色譜分析法導(dǎo)論色譜法分類(lèi)1、氣相色譜(流淌相為氣體，稱(chēng)為載氣)。2、液相色譜(液體，淋洗液)。3、其他色譜：薄層色譜和紙色譜、凝膠色譜、超臨界色譜、高效毛細(xì)管電泳。色譜法特點(diǎn)1、分別效率高，簡(jiǎn)單混合物，有機(jī)同系物、異構(gòu)體、手性異構(gòu)體。2、靈敏度高，可以檢測(cè)出μg.g-1(10-6)ng.g-1(10-9)級(jí)的物質(zhì)量3、分析速度快，一般在幾分鐘或幾格外鐘內(nèi)可以完成一個(gè)試樣的分析。4、應(yīng)用范圍廣，氣相：沸點(diǎn)低于400℃、構(gòu)造穩(wěn)定的有機(jī)或無(wú)機(jī)試樣；液相：高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定、生物試樣。術(shù)語(yǔ)：1、組分分別：當(dāng)流淌相中樣品混合物經(jīng)過(guò)固定相時(shí)，就會(huì)與固定相發(fā)生作用，由于各組分在性質(zhì)和構(gòu)造上的差異，與固定相相互作用的類(lèi)型、強(qiáng)弱也有差異，因此在同一推動(dòng)力的作用下，不同組分在固定相滯留時(shí)間長(zhǎng)短不同，從而按先后不同的次序從固定相中流出。2、色譜流出曲線(xiàn)：由檢測(cè)器輸出的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)時(shí)間作圖，所得曲線(xiàn)稱(chēng)為色譜流出曲線(xiàn)。3、色譜峰：色譜流出曲線(xiàn)上突起局部就是色譜峰。4、基線(xiàn)：在試驗(yàn)操作條件下，色譜柱后沒(méi)有樣品組分流出時(shí)的流出曲線(xiàn)稱(chēng)為基線(xiàn)，穩(wěn)定的基線(xiàn)應(yīng)當(dāng)是一條水平直線(xiàn)。5、峰高：色譜峰頂點(diǎn)與基線(xiàn)之間的垂直距離，以〔h〕表示。6、死時(shí)間tM：不被固定相吸附或溶解的物質(zhì)進(jìn)入色譜柱時(shí)，從進(jìn)樣到消滅峰極大值所需的時(shí)間稱(chēng)為死時(shí)間，它正比于色譜柱的空隙體積。7、保存時(shí)間tR：試樣從進(jìn)樣到柱后消滅峰極大點(diǎn)時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，稱(chēng)為保存時(shí)間。8、調(diào)整保存時(shí)間tR′：某組分的保存時(shí)間扣除死時(shí)間后，稱(chēng)為該組分的調(diào)整保存時(shí)間。定性的方法1、利用保存值定性：通過(guò)比照試樣中具有與純物質(zhì)一樣保存值的色譜峰，來(lái)確定試樣中是否含有該物質(zhì)及在色譜圖中的位置。不適用于不同儀器上獲得的數(shù)據(jù)之間的比照。2、利用參加法定性：將純物質(zhì)參加到試樣中，觀看各組分色譜峰的相對(duì)變化。定量分析方法1、外標(biāo)法(標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法)：將欲測(cè)組分的純物質(zhì)配制成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)展色譜分析，以峰面積對(duì)濃度作圖。測(cè)得樣品的信號(hào)后從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上查出對(duì)應(yīng)濃度。2、內(nèi)標(biāo)法：準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品〔m〕，參加肯定量〔ms〕某種純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物，進(jìn)展色譜分析，依據(jù)被測(cè)物與內(nèi)標(biāo)物的相應(yīng)峰面積〔或峰高〕和相對(duì)校正因子，求出被測(cè)組分的含量。內(nèi)標(biāo)物要滿(mǎn)足以下要求：試樣中不含有該物質(zhì)；與被測(cè)組分性質(zhì)比較接近；不與試樣發(fā)生化學(xué)反響；出峰位置應(yīng)位于被測(cè)組分四周。3、歸一化法：將試樣中全部組分的含量之和按100%計(jì)算，以它們相應(yīng)的色譜峰面積或峰高為定量參數(shù)，通過(guò)計(jì)算各組分峰面積占總面積比例即為其在總質(zhì)量中所占比例，由此算出各組分的含量。分別度分別度是描述難分別物質(zhì)對(duì)的實(shí)際分別程度。即柱效為多大時(shí)，相鄰兩組份能夠被完全分別。分別度受兩因素影響：1、保存值之差──色譜過(guò)程的熱力學(xué)因素，即兩物質(zhì)峰頂點(diǎn)間距離，同時(shí)也反響了兩物質(zhì)在固定相與流淌相間的安排系數(shù)的差異；2、區(qū)域?qū)挾醛ぉどV過(guò)程的動(dòng)力學(xué)因素，即峰的寬度，與色譜柱的柱效有關(guān)，即依據(jù)塔板理論，柱效越高，單位長(zhǎng)度的塔板數(shù)越多，出峰越窄尖。塔板理論將色譜分別過(guò)程比較作蒸餾過(guò)程，將連續(xù)的色譜分別過(guò)程分割成屢次的平衡過(guò)程的重復(fù)。塔板理論的假設(shè)：在每一個(gè)平衡過(guò)程間隔內(nèi)，平衡可以快速到達(dá)；將載氣看作成脈動(dòng)〔間歇〕過(guò)程；試樣沿色譜柱方向的集中可無(wú)視；每次安排的安排系數(shù)一樣。引進(jìn)了塔板數(shù)n的概念，即n=L/H，L為柱長(zhǎng)，H為板高。單位柱長(zhǎng)的塔板數(shù)越多，說(shuō)明柱效越高。速率理論公式：H=A+B/u+C·u H：理論塔板高度，u：載氣的線(xiàn)速度(cm/s)1、A─渦流集中項(xiàng)，A=2λdp，固定相顆粒越小dp↓，填充的越均勻，A↓，Hn↑。