现代仪器分析
绪论：
1仪器分析定义：现代仪器分析是以物质的物理性质或物理化学性质及其在分析过程
中所产生的分析信号与物质的内在关系为基础，借助比较复杂或特殊的现代仪器，对待测物质进行定性、定量及结构分析和动态分析的一类分析方法。2仪器分析的特点：灵敏度高，试样用量少 ；选择性好；操作简便，分析速度快，自动化程度高；用途广泛，能适应各种分析要求；相对误差较大。需要价格比较昂贵的专用仪器。3仪器分析包括：光分析法；分离分析法；电化学分析法；分析仪器联用技术；质谱法。4光分析：光分析法是利用待测组分的光学性质（如光的发射、吸收、散射、折射、衍射、偏振等）进行分析测定的一种仪器分析方法。5光谱法包括：紫外/可见吸收光谱法；原子吸收光谱法；原子发射光谱法；分子发光分析法；拉曼光谱法；红外光谱法。6电化学分析法：电化学分析法是利用待测组分在溶液中的电化学性质进行分析测定的一种仪器分析方法。7电化学分析法包括：电导分析法；电位分析法；极谱与伏安分析法；电解和库仑分析法。8分离分析法：
利用物质中各组分间的溶解能力、亲和能力、吸附和解吸能力、渗透能力、迁移速率等性能的差异，先分离后分析测定的一类仪器分析方法。分离分析法包括：超临界流体色谱法；气相色谱法；高效液相色谱法；离子色谱法；高效毛细管电泳法；薄层色谱法。9质谱法：质谱法是将待测物质置于离子源中电离形成带电离子，让离子加速并通过磁场或电场后，离子将按质荷比（m/z）大小分离，形成质谱图。依据质谱线的位置和质谱线的相对强度建立的分析方法称为质谱法。10联用分析技术：已成为当前仪器分析的重要发展方向。将几种方法结合起来，特别是分离方法（如色谱法）和检测方法（红外吸收光谱法、质谱法、原子发射光谱法等）的结合，汇集了各自的优点，弥补了各自的不足，可以更好地完成试样的分析任务。气相色谱—质谱法（GC—MS）、气相色谱—质谱法—质谱法（GC—MS—MS）、液相色谱—质谱法（HPLC—MS）。11仪器分析方法的主要评价指标：精密度
(Precision) ；准确度 (Accuracy) ；选择性 (Specificity)；标准曲线(Calibration Curve)；灵敏度 (Sensitivity)；检出限 (Detection Limit)。12精密度：指在相同条件下用同一方法对同一样品进行多次平行测定结果之间的符合程度。同一人员在相同条件下测定结果的精密度—重复性、不同人员在不同实验室测定结果的精密度—再现性。13准确度：指测定值与真值相符合的程度。准确度常用相对误差Er来描述； Er越小，准确度越高。准确度是分析过程中系统误差和随机误差的综合反映，准确度愈高分析结果才愈可靠。14选择性：指分析方法不受试样中基体共存物质干扰的程度。选择性越好，即干扰越少。15标准曲线：是待测物质的浓度（或含量）与仪器响应（测定）信号的关系曲线。标准曲线的直线部分所对应的待测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。16灵敏度：待测组分单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值的变化程度，用b表示。指在浓度 线性范围内标准曲线的斜率。斜率越大，方法的灵敏度就越高。17检出限：指某一分析方法在给定的置信度能够被仪器检出的待测物质的最低量。D = 3S0/b；S0—空白信号（仪器噪声）的标准偏差、b —分析方法的灵敏度（标准曲线的斜率）、3—IUPAC建议在一定置信度所确定的系数。检出限是方法的灵敏度和精密度的综合指标，方法的灵敏度越高，精密度越好，检出限就越低。精密度、准确度及检出限是评价仪器性能及分析方法的最主要技术指标。
第一章 光分析法导论
1光分析法：基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成
及结构关系所建立起来的分析方法。电磁辐射范围：射线～无线电波所有范围、相互作用方式：吸收、发射、散射、反射、折射、干涉、衍射和偏振等。光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其他方法不可取代的地位。2电磁辐射的波粒二象性：光在传播时主要表现出波动性，可用波长（或波数）、频率υ描述；在与其他物质相互作用时，主要表现出粒子性，可用能量描述。3光的吸收：M + 光子 → M*当光与物质接触时，某些频率 的光被选择性吸收并使其强度减弱，这种现象称为物质对光的吸收。4吸收光谱：
物质的粒子吸收某特定的光子后，由低能级跃迁到较高能级，当把物质对光的吸收情况按照波长次序排列记录下来，得到吸收光谱。5透射率T=I/I0 吸光度A=Lg(1/T)=Lg(I0/I) 6光吸收定律—朗伯-比耳定律：在一定浓度范围内，物质的吸光度A与吸光样品的浓度c
及厚度L的乘积成正比，这就是光的吸收定律，也称为朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律。它是吸收光谱法定量分析的基础和依据。A=KcL或I=Io10-KcL K-比例常数，与介质的性质、温度及入射光波长有关。或 — 摩尔吸光（收）系数， L· mol –1 · cm-1 a — 吸光系数， L· g –1 · cm-1
ε = a×M 7光的发射：M* → M + 光子、当受激物质（或受热能、电能或其他
外界能量所激发的物质）从高能态回到低能态（包括基态）时，以光辐射形式释放多余能量的现象。
8光分析法的分类：光谱法和非光谱法。9光谱法：以能源与物质相互作用引起原子、
分子内部量子化能级之间跃迁所产生的光的吸收、发射、散射等波长与强度的变化关系为基础的光分析法，称为光谱法。10非光谱法：非光谱法是利用光与物质作用时所产生的折射、干涉、衍射和偏振等基本性质的变化来达到分析测定的目的，主要有折射法、干涉法、衍射法、旋光法和圆二色法等。11光谱法的分类：产生光谱的物质类型不同（原子光谱、分子光谱、固体光谱）；产生光谱的方式不同（吸收光谱、发射光谱、散射光谱）；光谱的性质和形状（线光谱、带光谱、连续光谱）。12光谱产生的原理：物质粒子总是处于特定的不连续的能量状态，即能量是量子化的。分子的每一个能量值，称为一个能级。每一种分子的能级数和能级值，取决于分子的本性和状态，具有特征的能级结构。通常，物质的分子处于稳定的基态。当它受到光照或其他能量激发时，将根据分子所吸收能量的大小，引起分子转动、振动或电子能级的跃迁，同时伴随光子的吸收或发射，光子的能量等于前后两个能级的能量差。由于物质内部的粒子运动所处的能级和产生能级跃迁的能量变化都是量子化的，物质只能吸收或发射与粒子运动相对应的特定波长的光，形成特征光谱。不
