极管检测器进入流通池的不是单色光，而是获得全部紫外波长的色谱检测信号，可提供组分的光谱定性信息，光源发出的复合光聚焦后射到流通池上，透过光经全息凹面衍射光栅色散，投射到二百到一千多个二级管阵列而被检测，可同时检测190~700nm波长的全部信号。
14 简述荧光检测器组成与工作原理。
答：荧光检测器利用化合物具有光致发光性，受紫外光激发，能发射比激发波长较长的荧光对组分进行检测。对不产生荧光的物质可通过与荧光试剂反应，生成可发生荧光的衍生物进行检测。其组成有可发射250~600nm连续波长的氙灯常用作检测器光源，透镜，激发单色器，流通池，发射单色器，光电倍增管。
15 简述蒸发光散射检测器的组成与工作原理。
答：组成：色谱柱出口、液压释放口、氮气入口、雾化器、加热漂移管、试样液滴、激光光源、排气口、光电检测器、放大器、连接记录系统。
工作原理：色谱柱洗出液进入一个雾化器，在氮或空气流作用下转化成烟雾，然后通过控温的漂移管，溶剂被蒸发，分析溶质形成细小的尘粒通过一个激光束，发生光散射，在与气流成90°的方向以光二极管检测散射光，产生光电流被放大、储存、显示。
16 简述化学键合固定相的特点。
答：传质快，表面无深凹陷，比一般液体固定相传质快；寿命长，化学键合，无固定液流失，耐流动相冲击、耐水、耐光、耐有机溶剂，稳定；选择性好，可键合不同官能团，提高选择性；有利于梯度洗脱；存在着双重分离机制：(键合基团的覆盖率决定分离机理) 高覆盖率：分配为主；低覆盖率：吸附为主；
17 试比较高效液相色谱与气相色谱、高效液相色谱与经典液相色谱的异同点？
答：与气相色谱相比，高效液相色谱法：1、不受试样的挥发性和热稳定性的限制，应用范围广；2、可选用不同性质的各种溶剂作为流动相，而且流动相对分离的选择性有很大作用，因此分离选择性高；3、一般在室温条件下进行分离，不需要高柱温
与经典液相色谱相比，高效液相色谱法：1、应用了颗粒极细（一般在10um以下）、规格均匀的固定相，传质阻抗小，柱效高，分离效率高；2、采用高压输液泵输送流动相，流速快，分析速度快，一般试样的分析需数分钟，复杂式样分析在数十分钟内即可完成；3、广泛使用了高灵敏度检测器，大大提高了灵敏度。
18 试论述疏溶剂理论及其对高效液相色谱法的指导意义。
答：以色散为主的非极性分子间作用力很弱，烃类键合相具有长链非极性配体，在固定相基质表面形成一层“分子刷”，在高表面张力水溶性极性溶剂环境中，当非极性溶质或其分子中非极性部分与非极性配体接触时，周围溶剂膜会产生排斥力促使二者缔合，这种作用就是“疏水剂效应”。
疏溶剂理论能很好的解释高含量水流动相反相色谱溶剂保留行为，然而烃类键合相表面不很均匀，再在一定条件下，主要是流动相含水量不高时，表面残余硅烃基对极性溶剂保留起一定作用。因而溶剂保留除疏水作用外还存在残余硅烃基作用，即双保留机理。
19 简述建立高效液相色谱测试方法的一般步骤答：1)过滤流动相，根据需要选择不同的滤膜(0.45um)；2)对抽滤后的流动相进行超声脱气10-20分钟；3)打开HPLC工作站，连接好流动相管道，连接检测系统；4)进入HPLC控制界面主菜单，点击manual，进入手动菜单；5)需要先冲洗泵和进样阀。冲洗泵，直接在泵的出水口，用针头抽取；6)调节流量，选用合适的流速，点击on，走基线，观察基线的情况；7)设计走样方法；8)进样和进样后操作；9)关机时，先关计算机，再关液相色谱。
20 试比较正相色谱与反相色谱。
答：正相色谱用的固定相通常为硅胶(Silica),以及其他具有极性官能团的键合相填料. 分离的次序是依据样品中的各组份的极性大小,即极性强弱的组份最先被冲洗出色谱柱. 正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低。反相色谱填料常是以硅胶为基础,表面键合有极性相对较弱的官能团的键合相. 反相色谱所使用的流动相极性较强, 样品流出色谱柱的顺序是极性较强组合最先被冲出,而极性弱的组份会在色谱柱上有更强的保留。
8 什么是电渗流？它是怎样产生的？
电渗流是指体相溶剂在外加电场作用下整体朝一个方向运动的现象。在毛细管壁双电层的扩散层中的阳离子，相对于毛细管壁的负电荷表面，形成一个圆筒形的阳离子鞘，在
电场作用下，溶剂化了的阳离子，沿滑动面与紧密层作相对运动，携带着溶剂一起向阴极迁移，便形成了电渗流。
9 简述毛细管电泳谱带展宽的主要原因。
1）进样：试样导入毛细管柱时，总有一定的试样区带长度。细内径的毛细管柱时，进样操作的要求更为严格。一般进样区带控制在柱长的1%
2）电泳扩散：试样区带中的缓冲溶液浓度或电阻率与毛细管其它地方的浓度或电阻率不相等时，因两个区域电场强度的差异，而引起区带电分散。
3）焦耳热（自热）：内半径越大，壁温度越高，温差越大，解决方法：提高散热效率、降低缓冲液浓度、对仪器降温
4）毛细管壁对组分的吸附：电泳峰拖尾或变形，甚至消失。
抑制吸附作用常用的方法有：使用极端pH条件；加入中性盐或两性离子化合物
对毛细管内壁进行涂层处理，需要注意：上述方法也会抑制或改变电渗流。
仪器分析练习题及答案
第2章气相色谱分析 一．选择题 1.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是( A ) A 保留值 B 峰面积 C 分离度 D 半峰宽 2. 在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是( D ) A 保留时间 B 保留体积 C 半峰宽 D 峰面积 3. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好？( A ) A H2 B He C Ar D N2 4. 热导池检测器是一种( A ) A 浓度型检测器 B 质量型检测器 C 只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D 只对含硫、磷化合物有响应的检测器 5. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适？( D ) A H2 B He C Ar D N2 6、色谱法分离混合物的可能性决定于试样混合物在固定相中（ D ）的差别。 