2、B/u—分子集中項(xiàng)。由于濃度差的存在，所以產(chǎn)生集中，集中導(dǎo)致色譜峰變寬，H↑(n↓)，分別變差，分子集中項(xiàng)與流速有關(guān)，流速↓，滯留時(shí)間↑，集中↑。3、C·u—傳質(zhì)阻力項(xiàng)。減小擔(dān)體粒度，選擇小分子量的氣體作載氣，可降低傳質(zhì)阻力。氣相色譜分析法氣相色譜儀主要組成局部1、載氣系統(tǒng)：載氣要求：純潔：通過(guò)活性炭或分子篩凈化器，除去載氣中的水分、氧等有害雜質(zhì)。穩(wěn)定：承受穩(wěn)壓閥或雙氣路的方式。2、進(jìn)樣系統(tǒng)：進(jìn)樣裝置和汽化室。進(jìn)樣通常用微量注射器和進(jìn)樣閥將樣品引入。液體樣品引入后需要瞬間汽化。汽化在汽化室進(jìn)展。對(duì)汽化室的要求是：1、體積?。?、熱容量大；3、對(duì)樣品無(wú)催化作用。3、分別系統(tǒng)：色譜柱是色譜儀的核心部件,其作用是分別樣品。主要有兩類(lèi)：填充柱和毛細(xì)管柱。4、溫控系統(tǒng)：溫度掌握方式有恒溫順程序升溫二種。氣化室、分別室、檢測(cè)器三局部在色譜儀操作時(shí)均需掌握溫度：A、氣化室：保證液體試樣瞬間氣化。B、分別室：準(zhǔn)確掌握分別需要的溫度。當(dāng)試樣簡(jiǎn)單時(shí)，分別室溫度需要按肯定程序掌握溫度變化，各組分在最正確溫度下分別。C、檢測(cè)器：保證被分別后的組分通過(guò)時(shí)不在此冷凝。5檢測(cè)系統(tǒng)：是指樣品經(jīng)色譜柱分別后，各成分按保存時(shí)間不同，挨次地隨載氣進(jìn)入檢測(cè)器，檢測(cè)器把進(jìn)入的組分按時(shí)間及其濃度或質(zhì)量的變化，轉(zhuǎn)化成易于測(cè)量的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)必要的放大傳遞給記錄儀或計(jì)算機(jī)，最終得到該混合樣品的色譜流出曲線(xiàn)及定性和定量信息。程序升溫對(duì)于沸點(diǎn)范圍很寬的混合物，往往承受程序升溫法進(jìn)展分析。程序升溫指在一個(gè)分析周期內(nèi)柱溫隨時(shí)間由低溫向高溫作線(xiàn)性或非線(xiàn)性變化，以到達(dá)用最短時(shí)間獲得最正確分別的目的。熱導(dǎo)檢測(cè)器1、原理：使儀器中的參考臂與測(cè)量臂上的鎢絲通電，加熱與散熱到達(dá)平衡后，兩臂的電阻值相等。由于鎢絲的電阻率高、電阻溫度系數(shù)大，且不同氣體有不同的熱導(dǎo)系數(shù)，進(jìn)樣后，載氣攜帶試樣組分流過(guò)測(cè)量臂，而這時(shí)參考臂流過(guò)的仍是純載氣，使測(cè)量臂的溫度轉(zhuǎn)變，引起電阻的變化，測(cè)量臂和參考臂的電阻值不等，產(chǎn)生電阻差，這時(shí)電存在著電位差，有電壓信號(hào)輸出。2、影響熱導(dǎo)檢測(cè)器靈敏度的因素：①橋路電流I：I，鎢絲的溫度，鎢絲與池體之間的溫差I(lǐng)②池體溫度：池體溫度與鎢絲溫度相差越大，越有利于熱傳導(dǎo)，檢測(cè)器的靈敏度也就越高，但池體溫度不得低于分離柱溫。③載氣種類(lèi)：載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)相差越大，在檢測(cè)器兩臂中產(chǎn)生的溫差和電阻差也就越大，檢測(cè)靈敏度越高。氫火焰離子化檢測(cè)器1、原理：氫火焰離子化檢測(cè)器是以氫氣和空氣燃燒的火焰作為能源，利用含碳有機(jī)物在火焰中燃燒產(chǎn)生離子，在外加的電場(chǎng)作用下，使離子形成離子流，依據(jù)離子流產(chǎn)生的電信號(hào)強(qiáng)度，檢測(cè)被色譜柱分別出的組分。特點(diǎn):1、能檢測(cè)大多數(shù)含碳有機(jī)化合物；2、靈敏度很高，比熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度高約103倍；檢出限低，可達(dá)10-12g·S-1；3、死體積小，響應(yīng)速度快；4、線(xiàn)性范圍也寬，可達(dá)106；5、構(gòu)造不簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)潔，是目缺點(diǎn)：不能檢測(cè)永久性氣體、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氫等物質(zhì)。電子捕獲檢測(cè)器1、特點(diǎn):電子捕獲檢測(cè)器是一種選擇性很強(qiáng)的檢測(cè)器,目前分析痕量電負(fù)性有機(jī)物最有效的檢測(cè)器，對(duì)具有電負(fù)性物質(zhì)〔如含鹵素、硫、磷、氰等的物質(zhì)〕的檢測(cè)有很高靈敏度〔檢出限約1O-14g/m。21033、應(yīng)用:電子捕獲檢測(cè)器已廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥殘留量、大氣及水質(zhì)污染分析，以及生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域中。SS表示單位質(zhì)量的物質(zhì)通過(guò)檢測(cè)器時(shí)，產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)的大小。S值越大，檢測(cè)器〔也即色譜儀〕的靈敏度也就越高。檢測(cè)限〔D：恰能產(chǎn)生相當(dāng)于3倍噪音〔3RN〕的信號(hào)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器的量。檢出限與靈敏度成反比，與噪音成正比。檢出限不僅打算于靈敏度，而且受限于噪聲，所以它是衡量檢測(cè)器性能好壞的綜合指標(biāo)。固定相：分為固體(固體吸附劑：活性炭、硅膠、AlO、分子篩;用于H