同的物质，组成和结构不同，粒子运动时所具有的能量不同，特征光谱不同。因此，根据物质的特征光谱，可以研究物质的组成和结构。13原子光谱（线光谱，line spectra）：气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一定频率（波长）的电磁辐射，经过光谱仪得到的一条条分立的线状光谱，称为原子光谱。14原子光谱为线光谱的根本原因：产生原子光谱的是处于稀薄气体状态的原子（相互之间作用力小），由于原子没有振动和转动能级，因此原子光谱的产生主要是电子能级跃迁所致。在发生纯电子能级跃迁时，不会叠加振动和转动能级跃迁，发射或吸收的是一些频率（或波长）不连续的辐射，相应的原子光谱便是一条条彼此分立的线光谱。15分子光谱（带光谱，band spectra）：处于气态或溶液中的分子，当发生能级跃迁时，所发射或 吸收的是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱，称为分子光谱。16分子光谱为带光谱的根本原因：当外界能量引起分子的振动能级发生跃迁时，必然同时叠加转动能级的跃迁；同样，在分子的电子能级跃迁的同时，总伴随着分子的振动能级和转动能级的跃迁。分子的振动光谱、电子光谱是由许多线光谱聚集的谱带组成的，因使用的仪器不能分辨完全而呈现带光谱。
第二章 原子发射光谱法
1原子发射：气态原子或离子的核外层电子当获取足够的能量后，就会从基态跃迁到
各种激发态。处于激发态的原子很不稳定，电子从激发态跃迁回到基态或能量较低的激发态，以电磁辐射的形式将多余的能量释放出来，这一现象称之为原子发射。2原子发射光谱法：根据原子（或离子）在一定条件下受激后所发射的特征光谱来研究物质化学组成及
含量的方法， 称为原子发射光谱法。3原子发射光谱分析过程：激发源提供外部能量使被测试样蒸发、解离，产生气态原子，并使气态原子的外层电子激发至高能态，处于高能态的原子自发地跃迁回低能态时，以辐射的形式释放出多余的能量。经分光系统分光后形成一系列按波长顺序排列的谱线。用检测系统记录和检测各谱线的波长和强度。4原子发射光谱法的特点：优点：
可多元素同时检测(各元素同时发射各自的特征光谱)；分析速度快（试样不需处理，同时对几十种元素进行定量分析）；检出限低（10～0.1gmL-1(一般光源)；ngmL-1(ICP）。）；选择性好（各元素具有不同的特征光谱）：准确度较高（相对误差5%～10% (一般光源）；<1% (ICP)。)；试样用量少，测定范围广（目前可测定70余种元素）。缺点：不适于部分非金属元素如卤素、氧、氮、惰性气体等的分析；一般只用于元素总量分析，而无法确定物质的空间结构和官能团，也无法进行元素的价态和形态分析。5原子发射光谱的产生：在正常状态下，元素处于基态，元素在受到热或电激发时，由基态跃迁
到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱(线光谱)。6谱线强度与试样中元素含量的关系I = a c 在浓度较大时，将发生自吸现象，上式应修正为I = acb lgI = blgc + lga在
一定的实验条件下，a为常数；c为被测元素的含量；b为自吸系数。b=1，无自吸；b<1，有自吸。b愈小，自吸愈大 。7谱线的自吸：原子在高温区发射某一波长的辐射，被处在边缘低温状态的同种原子所吸收的现象称为自吸。8谱线的自蚀：当样品达到一定含量时，由于自吸严重，谱线中心的辐射完全被吸收，称为自蚀。9原子发射光谱仪的组成：主要由激发源、分光系统和检测系统三部分组成。激发源作用：激发源的作用是提供试样蒸发、原子化和激发所需的能量，从而产生发射光谱，它的性能影响着谱线的数目和强度。分光系统作用：将样品中待测元素的激发态原子（或离子）所发射的特征光经分光后，得到按
波长顺序排列的光谱。检测器作用：将原子的发射光谱记录或检测出来，以进行定性或定量分析。10光谱定性分析依据：元素不同→电子结构不同→光谱不同→特征光谱。11元素的灵敏线、最后线、主共振线、特征线组、分析线：灵敏线：每种元素的原子光谱线中，
凡是具有一定强度、能标记某元素存在的特征谱线，称为该元素的灵敏线。:最后线：当元素含量减少到最低限度时，仍能够坚持到最后出现的谱线，称为最后线或最灵敏线。主共振线：由第一激发态与基态之间跃迁所产生的共振线称为主共振线。通常也是最灵敏线、最后线。特征线组：是指为某种元素所特有的、容易辨认的多重线组。分析线：用来进行定性或定量分析的特征谱线。12定性方法：目前常用标准试样光谱比较法和铁光谱比较法。
标准试样光谱比较法：将待测元素的纯物质与样品在相同条件下同时并列摄谱于同一感光
板上，然后在映谱仪上进行光谱比较，如果样品光谱中出现与纯物质光谱相同波长的谱线（一般看最后线），则表明样品中有与纯物质相同的元素存在。对于测定复杂组分尤其是要进行全定性分析时，就需要用铁光谱比较法（元素光谱图法）。铁光谱比较法：以铁的光谱线作为波长的标尺，将各个元素的最后线按波长位置标插在铁光谱（上方）相关的位置上，制成元素标准光谱图。在定性分析时，将待测样品和纯铁同时并列摄谱于同一感光板上，然后在映谱仪上用元素标准光谱图与样品的光谱对照检查。如待测元素的谱线与标准光谱图中标明的某元素谱线（最后线）重合，则可认为可能存在该元素。为什么选铁谱：谱线间距离分配均匀：容易对比，适用面广；谱线多：在210～660 nm范围内有数千条谱线；定位准确：已准确测量了铁谱每一条谱线的波长。13原子荧光光谱法（ Atomic Fluorescence Spectrometry, AFS）是一种通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下所产生荧光的发射强度，来测定待测元素含量的一种发射光谱分析方法。14 HG-AFS的优势：检出限低、灵敏度高（ 11种元素（吸收线<300nm）优于AAS和AES）。谱线简
单、干扰小（可以做成非色散AFS）。原子化效率高，理论上可达到100%。分析曲线线性好、线性范围宽。便于制作多道仪器进行多元素同时测定（产生的荧光向各个方向发射）。可进行形态分析、价态分析。15原子荧光：气态原子吸收光源的特征辐射后，原子外层电子由基态或低能态跃迁到高能态，约在10-8s内，又跃迁回到基态或低能态，辐射出与吸收光波长相同或不同的光辐射，即为原子荧光。16原子荧光的特点：一、属光致发光；是二次发光过程；激发光源停止时，再发射过程立即停止。二、发射的荧光强度与照射的光强有关。三、不同元素的荧光波长不同（原子结构不同，电子能级排布不同）。四、浓度很低时，强度与蒸气中该元素的浓度成正比，定量依据(适用于微量或痕量分析)。17原子荧光光度计的组成：激发光源、原子化器、分光系统、检测系统。激发光源：高强度空心阴
极灯，无极放电灯，高压氙弧灯。原子化器：与原子吸收光度计相同。但所用的火焰与AAS不同，因为在通常的AAS火焰中，荧光猝灭严重，必须用Ar稀释的火焰。当用氢化物发生法时，直接使用Ar气氛下的石英加热方法进行原子化。分光系统：滤光片或光栅。检测系统：光电备增管，PMT。18 AFS与AES和AAS的区别和联系：AAS（原子吸收光谱）
是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光的吸收为基础的分析方法。（基于物质所产生的原子蒸气对特征谱线（通常是待测元素的特征谱线）的吸收作用来进行元素定量分析的一种方法）。AES（原子发射光谱）原子发射光谱分析是根据原子所发射的光谱来测定物质的化学组分的。AFS（原子荧光光谱Atomic Fluorescence Spectrometry）：通过测定原子在光辐射能的作用下发射的荧光强度进行定量分析的一种发射光谱分析方法。三者的区别与联系：
