2022年仪器分析期末考试重点总结 .docx
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1、精品_精品资料_气相色谱基本原理: 借在两相间安排原理而使混合物中各组分分别.气相色谱就是依据组分与固定相与流淌相的亲和力不同而实现分别.组分在固定相与流淌相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分 离,然后进入检测器进行检测.载气系统、进样系统、色谱柱与柱箱、检测系统、记录与数据处理系统.气相色谱仪具有一个让载气连续运行,管路密闭的气路系统进样系统包括进样装置和气化室其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬时气化,然后快速定量的转入到色谱柱中固定液:是一些高沸点的有机化合物,例如,角鲨烷,作为固定相被匀称的涂抹在担体上.担体:多孔,比表面积大,表面无吸附性,是用来承担固
2、定液的物质.例如:硅藻土.气相色谱法的特点: 高挑选性 (复杂混合物, 有机同系物、 异构体. 手性异构体) 高灵敏度(可以检测出 g.g-110-6级至 10-9级的物质量)高效能、快速、应用范畴广气:沸点低于400的各种有机或无机试样的分析液:高沸点、热不稳固、生物试样的分别分析)缺:被分别组分的定性较为困难.安排过程:组分在固定相和流淌相间发生的吸附、脱附,或溶解、挥发的过程安排系数:在肯定温度下,组分在两相间安排达到平稳时的浓度(单位:g / mL)比, K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_组分在固定相中的浓度K组分在流淌相中的浓度cskcM组分在固定相中的质量ms组分在
3、流淌相中的质量mM可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_安排比 :在肯定m温度下,组分在两相间安排达到平稳时的质量比容量因子容量比 kSS V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_tVckmSSSVSKktRtMRk 容量因子越大,保留时间越长. 为相比. = VM/VS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_VmMmMMVMcMVMtMtMVM 为流淌相体积,即柱内固定相颗粒间的间隙体积;VS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_为固定相u体积 ,气-液色谱柱 为固定液体积 ;气-固色谱柱 :为吸附剂表面容量r21 = tR2/ t R1= VR2 /
4、VR1= RSS滞留因子 =质量分数 :us:组分在色谱柱内的线速度.u:流淌相在色谱柱内的线速度u塔板理论的假设 :在每一个平稳过程间隔内,平稳可以快速达到.将载气看作成脉动(间歇)过程.试样沿色谱柱方可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_向的扩散可忽视.每次安排的安排系数相同.n5.54 tR 216 tR 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_速率方程(范弟姆特方程式)H = A + B/ u + Cu减小 ABC 三项可提高柱效H 减小 n 增大A 涡流扩散项 A = 2 dpdp:固定相的平均颗粒直径 :固定相的填充不匀称因子Y1 / 2YnLH可编辑资料 -
5、- - 欢迎下载精品_精品资料_B/ u 分子扩散项 B = 2 Dg :弯曲因子,填充柱色谱 1.Dg:试样组分分子在气相中的扩散系数(cm2s-1)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C u 传质阻力项:传质阻力包括气相传质阻力Cg+液相传质阻力 CLH最小A2BC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_r1难分别物质对的分别度影响:保留值之差色谱过程的热力学因素.区域宽度动力学因素.n16 R2 r212可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0.59tR2RtR1 1.18tR 2tR 1 tR2 R1t R1有效21可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精
6、品资料_1 YYY1/ 2 2Y1 / 21 Y2Y1 R=1.5:达 99.7%(相邻两峰完全分别的标准)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_GC差别: GC能气化、热稳固性好、且沸点较低的样品,高沸点、挥发性差、热稳固性差、离子型及高聚物HPLC与21/ 2 21/ 212可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的样品不行检测 ,占有机物的 20%;流淌相为惰性气体加温操作.HPLC溶: 解后能制成溶液的样品,不受样品挥发性和热稳固性的限制分子量大、难气化、热稳固性差及高分子和离子型样品均可检测用途广泛,占有机物的 80%,流淌相为液体,室温.高压(液体粘度大,峰展宽小
7、.气相色谱检测器:浓度型TCD ECD、质量型 FID FPD.热导池检测器 TCD:价格廉价 ,性能稳固 ,线性范畴宽 ,对无机物和有机物都能相应,例如甲烷、CO2等,应用广泛,灵敏度较低. 苯电子捕捉检测器 ECD: 只对具有电负性的物质有响应,含有卤素、硫、磷、氮、氧的物质具有电负性越强,响应灵敏度就越高.氢火焰离子化检测器FID 对有机化合物具有很高的灵敏度.只适用痕量有机物分析.正庚烷火焰光度检测器 FPD: 对含磷、含硫的化合物有高挑选性和高灵敏度的检测器色谱定性分析:用已知纯物质对比定性.利用文献保留值定性(利用相对保留值r21 定性).用保留指数定性峰面积的测量: A = 1.