、O、N

、CO、CO、C-C

的分別)、液體固定相(載體+固定液)

3 2 2 2

2 1 4載體：是固定液的支持骨架，使固定液能在其外表形成一層薄而均勻的液膜。載體特點(diǎn)：1〕具有多孔性，即比外表積大；2〕化學(xué)惰性，不與試樣組分發(fā)生化學(xué)反響；3〕熱穩(wěn)定性好；4〕有肯定機(jī)械強(qiáng)度。固定液：主要是一些高沸點(diǎn)的有機(jī)化合物1熱穩(wěn)定性好；2化學(xué)穩(wěn)定性好；3粘度和凝固點(diǎn)低；4各檢測(cè)組分必需在固定液中有肯定的溶解度。固定液的選擇：一般按相像相溶的規(guī)章來(lái)選擇，1非極性試樣選非極性固定液，按沸點(diǎn)挨次，靠色散力作用；2中等極性的試樣選中等極性固定液，按沸點(diǎn)挨次，靠誘導(dǎo)力和色散力；3強(qiáng)極性試樣選強(qiáng)極性固定液，按極性挨次，靠靜電力分別；42種或多種的混合固定液協(xié)作使用液相色譜分析法工作流程高壓輸液泵將一種或幾種溶劑按肯定的比例輸送到混合室，并與注進(jìn)的樣品進(jìn)展混合，混合然后進(jìn)入色譜柱進(jìn)展分離，分別后的組分依據(jù)流出挨次進(jìn)入檢測(cè)器進(jìn)展檢測(cè)，檢測(cè)器響應(yīng)后轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)進(jìn)入電腦進(jìn)展處理，電腦依據(jù)電信號(hào)的強(qiáng)弱，挨次，時(shí)間等因素繪制出圖譜。梯度洗脫在同一個(gè)分析周期中，按肯定程度不斷轉(zhuǎn)變流淌相的濃度配比，從而可以使一個(gè)簡(jiǎn)單樣品中的性質(zhì)差異較大的組分能按各自適宜的容量因子 k到達(dá)良好的分別目的。紫外檢測(cè)器應(yīng)用最廣，對(duì)大局部有機(jī)化合物有響應(yīng)。從左到右由：低壓汞燈，透鏡，遮光板，測(cè)量池跟參比池，遮光板，紫外濾光片，雙紫外光敏電阻。光電二極管陣列檢測(cè)器紫外光進(jìn)入流淌池，從流淌池出來(lái)的光再經(jīng)分光系統(tǒng)、狹縫照耀到一組(1024個(gè)〕光電二極管上，數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄下組分的光譜吸取，得到三維的立體譜圖。(1)可得任意波長(zhǎng)的色譜圖，極為便利;(2)可得任意時(shí)間的光譜圖，相當(dāng)于與紫外聯(lián)用。液-液安排色譜中的正相柱與反相柱1、正相柱：流淌相的極性小于固定液的極性2、反相柱：流淌相的極性大于固定液的極性液相色譜流淌相的選擇在選擇溶劑時(shí)，溶劑的極性是選擇的重要依據(jù)。承受正相液-液安排分別時(shí)：首先選擇中等極性溶劑，假設(shè)組分的保存時(shí)間太短，降低溶劑極性，反之增加。也可在低極性溶劑中，漸漸增加其中的極性溶劑，使保存時(shí)間縮短。應(yīng)留意問(wèn)題a〕盡量使用高純度試劑作流淌相，防止微量雜質(zhì)長(zhǎng)期累積損壞色譜柱和使檢測(cè)器噪聲增加。避開(kāi)流淌相與固定相發(fā)生作用而使柱效下降或損壞柱子?！踩缡构潭ㄒ喝芙饬魇?；酸性溶劑破壞氧 化鋁固定相等?！吃嚇釉诹魈氏嘀袘?yīng)有適宜的溶解度，防止產(chǎn)生沉淀并在柱中沉積。d〕流淌相還應(yīng)滿(mǎn)足檢測(cè)器的要求。當(dāng)使用紫外檢測(cè)器時(shí)，流淌相不應(yīng)有紫外吸取。主要分別類(lèi)型與根本原理1、液-固吸附色譜。根本原理：組分在固定相上的吸附與解吸；2、液-液安排色譜；根本原理：組分在固定相和流淌相上的安排；3、離子交換色譜；根本原理：組分在固定相上發(fā)生反復(fù)離子交換反響；組分與離子交換劑之間親和力的大小與離子半徑、電荷、存在形式等有關(guān)。親和力大，保存時(shí)間長(zhǎng)。4、離子對(duì)色譜。根本原理：將一種〔或多種〕與溶質(zhì)離子電荷相反的離子〔對(duì)離子或反離子〕加到流淌相中使其與溶質(zhì)離子結(jié)合形成疏水性離子對(duì)化合物，使其能夠在兩相之間進(jìn)展安排；5、尺寸排斥色譜。根本原理：按分子大小分別。小分子可以集中到凝膠空隙，由其中通過(guò)，出峰最慢；中等分子只能通過(guò)局部凝膠空隙，中速通過(guò)；而大分子被排斥在外，出峰最快；溶劑分子小，故在最終出峰。6、親和色譜。根本原理：利用生物大分子和固定相外表存在的某種特異性親和力，進(jìn)展選擇性分別。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用色-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)被廣泛應(yīng)用于簡(jiǎn)單組分的分別與鑒定，其具有色譜的高區(qū)分率和質(zhì)譜的高靈敏度，是生物樣品中藥物與代謝物定性定量的有效工具。接口作用：1、壓力匹配——質(zhì)譜離子源的真空度在10-3Pa，而GC色譜柱出口壓力高達(dá)105Pa，接口的作用就是要使兩者壓力匹配。