相似之处——产生光谱的对象都是原子
不同之处——AAS是基于“基态原子”选择性吸收光辐射能（hv），并使该光辐射强度降低而产生的光谱（共振吸收线）；
AES是基态原子受到热、电或光能的作用，原子从基态跃迁至激发态，然后再返回到基态时所产生俄光谱（共振发射线和非共振发射线）。
AFS气态原子吸收光源的特征辐射后，原子外层电子跃迁到激发态，然后返回到基态或较低能态，同时发射出与原子激发波长相同或不同的辐射即为原子荧光，是光致二次发光。AFS本质上仍是发射光谱。
原子发射光谱分析法在发现新元素和推动原子结构理论的建立方面曾做出过重要贡献，在各种无机材料的定性、半定量及定量分析方面也曾发挥过重要作用。近20年来，由于新型光源、色散仪和检测技术的飞速发展，原子发射光谱分析法得到更广泛的应用。到了二十世纪三十年代，人们已经注意了到浓度很低的物质，对改变金属、半导体的性质，对生物生理作用，对诸如催化剂及其毒化剂的作用是极为显著的，而且地质、矿物质的发展，对痕量分析有了迫切的需求，促使AES迅速的发展，成为仪器分析中一种很重要的、
应用很广的方法。而到了五十年代末、六十年代初，由于原子吸收分析法（AAS）的崛起，AES中的一些缺点，使它显得比AAS有所逊色，出现一种AAS欲取代AES的趋势。但是到了七十年代以后，由于新的激发光源如ICP、激光等的应用，及新的进样方式的出现，先进的电子技术的应用，使古老的AES分析技术得到复苏，注入新的活力，使它仍然是仪器分析中的重要分析方法之一。
第三章 原子吸收光谱法 1原子吸收光谱法的定义：基于测量待测元素的基态原子对其特征谱线的吸收程度来
确定物质含量的分析方法，称为原子吸收光谱法(Atomic Absorption Spectrometry, AAS)或原子吸收分光光度法，简称原子吸收法。2原子吸收光谱法的特点：优点：一、检出限低（火焰法：1 ng/ml，石墨炉100-0.01 pg)。二、选择性好，一般情况下共存元素不干扰。三、精密度和准确度高。RSD：火焰法 <1%，石墨炉 3-5%。四、应用广，可测定70多个元素（各种样品中）。五、需样量少，分析速度快。缺点：不能进行多元素同时分析，非金属元素不能直接测定。3吸收光谱：基态原子→激发态，吸收一定频率的辐射能量。产生共振吸收线 。4发射光谱：激发态→基态，发射出一定频率的辐射。产生共振和非共振发射线。5原子吸收谱线的轮廓与谱线变宽：表示原子吸收线轮廓的特征量是吸收线的特征频率
v0和半宽度△v 。 v0由原子的能级分布特征决定，△v 除谱线本身具有的
自然宽度外，还受多种因素影响。6、自然宽度:由于激发寿命原因，原子吸收线有一定自然宽度，约为10-5 nm。7多普勒变宽（热变宽）：由于多普勒效应（原子的不规则热运动）而导致的谱线变宽，约为10-3nm数量级。8压力变宽：由于同类原子（赫尔兹马克变宽）或与其它粒子（分子、原子、离子、电子等）（洛仑兹变宽）相互碰撞而造成的吸收谱线变宽，约为10-3nm数量级。9积分吸收法：某一频率的吸收不能代表所有原子的总吸收，因此要准确测定原子吸收值，必须测定图中曲线和横坐标轴所包围的总面积，用积分吸收表示。10峰值吸收法：采用锐线光源作为辐射源测量谱线的极大吸收（或峰值吸收）。11
实现峰值吸收测量的条件：1）光源发射线的半宽度应小于吸收线的半宽度（Δν发射 < Δ
ν吸收）2）通过原子蒸气的发射线的特征频率恰好与吸收线 的特征频率重合（ 0-发射= 0-吸收）。12锐线光源需要满足的条件：（1）光源的发射线与吸收线的特征频率（ν0）一致。（2）发射线的半宽度（Δνe）小于吸收线的 半宽度（Δνa）。13光吸收定律：A=Kc，在特定条件下，吸光度A与待测元素的浓度c呈线性关系。14原子吸收光谱法的基本原理：基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱。原子
吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。
原子吸收光谱法是基于待测元素的基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射的吸收进行元素定量分析的方法。15原子吸收分光光度计的组成：光源、原子化器、分光系统、检测系统。光源的作用：发射待测元素的特征共振辐射，必须使用待测元素制成的锐线光源。分光系统的作用：是将待测元素的分析线与干扰线分开，使检测系统只能接受分析线。检测系统组成：光电转换器、放大器和显示器。作用：把单色器分出的光信号转换为电信号，经放大器放大后以透射率或吸光度的形式显示出来。16 HCL的特点：只有一个操作参数（即灯电流），辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换；每测一种元素需更换相应的灯。
17原子化器的作用：将试样中的待测元素转化为基态原子，以便对特征光谱线进行吸收；
提供能量，使试样干燥、蒸发和原子化。18原子化器类型：火焰原子化器、石墨炉原子化器、低温原子化技术。19测定条件的选择：分析线:、空心阴极灯电流、狭缝宽度、原子化条件。分析线：通常选待测元素的主共振线作为分析线；为避免邻近谱线的干扰，可选次灵敏线；主共振线位于远紫外区，火焰背景吸收强烈，可选波长较长的次灵敏线；测量高浓度样品时，可选次灵敏线。空心阴极灯电流：灯电流过小，光强低且不稳定；灯电流过大，发射线变宽，灵敏度下降，且影响光源寿命。选择原则：在保证稳定和合适光强输出的条件下，尽量选用低的工作电流。通常以空心阴极灯标明的最大灯电流的1/2~2/3为工作电流。最佳灯电流通过实验确定，即测定吸收值随灯工作电流的变化来选定最适宜的工作电流。狭缝宽度：选择原则：是在不减小吸光度值的条件下，尽可能使用较宽的狭缝；
合适的狭缝宽度通过实验确定；不引起吸光度减小的最大狭缝宽度就是最合适的狭缝宽度。
20标准加入法：该法可消除基体干扰；:不能消除背景吸收的影响。21灵敏度（b）定义
为标准曲线的斜率，即待测元素的浓度（c）改变一个单位时，吸光度（A）的变化量。斜率越大，灵敏度越高。22干扰及消除方法：物理干扰:、化学干扰、电离干扰、光谱干扰。
23消除物理干扰的方法：配制与待测溶液组成相似的标准溶液、浓度高的溶液可用稀释法、
采用标准加入法。23消除化学干扰的方法：（1）加释放剂：加入一种过量的金属元素，与干扰元素形成更稳定或更难挥发的化合物，从而使待测元素释放出来。（2）加保护剂：保护剂与待测元素形成稳定的络合物，防止干扰物质与其作用。24消除电离干扰的方法：加入过量消电离剂，抑制被测元素的电离—碱金属。例如Ca测定在高温下产生电离现象，加入KCl可消除。25消除背景吸收的方法： 空白校正法、连续光源校正法 、塞曼效应校正法。
第4章 紫外-可见吸收光谱法 1紫外-可见吸收光谱法：利用紫外-可见分光光度计测量物质对紫外-可见光的吸收程
