現(xiàn)代材料研究分析方法考研復(fù)習(xí)精華第1頁(yè)，共78頁(yè)。熱分析：熱分析是在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度關(guān)系的一類技術(shù)。一、熱重法（TG）

熱重法是在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)重量與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。二、差熱分析法（DTA）差熱分析法是在程序控制溫度下，測(cè)量待測(cè)物質(zhì)和參比物之間的溫度差與溫度(或時(shí)間)關(guān)系的一種技術(shù)。三、差示掃描量熱法（DSC）

差示掃描量熱法是在程序控制溫度下，測(cè)量輸給待測(cè)物質(zhì)和參比物的能量差與溫度(或時(shí)間)關(guān)系的一種技術(shù)。第2頁(yè)，共78頁(yè)。AB段：熱重基線B點(diǎn)：Ti起始溫度C點(diǎn)：Tf終止溫度D點(diǎn)：Te外推起始溫度，外推基線與TG線最大斜率切線交點(diǎn)。Tm最大失重溫度DTG曲線上出現(xiàn)的各種峰對(duì)應(yīng)著TG線的各個(gè)重量變化階段。熱重法：熱天平測(cè)量原理；熱重與微商熱重曲線；TG/DTG曲線第3頁(yè)，共78頁(yè)。熱天平測(cè)量原理

第4頁(yè)，共78頁(yè)。AB段：熱重基線B點(diǎn)：Ti起始溫度C點(diǎn)：Tf終止溫度D點(diǎn)：Te外推起始溫度，外推基線與TG線最大斜率切線交點(diǎn)。Tm最大失重溫度DTG曲線上出現(xiàn)的各種峰對(duì)應(yīng)著TG線的各個(gè)重量變化階段。第5頁(yè)，共78頁(yè)。升溫速率對(duì)TG-DTG曲線的影響升溫速率越大，所產(chǎn)生的熱滯后現(xiàn)象越嚴(yán)重，往往導(dǎo)致熱重曲線上的起始溫度Ti和終止溫度Tf偏高。雖然分解溫度隨升溫速率變化而變化，但失重量保持恒定。中間產(chǎn)物的檢測(cè)與升溫速率密切相關(guān)，升溫速率快不利于中間產(chǎn)物的檢出，因?yàn)門G曲線上拐點(diǎn)變得不明顯，而慢的升溫速率可得到明確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

應(yīng)用：CuSO4·5H2O脫水歷程第6頁(yè)，共78頁(yè)。差熱分析法差熱分析是在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)與參比物之間的溫度差隨溫度變化的一種技術(shù)。差熱分析基本原理DTA儀的基本結(jié)構(gòu)第7頁(yè)，共78頁(yè)。差熱分析基本原理差熱分析的基本原理，是把被測(cè)試樣和一種中性物（參比物）置放在同樣的熱條件下，進(jìn)行加熱或冷卻，在這個(gè)過(guò)程中，試樣在某一特定溫度下會(huì)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)引起熱效應(yīng)變化，即試樣側(cè)的溫度在某一區(qū)間會(huì)變化，不跟隨程序溫度升高，而是有時(shí)高于或低于程序溫度，而參比物一側(cè)在整個(gè)加熱過(guò)程中始終不發(fā)生熱效應(yīng)，它的溫度一直跟隨程序溫度升高，這樣，兩側(cè)就有一個(gè)溫度差，然后利用某種方法把這溫差記錄下來(lái)，就得到了差熱曲線，再針對(duì)這曲線進(jìn)行分析研究。第8頁(yè)，共78頁(yè)。DTA儀的基本結(jié)構(gòu)

差熱分析儀通常由加熱爐、溫度控制系統(tǒng)、信號(hào)放大系統(tǒng)、差熱系統(tǒng)及記錄系統(tǒng)組成。第9頁(yè)，共78頁(yè)。影響曲線形狀的因素影響差熱分析的主要因素有三個(gè)方面：儀器因素，實(shí)驗(yàn)條件和試樣。實(shí)驗(yàn)條件升溫速率；稀釋劑的影響；第10頁(yè)，共78頁(yè)。差熱曲線分析差熱曲線分析就是解釋曲線上每個(gè)峰谷產(chǎn)生的原因，從而分析被測(cè)物質(zhì)是有那些物相組成的。峰谷產(chǎn)生的原因有：礦物質(zhì)脫水相變物質(zhì)的化合或分解氧化還原差熱分析的峰只表示試樣的熱效應(yīng)，本身不反應(yīng)更多的物理化學(xué)本質(zhì)。為此，單靠差熱曲線很難做正確的解釋?，F(xiàn)在普遍采用的聯(lián)用技術(shù)。第11頁(yè)，共78頁(yè)。差示掃描量熱分析法差示掃描量熱分析原理（1）功率補(bǔ)償型差示掃描量熱法；（2）熱流式差示掃描量熱儀；DTA和DSC的區(qū)別第12頁(yè)，共78頁(yè)。X射線檢測(cè)

