绪论1仪器分析:是指通过测量物质是某些物理或者物理化学性质`参数及其变化来确定物质的组成成分含量级化学结构的分析方法。仪器分析的产生与生产实践科学技术发展的迫切需要方法核心原理发现及相关技术产生等密切相关。2定性分析:鉴定式样由哪些元素、离子、基团或化合物组成,即确定物质的组成。3定量分析:测定试样中各种组分(如元素、根或官能团等)含量的操作。4精密度:指同一分析仪器的同一方法多次测定所得到数据间的一致程度,是表征随机误差大小的指标,亦成为重复测定结果随测定平均值的分散度,即重现性。5灵敏度:仪器或分析方法灵敏度是指区别具有微小浓度差异分析物能力的度量,它取决于两个因素:即校准曲线的斜率和仪器设备的重现性或精密度。6检出限:又称检测下限或最低检出量,指一定置信水平下检出分析物或组分的最小量或最低浓度。它取决于分析物产生信号与本底空白信号波动或噪声统计平均值之比。7动态范围:定量测定最低浓度(LOQ)扩展到校准曲线偏离线性响应(LOL)的浓度范围。8选择性:一种仪器方法的选择性是指避免试样中含有其它组分干扰组分测定的程度。9分辨率:指仪器鉴别由两相近组分产生信号的能力。不同类型仪器分辨率指标各不相同,光谱仪器指将波长相近两谱线(或谱峰)分开的能力;质谱仪器指分辨两相邻质量组分质谱峰的分辨能力;色谱指相邻两色谱峰的分离度;核磁共振波谱有它独特的分辨率指标,以临二氯甲苯中特定峰,在最大峰的半宽度为分辨率大小。10分析仪器的校正:仪器分析中将分析仪器产生的各种响应信号值转变成被测物质的质量或浓度的过程称为校正。一般包括分析仪器的特征性能指标和定量分析方法校正。光谱法导论11电磁辐射:电场和磁场的交互变化产生的电磁波,电磁波向空中发射或汇聚的现象,叫电磁辐射举例说,正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷,便会产生电磁能量。12电磁辐射的吸收、发射、散射、折射、干涉、衍射:(1)吸收物质选择性吸收特定频率的辐射能,并从低能级跃迁到高能级;(2)发射将吸收的能量以光的形式释放出;(3)散射丁铎尔散射和分子散射;(4)折射折射是光在两种介质中的传播速度不同;(6)干涉干涉现象;(7)衍射光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象;13分子光谱、原子光谱分子光谱:分子从一种能态改变到另一种能态时的吸收或发射光谱(可包括从紫外到远红外直至微波谱)。原子光谱:是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列光所组成的光谱。14辐射源:指能发射比所需波长范围更宽的光谱的器件。15拉曼散射:当光子与分子间发生非弹性碰撞的相互作用时,相互间有能量交换,使光子的能量增加或减少,这时将产生与入射光波长不同的散射光,这种散射称为拉曼散射。紫外光谱、分子发光、原子吸收光谱16透光率:透光率是指透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量之比。17辐射跃迁:激发态分子以释放辐射的形式失活到基态或低能激发态的过程,称为~,是光吸收的逆过程。18锐线光源:是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源。锐线光源发射线半宽度很小,并且发射线与吸收线中心频率一致。锐线光源需要满足的条件:1、光源的发射线与吸收线的中心频率一致;2、发射线的半宽度小于吸收线的半宽度。19多普勒变宽:也叫热变宽。主要是由原子无规则运动引起的。它与T1/2成正比,与Ar1/2成反比,Ar为元素的相对原子质量。20单重态:分子吸收辐射使电子能级从基态跃迁到激发态能级,同时伴随着振动能级和转动能级的跃迁。在分子能级跃迁的过程中,电子的自旋状态也可能发生改变。应用于分析化学中的荧光和磷光物质几乎都含有π→π*跃迁的吸收过程,它们部含有偶数电子。根据泡里不相容原理,在同一轨道上的两个电子的自旋方向要彼此相反,即基态分子的电子是自旋成对的,净自旋为零,这种电子都配对的分子电子能态称为单重态(singletstate),具有抗磁性。