度（吸光度）和紫外-可见吸收光谱来确定物质的组成、含量，推测物质结构的分析方法，称为紫外-可见吸收光谱法或紫外-可见分光光度法。2 Lambert-Beer定律的成立条件：均一溶液，稀溶液(c <10-2mol/L)；入射光为单色光；溶液界面无反射，光度计内无杂散光；溶液为真溶液（无溶质、溶剂及悬浊物引起的散射）；所有的吸光质点之间不发生相互作用。3朗伯-比尔定律适用范围：只适用于低浓度、均匀、非散射的溶液，并且溶质不能有解离、缔合、互变异构等化学变化。4摩尔吸收系数的讨论：吸光物质的特征常数ε(λ)，在最大吸收波长λmax处，常以εmax表示 ；在温度和介质条件一定时，ε 仅与吸光物质的结构与性质有关，可作为定性鉴定的参数；ε不随浓度c 和光程长度L 的改变而改变：ε＝ A/L c；ε是吸光能力与测定灵敏度的度量；εmax越大表明该物质的吸光能力越强，测定的灵敏度越高；ε 在数值上等于浓度为1 mol/L、液层厚度为1 cm时该溶液在某一波
长下的吸光度。5 Lambert-Beer定律的加和性：如果在一溶液中有多个组分对同一波长的光有吸收作用，则总吸光度等于各组分的吸光度之和（条件是各组分的吸光质点不发生作用），这就是物质对光吸收的加和性。6偏离朗伯—比尔定律的原因：入射光并非完全意义上的单色光而是复合光；溶液的不均匀性，如部分入射光因散射而损失；溶液中发生了如解离、缔合、配位等化学变化。7电子跃迁的类型：有机化合物的紫外—可见吸收光谱，是其分子中外层价电子跃迁的结果（三种）：σ电子、π电子、n电子。8发色团：含有不饱和键，能吸收紫外、可见光产生π→π＊或n →π＊跃迁的基团称为发色团。9助色团：含有未成键n电子，本身没有生色功能（ 不产生λ>200 nm吸收峰），但与发色团相连时，能使发色团吸收峰向长波方向移动，吸收强度增强的杂原子基团称为助色团。10吸收带：吸收峰在紫外—可见光谱中的波带位置。分为：R吸收带、K吸收带、B吸收带、E吸收带。
11影响紫外-可见吸收光谱的因素：1、助色效应 2、共轭效应和超共轭效应 3、空间位
阻效应 4、溶剂效应。12助色效应：助色团与生色团相连，由于助色团的n电子与生色团的电子共轭，使吸收峰红移，吸收强度增强的现象。13共轭效应和超共轭效应：电子共轭体系增大max红移， max增大；σ-π超共轭效应增强，
max红移， max
增大。14空间位阻效应：空间阻碍使共轭体系破坏，max蓝移，max减小。15溶剂效应：溶剂极性增大——π→π*跃迁吸收带红移； n→π*跃迁吸收带蓝移。16仪器的基本构造：光源、单色器、吸收池、检测器、显示器。连续光源：提供激发能，使待测分子
产生吸收。单色器：将光源辐射的复合光色散成单色光。吸收池：用来盛放被测样品。玻璃吸收池：可见光区。石英吸收池：紫外光区、可见光区。检测器：检测光信号，并将光信号转变成可测量的电信号。17紫外-可见吸收光谱法的误差：溶液偏离朗伯-比尔定律所引起的误差、仪器误差、操作误差。18测量条件的选择：入射光波长的选择、吸光度读数范围的选择、参比溶液的选择。19定性分析方法缺陷：只能定性分析化合物所具有的生色团与助色团；光谱信息在紫外-可见光谱范围重叠现象严重。20透射率的读数误差是分光光度法误差的重要来源，为减少这一误差，需要采用什么方法？答：为了减小浓度的相对
误差，提高测量的准确度，一般应控制待测液的吸光度在0.2~0.7（透射率为65%~20%）
读数范围。当溶液的吸光度不在此范围时，可以通过改变称样量、稀释溶液以及选择不同厚度的吸收池来控制吸光度。21偏离朗伯-比尔定律的原因？
偏离朗伯-比尔定律的原因主要是入射的单色光不纯（有一定的频率宽度）及溶液本身的化学变化所引起。朗伯-比尔定律只适用于低浓度、均匀、非散射的溶液，并且溶质不能有解离、缔合、互变异构等化学变化。22什么是朗伯比尔定律：朗伯比尔定律是一束平行单色光通过均匀的、非散射的吸光物质溶液时，溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。
第5章 红外吸收光谱法 1红外吸收光谱（振动-转动光谱）：当用红外光照射物质时，物质分子的偶极矩发生
变化而吸收红外光光能，由振动能级基态跃迁到激发态（同时伴随着转动能级跃迁），产生的透射率随波长变化的曲线。——分子吸收光谱。2红外吸收光谱法：利用红外分光光度计测量物质对红外光的吸收及所产生的红外吸收光谱对物质的组成和结构进行分析测定的方法。3红外吸收光谱法的特点：除了单原子分子、对称双原子分子外，几乎所有的化合物都有红外吸收，能提供丰富的结构信息；任何气态、液态和固态样品均可进行红外光谱测定；样品用量少，分析速度快；与色谱等联用（GC-FTIR）具有强大的定性功能。4红外吸收光谱的产生：红外吸收光谱是由分子振动能级的跃迁同时伴随转动能级跃迁而产生
的，是分子的振动和转动光谱，是许多条相隔很近的谱线组成的吸收谱带。吸收峰与分子中各基团的振动特性相对应。5红外吸收光谱产生的条件：辐射应具有恰好能满足物质产生振动跃迁所需的能量；辐射与物质间有相互偶合作用，产生偶极矩的变化。6红外吸收光谱的产生讨论：没有偶极矩变化的振动跃迁，无红外活性；对称性分子的非对称性振动，
有偶极矩变化的振动跃迁，有红外活性；非对称分子：有偶极矩，红外活性。7双原子分子的振动：沿键轴方向的伸缩振动。8基团频率：通常将基团由振动基态跃迁到第一振动
激发态所产生的红外吸收频率称为基团频率，光谱上出现的相应的吸收峰称为基频吸收峰，简称基频峰。9分子振动的非谐性：分子振动能级的间隔并非如公式中所表现的那样完全相等，而是随着振动量子数的增大，能级间隔越来越小；真实分子的能级跃迁不仅发生在相邻能级间，而且可以一次跃迁两个或多个能级-----倍频峰。10多原子分子的振动：伸缩振动v：原子沿键轴方向伸缩，键长变化但键角不变的振动；弯曲振动：基团键角发生周期性变化，但键长不变的振动。11特征吸收峰：通常把能代表某基团存在并有较高强度的吸收峰的位置，称为该基团（官能团）的特征频率（简称基团频率），对应的吸收峰则称为特征吸收峰。12基团的特征吸收峰可用于鉴定官能团：同一类型化学键的基团在不同化合物的红外光谱中吸收峰位置大致相同，这一特性提供了鉴定各种基团（官能团）是否存在的判断依据，从而成为红外光谱定性分析的基础。
13红外吸收光谱图的分区：（1）官能团区（4000~1300 cm-1），X-H（X=C,N,O,S
等）伸缩振动区 4000~2500 cm-1；叁键和累积双键伸缩振动区 2500~2000 cm-1；双键伸缩振动区 2000~1500 cm -1；C-H弯曲振动区 1500~1300 cm -1。（2）指纹区（1300~670 cm-1），不含氢的单键伸缩振动区 1300~900 cm-1；-CH2平面摇摆、—C-H面外变形振动区 900~670 cm-1。14影响基团频率的因素：内部因素：诱导效应、共扼效应、氢键效应、空间位阻等；外部因素：溶剂、试样状态、制样方法等。
15诱导效应（I效应）：指电负性不同的取代基，通过静电诱导作用而引起分子中电子云密
度变化，从而改变了键力常数，使基团频率位移。16共扼效应（C效应）：由分子形成大π键所引起的效应，称共轭效应。由于共轭效应使共轭体系中的电子云密度趋于平均化，导致双键略有伸长，单键略有缩短，结果使双键频率向低频移动，单键频率略向高频移动。
17氢键效应：形成氢键使电子云密度平均化（缔合态），使体系能量下降，基团伸缩振动