X射線在分析方面的應(yīng)用一x射線照射后在晶體中產(chǎn)生衍射和散射現(xiàn)象研究物相結(jié)構(gòu)的x射線分析以被照元素產(chǎn)生特征x射線來(lái)研究物相化學(xué)成分的x射線熒光分析以被照元素對(duì)x射線吸收來(lái)探測(cè)物相的x射線透射分析第13頁(yè)，共78頁(yè)。

X射線管X射線管示意圖X射線的產(chǎn)生第14頁(yè)，共78頁(yè)。X射線的物理基礎(chǔ)

X射線管的工作原理整個(gè)X射線光管處于真空狀態(tài)。當(dāng)陰極和陽(yáng)極之間加以數(shù)十千伏的高電壓時(shí)，陰極燈絲產(chǎn)生的電子在電場(chǎng)的作用下被加速并以高速射向陽(yáng)極靶，經(jīng)高速電子與陽(yáng)極靶的碰撞，從陽(yáng)極靶產(chǎn)生X射線，這些X射線通過(guò)用金屬鈹（厚度約為0.2mm）做成的x射線管窗口射出，即可提供給實(shí)驗(yàn)所用。第15頁(yè)，共78頁(yè)。X射線譜連續(xù)譜：強(qiáng)度隨波長(zhǎng)連續(xù)變化的連續(xù)譜。 特征譜：高速電子將原子的內(nèi)層電子驅(qū)逐，原子內(nèi)部電子產(chǎn)生下低能量為躍千，多余的能量輻射。特征譜線又稱為標(biāo)識(shí)譜，即可以來(lái)標(biāo)識(shí)物質(zhì)元素。X射線譜我們學(xué)過(guò)的x射線分析各自利用的是什么線譜？第16頁(yè)，共78頁(yè)。散射現(xiàn)象相干散射；不相干散射X射線的性質(zhì)第17頁(yè)，共78頁(yè)。X射線衍射產(chǎn)生的條件：

Bragg衍射方程及其作用Bragg衍射方程重要作用：(1)已知，測(cè)角，計(jì)算d；x衍射分析；(2)已知d的晶體，測(cè)角，得到特征輻射波長(zhǎng)，確定元素，X射線熒光分析第18頁(yè)，共78頁(yè)。X熒光光譜法(XRF)

X射線熒光分析原理

當(dāng)樣品中元素的原子受到高能X射線照射時(shí),即發(fā)射出具有一定特征的X射線譜,特征譜線的波長(zhǎng)只與元素的原子序數(shù)(Z)有關(guān),而與激發(fā)X射線的能量無(wú)關(guān).譜線的強(qiáng)度和元素含量的多少有關(guān),所以測(cè)定譜線的波長(zhǎng),就可知道試樣中包含什么元素,測(cè)定譜線的強(qiáng)度,就可知道該元素的含量.第19頁(yè)，共78頁(yè)。Moseley定律

元素的熒光X射線的波長(zhǎng)()隨元素的原子序數(shù)(Z)增加，有規(guī)律地向短波方向移動(dòng)。

K，S常數(shù)，隨譜系(L，K，M，N)而定。定性分析的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；測(cè)定試樣的X射線熒光光譜，確定各峰代表的元素。第20頁(yè)，共78頁(yè)。二、X射線熒光光譜儀

X-rayfluorescencespectrometer波長(zhǎng)色散型：晶體分光能量色散型：高分辨半導(dǎo)體探測(cè)器分光波長(zhǎng)色散型X射線熒光光譜儀四部分：X光源；分光晶體；檢測(cè)器；記錄顯示；按Bragg方程進(jìn)行色散；測(cè)量第一級(jí)光譜n=1；檢測(cè)器角度2；