21激发单重态:倘若分子吸收能量后电子在跃迁过程中不发生自旋方向的变化,这时分子处于激发的单重态。22激发三重态23振动弛豫:是指分子将多余的振动能量传递给介质而衰变到同一电子能级的最低振动能级而丧失振动激发能的过程。对于大分子,可以不要求以碰撞为前提,弛豫过程可通过分子内各振动模之间的偶合和能量的再分配而实现。24系间窜越:指单重态电子能级向能级相近的三重态电子能级之间的非辐射跃迁。25荧光猝灭:是指荧光物质分子与溶剂分子之间发生的导致荧光强度变化或相关的激发峰位变化或荧光峰位变化的物理或化学作用过程。26荧光激发光谱:荧光物质在不同波长的激发光作用下测得的某一波长处的荧光强度的变化情况。27荧光发射光谱: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效率,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,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。28生色团:是指分子中含有的,能对光辐射产生吸收、具有跃迁的不饱和基团。某些有机化合物分子中存在含有不饱和键的基团,能够在紫外及可见光区域内(200~800nm)产生吸收,且吸收系数较大,这种吸收具有波长选择性,吸收某种波长(颜色)的光,而不吸收另外波长(颜色)的光,从而使物质显现颜色,所以称为生色团,又称发色团(chromophore)。质谱法29离子源:离子源是使中性原子或分子电离,并从中引出离子束流的装置。在许多基础研究领域如原子物理、等离子化学、核物理等研究中,离子源都是十分重要不可缺少的设备。30电子轰击离子源:是气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)中常用的一种离子化方式,作用是是被分析的物质离子化,并使其具有一定的能量,它由加速电场,推斥极和灯丝组成。31化学电离源:通过试剂气体分子所产生的活性反应离子与样品分子发生离子-分子反应而使样品电离32场电离源:采用强电场把阳极附近的样品分子的电子拉出去,形成离子。场致电离有两种技术:场电离(FI)和场解吸(FD),它们的区别在于:前者要求样品处于气态,后者则可将固体样品涂在电极上,不需气化而直接得以电离。33场解析电离源:质谱法中离子源中的一中,应用强电场诱导分析的样品分子电离成带电的离子,并使这些离子在离子光学系统的作用下,汇聚成有一定几何形状和一定能量的离子束,然后进入质量分析器被分离。34质量分析器质量分析器将带电离子根据其质荷比加以分离,用于纪录各种离子的质量数和丰度。质量分析器的两个主要技术参数是所能测定的质荷比的范围(质量范围)和分辨率。主要包括单聚焦磁场分析器双聚焦磁场分析器、四极杆分析器、离子阱分析器、飞行时间分析器、傅里叶变换分析器等。35分子离子:化合物分子通过某种电离方式,失去一个外层电价电子而形成带正电荷的离子称为分子离子。用M+(加号下面有一点)表示。36准分子离子:有机化合物的分子受到电子轰击后,失去1~2个电子(大多数为1个),使分子带有l~2个正电荷,这种带正电荷的离子称为分子离子。准分子离子是比样品分子质量数多一或少一的分子离子。37同位素离子:有机化合物中元素是由非单一稳定同位素组成时,分解反应生成的含有重同位素的离子。10碎片离子由于分子离子具有过剩的能量,其中一部分会进一步发生键的断裂,产生质量较低的碎片,这就是“碎片离子”。11裂解指无氧气存在下,有机物质的高温分解反应。即通过热能将一种高分子化合物转变成另外几种低分子化合物的化学过程。此类反应常用于分析复杂化合物的结构,如利用裂解气相色谱-质谱法。有α-裂解,β-裂解12重排有些离子不是由单纯裂解产生,而是通过断裂两个或两个以上的键,结构重新排列形成的,这种裂解称重排。其中最常见的是麦氏重排和反Diels-Alder重排13离子丰度是离子强度之间的相互比值,是定性的时候考虑的。