仪器分析考试要点.doc

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1、仪器分析法是以测量物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法，测定时常常需要借助比较复杂精密的仪器，因此常称之为“仪器分析法”。它是分析化学的发展方向。仪器分析法具有如下特点：1、灵敏度高。可测定含量极低，也可测定微量试样中的组分。２、选择性好，适于复杂组分试样的分析。3、分析速度快，适于批量试样分析。4、适于痕量组分的测定。5、适应性强，应用广泛。6、易于自动化。仪器分析方法分类仪器分析方法通常是根据用以测量的物质的性质来分类的。常用的可分为光学分析法、电化学分析法、色谱法等。其他方法:质谱法热分析法色谱定量分析的依据：在一定操作条件下

2、，被测组分i的质量（mi）或浓度（Ci）与检测器的响应信号（峰面积Ai或峰高hi）成正比。表示为:定量方法：归一化法内标法外标法气相色谱分离原理叙述混合物各组分在两相(固定相和流动相)中具有不同的分配系数(或吸附系数)，当两相作相对运动时，这些物质在两相中反复多次分配(即组分在两相之间进行反复多次的吸附--脱附或溶解--挥发过程)后，由于滞留在色谱柱中的时间有长短，从而按先后不同的次序从固定相中流出，最终达到使各混合物各组分完全分离。气-固色谱分离原理：根据固定相对各组分的吸附能力的差异，对物质进行分离。气-液色谱分离原理：根据固定液对

3、各组分的溶解能力的差异，对物质进行分离。气相色谱仪组成：气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录及数据处理系统。色谱术语基线、基线噪声基线漂移死时间、死体积保留值调整保留值相对保留值区域宽度标准偏差半峰宽度峰底宽度峰高t'R=tR-tM，V'R=VR-VMr21=t'R(2)/t'R(1)=V'R(2)/V'R(1)VR=tRqV,0（qV,0：载气体积流量mL•min-1）VM=tMqV,0Y1/2=2.35σY=4σ分配系数K=组分在固定相中的浓度/组分在流动相中的浓度=Cs/CMK与组分及固定相的性质有关。K大的组分，较晚流出

4、色谱柱，K小的组分，较早流出色谱柱。K相差越大，越易分离，故K是色谱分离的依据。分配比(partitionratio,k)：k=组分在固定相中的质量/组分在流动相中的质量=ms/mM(导出关系：k=t’R/tM)。k与组分及固定相的性质、固定相的量有关。k越大，tR越长。l塔板理论的作用：G评价柱效。色谱峰越窄（即Y越小），塔板数n有效越多，塔板高度H有效越小，柱效越高；A解释了色谱流出曲线的形状—正态分布。H:理论塔板高度n:理论塔板数n=5.54(tR/Y1/2)2=16(tR/Y)2H=L/nn有效：有效塔板数n有效=5.54(t

5、R'/Y1/2)2=16(tR'/Y)2H有效=L/n有效•速率理论方程：H=A+B/u+Cu•涡流扩散项:A分子扩散项:B/u传质阻力项:Cu速率理论方程的作用：色谱分离条件选择的依据。•由以上对速率方程的讨论可知，改善柱效，应按以下原则考虑：•1.选择颗粒较小的均匀填料；•2.在不使固定液粘度增大的前提下，应在最低柱温下操作（有利于分离）；•3.用最低实际浓度的固定液；•4.用较大摩尔质量的载气；•5.选择最佳载气流速。R的意义及作用：R是色谱柱的总分离效能指标。它表示色谱柱对相邻组分的分离效果。R值越大，柱分离效能越高，分离效果越

6、好。相邻组分分离完全的标志：R=1.5。一、检测器类型A、浓度型热导检测器:TCD电子捕获检测器:ECDB、质量型火焰光度检测器:FPD氢火焰离子化检测器:FIDTCD对所有物质都有响应，属广谱型检测器。FID检测器：v用于含碳有机物的测定。v主要结构：离子室、火焰喷嘴、电极。v载气：N2,流量：最佳载气流速。v燃气：H2,H2:N2=1:1～1:1.5v助燃气：空气,H2:air=1:10(空气流量大，对响应值影响小)ECD是一种选择性检测器，用于含氧、氮、硫、磷、卤素等电负性大的物质的测定。灵敏度高。FPD检测器，亦称硫磷检测器，它

7、是一种对含S、P有机化合物具有高选择性和高灵敏度的质量型检测器。这种检测器可用于大气中痕量硫化物以及农副产品、水中的毫微克级有机磷和有机硫农药残留量的测定。检测器的性能指标(五个指标：)1、灵敏度S2、检出限D3、最小检出量4、响应时间5、线性范围一、归一化法(NormalizationMethod)原理：试样质量为m，其中所含各组分质量为mi，则有：其中i组分的质量分数ωi为：使用条件：在测定条件下，试样中所有组分皆能流出色谱柱，并能在检测器产生信号，得到相应的色谱峰。v优点：简便、准确，定量结果不受操作条件的影响。v缺点：要求所有组

8、分必须在一个分析周期内都能流出色谱柱，且检测器都能产生信号，所以操作条件苛刻，尤其不适于微量杂质的测定（如药物分析上）。内标物具备的条件:1.是试样中不存在的纯物质；2.加入量应接近被测组分；3.内标物峰应