A. 沸点差， B. 温度差， C. 吸光度， D. 分配系数。 7、选择固定液时，一般根据（ C ）原则。 A. 沸点高低， B. 熔点高低， C. 相似相溶， D. 化学稳定性。 8、相对保留值是指某组分2与某组分1的（A ）。 A. 调整保留值之比， B. 死时间之比， C. 保留时间之比， D. 保留体积之比。 9、气相色谱定量分析时（ B ）要求进样量特别准确。 A.内标法； B.外标法； C.面积归一法。 10、理论塔板数反映了（ D ）。 A.分离度； B. 分配系数；C．保留值；D．柱的效能。 11、下列气相色谱仪的检测器中，属于质量型检测器的是（ B ） A．热导池和氢焰离子化检测器； B．火焰光度和氢焰离子化检测器； C．热导池和电子捕获检测器；D．火焰光度和电子捕获检测器。 12、在气-液色谱中，为了改变色谱柱的选择性，主要可进行如下哪种（些）操作？（D ） A. 改变固定相的种类 B. 改变载气的种类和流速 C. 改变色谱柱的柱温 D. （A）、（B）和（C） 13、进行色谱分析时，进样时间过长会导致半峰宽（ B ）。 A. 没有变化， B. 变宽， C. 变窄， D. 不成线性 14、在气液色谱中，色谱柱的使用上限温度取决于（ D ） A.样品中沸点最高组分的沸点， B.样品中各组分沸点的平均值。 C.固定液的沸点。 D.固定液的最高使用温度 15、分配系数与下列哪些因素有关（ D ） A.与温度有关； B.与柱压有关； C.与气、液相体积有关； D.与组分、固定液的热力学性质有关。
仪器分析课习题讲解学习
仪器分析课习题 第一章电磁辐射基础 1 对下列单位进行换算： （1）1.50?X射线的波数（cm-1） (6.66×107) （2） 670.7nm 锂线的频率（HZ）（4.47×1014) （3）3300cm-1波数的波长（nm）（3030）（4）Na 5889.95?相应的能量（eV）（2.11） 2 写出下列各种跃迁所需的能量范围（eV） （1）原子内层电子跃迁 (1.2×102-1.2×106) （2）原子外层电子跃迁（6.2-1.7) （3）分子的电子跃迁（6.2-1.7) （4）分子振动能级跃迁（0.5-0.02) （5）分子转动能级跃迁 (2×10-2-4×10-7) 3 某种玻璃的折射率为1.7000,求光在此玻璃介质中的传播速度. (1.76×1010cm/s) 4 辐射通过空气与玻璃界面时,其反射损失大约有多少? (～4%) 5 解释下列名词 (1)单重态与三重态(2)原子荧光与分子荧光 (3)选择跃迁与禁阻跃迁(4)激发电位与共振电位 6 阐明光谱项符号和能级图的意义 7 用光谱项符号写出Mg 2852?(共振线)的跃迁 (31S0-31P1) 8 下列哪种跃迁不能产生,为什么? (1) 31S 0-31P 1 (2) 31S -31D 2 (3) 33P 2-33D 3 (4) 43S 1 -43P 1 (31S -31D 2 ) 第二章原子发射光谱分析法 1 解释下列名词 (1)激发电位和电离电位; (2)原子线和离子线; (3)共振线和共振电位; (4)等离子体; (5)谱线的自吸. 2 计算Cu3273.96?和Na5895.92?的激发电位(eV) (3.78,2.10) 3 谱线自吸对光谱分析有什么影响? 4 说明影响原子发射光谱分析中谱线强度的主要因素. 5 阐述原子发射光谱定性分析的原理,怎样选择摄谱法定性分析时的主要工作条件. 6 光谱定性分析摄谱时,为什么要用哈德曼光栏?
仪器分析课后习题答案
第十二章 【12.5】 如果要用电解的方法从含1.00×10-2mol/L Ag +,2.00mol/L Cu 2+的溶液中，使Ag+完全析出(浓度达到10-6mol/L)而与Cu 2+完全分离。铂阴极的电位应控制在什么数值上？（VS.SCE,不考虑超电位） 【解】先算Cu 的 起始析出电位： Ag 的 起始析出电位： ∵ Ag 的析出电位比Cu 的析出电位正 ∴ Ag 应当先析出 当 时，可视为全部析出 铂阴极的电位应控制在0.203V 上,才能够完全把Cu2+ 和Ag+分离 【12.6】 （5）若电解液体积为100mL ，电流维持在0.500A 。问需要电解多长时间铅离子浓度才减小到 0.01mol/L ？ 【解】（1）阳极: 4OH - ﹣4e - →2H 2O+O 2 Ea θ =1.23V 阴极：Pb 2+＋2e - → Pb Ec θ =﹣ 0.126V ()220.059,lg 0.3462 Cu Cu Cu Cu v ??Θ++ ??=+ =??(,)0.059lg[]0.681Ag Ag Ag Ag v ??Θ++=+=6[]10/Ag mol l +-=3 3 -63 SCE =0.799+0.059lg10=0.445v 0.445v-0.242v=0.203v ????'=-=
Ea=1.23+(0.0592/4)×4×lg10﹣5=0.934V Ec=﹣0.126+（0.0592/2）×lg0.2=﹣0.147V E=Ec﹣Ea=﹣1.081V （2）IR=0.5×0.8=0.4V （3）U=Ea＋ηa﹣（Ec＋ηc）＋iR=2.25V （4）阴极电位变为：﹣0.1852 同理：U=0.934+0.1852+0.77+0.4=2.29V （5）t=Q/I=nzF/I=（0.200-0.01）×0.1×2×96487/0.500=7.33×103S 【12.7】 【12.8】用库仑滴定法测定某有机一元酸的摩尔质量，溶解 0.0231g纯净试样于乙醇与水的混合溶剂中, 以电解产生的 OH-进行滴定，用酚酞作指示剂，通过0.0427A 的恒定电流，经6min42s到达终点，试计算此有机酸的摩尔质量。【解】 m=（M/Fn）×it t=402s；i=0.0427；m=0.0231g；F=96485；n=1 解得 M = 129.8g/mol
《仪器分析》复习题1