频率降低，同时振动偶极矩的变化加大，吸收强度增加，但峰形变宽。18空间效应：由于空间阻隔，分子平面与双键不在同一平面，共轭效应下降，红外峰移向高波数。19物质状态及制样方法：同一物质在不同的物理状态时由于样品分子间作用力大小不同，所得红外
光谱差异很大。 通常，物质由固态向气态变化，其波数将增加。20溶剂效应：极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低，谱带变宽。21色散型红外吸收光谱仪的组成：光源、吸收池、单色器、检测器、记录系统。UV-Vis——吸收池放在单色器之后（可防止强光照射引起吸收池中一些物质的分解）；IR——吸收池放在光源与单色器之间（红外光源能量小，不会引起试样的分解，而且可以减小来自试样和吸收池的杂散光对检测器的影响）；工作波段范围不同，两者的光源、透光材料与检测器等有很大的差别。22傅里叶变换红外吸收光谱仪(FT-IR)：FT-IR是70年代出现的新一代红外光谱仪，它根据光的相干性原理
设计，没有色散元件，不需要分光。主要由光源、干涉仪、吸收池、检测器、计算机和记录系统组成。23傅里叶变换红外光谱仪的主要特点：测定速度极快。1s内，实现红外光谱仪与色谱仪的联用；灵敏度和信噪比高。（无狭缝装置，输出能量无损失；多次测定、多次累计）；分辨率提高， 波数精度可达10-2 cm-1；测定的光谱范围宽，10~104 cm-1。
24试样制备对样品的要求：样品需要有较高的纯度（>98%），通常在分析前，样品需要
纯化， 对于GC-FTIR则无此要求；样品不含有水（水可产生红外吸收且可侵蚀盐窗）；样品浓度或厚度应适当，以使T在合适范围。25试样制备制样方法：（1）气体样品：注入抽成真空的气体吸收池进行测定；（2）液体或溶液样品：液体样品可滴在可拆池两窗之间形成薄的液膜进行测定；溶液样品注入液体吸收池中进行测定；根据实验所需的透光范围、溶液性质选择窗片种类，水溶液选用CaF2等水不溶性窗片。（3）固体样品：固体样品最常用压片法进行测定。通常用300 mg光谱纯的KBr粉末与1~3 mg固体样品共同研磨混匀后，压制成约1 mm厚的透明薄片，放在光路中进行测定。由于KBr在4000-100 cm-1光区无吸收，因此可得到全波段的红外光谱图。
第六章 分子发光分析法 1分子发光的定义：某些物质的分子吸收一定能量（光能、电能、化学能等）跃迁到
较高的电子激发态后，在返回电子基态的过程中伴随有光辐射，这种现象称为分子发光
（Molecular Luminescence），以此建立起来的分析方法称为分子发光分析法 。2分子发光的分类：（1）光致发光 ——光能（PL）、电致发光——电能（EL）、化学发光——化学
反应能（CL）、生物发光——生物体 酶类 化学发光（BL）。3分子荧光和磷光的产生：物质分子吸收光能而激发发光的现象。4单重态和三重态：激发单重态：电子自旋相反-S S1—荧光；激发三重态 ：电子自旋平行-T T1—磷光。4光谱曲线：激发光谱的形状与发射波长无关，发射光谱的形状与激发波长无关，变化的只是If—光谱曲线高低；在最大激发波长和最大发射波长下，荧光强度最大。同一物质的激发光谱与吸收光谱形状相似，最大激发波长与最大吸收波长一致。同一组分的激发光谱（吸收光谱）波长最短，磷光波长最长，荧光波长处于中间。5强荧光的有机化合物具备以下特征（荧光与分子结构的关系（内因））：具有大的共轭π键结构；具有刚性的平面结构；取代基为给电子取代基；具
有最低单重电子激发态S1为π*→π跃迁。6、共轭π键体系：提高共轭程度有利于增加荧光效率，并产生红移。7刚性平面结构：刚性和平面性增加，有利于荧光发射。8取代基效应：给电子取代剂加强荧光 -HN2，-NHR，-NR2，-OH，-OR，-CN；得电子取代基
减弱荧光、加强磷光-C=0，-COOH，-NO2，-SH；对位、邻位取代基增强荧光，间位取代抑制荧光。9重原子效应：荧光分子的芳环上被F，Cl，Br，I取代后，使系间窜跃加强，其荧光强度随卤素相对原子质量的增加而减弱，磷光相应增强，这种效应称为重原子效应。
10电子跃迁类型：含N、O、S杂原子的有机物，S1→T1系间窜跃强烈，荧光很弱或不
发荧光；不含N、O、S原子的有机荧光体系多发生π*类型的跃迁，这是电子自旋允许的跃迁，摩尔吸收系数大（约104 L· mol –1 · cm-1），荧光辐射强。11影响荧光强度的因素（外因）：（1）荧光猝灭；（2）温度、酸度和溶剂的影响，T，f、If；酸碱化合物，
严格控制溶液pH；溶剂极性， If、em红移。（3）表面活性剂的影响（胶束增敏作用）。
12荧光分析仪器：激发光源:、样品池、双单色器系统、检测器、显示器。13荧光分析仪器特殊点：有两个单色器，光源与检测器通常成直角。14荧光分光光度计与紫外可见分光光度计有何异同点：1)荧光分光光度计有两个单色器，而紫外只有一个单色器2）荧光分
光光度计的光源和检测器是成直角分布的，而紫外是成一条直线的。3)荧光分光光度计是
以氘灯做为光源，而紫外是以氢灯或氘灯作为紫外区光源，钨灯或卤钨灯作为可见光区的光源。4）荧光分光光度计的比色皿是四壁均为光学面，而紫外仅为两面为光学面。15磷光的特点：磷光波长比荧光的长(T1 光谱有显著差别——选择不同的激发光进行测定；各组分的荧光光谱和激发光谱相互干扰——利用荧光强度的加和性（If=If1+If2+If3+…），在适宜的荧光波长处测定，用联立方程来求解。18荧光分析注意事项：防止荧光污染；防止散射光干扰。19荧光分析方法的特点：优点：灵敏度高：比紫外-可见分光光度法高2～4个数量级；选择性好：可同时用 激发光谱和荧光发射光谱定性；重现性好；取样量少；仪器不复杂。缺点：应用范围小。 20化学发光(Chemiluminescence, CL)是指通过化学反应产生的发光现象。生物体内的发 光和有酶参与的化学反应产生的光称为生物发光(Bioluminescence, BL)；利用电化学方法产生的光，称为电致化学发光。21荧光与化学发光的异同点：相同点：都是电子从激发态跃迁到基态时放出的辐射。不同点：获得能量的途径不同，荧光是靠吸收紫外-可见光，化学发光是吸收化学反应能。22化学发光反应的基本要求：化学发光反应必须提供足够的激发能，即生成激发态分子的效率 CE足够大；处于激发态分子能够以辐射跃迁的方式返回基态，即有足够大的激发态发光效率EM。23化学发光反应的类型：气相化学发光，主要有O3、NO、S的化学发光反应；:液相化学发光，主要有鲁米诺、光泽精、洛粉碱和没食子酸等；固相化学发光；异相化学发光。24化学发光强度与化学发光分析的定量依据：在一定条件下，峰值光强度与被测物浓度成线性；在一定条件下，曲线下面积为发光总强度(S)，其与被测物浓度成线性。25发光反应可采用静态或流动注射的方式进行：静态方式：用注射器分别将试剂加入到反应器中混合，测最大光强度或总发光量；试样量小，重复性差；流动注射方式：用蠕动泵分别将试剂连续送入混合器，定时通过测量室，连续发光，测定光强度；试样量大。26生物发光分析法：生物发光分析将酶反应的专一性和化学发光的高灵敏性巧妙结合，在温和的自然条件下能以较高量子产率产生连续的冷光辐射， 具有灵敏度高、选择性好的显著特点。27化学发光分析特点：优点：1. 灵敏度极高2. 仪器设备简单。不需要光源、单色器和背景校正。3. 发射光强度测量无干扰。