2、組分濃縮——從GC紫外-可見(jiàn)分光光度法電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)A、電子能級(jí)：電子的躍遷能約為1-20eV，比分子振動(dòng)能級(jí)差要大幾十倍，所吸取光的波長(zhǎng)約為12.5-0.06m，主要在真空紫外到可見(jiàn)光區(qū)，對(duì)應(yīng)形成的光譜，稱(chēng)為電子光譜或紫外、可見(jiàn)吸取光譜B、振動(dòng)能級(jí)：分子的振動(dòng)能級(jí)差一般在0.05-1eV25-1.25mC、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)：轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的能量差ΔΕr：0.005～0.050eV，產(chǎn)生此能級(jí)的躍遷，需吸取波長(zhǎng)約為250-25m遠(yuǎn)紅外光,吸取光譜位于遠(yuǎn)紅外區(qū)。形成的光譜稱(chēng)為遠(yuǎn)紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動(dòng)光譜；電子躍遷類(lèi)型1、σ→σ*躍遷指處于成鍵軌道上的σ電子吸取光子后被激發(fā)躍遷到σ*反鍵軌道。〔C-C〕2、n→σ*躍遷指分子中處于非鍵軌道上的nσ*反鍵軌道的躍遷〔含雜原子飽和基團(tuán)〔-OH，-NH2〕〕3、π→π*躍遷指不飽和鍵中的π電子吸取光波能量后躍遷到π*反鍵軌道?！膊伙柡突鶊F(tuán)〔—C＝C—，—C＝O〕〕4n→π*躍遷指分子中處于非鍵軌道上的nπ*〔〔-C≡N，C＝O)〕生色團(tuán)與助色團(tuán)1、分子中能吸取紫外光或可見(jiàn)光的構(gòu)造系統(tǒng)叫做生色團(tuán)或色基。象C=C、C=O、C≡C2、有些原子或基團(tuán)，本身不能吸取波長(zhǎng)大于200nm的光波，但它與肯定的基團(tuán)相連時(shí)，則可使該基團(tuán)所產(chǎn)生的吸取峰向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)。并使吸取強(qiáng)度增加，這樣的原子或基團(tuán)叫做助色團(tuán)。紅移和藍(lán)移〔助色團(tuán)使吸取峰向長(zhǎng)波長(zhǎng)移動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為長(zhǎng)移或紅移，這些基團(tuán)稱(chēng)為向紅基團(tuán)；藍(lán)移：使吸取峰向短波長(zhǎng)移動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為短移或藍(lán)移，引起藍(lán)移效應(yīng)的基團(tuán)稱(chēng)為向藍(lán)基團(tuán)。紫外可見(jiàn)光度計(jì)儀器組成1、光源：足夠光強(qiáng)、穩(wěn)定、連續(xù)輻射且強(qiáng)度隨波長(zhǎng)變化小。2、單色器：由色散元件和狹縫組成，常用的色散元件有棱鏡和光柵兩類(lèi)。目的是獲得半寬度5-10nm3、吸取池：在紫外區(qū)須承受石英比色皿，可見(jiàn)區(qū)一般用石英比色皿和玻璃池比色皿。4、檢測(cè)器：利用光電效應(yīng)將透過(guò)吸取池的光信號(hào)變成可測(cè)的電信號(hào)，常用的有硒光電池、光電管或光電倍增管。5單波長(zhǎng)雙光束國(guó)產(chǎn)730、UV-240型等,自動(dòng)記錄，快速全波段掃描?？上斯庠床环€(wěn)定、檢測(cè)器靈敏度變化等因素的影響，特別適合于構(gòu)造分析。儀器簡(jiǎn)單，價(jià)格較高。雙波長(zhǎng)將不同波長(zhǎng)的兩束單色光(λ1、λ2)快速交替通過(guò)同一吸取池而后到達(dá)檢測(cè)器。產(chǎn)生溝通信號(hào)。無(wú)需參比池。兩波特長(zhǎng)測(cè)得的吸光度差值ΔA與待測(cè)組分濃度成正比。在分析渾濁或背景吸取較大的簡(jiǎn)單試樣時(shí)顯示出很大的優(yōu)越性。靈敏度、選擇性、測(cè)量周密度等方面都比單波長(zhǎng)法有所提高。選擇波長(zhǎng)組合λ1、λ2⑴選定的波長(zhǎng)λ1λ2⑵在選定的兩個(gè)波長(zhǎng)λ1λ2表達(dá)式：A=lg(1/T)=KbcA表達(dá)式：A=lg(1/T)=KbcA,Tc為吸光物質(zhì)的濃度b物理意義是當(dāng)一束平行單色光垂直通過(guò)某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時(shí) ,與其吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c及吸取層厚度b成正比。9〕光度法分析中吸光度讀數(shù)范圍的選擇？如何掌握？設(shè)：ΔT=1%，則可繪出溶液濃度相對(duì)誤差Δc/c與其透光度T的關(guān)系曲線(xiàn)?？梢缘玫絋在20%～65%之間時(shí)，濃度相對(duì)誤差較小，為最正確讀數(shù)范圍，即吸光度A=0.70～0.20。紅外吸取光譜法1〕偶極矩偶極矩是表示極性分子極性大小的一個(gè)量。由于是極性分子，電荷分布不均，正電荷集中在一塊，負(fù)電荷集中在一塊，正、負(fù)電荷中心間的距離r和電荷中心所帶電量q的乘積叫偶極矩。μ=r×q.有偶極矩，有紅外活性。2〕分子振動(dòng)影響根本振動(dòng)頻率的直接緣由是相對(duì)原子質(zhì)量和化學(xué)鍵的力常數(shù)。