分光晶體與檢測(cè)器同步轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行掃描。第21頁(yè)，共78頁(yè)。（3）檢測(cè)器正比計(jì)數(shù)器(充氣型)：工作氣Ar；抑制氣甲烷利用X射線使氣體電離的作用，輻射能轉(zhuǎn)化電能；閃爍計(jì)數(shù)器：

瞬間發(fā)光—光電倍增管；半導(dǎo)體計(jì)數(shù)器：下圖第22頁(yè)，共78頁(yè)。定性分析基本原理:試樣發(fā)出的X熒光射線波長(zhǎng)與元素的原子序數(shù)存在一定關(guān)系,即元素的原子序數(shù)增加,X射線熒光的波長(zhǎng)變短,關(guān)系式為式中K,S:隨不同譜線系列而定的常數(shù);Z:原子序數(shù).第23頁(yè)，共78頁(yè)?；w效應(yīng)

試樣內(nèi)部產(chǎn)生的X熒光射線,在到達(dá)試樣表面前,周圍的共存元素會(huì)產(chǎn)生吸收(吸收效應(yīng)).同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生X熒光射線并對(duì)共存元素二次激發(fā)(二次激發(fā)效應(yīng)).因此即使含量一樣,由于共存元素的不同,X熒光射線強(qiáng)度也會(huì)有所差別,這就是基體效應(yīng).在定量分析時(shí),尤其要注意基體效應(yīng)的影響.吸收-增強(qiáng)效應(yīng)物理-化學(xué)效應(yīng)第24頁(yè)，共78頁(yè)。定量分析的方法外標(biāo)法內(nèi)標(biāo)法第25頁(yè)，共78頁(yè)。

在入射X光的作用下，原子中的電子構(gòu)成多個(gè)X輻射源，以球面波向空間發(fā)射形成干涉光；衍射圖：晶體化合物的“指紋”；多晶粉末衍射法：測(cè)定立方晶系的晶體結(jié)構(gòu)；單色X射線源樣品臺(tái)檢測(cè)器X衍射儀工作原理第26頁(yè)，共78頁(yè)。X射線衍射儀特點(diǎn)

X射線衍射儀與X射線熒光儀相似；主要區(qū)別：(1)單色X射線源;(2)不需要分光晶體;試樣本身為衍射晶體，試樣平面旋轉(zhuǎn)；光源以不同角對(duì)試樣進(jìn)行掃描；試樣與檢測(cè)器的轉(zhuǎn)動(dòng)速度之比為2：1；第27頁(yè)，共78頁(yè)。物相定性分析定性物相分析原理A、X射線衍射線的位置決定于晶胞的形狀和大小，也即決定于各晶面的面間距，而衍射線的相對(duì)強(qiáng)度則決定于晶胞內(nèi)原子的種類、數(shù)目及排列方式。每種晶態(tài)物質(zhì)都有其特定的結(jié)構(gòu)，不是前者有異，就是后者有別，因而就有其獨(dú)特的衍射花樣。B、當(dāng)試樣中包含兩種或兩種以上的結(jié)晶物質(zhì)時(shí)，它們的衍射花樣同時(shí)出現(xiàn)，而不會(huì)相互干涉。C、混合物中某相的衍射線強(qiáng)度取決于它在試樣中的相對(duì)含量，因此根據(jù)各相衍射線的強(qiáng)度比，可以推算出它們的相對(duì)含量。第28頁(yè)，共78頁(yè)。定性相分析的理論基礎(chǔ)

D.事先對(duì)每種單相物質(zhì)都測(cè)定一組面間距d值和相應(yīng)的衍射（相對(duì)）強(qiáng)度，制成卡片；當(dāng)測(cè)定混合物的物相時(shí)，只需要被測(cè)樣品的一組d值和相對(duì)強(qiáng)度（I/I0)和卡片相比較，如果其衍射花樣中的部分d值和相對(duì)強(qiáng)度和卡片中記載的數(shù)據(jù)完全吻合，則多相混合物中就含有卡片記載的相。第29頁(yè)，共78頁(yè)。粉末衍射文件PDF(PowderDiffractionFile)卡片

第30頁(yè)，共78頁(yè)。定性相分析的一般步驟

制樣

測(cè)量d和I值

手工檢索未知相的PDF卡片

定性相分析的計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢索第31頁(yè)，共78頁(yè)。電子顯微分析第一節(jié)電子光學(xué)基礎(chǔ)第32頁(yè)，共78頁(yè)。三、靜電透鏡