《仪器分析》复习题 第一章绪论 仪器分析主要有哪些分析方法？请分别加以简述？ 光分析法 光谱法和非光谱法 非光谱法是指那些不以光的波长为特征的信号，仅通过测量电磁幅射的某些基本性质（反射，折射，干射，衍射，偏振等）。 光谱法则是以光的吸收，发射和拉曼散射等作用而建立的光谱方法。这类方法比较多，是主要的光分析方法。 电分析化学方法以电讯号作为计量关系的一类方法, 主要有五大类: 电导、电位、电解、库仑及伏安 色谱法物质在两相（流动相和固定相）中分配比的差异而进行分离和分析的方法，主要有气相色谱法和液相色谱法，色谱法与现代各种分析方法连用，是解决复杂物质中各组分连续测定的有效途径。 质谱法：根据物质质荷比（质量与电荷的比值）进行定量、定性和结构分析的方法，是研究有机化合物结构的有利工具。 ②热分析：依据物质的质量、体积、热导反应热等性质与温度之间的动态关系，该法可用于成分分析，但更 多于热力学、动力学和化学反应机理的研究，主要方法有热重量法，差热分析法、差示扫描电热法 ③放射分析：依据物质的放射性。同位素稀释法、活化分析法，放射性滴定法 第二章色谱学基础 1.色谱分析法的最大特点是什么?它有哪些类型? 色谱定性分析就是要确定各色谱峰所代表的化合物。由于各种物质在一定的色谱条件下均有确定的保留值，因此保留值可作为一种定性指标 1.用已知纯物质对照定性 2.用经验规律和文献值进行定性分析 3.根据相对保留值定性 4.根据保留指数定性 2.绘一典型的色谱图,并标出进样点t m、t R、t‘R，h、w1/2、W、σ和基线。 3.试述塔板理论与速率理论的区别和联系。 4.从色谱流出曲线上通常可以获得哪些信息? 5.在色谱峰流出曲线上,两峰之间的距离取决于相应两组分在两相间的分配系数还是扩散速率?为什么? 6.试述速率方程式中A、B、C三项的物理意义。 7.为什么可用分辨率R作为色谱柱的总分离效能指标。 8.能否根据理论塔板数来判断分离的可能性？为什么？ 9.色谱定性的依据是什么，主要有哪些定性方法。 色谱定量分析是根据检测器对溶质产生的响应信号与溶质的量成正比的原理，通过色谱图上的面积或峰高，计算样品中溶质的含量。 1.峰面积测量方法 2.定量校正因子 3.常用的定量计算方法 10.色谱定量分析中为什么要用校正因子？在什么情况下可以不用? 色谱定量分析是基于峰面积与组分的量成正比关系。但由于同一检测器对不同物质具有不同的响应值，即对不同物质，检测器的灵敏度不同，所以两个相等量的物质得不出相等峰面积。或者说，相同的峰面积并不意味着相等物质的量。因此，在计算时需将面积乘上一个换算系数，使组分的面积转换成相应物质的量，即 wi=fi′Ai 式中Wi为组分i的量，它可以是质量，也可以是摩尔或体积（对气体）；Ai为峰面积，fi′为换算系数，称为定量校正因子。它可表示为fi′=Wi/Ai 11.用公式分析理论塔板数n、有效塔板数n有效与选择性和分离度之间的关系。 12.样品中有a、b、c、d、e和f六个组分,它们在同一色谱柱上的分配系数分别为370、516、386、475、356和490, 请排出它们流出色谱柱的先后次序。 13.衡量色谱柱柱效能的指标是什么?衡量色谱柱选择性的指标是什么? 固然增加柱长可使理论塔板数增大，但同时使峰宽加大，分析时间延长。因此，填充柱的柱长要选择适当。过长的
仪器分析思考题(附答案)概要
《仪器分析》思考题 第一章绪论 1.经典分析方法和仪器分析方法有何不同? 经典分析方法：是利用化学反应及其计量关系，由某已知量求待测物量, 一般用于常量分析，为化学分析法。 仪器分析方法：是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，用于微量或痕量分析，又称为物理或物理化学分析法。 化学分析法是仪器分析方法的基础，仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤，二者相辅相成。 2.灵敏度和检测限有何联系? 灵敏度（sensitivity ，用S表示）是指改变单位待测物质的浓度或质量时引起该方法 检测器响应信号（吸光度、电极电位或峰面积等）的变化程度. 检出限（detection limit ，用□表示），又称为检测下限，是指能以适当的置信概率 检出待测物质的最低浓度或最小质量。检出限既与检测器对待测物质的响应信号有关，又与空白值的波动程度有关。 检测限与灵敏度从不同侧面衡量了分析方法的检测能力，但它们并无直接的联系, 灵敏度不考虑噪声的影响，而检出限与信噪比有关，有着明确的统计意义。似乎灵 敏度越高，检出限就越低，但往往并非如此，因为灵敏度越高，噪声就越大，而检出限决定于信噪比。 3.简述三种定量分析方法的特点和适用范围。 一、工作曲线法（标准曲线法、外标法） 特点：直观、准确、可部分扣除偶然误差。需要标准对照和扣空白试用范围：试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内，绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。 二、标准加入法（添加法、增量法） 特点：由于测定中非待测组分组成变化不大，可消除基体效应带来的影
响 试用范围：适用于待测组分浓度不为零，仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况 三、内标法 特点：可扣除样品处理过程中的误差 试用范围：内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近，在相同检测条件下，响应相近，内标物既不干扰待测组分，又不被其他杂质干扰 第二章光谱分析法导论 1.常用的光谱分析法有哪些? 分子光谱法：紫外-可见分光光度法红外光谱法分子荧光光谱法 分子磷光光谱法 原子光谱法：原子吸收光谱法原子发射光谱法原子荧光光谱法 射线荧光光谱法 2.简述狭缝的选择原则 狭缝越大，光强度越大，信噪比越好，读数越稳定, 但如果邻近有干扰线通过时会 降低灵敏度，标准曲线弯曲。 狭缝越小，光强度越弱，信噪比越差，读数不稳定, 但光的单色性好，测试的灵敏 度较高。 狭缝的选择原则：有保证只有分析线通过的前提下, 尽可能选择较宽的狭缝以保证 较好的信噪比和读数稳定性。 第三章紫外一可见分光光度法 1.极性溶剂为什么会使n n*跃迁的吸收峰长移，却使n n*跃迁的吸收峰短移?