化學(xué)鍵的力常數(shù)k越大，折合相對(duì)原子質(zhì)量Ar越小，則化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率越高，吸取峰將消滅在高波數(shù)區(qū)；反之，則消滅在低數(shù)區(qū)?；瘜W(xué)鍵鍵強(qiáng)越強(qiáng)〔即鍵的力常數(shù)K越大〕原子折合質(zhì)量越小，化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率越大，吸取峰將消滅在高波數(shù)區(qū)。根本振動(dòng)形式：1、對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)與反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)，有強(qiáng)吸取。2、剪切振動(dòng)與搖擺振動(dòng)〔面內(nèi)〕，有中等吸取。3、扭曲振動(dòng)與搖擺振動(dòng)〔面外〕，有弱吸取?；鶊F(tuán)頻率區(qū)在紅外吸取光譜中,通常把這種能代表基團(tuán)存在,并有高強(qiáng)度的吸取帶稱(chēng)為基團(tuán)頻率,其所在的位置稱(chēng)為特征吸取峰.要包括X-H、雙鍵和叁鍵的伸縮振動(dòng).指紋區(qū)指紋區(qū):主要包括C-X鍵的伸縮振動(dòng)和C-H鍵的彎曲振動(dòng).當(dāng)分子構(gòu)造稍有不同時(shí),該區(qū)的吸取就有明顯的轉(zhuǎn)變,類(lèi)似于人的指紋.電子效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)〔I〕。由于取代基具有不同的電負(fù)性，通過(guò)靜電誘導(dǎo)作用，引起分子中電子分布的變化，從而轉(zhuǎn)變了鍵力常數(shù)，使基團(tuán)的特征頻率發(fā)生位移。共軛效應(yīng)〔C效應(yīng)〕。共軛效應(yīng)使共軛體系中的電子云密度平均化，結(jié)果使原來(lái)的雙鍵略有伸長(zhǎng)〔即電子云密度降低〕，力常數(shù)減小，使其吸取頻率往往向低波數(shù)方向移動(dòng)。例如酮的C=O，因與苯環(huán)共軛而使C=O的力常數(shù)減小，振動(dòng)頻率降低中介效應(yīng)〔M效應(yīng)〕。當(dāng)含有孤對(duì)電子的原子〔O、N、S等〕與具有多重鍵的原子相連時(shí)，也可起類(lèi)似的共軛作用，成為中介效應(yīng)。試樣的處理和制備1、制備樣品的要求：a、試樣純度>98%,單一組分；b、試樣中不應(yīng)含游離水；c、試樣濃度和測(cè)試厚度適當(dāng)2、氣體試樣的制備方法：使用氣體吸取池,先將池內(nèi)空氣抽去,然后吸入被測(cè)樣3、液體試樣制樣方法：液膜法,適用于對(duì)高沸點(diǎn)不易清洗的試樣定性分析溶液法,特別適用于定量分析.4、固體試樣制樣方法：壓片法〔1mg+100mgKBr〕研糊法〔試樣研細(xì)后與液體石蠟混合調(diào)成糊狀，夾于鹽片中〕薄膜法〔可塑性樣品在平滑的金屬外表滾壓成薄膜，高聚物〕7〕紅外吸取光譜圖橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的意義?？v坐標(biāo)為透光率T%表示吸取強(qiáng)度，橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)λ〔m〕和波數(shù)σ〔cm-1〕表示.原子吸取法特征吸取原子吸取光譜分析是基于試樣的原子蒸氣中被測(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)由光源發(fā)出的該原子的特征譜線(xiàn)產(chǎn)生共振吸取譜線(xiàn)輪廓原子吸取光譜線(xiàn)并不是嚴(yán)格地幾何意義上的線(xiàn),子的性質(zhì)及其外界因素引起的。多普勒變寬1、從物理學(xué)中可知，無(wú)規(guī)章熱運(yùn)動(dòng)的發(fā)光的原子運(yùn)動(dòng)方向背離檢測(cè)器，則檢測(cè)器接收到的光的頻率較靜止原子所Doppler效應(yīng)。2、Doppler3、通常在原子吸取光譜法測(cè)定條件下，Doppler銳線(xiàn)光源銳線(xiàn)光源是放射線(xiàn)半寬度遠(yuǎn)小于吸取線(xiàn)半寬度的光源，如空心陰極燈。產(chǎn)生原理：1、在高壓電場(chǎng)下,陰極電子向陽(yáng)極高速飛濺放電,并與載氣原子碰撞,使之電離放出二次電子,而使場(chǎng)內(nèi)正離子和電子增加以維持電流。2、載氣陽(yáng)離子在電場(chǎng)中大大加速,轟擊陰極外表時(shí)可將被測(cè)元素的原子從晶格中轟擊出來(lái),即濺射。3、濺射出的原子大量聚攏在空心陰極內(nèi),經(jīng)與其它粒子碰撞而被激發(fā),放射出相應(yīng)元素的特征譜線(xiàn) 共振譜線(xiàn)?？招年帢O燈空心陰極燈放電是一種特別形式的低壓輝光放電，放電集中于陰極空腔內(nèi)。正離子從電場(chǎng)獲得動(dòng)能。假設(shè)正離子的動(dòng)能足以抑制金屬陰極外表的晶格能，當(dāng)其撞擊在陰極外表時(shí)，就可以將原子從晶格中濺射出來(lái)。