无背景光、散射光等干扰。4. 线性范围宽5、分析速度快。缺点：可供化学发光用的试剂少；发光反应效率低（大大低于生物体中的发光）；机理研究少。28 荧光分析法的应用：定性分析：依据不同结构的物质所发射的荧光波长不同。定量分析：同种物质的稀溶液，产生的荧光强度与浓度呈线性关系。29 磷光分析法的应用：1、稠环芳烃分析，采取固体表面室温磷光分析法快速灵敏测定稠环芳烃和杂环化合物2、农药、生物碱、植物生长激素的分析，烟碱、降烟碱、新烟碱等分析，检测限0.01 g/mL 3、药物分析和临床分析。 第7章电化学分析法 1电化学分析：应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质电化学性质来测定物质 组成及含量的分析方法称为电化学分析或电分析化学。2电化学分析法分类：根据待测试液的浓度与:某一电参数之间的关系；测量某一电参数突变指示滴定分析终点；通过电极反应将待测组分转入第二相，用重量法滴定法进行分析。3电池的三要素——电极、电解质、 外电路。4绝对电极电位不能直接测量，为什么：:因为单个电极不能实现化学能和电能的相互转换，单个电极也不能构成回路，从化学反应讲，单个氧化或还原反应中没有电子接受体或电子给予体，反应无法进行，所以必须和另一支已知电极电位（人为地规定标准氢电极SHE的电位为零）的电极组成一个测量电池进行相对测量。5标准氢电极：将Pt片插入H+离子活度为1 mol·L-1的酸溶液中，通入纯H2气，其分压为101.325 kPa，即构成标准氢电极。6规定：在任意温度下，标准氢电极的电极电位等于0.0000 V。7标准电极电位：标准电极电位是指组成电极的体系处于标准状态，即电解质溶液中组成电极的离 子活度均为1 molL-1；气体的分压为101.325 kPa；固体或液体均是纯物质，温度为25℃，以标准氢电极为标度测得的电极电位，以0表示。8用标准电极电位可以判断氧化还原的次序：越正——越容易得电子——强氧化剂；越负——越容易失电子——强还原剂。9条 件电极电位：条件电极电位是指电池反应中各物质浓度均为1 molL-1（或者它们的浓度 之比为1），活度系数及副反应系数均为常数时，在特定介质中测得的电极电位，用0’表示。10电极的极化：电极电位值偏离平衡电位的现象，称为电极的极化。一般阳极极化时，其电极电位更正；阴极极化时，电极电位更负。11超电位：由于极化，使实际电位和平衡电位之间存在差异，此差异即为超电位。超电位值的大小可以作为评价电极极化程度的参数。12浓差极化：电化学中把由于电极表面和溶液主体间形成浓度梯度而引起的电极电位偏离平衡电位的现象叫做浓差极化。通过增大电极面积而减小电流密度、提高温度和搅拌溶液等方法均可以减小浓差极化。13电化学极化：在电化学中把由于电极反应速率慢造成电极电位偏离平衡电位的现象叫做电化学极化。由于分步进行的反应速度由最慢的反应所决定，克服活化能要求外加电压比可逆电动势更大反应才能发生.。14去极化：电极电位不随外加电压变化而变化，或者电极电位改变很小而电流变化很大的现象。如饱和甘汞电极为去极化电极。15电极的分类：（1）电极反应机理：金属基电极；膜电极。（2）电极用途：指示电极或工作电极；参比电极；辅助电极。16金属基电极：在电极表面发生电子转移而产生电位。（1）第一类电极：金属和该金属离子溶液组成的电极体系，电位由金属离子活度决定，随金属离子活度增加而增大。（2）第二类电极：金属、金属难溶盐与难溶盐的阴离子溶液组成的电极体系，电极电位由阴离子活度决定，随阴离子活度增加而减小。（3）零类电极：由金、铂或石墨等惰性导体浸入含有氧化还原电对的溶液中构成，也称为氧化还原电极。电极本身不参加电极反应，只是作为氧化还原反应的场所传递电子和传导电流。电极电位取决于溶液中氧化还原电对的性质和活度。17甘汞电极：将Hg、Hg2Cl2和饱和KCl一起研磨成糊状，表面覆盖一层纯净金属汞制成甘汞蕊，放入电极管中，并充入KCl作盐桥，以Pt丝作导线，电极管下端用多孔纤维等封口。电极电位稳定，常作为构成测量电池的参比电极使用。18 Ag-AgCl电极：将Ag金属丝在0.1 mol·L-1 HCl溶液中电解，在Ag丝表面镀一层AgCl均匀覆盖层，插入含Cl-的溶液中，组成半电池。常在固定Cl-活度条件下作为各类离子选择性电极的内参比电极。19膜电极：由特殊材料的固态或液态敏感膜构成对溶液中特定离子有选择性响应的电极（离子选择性电极）。:特 点：具有敏感膜且能产生膜电位。20指示电极(Indicator Electrode) ：用来指示电极表面待测离子的活度（或浓度），在测量过程中溶液主体浓度不发生变化的体系的电极。如电位分析法中的离子选择电极(ISE)。21工作电极(Working Electrode )：用来指示电极表面待测离子的活度，在测量过程中溶液主体浓度发生变化的体系的电极。如伏安法中的铂电极。22 参比电极 (Reference Electrode): 电极电位恒定，不受溶液组成或电流流动方向变化影响的电极成为参比电极。参比电极：SHE、甘汞电极、 Ag-AgCl电极。23 辅助（对）电极（Counter Electrode）：提供电子传递的场所，与工作电极组成电池，形成通路。24电位分析法原理：电位分析法是通过在零电流条件下测定两电极间的电位差（即所构成原 电池的电动势）得到电极电位，利用电极电位与浓度间的能斯特方程来测定物质浓度的电分析化学方法。装置：参比电极、指示电极、电位差计。25 直接电位法：通过测量电池电动势，根据Nernst方程，直接计算出待测物质的含量的电位分析法。26 电位滴定法：通过测量滴定过程中电极电位（或电池电动势）的变化，以电位的突变确定滴定终点，再由滴定终点时所消耗的标准溶液的体积和浓度求出待测物质的含量的电位分析法。27离子选择性电极（ion selective electrode，ISE）：又称膜电极，是一种由特殊材料的固态或液 态敏感膜构成对溶液中特定离子具有选择性响应的薄膜电极。以离子选择性电极作指示电极的电位分析法称为离子选择性电极分析法。28离子选择性电极的构成：由敏感膜、内参比溶液、内参比电极以及导线和电极杆等部件构成。29离子强度调节剂（ISA）：为了固定溶液离子强度，使溶液的活度系数恒定不变，实验中通常向标准溶液和待测试液中加入大量、对测定离子不干扰的惰性电解质溶液来固定溶液离子强度，称为“离子强度调节剂（ISA）”。30总离子强度调节缓冲剂（TISAB）：由离子强度调节剂（惰性电解质）、pH缓冲剂和掩蔽剂合在一起构成的用以保持待测溶液离子强度为一定值，控制待测溶液的pH在一定范围内，掩蔽共存的干扰离子的溶液。31 直接电位法：直接比较法、标准曲线法、标准加入法。32电位滴定法：通过测量滴定过程中电极电位（或电池电动势）的变化，以电位的突变确定滴定终点，再由滴定终点时所消耗的标准溶液的体积和浓度求出待测物质的含量的电位分析法。33伏安分析法：以测定电解过程中的电流-电压曲线为基础的电化 学分析方法。极谱分析法：采用滴汞电极的伏安分析法。34极化电极与去极化电极：如果一支电极通过无限小的电流，便引起电极电位发生很大变化，这样的电极称之为极化电极，如滴汞电极；反之电极电位不随电流变化的电极叫做理想的去极化电极，如甘汞电极或大面积汞层。