仪器分析习题答案
仪器分析复习题 一、单项选择题（按题中给出的字母A、B、C、D，您认为哪一个是正确的，请写在指定位置内） 1、不符合作为一个参比电极的条件的是 : A. 电位稳定； B. 固体电极； C. 重现性好； D. 可逆性好 答（ B ） 2、银-氯化银电极的电极电位决定于溶液中 : A. A g+浓度； B. A gCl 浓度； C. A g+和 AgCl 浓度总和； D. Cl-活度 答（D） 3、下列不是玻璃电极的组成部分的是 : A. Hg, Hg2Cl2电极； B. 一定浓度的 HCl 溶液； C. 玻璃膜； D. 玻璃管 答（A ） 4、离子选择性电极中常用的的内参比电极是 : A. A g 电极； B. A g-AgCl 电极； C. 饱和甘汞电极； D. A gCl 电极 答（B） 5、测定饮用水中 F-含量时，加入总离子强度缓冲液，其中柠檬酸的作用是 : A. 控制溶液的 pH 值； B. 使溶液离子强度维持一定值； C. 避免迟滞效应； D . 与 Al， Fe 等离子生成配合物，避免干扰 答（D） 6、用 0.10mol?L-1 NaOH 标准溶液，电位滴定某有机酸溶液数据如下。滴定终点的电位 ( 单位 : mL ) 是 A. 316 ; B. 289 ; C. 267; D. 233 ; 答（ C ） 7、用 1cm 吸收池在 508nm 下测定邻二氮菲亚铁 ( ε = 1.1?104L?mol-1?cm-1 ) 的吸光度。今有含铁 ( M= 55.85g?mol-1 ) 0.20% 的试样 100mL。下列各种说法中错误的是 : A. 按A = 0.2 ~ 0.7 范围，测定浓度应控制在 4.8?10-5 ~ 8.4?10-5mol?L-1 ; B. 上述 A项中应为 1.8?10-5 ~ 6.4?10-5mol?L-1 ; C. 称取含铁试样的质量范围应为 0.05~ 0.18 g ; D. 为使测定误差最小 ( A = 0.434 ), 应称取试样为 0.11g 左中 答（A） 8、下列有关偶氮类显色剂的叙述中，不对的是 : A. 偶氮类显色剂分子中都含有?N== N?基团； B. 偶氮类显色剂一般具有选择性高，灵敏度高，稳定性好等特点 ; C. 这类试剂中常含有?OH ，?COOH 等基团，故反应的酸度条件应严格控制； D. 这类显色剂适用于波长在 400nm 以下光波进行测定 答（D）
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教学内容 绪论 分子光谱法：UV-VIS、IR、F 原子光谱法：AAS 电化学分析法：电位分析法、电位滴定 色谱分析法：GC、HPLC 质谱分析法：MS、NRS 第一章绪论 ⒈经典分析方法与仪器分析方法有何不同？ 经典分析方法：是利用化学反应及其计量关系，由某已知量求待测物量，一般用于常量分析，为化学分析法。仪器分析方法：是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，用于微量或痕量分析，又称为物理或物理化学分析法。 化学分析法是仪器分析方法的基础，仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤，二者相辅相成。 ⒉仪器的主要性能指标的定义 1、精密度（重现性）：数次平行测定结果的相互一致性的程度,一般用相对标准偏差表示（RSD%），精密度表征测定过程中随机误差的大小。 2、灵敏度：仪器在稳定条件下对被测量物微小变化的响应，也即仪器的输出量与输入量之比。 3、检出限（检出下限）：在适当置信概率下仪器能检测出的被检测组分的最小量或最低浓度。 4、线性范围：仪器的检测信号与被测物质浓度或质量成线性关系的范围。 5、选择性：对单组分分析仪器而言，指仪器区分待测组分与非待测组分的能力。 ⒊简述三种定量分析方法的特点和应用要求 一、工作曲线法（标准曲线法、外标法） 特点：直观、准确、可部分扣除偶然误差。需要标准对照和扣空白 应用要求：试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内，绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。 二、标准加入法（添加法、增量法） 特点：由于测定中非待测组分组成变化不大，可消除基体效应带来的影响 应用要求：适用于待测组分浓度不为零，仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况 三、内标法 特点：可扣除样品处理过程中的误差 应用要求：内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近，在相同检测条件下，响应相近，内标物既不干扰待测组分，又不被其他杂质干扰 第2章光谱分析法引论 习题
《仪器分析》思考题与习题答案
第二章电化学分析法 1．电极电位是否是电极表面与电解质溶液之间的电位差？单个电极的电位能否测量？ 答：电极电位是电极表面与电解质溶液之间的电位差. 就目前为止,单个电极的电位不能测量. 2. 用离子选择性电极测定离子活度时，若使用标准加入法，试用一种最简单方法求出电极响应的实际斜率。 答：标准加入法 3. 根据1976年国际纯粹与应用化学联合会（UPAC）推荐，离子选择性电极可分为几类？请举例说明。 答：三类:晶体膜电极；.非晶体膜电极；敏化电极； 4. 电极电位和电池电动势有何不同？ 答：电池电动势等于阴极电极电位减去阳极电极电位 5.简述一般玻璃电极的构造和作用原理。 答：玻璃电极下端是由特殊成分的玻璃吹制而成的球状薄膜，膜的厚度为30~100 μm。玻璃管内装有pH值为一定的内参比溶液，通常为0.1 mol/LHCl溶液，其中插入Ag-AgCl 电极作为内参比电极。敏感的玻璃膜是电极对H+，Na+，K+等产生电位响应的关键。它的化学组成对电极的性质有很大的影响。石英是纯SiO2结构，它没有可供离子交换的电荷点，所以没有响应离子的功能。当加入Na2O后就成了玻璃。它使部分硅－氧键断裂，生成固定的带负电荷的硅－氧骨架，正离子Na+就可能在骨架的网络中活动。电荷的传导也由Na+来担任。当玻璃电极与水溶液接触时，原来骨架中的Na+与水中H+发生交换反应，形成水化层。即 -+ + + + + - Na G H = G +Na H 上式中，G代表玻璃骨架。由图可知，在水中浸泡后的玻璃膜由三部分组成，即两个水化层和一个干玻璃层。在水化层中，由于硅氧结构与H+的键合强度远远大于它与钠离子的强度，在酸性和中性溶液中，水化层表面钠离子点位基本上全被氢离子所占有。在水化层中
仪器分析练习题及答案