電場(chǎng)對(duì)電子作用力的方向總是沿著電子所處點(diǎn)的等電位面的法線，從低電位指向高電位，所以沿電子所處點(diǎn)的等電位面切線方向電場(chǎng)力的分量為零，電子沿該方向運(yùn)動(dòng)速度分量ν保持不變。

與一定形狀的光學(xué)介質(zhì)界面（如玻璃，凸透鏡的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱彎曲折射界面）可以使光線聚焦成像相似，一定形狀的等電位曲面簇也可使電子束聚焦成像。產(chǎn)生這種旋轉(zhuǎn)對(duì)稱等電位曲面簇的電極裝置。

當(dāng)有一點(diǎn)發(fā)散的帶電粒子通過(guò)對(duì)稱的電場(chǎng)或磁場(chǎng)時(shí)，有匯集到一點(diǎn)，表明對(duì)稱的電場(chǎng)或磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子有透鏡的作用，對(duì)電子來(lái)說(shuō)，具有玻璃透鏡對(duì)可見光的聚焦成像作用。第33頁(yè)，共78頁(yè)。四、磁透鏡

旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的磁場(chǎng)對(duì)電子束有聚焦作用，在電子光學(xué)系統(tǒng)中用于使電子聚焦成像的磁場(chǎng)是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其等磁位面形狀與靜電透鏡的等電位面或光學(xué)玻璃透鏡的界面相似，產(chǎn)生這種旋轉(zhuǎn)對(duì)稱磁場(chǎng)的線圈裝置稱為磁透鏡。

第34頁(yè)，共78頁(yè)。五、入射電子轟擊樣品產(chǎn)生的物理信號(hào)

第35頁(yè)，共78頁(yè)。電子顯微分析第二節(jié)掃描電子顯微鏡第36頁(yè)，共78頁(yè)。1.掃描電子顯微鏡的構(gòu)造電子光學(xué)系統(tǒng)掃描系統(tǒng)信號(hào)收集及顯示系統(tǒng)真空系統(tǒng)和電源系統(tǒng)第37頁(yè)，共78頁(yè)。5.1二次電子像二次電子產(chǎn)額δ與二次電子束與試樣表面法向夾角有關(guān)，δ∝1/cosθ。因?yàn)殡S著θ角增大，入射電子束作用體積更靠近表面層，作用體積內(nèi)產(chǎn)生的大量自由電子離開表層的機(jī)會(huì)增多；其次隨θ角的增加，總軌跡增長(zhǎng)，引起價(jià)電子電離的機(jī)會(huì)增多。第38頁(yè)，共78頁(yè)。二次電子像

根據(jù)二次電子的特點(diǎn)，二次電子像主要反映試樣表面的形貌特征，向的襯度是形貌襯度，襯度形成主要決定于試樣表面相對(duì)入射電子束的傾角。試樣表面可以看成由許多不同行傾斜角度的面構(gòu)成的凸尖、臺(tái)階、凹坑和顆粒等細(xì)節(jié)組成，這些細(xì)節(jié)的不同部位發(fā)射的二次電子數(shù)也不同，從而形成襯度。二次電子像襯度的特點(diǎn)①、分辨率高②、場(chǎng)深大，立體感強(qiáng)③、主要反應(yīng)形貌襯度。

第39頁(yè)，共78頁(yè)。背散射電子的特點(diǎn)背散射電子能量很高，其中相當(dāng)部分接近入射電子能量，在試樣中產(chǎn)生的范圍大，像的分辨率低；背散射電子發(fā)射系數(shù)隨試樣原子序數(shù)增加而增大；雖然作用體積雖入射束能量增加而增大，但背散射電子的發(fā)射系數(shù)受入射束能量影響不大；當(dāng)試樣表面傾角增加時(shí)，作用體積改變，將顯著增加被散射電子的發(fā)射系數(shù)；背散射電子在試樣上方有一點(diǎn)光的角分布。當(dāng)垂直入射時(shí)，為預(yù)選分布，如下式所示，當(dāng)試樣傾角增加時(shí)，分布為非對(duì)稱分布。第40頁(yè)，共78頁(yè)。第三節(jié)透射電子顯微鏡透射電鏡主要結(jié)構(gòu)透射電鏡電子圖象形成原理透射電鏡樣品制備電子衍射及結(jié)構(gòu)分析第41頁(yè)，共78頁(yè)。透射電鏡主要結(jié)構(gòu)第42頁(yè)，共78頁(yè)。