除濺射作用之外，陰極受熱也要導(dǎo)致陰極外表元素的熱蒸發(fā)。濺射與蒸發(fā)出來(lái)的原子進(jìn)入空腔內(nèi)，再與電子、原子、離子等發(fā)生其次類(lèi)碰撞而受到激發(fā)，放射出相應(yīng)元素的特征共振輻射。原子吸取光譜儀的根本組成主要組成有：空心陰極燈，原子化器，單色器，檢測(cè)器，數(shù)據(jù)處理與儀器掌握系統(tǒng)原子吸取光譜法中的干擾有哪些？如何消退這些干擾？物理干擾：是指試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過(guò)程中任何物理因素變化而引起的干擾效應(yīng)。屬于這類(lèi)干擾的因素有：試液的粘度、溶劑的蒸氣壓、霧化氣體的壓力等。消退方法：配制與被測(cè)試樣相像的標(biāo)準(zhǔn)樣品，是消退物理干擾的常用的方法。在不知道試樣組成或無(wú)法匹配試樣時(shí)，可承受標(biāo)準(zhǔn)參加法或稀釋法來(lái)減小和消退物理干擾?；瘜W(xué)干擾：化學(xué)干擾是指待測(cè)元素與其它組分之間的化學(xué)作用所引起的干擾效應(yīng)，它主要影響待測(cè)元素的原子化效率，是原子吸取分光光度法中的主要干擾來(lái)源。抑制或削減化學(xué)干擾途徑：A、釋放劑：與干擾元素生成更穩(wěn)定化合物使待測(cè)元素釋放出來(lái)。B、保護(hù)劑：與待測(cè)元素形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止干擾物質(zhì)與其作用。C、飽和劑：參加干擾元素，使干擾趨于穩(wěn)定。D、電離緩沖劑：參加大量易電離的一種緩沖劑以抑制待測(cè)元素的電離。E、參加緩沖劑或基體改進(jìn)劑：F、化學(xué)分別：溶劑萃取、離子交換、沉淀分別等電離干擾：在高溫下原子電離，使基態(tài)原子的濃度削減，引起原子吸取信號(hào)降低，此種干擾稱(chēng)為電離干擾。電離效應(yīng)隨溫度上升、電離平衡常數(shù)增大而增大，隨被測(cè)元素濃度增高而減小。8〕應(yīng)用原子吸取光譜法進(jìn)展定量分析的依據(jù)是什么?進(jìn)展定量分析有哪些方法?試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。依據(jù)：其吸光度在肯定范圍內(nèi)與蒸氣相中被測(cè)元素的基態(tài)原子濃度成正比，以此測(cè)定試樣中該元素含量。A。以測(cè)得的吸光度為縱坐標(biāo)，待測(cè)元素的含量或濃度c為橫坐標(biāo)，繪制A—c標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。在一樣的試驗(yàn)條件下，噴入待測(cè)試樣溶液，依據(jù)測(cè)得的吸光度，由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)求出試樣中待測(cè)元素的含量。標(biāo)準(zhǔn)參加法：取一樣體積的試樣溶液兩份，分別移入容量瓶AB中，另取肯定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液參加B后將兩份溶液稀釋至刻度，測(cè)出ABA作圖法：取假設(shè)干份體積一樣的試樣溶液，從其次份開(kāi)頭按比例參加不同量的待測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后用溶劑稀釋至肯定體積〔設(shè)試樣中待測(cè)元素的濃度為cx，參加標(biāo)準(zhǔn)溶液后濃度分別為cx＋c0、cx＋2c0、cx＋4c0〕，分別測(cè)得其吸光度〔Ax，A1，A2A3〕，以A對(duì)參加量作圖，得圖所示的直線(xiàn)。這時(shí)曲線(xiàn)并不通過(guò)原點(diǎn)。明顯，相應(yīng)的截距所反映的吸取值正是試樣中待測(cè)元素所引起的效應(yīng)。假設(shè)外延此曲線(xiàn)使與橫坐標(biāo)相交，相應(yīng)于原點(diǎn)與交點(diǎn)的距離，即為所求試樣中待測(cè)元素的濃度cx電化學(xué)分析法原電池、電解池與鹽橋1、原電池：能自發(fā)地將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，陽(yáng)極：發(fā)生氧化反響的電極〔失去電子〕；陰極：發(fā)生復(fù)原反響的電極〔得到電子〕；陽(yáng)極=負(fù)極。陰極=正極2、電解電池：由外電源供給電能，使電流通過(guò)電極，在電極上發(fā)生電極反響的裝置。陽(yáng)極：發(fā)生氧化反響的電極〔正極〕；陰極：發(fā)生復(fù)原反響的電極〔負(fù)極〕；陽(yáng)極=正極；陰極=負(fù)極3、鹽橋：飽和KCl3%瓊脂，由于K+、Cl-1-2mV。電位分析法電位分析：用一個(gè)指示電極(工作電極)和一個(gè)參比電極(電位保持恒定),與試液組成電池,然后依據(jù)電池電動(dòng)勢(shì)(或指示電極電位)的變化來(lái)進(jìn)展分析的方法。12、電位滴定法：一種容量分析方法,依據(jù)滴定過(guò)程中指示電極電位的變化來(lái)確定滴定終點(diǎn).能斯特方程電極電位與溶液中待測(cè)離子間的定量關(guān)系。對(duì)于氧化復(fù)原體系：Ox+ne-=Red