8、065 hY1/2,峰高乘平均峰宽法:A = h( Y 0.15 + Y 0.85 ) / 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_肯定校正因子: f i =m i/ Ai相对校正因子 fi =fi/f s归一化法:假如各组分相对校正因子值很接近,可用峰面积归一化:wiA1A2Ai.100%An可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_wmiimmm100%fAf iAifA. fA100%f i Ai可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_12n精品文档沟通1122nniwmi m100msf s ASm100msf i Aimfs AS100%可编辑资料 - - -
9、 欢迎下载精品_精品资料_内标法: 精确称取 m 克样品,加入肯定量的某种纯物质ms 克,作为内标物,将( m + ms)混合样品注射到仪器中,记录流出曲线.响应值 S=1/ffs=1高效液相色谱法主要类型:液-液安排色谱、液 -固吸附色谱、离子交换色谱、空间排阻色谱液 -液安排色谱:固定相与流淌相均为液体且互不相容.流淌相的极性固定液的极性(反相液相色谱) .正相与反相出峰次序相反梯度洗提: 流淌相中含有两种或更多不同极性的溶剂,在分别过程中按肯定的程序连续转变流淌相中溶剂的配比和极性, 通过流淌相中极性的变化来转变被分别组分的容量因子,以提高分别成效 ,缩短分别时间 ,增加辨论才能 ,减低
10、最低检出限,提高定量分析的精度.不同:分别呈阶梯性质的,程序升温是线性的.相同:可人为掌握其配比及加热速率 程序升温 :柱温按预定的加热速度,随时间作线性或非线性增加,升温的速度呈线性电化学分析法:电位分析法离子挑选性电极法 -直接电位法、电位滴定法)电解分析法、库仑分析法、伏安分析法指示电极 :用来指示溶液中离子活度变化的电极,其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化,在肯定的测量条件下 , 当溶液中离子活度肯定时,指示电极的电极电位为常数.如:测定溶液 pH 时,可以使用玻璃电极作为指示电极, 玻璃电极的膜电位与溶液pH 成线性关系 ,可以指示溶液酸度的变化. 要求:响应速度快、挑选性好.
11、特性: 酸误差 pH真实值.碱误差pH9 时,测量值 真实值参比电极: 在进行电位测定时,是通过测定原电池电动势来进行的,电动势的变化要表达指示电极电位的变化,因此需要采纳一个电极电位恒定,不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准,这样的电极为参比电极 .例如 ,测定溶液 pH 时,通常用 饱和甘汞电极作为参比电极. 要求:电极电位稳固、重现性好.电池的电动式为:E = E 正极 E 负极T = 298.16 K ,R = 8.314 J/mol K,F = 96487 C/mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_FF金属 -金属离子电极:惰性金属电极:氟离子挑选性电
12、极:EK2.303RT lg aEK2.303RTlg a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_EERTln aE EFe3/Fe20.05915lgaFe3M阳离子M阴离子可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_M n / MnFM naFe2EE- ERT ln a试可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_不对称电位:如玻璃膜两侧的H+活度相等,横跨膜两侧仍会存在130mV 的电位差液接电位:是因离子扩散通过界面的速度不同而形成的界面电位差.M试内ja niF a内/ n j可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_EMK2.303RTFlg aiKi ,
