分析化学之仪器分析第三部分精.ppt

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1、分析化学之仪器分析第三分析化学之仪器分析第三部分部分第1页，本讲稿共37页第一章第一章 绪论绪论第2页，本讲稿共37页 仪器分析是以物质的物理仪器分析是以物质的物理性质或物理化学性质为基础，性质或物理化学性质为基础，通过精密仪器测定物质的物理通过精密仪器测定物质的物理性质或物理化学性质而分析出性质或物理化学性质而分析出待测物质组成、含量的一类分待测物质组成、含量的一类分析方法。析方法。一、仪器分析的含义一、仪器分析的含义第3页，本讲稿共37页二、二、仪器分析的分类仪器分析的分类 仪器分析的方法很多，而且仪器分析的方法很多，而且各种方法比较独立并可自成体系。各种方法比较独立并可自成体系。常用的方

2、法可分为光学分析法，常用的方法可分为光学分析法，电化学分析法，色谱法，质谱法电化学分析法，色谱法，质谱法和热分析法。和热分析法。第4页，本讲稿共37页1 1、光学分析法、光学分析法 光学分析法是基于检测能量作光学分析法是基于检测能量作用于待测物质后产生的辐射信号或用于待测物质后产生的辐射信号或所引起的变化而建立的分析方法。所引起的变化而建立的分析方法。光分析法又可以分为非光谱法和光光分析法又可以分为非光谱法和光谱法两类。谱法两类。第5页，本讲稿共37页 电化学分析法是根据物质在电化学分析法是根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法。根据所测的电进行分析的

3、方法。根据所测的电信号的不同，可以分为：电导分信号的不同，可以分为：电导分析法、电位分析法、电解和库仑析法、电位分析法、电解和库仑分析法以及伏安和极谱分析法分析法以及伏安和极谱分析法。2、电化学分析法、电化学分析法第6页，本讲稿共37页3、色谱分析法、色谱分析法 色谱法是一种分离和分析方法。色谱法是一种分离和分析方法。根据混合物的各组分在互不相溶的根据混合物的各组分在互不相溶的两相（称为固定相和流动相）中吸两相（称为固定相和流动相）中吸附能力、分配系数或其他亲和作用附能力、分配系数或其他亲和作用的差异而建立的方法。色谱法主要的差异而建立的方法。色谱法主要有气相色谱法和液相色谱法等。用有气相色谱

4、法和液相色谱法等。用气体作流动相的为气相色谱，用液气体作流动相的为气相色谱，用液体作流动相的为液相色谱。体作流动相的为液相色谱。第7页，本讲稿共37页4 4、其它分析方法、其它分析方法 1 1）.质谱法质谱法 试样在离子源中被电试样在离子源中被电离成带电的离子，在质量分析器中按离离成带电的离子，在质量分析器中按离子的质荷比子的质荷比m/zm/z的大小进行分离，记录的大小进行分离，记录其质谱图。质谱法就是根据元素谱线的其质谱图。质谱法就是根据元素谱线的位置（位置（m/zm/z数）和谱线的相对强度来进数）和谱线的相对强度来进行分析的方法。可用于定性分析、同位行分析的方法。可用于定性分析、同位素分析

5、以及有机化合物的测定。素分析以及有机化合物的测定。第8页，本讲稿共37页2 2）.热分析法热分析法 热分析法是通过测定物质的质量、体积、热导或反应热与温度之间的关系而建立起来的一种方法。它有热重量法、差热分析法等，可用于成分分析，但更多地用于热力学、动力学和化学反应机理等方面的研究。第9页，本讲稿共37页仪器分析的特点仪器分析的特点 仪器分析方法仪器分析方法的灵敏度高，检测限低，比较适合于微量、痕量和超痕量组分的分析。该方法的选择性也好，可以通过选择或调整分析测定的条件，不经分离而同时测定混合物中的各个组分。该方法还具有操作简便，分析速度快，应用范围广等特点。第10页，本讲稿共37页 第二章第

6、二章 紫外紫外可见分光光度法可见分光光度法第11页，本讲稿共37页在吸光光度分析法中，将试液与空白溶液分别置于同样质料及厚度的吸收池中，让强度为I0的单色光分别通过两个吸收池，再测量其透过光的强度。此时反射光强度基本不变，其影响可相互抵消，上式简化为I0Ia+It第12页，本讲稿共37页l朗伯比尔定律描述光的吸收与溶液层的厚度b及浓度c定量关系，是定量分析的理论基础l A=Kbcl式中，A吸光度，K比例常数，b-表示吸收层的厚度，c-溶液的浓度。意义：一束单色光通过溶液后，其吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比第13页，本讲稿共37页紫外-可见分光光度法：是物质分子对紫外或可见光区电磁辐射

7、的吸收特征和吸收强度而建立的分析方法。可见光区 400760nm 紫外光区200400nm第14页，本讲稿共37页l紫外紫外可见分光光度法的特点可见分光光度法的特点l（1）灵敏度较高：灵敏度可达10-510-7g/mll（2）选择性较好：多组分共存溶液中，无需化学分离即可测定l（3）准确度高：仪器设备较好，相对误差可减小到1%2%l（4）用途广泛：既可定性分析，又可定量分析第15页，本讲稿共37页紫外紫外可见分光光度计可见分光光度计结构：光源单色器样品池检测器信号显示装置一、主要部件（一）光源（一）光源：可见分光光度计钨灯 =3202500nm 紫 外 分 光 光 度 计氢 灯，氘 灯 =15