透射電鏡電子圖象形成原理

1．散射襯度象①單個(gè)原子對(duì)入射電子的散射：②散射襯度象：樣品特征通過(guò)對(duì)電子散射能力的不同形成的明暗差別象。2．衍射襯度象3．相位襯度象第43頁(yè)，共78頁(yè)。原子對(duì)電子的散射

θ

+Rnθ

-Re(a)(b)帶負(fù)電荷的電子進(jìn)入物質(zhì)時(shí)受到帶正電荷的原子核吸引而發(fā)生向內(nèi)偏轉(zhuǎn)，受核外電子的庫(kù)倫排斥力作用發(fā)生向外偏轉(zhuǎn)，稱為盧瑟福散射。第44頁(yè)，共78頁(yè)。非晶體的質(zhì)厚襯度散射襯度象成原理

第45頁(yè)，共78頁(yè)。晶體的衍射襯度第46頁(yè)，共78頁(yè)。電子探針儀（EPMA）是一種微區(qū)成分分析儀器。采用被聚焦成小于1um的高速電子束轟擊樣品表面，利用電子束與樣品相互作用激發(fā)出的特征x射線，測(cè)量其λ和Ι，確定微區(qū)的定性、定量的化學(xué)成分。SEM-EPMA組合型儀器，具有掃描放大成像和微區(qū)成分分析兩方面功能。第47頁(yè)，共78頁(yè)。3.1工作原理具有足夠能量的細(xì)電子束轟擊試樣表面，激發(fā)特征x射線，其波長(zhǎng)為：λ與樣品材料的Z有關(guān)，測(cè)出λ，即可確定相應(yīng)元素的Z。某種元素的特征x射線強(qiáng)度與該元素在樣品中的濃度成比例，測(cè)出x射線I，就可計(jì)算出該元素的相對(duì)含量。第48頁(yè)，共78頁(yè)。掃描式電子探針構(gòu)造第49頁(yè)，共78頁(yè)。（1）波長(zhǎng)分散譜儀WDS

WavelengthDispersiveSpectrometer通過(guò)衍射分光原理，測(cè)量x射線的λ分布。已知d的晶體（分光晶體），反射不同的x射線，在特定位置檢測(cè)。第50頁(yè)，共78頁(yè)。（2）能量色散譜儀EDS

EnergyDispersiveSpectrometer利用固態(tài)檢測(cè)器（鋰漂移硅）測(cè)量每個(gè)x射線光子的能量，并按E大小展譜。得到以能量為橫坐標(biāo)、強(qiáng)度為縱坐標(biāo)的x射線能量色散譜，顯示于熒光屏上。第51頁(yè)，共78頁(yè)。工作原理鋰漂移硅半導(dǎo)體探測(cè)器，習(xí)慣記Si(Li)探測(cè)器。X射線光子進(jìn)入Si晶體內(nèi)，產(chǎn)生電子–空穴對(duì)，在100K左右溫度時(shí)，每產(chǎn)生一個(gè)電子–空穴對(duì)消耗的平均能量為3.8eV。能量為E的X射線光子所激發(fā)的電子–空穴對(duì)數(shù)N為N＝E／3.8入射X射線光子E不同，激發(fā)的N不同，探測(cè)器輸出電壓脈沖高度由N決定。第52頁(yè)，共78頁(yè)。探測(cè)系統(tǒng)放大系統(tǒng)分析展譜系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輸出第53頁(yè)，共78頁(yè)。

氣相色譜分析

§1氣相色譜法概述

色譜法(chromatography)：以試樣組分在固定相和流動(dòng)相間的溶解、吸附、分配其他親和作用的差異為依據(jù)而建立起來(lái)的各種分離分析方法稱色譜法。色譜柱：進(jìn)行色譜分離用的細(xì)長(zhǎng)管。固定相：（stationaryphase）管內(nèi)保持固定、起分離作用的填充物。流動(dòng)相：（mobilephase）流經(jīng)固定相的空隙或表面的沖洗劑。第54頁(yè)，共78頁(yè)。

簡(jiǎn)單的色譜分離過(guò)程第55頁(yè)，共78頁(yè)。

第56頁(yè)，共78頁(yè)。

色譜圖（chromatogram）：

試樣中各組分經(jīng)色譜柱分離后，按先后次序經(jīng)過(guò)檢測(cè)器時(shí)，檢測(cè)器就將流動(dòng)相中各組分濃度變化轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，由記錄儀所記錄下的信號(hào)——時(shí)間曲線或信號(hào)——流動(dòng)相體積曲線，稱為色譜流出曲線，第57頁(yè)，共78頁(yè)。