1. 对下列的物理量单位进行换算： (1) 150pm X射线的波数（cm-1）； (2) 670.7nm Li线的频率（Hz）； (3) 3300cm-1波数的波长（μm）。 2. 计算下列电磁辐射的频率（Hz）、波数（cm-1）及光量子的能量（用电子伏eV、尔格erg及千卡/摩尔表示）： (1) 波长为589.0nm的钠D线； (2) 在12.6μm的红外吸收峰。 3. 将波长为443nm的光通过折射率为1.329的甲醇溶液时，试计算： (1) 在甲醇溶液中的传播速度； (2) 频率； (3) 能量（J）； (4) 周期（s）。 4. 辐射通过空气（n=1.00027）与某玻璃（n=1.7000）界面时，其反射损失的能量大约有多少？ 5. 何谓光的二象性？何谓电磁波谱？ 6. 请按照能量递增和波长递增的顺序，分别排列下列电磁辐射区：红外线，无线电波，可见光，紫外光，X射线，微波。 7. 光谱法的仪器通常由哪几部分组成？它们的作用是什么？
1. 原子发射光谱是怎样产生的？为什么各种元素的原子都有其特征的谱线？ 2. 光谱仪的意义是什么？为何写出Mg285.2nm共振线的光谱线跃迁表达式？ 3. 试比较原子发射光谱中几种常用激发光源的工作原理、特性及适用范围。 4. 简述ICP光源的工作原理及其优点？ 5. 光谱仪的主要部件可分为几个部分？各部件的作用如何？ 6. 棱镜摄谱仪和光栅摄谱仪的性能各用那些指标表示？各性能指标的意义是什么？ 7. 比较摄谱仪及光电直读光谱仪的异同点？ 8. 分析下列试样时应选用何种激发光源？ ⑴矿石的定性、半定量分析； ⑵合金中铜的定量分析（0.x～x%）； ⑶钢中锰的定量分析（0.0x～0.x%）； ⑷头发中各元素的定量分析； ⑸水质调查中Cr、Mn、Cu、Fe、Zn、Pb的定量分析。 9. 影响原子发射光谱的谱线强度的因素是什么？产生谱线自吸及自蚀的原因是什么？ 10. 解释下列名词：
仪器分析知识点总结
1、光分析法：基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法； 光分析法的三个基本过程：（1）能源提供能量；（2）能量与被测物之间的相互作用；（3）产生信号。 光分析法的基本特点：（1）所有光分析法均包含三个基本过程；（2）选择性测量，不 涉及混合物分离（不同于色谱分析）；（3）涉及大量光学元器件。 光谱仪器通常包括五个基本单元：光源；单色器；样品；检测器；显示与数据处理； 2、原子发射光谱分析法：以火焰、电弧、等离子炬等作为光源，使气态原子的外层电子受激发射出特征光谱进行定量分析的方法。 原子发射光谱分析法的特点: （1）可多元素同时检测各元素同时发射各自的特征光谱； （2）分析速度快试样不需处理，同时对几十种元素进行定量分析（光电直读仪）； （3）选择性高各元素具有不同的特征光谱； （4）检出限较低（5）准确度较高10?0.1 g x g-1(—般光源)；ng x g-1(ICP ) 5%?10% (一般光源) ; <1% (ICP) ; （6）ICP-AES性能优越线性范围4?6数量级，可测高、中、低不同含量试样; 缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低。 3、原子吸收光谱分析法：利用特殊光源发射出待测元素的共振线，并将溶液中离子转变成气态原子后，测定气态原子对共振线吸收而进行的定量分析方法。 特点： （1）检出限低，10-10 ?10-14 g; （2）准确度高，1%?5%; （3）选择性高，一般情况下共存元素不干扰; （4）应用广，可测定70多个元素（各种样品中） ; 局限性：难熔元素、非金属元素测定困难、不能同时多元素测量 4、多普勒效应：一个运动着的原子发出的光，如果运动方向离开观察者（接受器）则在观察者看来，其频率较静止原子所发的频率低，反之，高。 5、原子荧光分析法：气态原子吸收特征波长的辐射后，外层电子从基态或低能态跃迁到高能态，在10-8s 后跃回基态或低能态时，发射出与吸收波长相同或不同的荧光辐射，在与光源成90 度的方向上，测定荧光强度进行定量分析的方法。 6、分子荧光分析法：某些物质被紫外光照射激发后，在回到基态的过程中发射出比原激发波长更长的荧光，通过测量荧光强度进行定量分析的方法。 特点： （1）灵敏度高 比紫外-可见分光光度法高2? 4 个数量级;为什么？ 检测下限：0.1?0.1 g/cm -3 相对灵敏度：0.05mol/L 奎宁硫酸氢盐的硫酸溶液。 （2）选择性强 既可依据特征发射光谱，又可根据特征吸收光谱; （3）试样量少 缺点：应用范围小。 7、分子磷光分析法：处于第一最低单重激发态分子以无辐射弛豫方式进入第一三重激发态，再跃迁返回基态发出磷光。测定磷光强度进行定量分析的方法。 8、X射线荧光分析法：原子受高能辐射，其内层电子发生能级跃迁，发射出特征X射
仪器分析知识点复习
第一章绪论 1.解释名词：（1）灵敏度（2）检出限 （1）灵敏度：被测物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度。（2）检出限：一定置信水平下检出分析物或组分的最小量或最小浓度。 2.检出限指恰能鉴别的响应信号至少应等于检测器噪声信号的（C ）。 A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍 3.书上第13页，6题，根据表里给的数据，写出标准曲线方程和相关系数。 y=5.7554x+0.1267 R2=0.9716 第二章光学分析法导论 1. 名词解释：（1）原子光谱和分子光谱；（2）发射光谱和吸收光谱；（3）线光谱和带光谱； （1）原子光谱：原子光谱是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，表现形式为线光谱。 分子光谱：分子光谱是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的，表现为带光谱。 （2）吸收光谱：当电磁辐射通过固体、液体或气体时，具一定频率(能量)的辐射将能量转移给处于基态的原子、分子或离子，并跃迁至高能态，从而使这些辐射被选择性地吸收。 发射光谱：处于激发态的物质将多余能量释放回到基态，若多余能量以光子形式释放，
产生电磁辐射。 （3）带光谱：除电子能级跃迁外，还产生分子振动和转动能级变化，形成一个或数个密集的谱线组，即为谱带。 线光谱：物质在高温下解离为气态原子或离子，当其受外界能量激发时，将发射出各自的线状光谱。其谱线的宽度约为10-3nm，称为自然宽度。 2. 在AES、AAS、AFS、UV-Vis、IR几种光谱分析法中，属于带状光谱的是UV-Vis、IR，属于线性状光谱的是AES、AAS、AFS。 第三章紫外-可见吸收光谱法 1. 朗伯-比尔定律的物理意义是什么？什么是透光度？什么是吸光度？两者之间的关系是什么？ 2. 有色配合物的摩尔吸收系数与下面因素有关系的是（B） A.吸收池厚度 B.入射光波长 C.吸收池材料 D.有色配合物的浓度 3. 物质的紫外-可见吸收光谱的产生是由于（B） A.分子的振动 B. 原子核外层电子的跃迁 C.分子的转动 D. 原子核内层电子的跃迁 4. 以下跃迁中那种跃迁所需能量最大（A） A. σ→σ* B. π→π* C. n→σ* D. n→π* 5. 何谓生色团和助色团？试举例说明。 从广义来说，所谓生色团，是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团，人们通常将能吸收紫外，可见光的原子团或结构系统定义为生色团。此类基团为具有不
仪器分析课后习题答案1-精选.