8、0400nm第16页，本讲稿共37页紫外紫外可见分光光度计可见分光光度计7200型型第17页，本讲稿共37页l二）单色器单色器是将光源发射的复合光分解为单色光的光学装置，一般有5部分组成：入光狭缝、准光器、色散器、投影器、出光狭缝。第18页，本讲稿共37页（三）吸收池：（三）吸收池：1、普通玻璃和石英玻璃。2、相互匹配。T0.5%（四）检测器（四）检测器：光信号变成电信号（光电管、光电倍增管）。光阴极电流电压（五五）信信号号显显示示装装置置：将输出信号经处理转换成透光度或吸光度再显示或记录下来。第19页，本讲稿共37页二、分光光度计类型：二、分光光度计类型：l1.单波长分光光度计：单光束、双光

9、束l2.双波长分光光度计：第20页，本讲稿共37页二、分光光度计的保养和维护l（一）分光光度实验室室温宜保持在1528度；湿度控制在45%65%，不能超过70%防尘、防震和电磁干扰；防腐蚀。第21页，本讲稿共37页仪器保养和维护方法：仪器保养和维护方法：l1）在不使用时不要开灯源l2）单色器是仪器的核心部分，装在密封盒内，一般不宜拆开l3）吸收池在使用后立即洗净，为防止其光学窗面被擦伤，必须用擦镜纸或柔软的棉织物擦去水分l4）光电器件应避免强光照射或 受潮积尘。第22页，本讲稿共37页可见分光光度法可见分光光度法l分光光度分析有两种，一种是利用物质本身对紫外线及可见光的吸收进行测定，另一种是生

10、成有色化合物即“显色”以后测定。第23页，本讲稿共37页分析条件的选择分析条件的选择 光度分析注意：显色反应完全，易控制；浓度测定相对误差小。一、溶剂的选择 溶剂的截止波长应小于物质的测定波长。二、显色反应及反应条件的选择 常用的显色反应：配位反应、偶联反应、氧化还原反应。第24页，本讲稿共37页1 1显色反应及要求显色反应及要求（1）显色反应：待测组分转变成有颜色（能吸收）的化合物。第25页，本讲稿共37页l2）显色反应的要求：）显色反应的要求：l选择性好.l 灵敏度高 .l有色络合物的离解常数要小.l有色络合物的组成要恒定,化学性质要稳定.l如果显色剂有颜色,则要求有色化合物与显色剂之间的

11、颜色差别要大,以减小试剂空白.l现色反应的条件要易于控制.第26页，本讲稿共37页2显色反应条件的选择显色反应条件的选择（1）显色剂用量：（2）酸度：对显色剂颜色有影响，对显色反应的影响，对待测组分存在状态的影响。显色剂弱酸，参与配位反应 选最佳酸度：选A-pH曲线平坦值部分对应的pH。第27页，本讲稿共37页l（3）显色温度：绘制A-T（）曲线。l（4）显色时间：作A-t（min）曲线选Al（5）干扰离子：消除干扰方法：l 加入配位掩蔽剂。l 加入氧化剂和还原剂。l 选择适宜的显色条件。l 分离干扰离子。引起5%相对误差加入干扰离子量，越小越易引起干扰。第28页，本讲稿共37页三、测量条件的

12、选择三、测量条件的选择1.测量波长的选择：选max，灵敏度高。最强吸收 峰尖。2.吸光度读数范围的选择：吸光度读数误差：C/C=0.434T/TlgT T%：15%65%,A：0.20.8时浓度相对误差较小第29页，本讲稿共37页3.狭缝宽度狭缝宽度：狭缝大，灵敏度下降；以减小狭缝宽度时A不再增加为准。狭缝宽度大约为样品吸收峰半宽度的十分之一。第30页，本讲稿共37页4.参比溶液：参比溶液：(空白溶液空白溶液)（1）溶剂参比：显色剂及其他试剂均无色,被测溶液中又无其他有色离子时,可用溶剂(如蒸馏水或其他有机溶剂)做参比溶液.（2）试剂参比：不加样品其它与样品相同。显色剂本身有颜色，可用不加式样

13、的其他试剂做参比溶液。第31页，本讲稿共37页（3）试液参比：显色剂无色，被测溶 液中有其他有色离子，可采用不加显色剂的被测溶液做参比溶液。（4）其他参比：当显色剂有色，试液中的有色成份干扰测定时，可在一定的试液中加入一定的掩蔽剂，将被测组分掩蔽起来，然后加入显色剂和其他试剂，以此做为参比溶液。另一种方法,是用不含被测组分的试样,与被测试样进行相同处理,得到平行操作参比溶液.第32页，本讲稿共37页应用实例应用实例:l某车间工人送来一瓶料液,需检测AL3+的浓度，今有浓度为10g/ml的AL3+标准溶液,化验员小红移取了该料液1ml于100ml容量瓶中,并定容到100ml,然后又从中取了2ml

14、用铬天青s比色法进行测定,其中AL3+标准溶液她加了10ml,现测定结果如下:l 吸光值(A)l 空白:0.050l 标加样:0.850l 样:0.450l请你帮小红计算一下,该料液中AL3+的浓度是多少 g/L?第33页，本讲稿共37页解：解：l 由A=kbc 得lA(样)A(空白)=KbC(样)lA(标加样)A(样)=KbC(标)l由 得：第34页，本讲稿共37页C(样)A(样)A(空白)A(标加样)A(样)C(标)稀释后浓度第35页，本讲稿共37页lC(标)10g/ml10ml0.1Ll 10-3 g/L第36页，本讲稿共37页l代入数字：得到C(样)=(0.4500.050)/(0.850 0.450)10-3 g/L=10-3g/L此时C(样)的浓度是稀释后的，所以我们所取的样的真正浓度是：C（原样）=C(样)稀释倍数 =10-3g/L5000=5.000g/L其中：稀释倍数=1001(1002)=5000第37页，本讲稿共37页