35极谱分析中为什么要使用两只完全不同的电极：在极谱分析中，一个电极为极化电极，一个为去极化电极。它有两个目的：用极化电极作工作电极是为了容易产生浓差极化；电解时，由于去极化电极随外加电压的变化而基本不变，外加电压的变化将完全反映在极化电极上，因此可以通过控制外加电压来控制极化电极的电位，使极化电极成为理想的极化电极。 第8章 分离分析法导论 1色谱分析法：色谱法是一种分离分析方法。它利用样品中各组分与流动相和固定相 的作用力不同（吸附、分配、交换等性能上的差异），先将它们分离，后按一定顺序检测各组分及其含量的方法。2色谱法的分离原理：当混合物随流动相流经色谱柱时，就会与柱中固定相发生作用（溶解、吸附等），由于混合物中各组分物理化学性质和结构上的差异，与固定相发生作用的大小、强弱不同，在同一推动力作用下，各组分在固定相中的滞留时间不同，从而使混合物中各组分按一定顺序从柱中流出。这种利用各组分在两相中性能上的差异，使混合物中各组分分离的技术，称为色谱法。3流动相——色谱分离过程中携带组分向前移动的物质。4固定相——色谱分离过程中不移动的具有吸附活性的固体或是涂渍在载体表面的液体。5色谱法的特点：（1）分离效率高，复杂混合物，有机同系物、异构体。（2） 灵敏度高，可以检测出μg.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量。（3） 分析速度快，一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。（4） 应用范围广，气相色谱：沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。(5)高选择性:对性质极为相似的组分有很强的分离能力.。不足之处：被分离组分的定性较为困难。6色谱分析法的分类：按两相状态分类，按操作形式分类， 按分离原理分类。7按两相状态分类：气相色谱(Gas Chromatography, GC)，液相色谱(Liquid Chromatography, LC)，超临界流体色谱 (Supercritical Fluid Chromatography, SFC)。气相色谱：流动相为气体（称为载气）。常用的气相色谱流 动相有N2、H2、He等气体，按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱；按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱。液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。超临界流体色谱：流动相为超临界流体 。超临界流体是一种介于气体和液体之间的状态。超临界流体色谱法是集气相色谱法和液相色谱法的优势而发展起来的一种新型的色谱分离分析技术，不仅能够分析气相色谱不宜分析的高沸点、低挥发性的试样组分，而且具有比高效液相色谱更快的分析速率和更高的柱效率。8按操作形式分类：柱色谱(Column Chromatography, CC):固定相装在柱管内；包括填充 柱色谱和毛细管柱色谱。纸色谱(Paper Chromatography, PC)固定相为滤纸；采用适当溶剂使样品在滤纸上展开而进行分离。薄层色谱(Thin Layer Chromatography, TLC) 固定相压成或涂成薄层；操作方法同纸色谱。9按分离原理分类：吸附色谱(Absorption chromatography)；分配色谱(Partition Chromatography)；离子交换色谱(Ion Exchange Chromatography)；凝胶色谱(Gel Chromatography)。10色谱图：组分在检测器上产生的信号强度对时间(t)所作的图，由于它记录了各组分流出色谱柱的情况，所以又叫色谱流出曲线。流出曲线的突起部分称为色谱峰。11色谱保留值：色谱保留值是色谱定性分析的依据，它体现了各待测组分在色谱柱上的滞留情况。在固定相中溶解性能越好，或与固定相的吸附性能越强的组分，在柱中的滞留时间越长，或者说将组分带出色谱柱所需的流动相体积越大。所以保留值可以用保留时间和保留体积两套参数来描述。12色谱图上的色谱流出曲线可以说明什么问题：根据色谱峰的数目，可判断样品中所含组分的最少个数；根 据色谱峰的保留值进行定性分析；根据色谱峰的面积或峰高进行定量分析；根据色谱峰的保留值和区域宽度评价色谱柱的分离效能；根据两峰间的距离，可评价固定相及流动相选择是否合适。13分配比：分配比是指，在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的质 量比。14在色谱流出曲线上，两峰之间的距离主要由两组分在两相间的分配系数还是扩散速度决定？为什么？ 答：分配系数。两峰间的距离由热力学因素决定，两组分在两相中分配系数差异越大，两峰间的距离则相差越大，越容易被分离。而扩散速度是动力学因素，反映在色谱流出曲线上即为色谱峰的区域宽度（形状）。15色谱理论需要解决的问题：色谱分离过程的热力学和动力学问题。影响分离及柱效的因素与提高柱效的途径，柱效与分离度的评价指标及其关系。16组分保留时间为何不同？色谱峰为何变宽？组分保留时间：色谱过程的热力学因素控制；（组分和固定液的结构和性质）。色谱峰变宽：色谱过程的动力学因素控制；（两相中的运动阻力，扩散作用）。塔板理论和速率理论分别从热力学和动力学的角度阐述了色谱分离效能及其影响因素。17半经验理论：将色谱分离过程比拟作蒸馏过程，将连续的色谱分离过程分割成多次的平衡过程的重复（类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程）。18塔板理论的特点：塔板理论引入了塔板数和塔板高度作为柱效的衡量指标；不同物质在同一色谱 柱上的分配系数不同，用有效塔板数和有效塔板高度作为衡量柱效能的指标时，应指明测定物质；柱效不能表示被分离组分的实际分离效果，当两组分的分配系数K相同时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法分离。19塔板理论的不足：塔板理论的基本假设不符合色谱柱的实际分离过程。塔板理论无法解释同一色谱柱在不同的流动相流速下柱效不同的实验结果，不能说明色谱峰为什么会展宽，同时未能指出影响柱效的因素及提高柱效的途径和方法。20速率方程（也称范第姆特方程式）：H = A + B/u + C·u ， H：塔板高度； u：流动相的平均线速度(cm/s)。A─涡流扩散项：A与流动相性质、流动相速率无关。要减小A值，需要从提高固定相的颗粒细度和均匀性以及填充均匀性来解决。对于空心毛细管柱，A=0。固定相颗粒越小dp↓，填充的越均匀，A↓，H↓，柱效n↑。表现在涡流扩散所引起的色谱峰变宽现象减轻，色谱峰较窄。B/u —分子扩散项：存在着浓度差，产生纵向扩散；扩散导致色谱峰变宽，H↑(n↓)，分离变差;；分子扩散项与流速有关，流速↓，滞留时间↑，扩散↑；扩散系数：Dg ∝(M载气)-1/2 ； M载气↑，B值↓。C ·u —传 质阻力项：dp↓， df↓, D ↑ ,可降低传质阻力。