§2氣相色譜分析理論基礎(chǔ)一、分配平衡的幾個(gè)參數(shù)：1、分配系數(shù)（distributioncoefficient）

在一定溫度和壓力下，組分在固定相和流動(dòng)相間達(dá)到分配平衡時(shí)的濃度比值，用K表示。2、容量因子（capacityfactor）

在一定溫度和壓力下，組分在固定相和流動(dòng)相之間分配達(dá)到平衡時(shí)的質(zhì)量比，稱為容量因子，也稱分配比，用k表示。

第58頁(yè)，共78頁(yè)。

二、色譜分離的基本理論1、塔板理論（MartinandSynge1941）塔板理論認(rèn)為，一根柱子可以分為n段，在每段內(nèi)組分在兩相間很快達(dá)到平衡，把每一段稱為一塊理論塔板。設(shè)柱長(zhǎng)為L(zhǎng)，理論塔板高度為H，則H=L/n式中n為理論塔板數(shù)。理論塔板數(shù)（n）可根據(jù)色譜圖上所測(cè)得的保留時(shí)間（tR）和峰底寬（w）或半峰寬（wh/2）按下式推算：或第59頁(yè)，共78頁(yè)。

速率理論第60頁(yè)，共78頁(yè)。

§2-3色譜分離條件的選擇一、分離度（resolution）

相鄰兩色譜峰保留值之差與兩組分色譜峰底寬度平均值之比，用R表示。分離度可以用來(lái)作為衡量色譜峰分離效能的指標(biāo)。★R越大，表明兩組分分離效果越好★保留值之差取決于固定液的熱力學(xué)性質(zhì)★色譜峰寬窄反映色譜過(guò)程動(dòng)力學(xué)因素及柱效能高低 第61頁(yè)，共78頁(yè)。

對(duì)于峰形對(duì)稱且滿足正態(tài)分布的色譜峰：R=1,分離程度為98%；R=1.5，分離程度可達(dá)99.7%。所以R=1.5時(shí)可認(rèn)為色譜峰已完全分開。第62頁(yè)，共78頁(yè)。

二、氣相色譜檢測(cè)器的工作原理1、熱導(dǎo)檢測(cè)器

原理；就是利用不同的物質(zhì)具有不同的導(dǎo)熱系數(shù)。Self-study&Exam:

熱導(dǎo)池的構(gòu)造，工作原理及影響檢測(cè)靈敏度的因素。第63頁(yè)，共78頁(yè)。

2、氫火焰離子化檢測(cè)器原理：利用有機(jī)化合物在氫火焰中燃燒時(shí)能產(chǎn)生帶電離子碎片，收集其荷電量進(jìn)行測(cè)定。 Self-study&Exam:

氫火焰檢測(cè)器的構(gòu)造，工作原理及影響檢測(cè)靈敏度的因素。第64頁(yè)，共78頁(yè)。一、HPLC與GC差別GC：適于能氣化、熱穩(wěn)定性好、且沸點(diǎn)較低的樣品；但對(duì)高沸點(diǎn)、揮發(fā)性差、熱穩(wěn)定性差、離子型及高聚物的樣品，尤其對(duì)大多數(shù)生化樣品不可檢測(cè)占有機(jī)物的20%HPLC：適于溶解后能制成溶液的樣品（包括有機(jī)介質(zhì)溶液），不受樣品揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性的限制，對(duì)分子量大、難氣化、熱穩(wěn)定性差的生化樣品及高分子和離子型樣品均可檢測(cè).用途廣泛，占有機(jī)物的80%;第65頁(yè)，共78頁(yè)。2．流動(dòng)相差別的區(qū)別GC：流動(dòng)相為惰性，氣體組分與流動(dòng)相無(wú)親合作用力，只與固定相有相互作用。HPLC：流動(dòng)相為液體，流動(dòng)相與組分間有親合作用力，能提高柱的選擇性、改善分離度，對(duì)分離起正向作用。且流動(dòng)相種類較多，選擇余地廣，改變流動(dòng)相極性和pH值也對(duì)分離起到調(diào)控作用，當(dāng)選用不同比例的兩種或兩種以上液體作為流動(dòng)相也可以增大分離選擇性。3．操作條件差別GC：加溫操作HPLC：室溫；高壓（液體粘度大，峰展寬小）第66頁(yè)，共78頁(yè)。第一節(jié)質(zhì)譜分析原理及質(zhì)譜儀一、基本原理質(zhì)譜分析是將樣品轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)的帶電氣態(tài)離子碎片，于磁場(chǎng)中按質(zhì)荷比(m/z)大小分離并記錄的分析方法。其過(guò)程為可簡(jiǎn)單描述為：