EEOOx/Red

RTnF

aln aRedR──氣體常數(shù)〔8.314J·K-1mol-1〕；T──溫度〔K〕；n──電極反響中得到和失去的電子數(shù)；F──法拉第常數(shù)〔96485C·mol-1〕；[氧化型物質(zhì)或復(fù)原型物質(zhì)的活度．對(duì)于金屬電極〔復(fù)原態(tài)為金屬，活度定為1〕：EEOMn/M

RT

Mn電極分類(lèi)1、金屬和該金屬離子溶液組成的電極體系，電位由金屬離子活度打算2、金屬及其難溶鹽〔或絡(luò)離子〕組成的電極體系，間接反映了與該金屬形成難溶鹽〔或絡(luò)合離子〕的陰離子活度。3、金屬與兩種具有共同陰離子的難溶鹽或難離解的絡(luò)離子組成的電極體系4、零電極，利用鉑，金等惰性金屬材料為電極，指示同時(shí)存在于溶液中的氧化態(tài)和復(fù)原態(tài)活度的比值，及用于一些氣體參與的電極反響。電極本身不參與電極反響，只作為電子傳遞電子和傳導(dǎo)電流5、膜電極，具有敏感膜且能產(chǎn)生膜電位的電極。離子選擇性電極1、又稱(chēng)膜電極，僅對(duì)溶液中特定離子有選擇性響應(yīng)。2、膜電極的關(guān)鍵：是一個(gè)稱(chēng)為選擇膜的敏感元件，由單晶、混晶、液膜、功能膜及生物膜等構(gòu)成。3、膜電位：膜內(nèi)外被測(cè)離子活度的不同而產(chǎn)生電位差。4、常用的膜電極有a.晶體膜電極〔氟電極〕；b.玻璃膜〔非晶體膜〕電極標(biāo)準(zhǔn)電極電位和條件電位1、標(biāo)準(zhǔn)電極電位：半電池的全部反響物質(zhì)活度為1mol時(shí)，電極相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極電位的電位值，即該電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成的電池的電動(dòng)勢(shì)。對(duì)給定的電極說(shuō)，其標(biāo)準(zhǔn)電極電位是一個(gè)常數(shù)。質(zhì)譜分析法質(zhì)譜分析原理質(zhì)譜分析是一種測(cè)量離子荷質(zhì)比〔電荷-質(zhì)量比質(zhì)譜分析是一種測(cè)量離子荷質(zhì)比〔電荷-質(zhì)量比〕的分析方法，其根本原理是使試樣中各組分在離子源中發(fā)生電離，生成不同荷質(zhì)比的帶正電荷的離子，經(jīng)加速電場(chǎng)的作用，形成離子束，進(jìn)入質(zhì)量分析器。在質(zhì)量分析器中，再利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)使發(fā)生相反的速度色散，將它們分別聚焦而得到質(zhì)譜圖，從而確定其質(zhì)量。1、正離子在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力作用而加速(νeV，加速后的動(dòng)能為：12mv 2eVvHev2RvHev2Rv2//eeHRH2R22Rm/ e2R2V2VH2V2m2 VRRR H2HVm2emeH、R、V三個(gè)參數(shù)中任兩個(gè)保持不變而轉(zhuǎn)變其中一個(gè)參數(shù)時(shí)，可得質(zhì)譜圖?，F(xiàn)代質(zhì)譜儀通常是保持V、R不變，通過(guò)掃描磁場(chǎng)來(lái)得到質(zhì)譜圖的。儀器組成由真空系統(tǒng)；進(jìn)樣系統(tǒng)；離子源／電離室；質(zhì)量分別器；離子檢測(cè)器；記錄儀組成電離源A、電子轟擊源：承受高速(高能)電子束沖擊樣品，從而產(chǎn)生電子和分子離子M+，M+連續(xù)受到電子轟擊而引起化學(xué)鍵的斷裂或分子重排,瞬間產(chǎn)生多種離子.優(yōu) 點(diǎn)：使用最廣泛，譜庫(kù)最完整；電離效率高；構(gòu)造簡(jiǎn)潔，操作便利；缺 點(diǎn):因電離能量最高,消滅大量碎片峰,且很難得到分子離子峰.不適合不穩(wěn)定物質(zhì)的檢測(cè).B103:1，因此樣品分子與電子的碰撞幾率微小，所生成的樣品分子離子主要由反響氣分子組成。