课后习题答案 第一章：绪论 1．解释下列名词： （1）仪器分析和化学分析；（2）标准曲线与线性范围；（3）灵敏度、精密度、准确度和检出限。 答：（1）仪器分析和化学分析：以物质的物理性质和物理化学性质（光、电、热、磁等）为基础的分析方法，这类方法一般需要特殊的仪器，又称为仪器分析法；化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。 （2）标准曲线与线性范围：标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线；标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。 （3）灵敏度、精密度、准确度和检出限：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度；精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度；试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度；某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。 第三章光学分析法导论 1．解释下列名词：
（1）原子光谱和分子光谱；（2）原子发射光谱和原子吸收光谱； （3）统计权重和简并度；（4）分子振动光谱和分子转动光谱； （5）禁戒跃迁和亚稳态；（6）光谱项和光谱支项； （7）分子荧光、磷光和化学发光；（8）拉曼光谱。 答：（1）由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱；由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。 （2）当原子受到外界能量（如热能、电能等）的作用时，激发到较高能级上处于激发态。但激发态的原子很不稳定，一般约在108s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱；当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态，这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。 （3）由能级简并引起的概率权重称为统计权重；在磁场作用下，同一光谱支项会分裂成2J＋1个不同的支能级，2J＋1称为能级的简并度。 （4）由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱；由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。（5）不符合光谱选择定则的跃迁叫禁戒跃迁；若两光谱项之间
仪器分析思考题2016分析
复习思考题 第1章 绪论 了解一些基本概念 第2章 色谱分析 1、在气相色谱法中，用于定性的参数是什么？保留时间 2、简要说明气相色谱分析的基本原理 3、衡量色谱柱柱效能的指标是什么？用有效塔板数n 和有效塔板高度H 作为衡量柱 效能的指标。 4. 在液相色谱中，范第姆特方程式中的哪一项对柱效的影响可以忽略不计？在液相色谱中， 流动相为液体，组分的纵向扩散系数B 很小，流速 u 较高，故纵向扩散相B/u 可忽略不计。 Van Deemter 方程在HPLC 的表现形式： H=A+Cu 5.为什么可用分离度R 作为色谱柱的总分离效能指标?分离度同时体现了选择性与柱效能，即热力学因素和动力学因素，将实现分离的可能性和现实性结合起来。 6、气相色谱分析中，理论塔板高度与载气线速u 间的关系？ 随u 的增加而出现一个最小值。 7、气相色谱法使用的热导池检测器，产生信号的原理，是利用组分与流动相之间的什么性质？热导系数不同。 8、用角鲨烷分离甲烷、乙烷、丙烷时，它们从色谱柱中流出的顺序。甲烷、乙烷、丙烷。 9、分配比表示物质在两相中的什么之比。有机相中被萃取物的总浓度与水相中被萃取物的总浓度之比 10、范第姆特方程式可以说明的哪些方面。它可以说明填充均匀程度、担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。 11、如果试样比较复杂，相邻两峰间距离太近或操作条件不易控制稳定，要准确测量保留值有一定困难的，可以采取什么方法。用加入已知物以增加峰高的办法进行定性。 12、在色谱柱中，若某组分分配到固定相中的量为m s (单位:g),浓度为c s (g ?mL -1 ),分配到流动相中的量为m L (单位:g)浓度为c L (单位:g ?mol -1 ),则该组分的分配比k 是多少。c s /c L 13．理论塔板数n 的计算式为_________ 2 2 211654.5??? ? ??=???? ? ?? =b R R W t b t n ____________________。在一定长度的色谱柱内，n 越多，h 越____小____________。 14．在相同条件下，组分1的调整保留值与组分2的调整保留值之比称为______相对保留值_____________,亦称___选择性（选择性比）______________。 15．描述色谱柱效能的指标是___(理论)_塔板数______,柱的总分离效能指标是__分离度__ ___。 16．测定相对校正因子时，若标准物质的注入量m s 为0.435μg ，所得峰面积A s 为4.00cm 2 ;
仪器分析各章知识点
各章知识要点 第2章气相色谱分析 1.色谱法的分类（按两相状态） 2.何为GC法，GC定性定量的依据、定量方法及优缺点 3.GC分离原理（包括GSC法和GLC法） 4.气相色谱仪的构造 5.色谱流出曲线及其作用、色谱术语及换算关系 6.分配系数K和分配比k的定义、二者的异同点及相关计算 7.塔板理论的作用（包括H的n计算） 8.速率理论方程的作用（包括U最佳、Hmin的计算） 9.R的含义、作用 10.检测器的性能指标、四种检测器的适用特点及英文缩写 11.归一化法的使用条件、原理 12.内标法及内标物具备的条件 13.外标法的具体操作 第4章电位分析法 1.电化学分析法、电位分析法、电位滴定法的定义。 2.电位分析法的测定依据。 3.电位测定法如何测定溶液的pH值（包括计算）。 4.指示电极、参比电极。 5.电位滴定法的原理及终点确定方法（重点掌握E/V曲线法和ΔE/ΔV—V 法及相关计算）。 6.电位滴定法的优点。 第5章伏安分析法 1.极谱分析法及其特殊条件 2.极谱图及作用、极谱图上的各参数的定义及意义和作用 3.极谱分析定性定量的依据，半波电位的特性 4.极谱分析中的干扰及其消除方法 5.迁移电流 6、极谱分析的底液及其组成，各种物质的作用 7、极谱分析定量方法及其相关计算 8、单扫描极谱图的特征，单扫描极谱法定性、定量的依据（包括定性定量参数）