电分析化学导论1指示电极(indicatorelectrode)指电极电位随溶液中的离子浓度或活度变化而改变的电极(φ与C有关)2参比电极(referenceelectrode)电极电势已知、恒定,且与被测溶液组成无关,则称为参比电极(φ与C无关)。3原电池是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。4电解池在外加电源的作用下,将电能转变成化学能的电池。5电化学分析方法根据物质在溶液中的电化学性质及其变化规律进行分析的方法,测量电位、电荷、电流、和电阻等电信号电位法分析法1玻璃膜电位玻璃电极的敏感玻璃膜内扩散电位和膜与电解质溶液形成的内外界面的界面电位的代数和,来自离子交换(无电子交换),不受待测溶液有无氧化还原电对的影响。2不对称电位在玻璃电极中,当膜内外溶液pH值一致时,由于膜两侧表面性能不一致导致φ膜不为0的现象,称不对称电位。3酸差(课件):pH1,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)(书):当测量pH小于1的强酸或无机盐浓度大的水溶液,测得的pH偏高时,称为酸差。引起酸差的原因是:当测定酸度大的溶液时,水的活度变得小于1,不是常数了。其他电分析化学方法4碱差当测量pH较高,尤其Na+浓度较大的溶液时,测得的pH偏低,称为碱差,又称钠差。每一支pH玻璃电极都有一个测定pH高限,超出此高限,碱差就显示了。5离子选择性电极主要是指对溶液中特定阴阳离子有选择性响应能力的电极。其构造主要有电极敏感膜、电极管、内参比溶液、内参比电极四部分。其他电分析化学方法1永停滴定法将两个相同Pt电极插入样品溶液中,在两极间外加低电压,连电流计,进行滴定,通过电流计指针的变化确定滴定终点。2伏安分析法根据被测物质在电解过程中的电流-电压变化曲线来进行定性或定量分析的一种电化学分析方法。热分析法1热分析指在程序空温下,测量物质的物理性质与温度的关系的一类技术。(程序控温一般是指线性升温或线性降温,也包括恒温或非线性升、降温)。2差热分析差热分析是在程序控制温度下,测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种分析方法。3差示扫描量热法程序温度下,测物质吸收或放出的热量与温度关系的技术4热重法热重法是在温度程序控制下,测量物质质量与温度之间关系的技术.X射线衍射法1连续X射线X射线管中,电子轰击金属阳极靶的过程,有的电子在一次碰撞中耗尽其全部能量,有的则在多次碰撞中菜丧失全部能量。因为电子数目很大,碰撞是随机的,所以产生了连续的具有不同波长的X射线,称为连续X射线。2X射线衍射法X射线通过晶体时晶体中原子散射的电磁波互相干涉和互相叠加而在某一个方向得到加强和抵消的现象,称为X射线衍射,其相应的方向称为衍射方向。X射线衍射法就是以此研究晶体结构的分析方法色谱法导论1固定相由层析基质组成,包括固体物质(如吸附剂、离子交换剂)和液体物质(如固定在纤维素或硅胶上的液体),这些物质能与相关的化合物进行可逆性的吸附、溶解和交换作用。2流动相在色谱柱中存在着相对运动的两相,一相为固定相,一相为流动相。流动相是指在色谱过程中载带样品(组分)向前移动的那一相。在气相色谱中,流动相是气体,称为载气(不参与分离作用)。在液相色谱中,流动相是液体,称为洗脱液或淋洗剂(参与分离作用)。流动相的作用是载带样品进入色谱柱进行分离(参与或不参与),再载带被分离组分进入检测器进行检测,最后流出色谱系统放空或收集。3色谱图/色谱流出曲线色谱柱流出物通过检测器系统产生的响应信号对时间或载体流出体积的曲线图。4色谱法色谱是一种最重要的物理化学分离方法,亦称为层析法,它能分离性质相近多组分的复杂混合物,而这是其他分离方法无法现实的。色谱分离是基于混合物各组分在两相中分布系数的差异,当两相作相对移动时,被分离物质在两相间进行连续、多次分配,组分分配系数微小差异导致迁移速率差异,实现组分分离。5基线色谱法中,经流动相冲洗,柱与流动相达到平衡后,检测器测出一段时间的流出曲线。一般应平行于时间轴。6色谱峰当某组分从色谱柱流出时,检测器对该组分的响应信号随时间变化所形成的峰形曲线称为该组分的色谱峰。7对称因子对称