進(jìn)入電離源的樣品分子大局部與CH5+碰撞產(chǎn)生(M+1)+離子；小局部與C2H5+反響，生成(M-1)+離子：特點(diǎn)：電離能小，質(zhì)譜峰數(shù)少，圖譜簡(jiǎn)潔；準(zhǔn)分子離子(M+1)+峰大,可供給分子量這一重要信息。質(zhì)量分析器作用:將不同碎片按質(zhì)荷比m/z質(zhì)量分析器類(lèi)型：磁分析器、飛行時(shí)間、四極桿、離子阱、離子盤(pán)旋共振等。質(zhì)譜圖橫坐標(biāo)是m/e，縱坐標(biāo)是相對(duì)豐度相對(duì)豐度：原始質(zhì)譜圖上最強(qiáng)的離子峰為基峰，定為100%。其它離子峰以此基峰的相對(duì)百分值表示。質(zhì)譜儀主要性能指標(biāo)1、質(zhì)量測(cè)定范圍：能夠分析樣品的相對(duì)原子〔分子〕質(zhì)量范圍，氣體分子質(zhì)量范圍2-100，有機(jī)質(zhì)譜幾十到幾千。2Rm1和m2)，當(dāng)兩峰間的峰谷不大于峰高的10%時(shí)，則可認(rèn)為兩已分開(kāi)。3、靈敏度：確定靈敏度：可檢測(cè)的最小樣品量；相對(duì)靈敏度：可同時(shí)檢測(cè)的大小組分之比；分析靈敏度：輸入樣品與儀器輸出信號(hào)之比。離子峰1、分子離子峰：分子受電子撞擊后，失去一個(gè)電子而生成帶正電荷的離子分子離子或母離子2、碎片離子峰：在高能量電子源轟擊狀況下，分子離子處于激發(fā)狀態(tài)，原子間的一些鍵進(jìn)一步斷裂，產(chǎn)生質(zhì)量數(shù)較低的碎片，是獵取分子構(gòu)造相關(guān)信息的重要依據(jù)。3、同位素離子峰；4、重排離子峰：兩個(gè)或兩個(gè)以上鍵的斷裂中，某些原子或基團(tuán)從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置生成的離子。5、亞穩(wěn)離子峰：離子離開(kāi)電離室到達(dá)收集器之前的過(guò)程中，發(fā)生分解而形成低質(zhì)量的離子所產(chǎn)生的峰?！?、多電子離子峰：格外穩(wěn)定的分子，可能失去兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子，在的位置上消滅多電荷峰核磁共振波譜法核磁矩原子核是帶正電荷的粒子，和電子一樣有自旋現(xiàn)象，因而具有自旋角動(dòng)量以及相應(yīng)的自旋量子數(shù)。由于原子核是具μ和角動(dòng)量p都是矢量，它們的方向相互平行，且磁矩與角動(dòng)量成正比，即μ=γp式中：γ為磁旋比,rad·T?1·s?1，即核磁矩與核的自旋角動(dòng)量的比值，不同的核具有不同旋磁比，它是磁核的一個(gè)特征值。自旋量子數(shù)自旋量子數(shù)是描寫(xiě)電子自旋運(yùn)動(dòng)的量子數(shù)，原子的質(zhì)量數(shù)及原子序數(shù)有關(guān)。自旋取向數(shù)依據(jù)量子力學(xué)理論，自旋核在外加磁場(chǎng)中的自旋取向數(shù)不是任意的，可按下式計(jì)算：自旋取向數(shù)M=2I＋1。核磁共振及共振條件核從低能級(jí)自旋態(tài)向高能態(tài)躍遷時(shí)，需要肯定能量，通常，這個(gè)能量可由照耀體系用的電磁輻射來(lái)供給。當(dāng)電磁波的頻率與該核的盤(pán)旋頻率ν回相等時(shí)，電磁波的能量就會(huì)被吸取，核的自旋取向就會(huì)由低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，即發(fā)生核磁共振。 hγ γE射=ΔEEhv

hv

B0v

v B0屏蔽效應(yīng)

回 射 2

射 回 2在外磁場(chǎng)作用下這些電子可產(chǎn)生誘導(dǎo)電子流，從而產(chǎn)生一個(gè)誘導(dǎo)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)方向和外加磁場(chǎng)方向恰好相反。這樣使氫核受到外加磁場(chǎng)的影響要比實(shí)際外加磁場(chǎng)強(qiáng)度小，這種