13、ja j ni / njai 被测离子活度, aj 干扰离子活度, Ki,j, j 离子对 i 离子的挑选性系数.相对误差Ki, jai100%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_阳离子取 +号阴离子( -). Ki,j电极对 i 离子的挑选性晶体膜电极 :使用固态晶体膜对离子进行挑选性响应;通过离子在膜中的迁移而导电.单晶膜电极 -氟离子 压片电极 氟离子挑选性电极: 敏锐膜: 氟化镧单晶 内参比电极: Ag-AgCl 电极管内 内参比溶液: 0.1mol/L 的 NaCl 和 0.1mol/L的 NaF 溶液. 原理: LaF3 的晶格中有空穴 ,在晶格上的F-可以移入晶格邻近
14、的空穴而导电.对于肯定的晶体膜,离子的大小、 外形和电荷打算其是否能够进入晶体膜内,故膜电极一般都具有较高的离子挑选性.当氟电极插入到F-溶液中时, F-在晶体膜表面进行交换.25时: EM = K - 0.059 lgaF- = K + 0.059 pF 需要在 pH5 6 之间使用, pH 高时,溶液中的 OH-与氟化镧晶体膜中的F-交换, pH 较低时,溶液中的F -生成 HF 或 HF2-.压片电极:刚性基质电极玻璃电极 、活动载体膜电极(液膜电极).敏化电极(气敏电极-基于界面化学反应的敏化电极 、酶电极 -酶催化化学反应的敏化电极)离子活度 或浓度 的测定原理与方法:将离子挑选性电
15、极(指示电极)和参比电极插入试液可以组成测定各种离子活度的电池. 直接电位法、标准曲线法、标准加入法 c = cs Vs / V0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_EE 2E12.303RTnFlg1c cx令:S2.303RTnF; cxc10E / s1 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_TISAB总离子强度调剂缓冲溶液典型组成: 1mol/L 的 NaCl,使溶液保持较大稳固的离子强度.0.25mol/L 的 HAc 和0.75mol/L 的 NaAc, 使溶液 pH 在 5 左右. 0.001mol/L 的柠檬酸钠 , 掩蔽 Fe3+、Al3+等干扰离子.
16、极限电流:当外加电压较大时,滴汞电极表面四周的待测离子浓度会降为零,此时电流达到一个极限值.极谱法分析 属于伏安法,它以滴汞电极为工作电极.直流极谱法(经典极谱法) 、单扫描极谱法、方波极谱法、脉可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_冲极谱法.原理: 以大面积的饱和甘汞电极为参比电极,EHg/HgClEHg/HgCl0.059lg Cl 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_其电极电位在电解过程中保持恒定.氯离子浓度不变,电极电位不变.特别性 :1.被测组分通过扩散运动到达滴汞电极表面,发生电极反应.2.滴汞电极面积小 ,易产生浓差极化,极化电极,电极电位随外加电压的变化而
17、变化 ;甘汞电极面积大 ,不易产生浓差极化. 去极化电极 ,电极电位不随外加电压的变化而变化.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_极限扩散电流 id= il ir =极限电流 -残余电流.扩散电流方程又称尤科维奇方程式:id=kC半波电位( E1/2 ):h极谱图上扩散电流为极限扩散电流一半时的滴汞电极的电位.直接比较法cxxhcs、工作曲线法、标准加入法shxKc xHKVcxV csscx残余电流:电解电流、电容电流(充电电流)-干扰电流VVscsVs hxH VVs hxV迁移电流: 由于带电荷的被测离子(带极性的分子)在静电场力的作用下运动到电极表面所形成的电流.加强电解质
18、(支持电解质)后,排除迁移电流,被测离子所受到的电场力减小.极谱极大:加入极大抑制剂.氧波、氢波的干扰:通入惰性气体.极谱催化波 是在电化学和化学动力学的理论基础上进展起来的提高极谱分析灵敏度和挑选性的一种方法.单扫描极谱法:峰电位:EpEp cE1 / 21.1 RTEnF1 / 20.028 25 C 仍原波nEpaE1/ 2RT循环伏安法 :以等腰三角形 脉冲电压施加于电解池的两个电极上,得到测量方法1.1氧化波nF脉冲极谱分析: 排除背景电流 .溶出伏安分析 :恒电位电解富集与伏安分析相结合的一种极谱分析技术.原电池:正极 阴极 、负极 阳极 . 电解电池:正极 阳极 、负极 阴极 库
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