第8章原子吸收光谱分析 1.AAS及基本原理 2.与其它光谱分析法相比，AAS的干扰少，具有相对高选择性。为什么？ 3.何为共振线？在AAS中，是否一定以共振线为分析线？选择分析线的原则是什么？ 4.在AAS中，被测物质是何微粒形式？ 5.原子吸收分光光度计的基本组成部件有哪些？各部件的作用，常用何种光源？ 6.何为光电倍增管的疲劳现象？如何防止或消除？ 7.影响空心阴极灯发射特性的因素有哪些？关系如何？ 8.在火焰原子化中，影响火焰温度的因素、火焰温度与原子化效率的关系？ 9.AAS法定量的基础、定量方法及相关计算 10.AAS法适宜于常量分析还是微量分析？ 11.AAS分析中，需控制哪些测定条件？ 12.AAS分析中，常见的干扰有哪些？ 13.何为化学干扰？有哪些具体形式？如何消除？ 14.何为释放剂、保护剂、消电离剂？ 15.何为原子分析中的灵敏度、特征浓度、检出限？它们与仪器的检测性能有何关系？ 16.干扰形式的判断 a.在进行原子吸收分析，若在试样前处理时使用了硫酸或磷酸，从而导致其对测定元素的干扰，此干扰属 于何种干扰形式？ b.待测元素与试样中共存元素的分析线重叠，引起什么干扰？ c.分析试液的粘度太大，使试液喷入火焰的速度不稳或降低，造成什么干扰？ 第9章紫外吸收光谱分析 1.UV法的概念 2.UV吸收光谱是怎样产生的？在UV光谱分析中，物质处于何种微粒状态？ 3.按物质微粒形式，紫外光谱属何种光谱？若按产生机理，紫外光谱又称何种光谱？ 4.分子内价电子及其跃迁类型；哪些跃迁产生的吸收光谱在紫外可见光区？紫外可见光区的波长范围？ 5.助色团、生色团、红移、蓝移 6.K吸收带、R吸收带及它们的跃迁类型、强度。 7.紫外吸收光谱法的作用及其定性、定量的依据。 8.利用紫外吸收光谱推断物质的结构，其主要信息依据有哪些？ 9.顺反异构体的UV光谱有何不同？ 10.溶剂效应、影响该效应的因素及其关系。 11.紫外可见分光光度计的组成部件。 12.能够根据物质结构特征指出跃迁类型；由吸收光谱特征推断物质分子中的特征官能团。
2011级仪器分析习题课第二回
2011 级仪器分析习题课第二回 一、简答题 在下面化合物中，哪个质子具有较大的τ值，为什么？ 解：诱导效应 Cl 的电负性比Br 大 H a的电子云密度低，屏蔽效应小， 需要低场，高频，低τ H b的电子云密度高，屏蔽效应大， 需要高场，低频，高τ 解释在下列化合物中，所指出的质子的不同的τ 值。 τ(H a)=2.28 τ(H b)=2.60 解：羰基电负性较强，对苯环上大蔽效应小，化学位移向低场（高高场，低δ，高τ 。 某化合物的分子式为C9H13N，其 π键电子云有诱导作用，这样 (H a )H a的电子云密度低，屏δ低τ 2.28 ）移动， (H b) 电子云密度高，屏蔽效应大，需要NMR谱图如下图所示，试推断其结构。
解： 1、Ω =1+9+（ 13-1 ） /2=4 δ峰分裂数氢数基团 2.116-CH3 3.412-CH2 7.215单取代苯考虑到上述吸收峰都是单峰，而且只有一个N，所以结构为
根据下图的质谱图，提出分子的结构式。 解： 1、 m/z 为 108 和 110 的峰强度比为 1:1 ，带有明显的 Br 同位素特征，基本可以判定是含 有溴的化合物， 2、 m/z 为 79 和 81 的峰强度比为1:1 ，是 Br ， + 4、所以化合物为C2H5Br。 简述在 NMR中什么是去偶法？ 解：若化学位移不同的Ha 和 Hb 核存在偶合， Ha Hb Ha考察核 Hb 干扰核 双扫描：ν1 正常扫描 ν2=ν Hb 共振频率照射 Hb 使干扰核 +1/2=-1/2 达到饱和（跃迁和弛豫相同）不产生核磁信号，是 Ha 感受不到 Hb偶合（去偶），不再对 Ha 核产生偶合作用。 简述什么是自旋偶合现象？ 相邻核的自旋之间的相互干扰作用称为自旋 - 自旋偶合，由于偶合作用，引起谱峰增多，这种现 象称为自旋 - 自旋分裂。 五、谱图解析题 某未知化合物的分子式为 C9H10O2，其红外，核磁谱图如下图所示，根据所学综合谱图解析步骤，试推断其结构。 （所需的IR、 NER、MS数据见附表）
仪器分析总结习题
第一章 气象色谱法 1.死时间tM 2.保留时间tR 3.调整保留时间t ’R 4.死体积VM 5.保留体积VR 6.调整保留体积 7.相对保留值γ21 8.标准偏差σ 9.半峰宽度Y1/210.峰底宽度Y 1、若一个溶质的分配比为0.2，计算它在色谱柱流动相中的质量分数（83.3%） 2、在一根色谱柱上分离苯和甲苯，保留时间分别为2.5和5.5min ，死时间为1min ，问：甲苯停留在固定相中的时间是苯的几倍？ 甲苯的分配系数是苯的几倍？(3,3) 3、某色谱条件下，组分A 的分配比为4，死时间为30s ，求组分A 的保留时间（150s ） 4、下列哪些参数改变会引起相对保留值变化？ A 、柱长 B 、相比 C 、柱温 D 、流动相流速 5、在气液色谱中，下列变化对溶质的保留体 积几乎没有影响的是 A 、改变载气流速 B 、改变固定液化学性质 C 、增加柱温 D 、增加柱长 E 、增加固定液的量 例1已知某组分峰Y ＝40s ，tR=400s 。计算理论塔板数n 。 例2已知一根1米长的色谱柱，neff ＝1600块，组份A 在柱上的调整保留时间为100s ，试求A 峰的半峰宽和Heff 。 例3在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和100秒，要达到完全分离，即R=1.5。计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1cm ，柱长是多少？ 1600)40 400(16)(1622===Y t n R 理'21/25.54() R t L n H Y n ==有效有效有效
解：γ2,1=100/85=1.18 n有效=16R2[γ2,1/(γ2,1-1)]2 =16×1.52×(1.18/0.18)2 =1547（块） L有效=n有效·H有效=1547×0.1=155cm 即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离。 例2有一根1m长的柱子，分离组分1和2得到如图的色谱图。图中横坐标l 为记录笔走纸距离。若欲得到R=1.2的分离 度，有效塔板数应为多少？色谱柱要加到多长？ 解：先求出组分2对组分1的相对保留值r2，1 （1）从图中可以看出，tR2=17min,Y2=1min, 所以；n=16(tR2/Y2)2=4624 （2）t’R1=tR1-tM=14-1=13mint’R2=tR2–tM=17-1=16min （3）相对保留值α=t’R2/t’R1=16/13 neff=16(t’R2/Y)2=4096 Heff=L/neff=3/4096 根据公式：L=16R2Heff=16(1.5)2[(16/13)/(16/13-1)]2×(3/4096)=0.75m另