離子源轟擊樣品帶電荷的碎片離子電場(chǎng)加速(zeU)

獲得動(dòng)能(1/2mV2)磁場(chǎng)分離(m/z)檢測(cè)器記錄

其中，z為電荷數(shù)，e為電子電荷，U為加速電壓，m為碎片質(zhì)量，V為電子運(yùn)動(dòng)速度。第67頁(yè)，共78頁(yè)。三、儀器組成

MS儀器一般由進(jìn)樣系統(tǒng)、電離源、質(zhì)量分析器和檢測(cè)記錄系統(tǒng)構(gòu)成。第68頁(yè)，共78頁(yè)?！糍|(zhì)量分析器是質(zhì)譜計(jì)的核心◆不同類型的質(zhì)量分析器構(gòu)成不同類型的質(zhì)譜計(jì)◆不同類型的質(zhì)譜計(jì)其功能，應(yīng)用范圍，原理，

實(shí)驗(yàn)方法均有所不同。3、質(zhì)量分析器

作用是將不同碎片按質(zhì)荷比m/z分開。

質(zhì)量分析器類型：磁分析器、飛行時(shí)間、四極桿、離子捕獲、離子回旋等。第69頁(yè)，共78頁(yè)。1）磁分析器單聚焦型(Magneticsectorspectrometer)：用一個(gè)扇形磁場(chǎng)進(jìn)行質(zhì)量分析的質(zhì)譜儀。第70頁(yè)，共78頁(yè)。2）飛行時(shí)間分析器(Timeofflight,TOF)過(guò)程：不同荷電碎片在飛出離子源的速度（動(dòng)能）基本一致。某離子在到達(dá)無(wú)場(chǎng)漂移管前端時(shí)，其速度大小為：到達(dá)無(wú)場(chǎng)漂移管末端的時(shí)間為：不同離子通過(guò)同一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的無(wú)場(chǎng)漂移管，所需時(shí)間相差：

由于不同m/z的離子，其飛出漂移管的時(shí)間不同，因而實(shí)現(xiàn)了離子的分離。U2)z/m()z/m(Lt21-=D第71頁(yè)，共78頁(yè)。過(guò)程：在兩個(gè)相對(duì)的極桿之間加電壓(U+Vcost)，在另兩個(gè)相對(duì)的極桿上加-(U+Vcost)。與前述雙聚焦儀的靜電分析器類似，離子進(jìn)入可變電場(chǎng)后，只有具合適的曲率半徑的離子可以通過(guò)中心小孔到達(dá)檢測(cè)器。改變U和V并保持U/V比值一定，可實(shí)現(xiàn)不同m/z離子的檢測(cè)。特點(diǎn)：分辨率比磁分析器略低(max.2000);m/z范圍與磁分析器相當(dāng)；傳輸效率較高；掃描速度快，可用于GC-MS聯(lián)用儀。3）四極濾質(zhì)器(Quadrupolemassfilter)第72頁(yè)，共78頁(yè)。第一節(jié)紅外吸收光譜分析概述紅外光譜又稱分子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)光譜，屬分子吸收光譜。樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時(shí)，分子吸收其中一些頻率的輻射，分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)引起偶極矩的凈變化，使振-轉(zhuǎn)能級(jí)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，相應(yīng)于這些區(qū)域的透射光強(qiáng)減弱，記錄百分透過(guò)率T%對(duì)波數(shù)或波長(zhǎng)的曲線，即紅外光譜。

第73頁(yè)，共78頁(yè)。通常紅外光譜中習(xí)慣使用波數(shù)來(lái)表示波帶的位置，代表每厘米的包含的電磁波波數(shù)。二、紅外光譜的作用1．可以確定化合物的類別（芳香類）2．確定官能團(tuán)：例：—CO—，—C＝C—，—C≡C—3．推測(cè)分子結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)單化合物）4．定量分析三、紅