仪器分析知识点整理
分子光谱法：UV-VIS、IR、F 原子光谱法：AAS 电化学分析法：电位分析法、电位滴定 色谱分析法：GC、HPLC 质谱分析法：MS、NRS ⒈经典分析方法与仪器分析方法有何不同？ 经典分析方法：是利用化学反应及其计量关系，由某已知量求待测物量，一般用于常量分析，为化学分析法。 仪器分析方法：是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，用于微量或痕量分析，又称为物理或物理化学分析法。 化学分析法是仪器分析方法的基础，仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤，二者相辅相成。 ⒊简述三种定量分析方法的特点和应用要求 一、工作曲线法（标准曲线法、外标法） 特点：直观、准确、可部分扣除偶然误差。需要标准对照和扣空白 应用要求：试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内，绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。 二、标准加入法（添加法、增量法） 特点：由于测定中非待测组分组成变化不大，可消除基体效应带来的影响 应用要求：适用于待测组分浓度不为零，仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况 三、内标法 特点：可扣除样品处理过程中的误差 应用要求：内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近，在相同检测条件下，响应相近，内标物既不干扰待测组分，又不被其他杂质干扰 1、吸收光谱和发射光谱的电子能动级跃迁的关系 吸收光谱：当物质所吸收的电磁辐射能与该物质的原子核、原子或分子的两个能级间跃迁所需要的能量满足ΔE=hv的关系时，将产生吸收光谱。M+hv→M* 2、带光谱和线光谱 带光谱：是分子光谱法的表现形式。分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生。 线光谱：是原子光谱法的表现形式。原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的。 2、原子吸收定量原理：频率为ν的光通过原子蒸汽，其中一部分光被吸收，使透射光强度减弱。 3、谱线变宽的因素(P-131)： ⑴多普勒（Doppler）宽度ΔυD：由原子在空间作无规热运动所致。故又称热变宽。 Doppler宽度随温度升高和相对原子质量减小而变宽。 ⑵压力变宽ΔυL（碰撞变宽）：由吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起 外界压力愈大，浓度越高，谱线愈宽。 ⒈引起谱线变宽的主要因素有哪些？ ⑴自然变宽：无外界因素影响时谱线具有的宽度 ⑵多普勒（Doppler）宽度ΔυD：由原子在空间作无规热运动所致。故又称热变宽。 ⑶. 压力变宽ΔυL（碰撞变宽）：由吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起 ⑷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。 ⑸场致变宽(field broadening)：包括Stark变宽(电场)和Zeeman 变宽(磁场) ⒉火焰原子化法的燃气、助燃气比例及火焰高度对被测元素有何影响？ ①化学计量火焰：由于燃气与助燃气之比与化学计量反应关系相近，又称为中性火焰，这类火焰, 温度高、稳定、干扰小背景低，适合于许多元素的测定。
仪器分析课后习题答案
第三章 紫外－可见吸收光谱法 1、已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和279nm 分别属于л→л*跃迁和n →л * 跃迁，试计算л、n 、л*轨道间的能量差，并分别以电子伏特（ev ），焦耳（J ）表示。 解：对于л→л*跃迁，λ1＝138nm ＝1.38×10－7m 则ν＝νC ＝C/λ1=3×108/1.38×10－7=2.17×1015s -1 则E=hv=6.62×10-34×2.17×1015=1.44×10-18J E=hv=4.136×10－15×2.17×1015＝8.98ev 对于n →л* 跃迁，λ2＝279nm ＝2.79×10－7 m 则ν＝νC ＝C/λ1=3×108/2.79×10－7=1.08×1015s -1 则E=hv=6.62×10-34×1.08×1015=7.12×10-19J E=hv=4.136×10－15×1.08×1015＝4.47ev 答：л→л*跃迁的能量差为1.44×10-18J ，合8.98ev ；n →л*跃迁的能量差为7.12×10-19J ，合4.47ev 。 3、作为苯环的取代基，－NH 3＋不具有助色作用，－NH 2却具有助色作用；－DH 的助色作用明显小于－O －。试说明原因。 答：助色团中至少要有一对非键电子n ，这样才能与苯环上的л电子相互作用产生助色作用，由于－NH 2中还有一对非键n 电子，因此有助色作用，而形成－NH 3＋基团时，非键n 电子消失了，则助色作用也就随之消失了。 由于氧负离子O －中的非键n 电子比羟基中的氧原子多了一对，因此其助色作用更为显著。 4、铬黑T 在PH<6时为红色（m ax λ＝515nm ），在PH ＝7时为蓝色（m ax λ＝615nm ）， PH ＝9.5时与Mg 2＋形成的螯合物为紫红色（m ax λ＝542nm ），试从吸收光谱产生机理上给予解释。（参考书P23） 解: 由于铬黑T 在PH<6、PH ＝7、PH ＝9.5时其最大吸收波长均在可见光波长围，因此所得的化合物有颜色，呈吸收波长的互补色。由于当PH<6到PH ＝7到PH ＝9.5试，最大吸收波长有m ax λ＝515nm 到m ax λ＝615nm 到m ax λ＝542nm ，吸收峰先红移后蓝移，因此铬黑T 在PH<6时为红色，PH ＝7时为蓝色，PH ＝9.5时为紫红色。 5、4－甲基戊烯酮有两种异构体： （左图） 和 实验发现一种异构体在235nm 处有一强吸收峰（K ＝1000L ? mol －1? cm －1），另一种异构