21 H - u曲线与最佳流速：由于流速对这 两项完全相反的作用，流速对柱效的总影响使得存在着一个最佳流速值，即速率方程式中塔板高度对流速的一阶导数有一极小值。以塔板高度H对应流速u作图，曲线最低点的流速即为最佳流速。22速率理论的要点：组分分子在柱内运行的多路径与涡流扩散、浓度梯度所造成的分子扩散及传质阻力使两相间的分配平衡不能瞬间达到等因素是造成色谱峰扩展、柱效下降的主要原因；通过选择适当的固定相粒度、载气种类、液膜厚度及载气流速可提高柱效；速率理论为色谱分离和操作条件选择提供了理论指导。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响；各种因素相互制约，如载气流速增大，分子扩散项的影响减小，使柱效提高，但同时传质阻力项的影响增大，又使柱效下降；柱温升高，有利于传质，但又加剧了分子扩散的影响。选择最佳条件，才能使柱效达到最高。23色谱定性方法：1、与标样对照的方法：利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来 确定试样中是否含有该物质及在色谱图中的位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。2、利用文献保留值定性：利用相对保留值r21定性。相对保留值r21仅与柱温和固定相性质有关。 在色谱手册中都列有各种物质在不同固定相上的保留数据，可以用来进行定性鉴定。24色谱定量分析：1、定量校正因子：试样中各组分质量与其色谱峰面积成正比，即：m i = fi’ ·Ai ；绝对校正因子：比例系数f i ，单位面积对应的物质量： f i ’ =m i / Ai ； 相对校正因子f i ：即组分的绝对校正因子与标准物质的绝对校正因子之比。2、常用的几种定量方法：（1）归一化法：特点及要求：归一化法简便、准确；进样量的准确性和操作 条件的变动对测定结果影响不大；仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。（2）外标法——标准曲线法：特点及要求： 外标法不使用校正因子，准确性较高，操作条件变化对结果准确性影响较大。对进样量的准确性控制要求较高，适用于大批量试样的快速分析。（3）内标法：内标物要满足以下要求：（a）试样中不含有该物质；（b）与被测组分性质比较接 近；（c）不与试样发生化学反应；（d）出峰位置应位于被测组分附近，且能分离开；（e）加入量适中并与待测组分接近。内标法特点：内标法的准确性较高，操作条件和进样量的 稍许变动对定量结果的影响不大；每个试样的分析，都要进行两次称量，不适合大批量试样的快速分析；若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定，则：wi=Ai/As *常数。 第9章 气相色谱法 1气相色谱法（GC）：是以气体为流动相的色谱分析法。2气相色谱要求样品气化， 不适用于大部分沸点高和热不稳定的化合物，对于腐蚀性能和反应性能较强的物质更难于分析。 大约有15%-20%的有机物能用气相色谱法进行分析。3气相色谱仪的组成：气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、温控系统、记录系统。4气路系统：包括气源、净化器和载气流速控制；常用的载气有：氢气、氮气、氦气:。5进样系统：包括进样装置和气化室。气体进样器（六通阀）：试样首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体进入分离柱；液体进样器：不同规格的微量注射器，填充柱色谱常用10μL；毛细管色谱常用1μL；新型仪器带有全自动液体进样器，清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成，一次可放置数十个试样。6进样方式：分流进样：样品在汽化室内气化，蒸气大部分经分流管道放空，只有极小一部分被载气导入色谱柱；不分流进样：样品直接注入色谱的汽化室，经过挥发后全部引入色谱柱。7分离系统：色谱柱：填充柱（2-6 mm直径，1-5 m长），毛细管柱（0.1-0.5 mm直径, 几十米长）。8温控系统的作用：温度是色谱分离条件的重要选择参数；:气化室、色谱柱恒温箱、检测器三部分在色谱仪操作时均需控制温度；气化室：保证液体试样瞬间气化；检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝；色谱柱恒温箱：准确控制分离需要的温度。9检测系统：作用：将色谱分离后的各组分的量转变成可测量的电信号:。指标：灵敏度、线性范围、响应速度、结构、通用性。通用型——对所有物质均有响应； 专属型——对特定物质有高灵敏响应。检测器类型：浓度型检测器：热导检测器、电子捕获检测器；质量型检测器：氢火焰离子化检测器、火焰光度检测器。10热导检测器的主要特点：结构简单，稳定性好；对无机物和有机物都有响应，不破坏样品；灵敏度不高。11氢火焰离子化检测器的特点：优点：(1)典型的质量型检测器；(2)通用型检测器（测含 C有机物）；(3)氢焰检测器具有结构简单、稳定性好、灵敏度高、响应迅速、死体积小、线性范围宽等特点；(4)比热导检测器的灵敏度高出近3个数量级，检测下限可达10-12g·g-1。缺点： (1)对载气要求高(2)检测时要破坏样品，无法回收样品(3)不能检测永久性气体、水及四氯化碳等。12电子俘获检测器的特点：对卤素、硫、磷、氮、氧有很强的响应；灵敏度高，可用于痕量农药残留物的分析；线性范围较窄。13火焰光度检测器（FPD）：是一种对含硫、磷化合物具有高选择性的检测器。含硫、磷化合物在富氢火焰中燃烧被打成有机碎片，发出不同波长的特征光谱。14固定相：固体固定相：固体吸附剂；液体固定相：由载体和固定液组成；聚合物固定相。15固体固定相：一般为固体吸附剂，常用的有活性炭，硅胶，氧化铝和分子筛。优点：吸附容量大、热稳定性好、价格便宜；缺点：柱效低、吸附活性中心易中毒，使用前要进行活化。应用：主要用于惰性气体、H2、O2、N2、CO、CO2和CH4等一般气体和低沸点物质。16、作为载体使用的物质应满足的条件：表面有微孔结构，孔径均匀，比表面积大；:化学和物理惰性，即与样品组分不起化学反应，无吸附作用或吸附很弱；热稳定性好；有一定的机械强度和浸润性，不易破碎；具有一定的粒度和规则的形状，最好是球形。17对固定液的要求：在使用温度下是液体，具有较低的挥发性；具有良好的热稳定性；对要分离的各组分应具有合适的分配系数；化学稳定性好，不与样品组分、载气、载体发生任何化学反应。18固定液的分类：非极性固定液、中等极性固定液、强极性固定液、氢键型固定液。19非极性固定液：主要是一些饱和烷烃和甲基硅油，它们与待测物质分子之间的作用力以色散力为主。组分按沸点由低到高顺序流出，若样品中兼有极性和非极性组分，则同沸点的极性组分先出峰。常用的固定液有角鲨烷（异 三十烷）、阿皮松等。适用于非极性和弱极性化合物的分析。20中等极性固定液：由较大的烷基和少量的极性基团或可以诱导极化的基团组成，它们与待测物质分子间的作用力以色散力和诱导力为主，组分基本上按沸点顺序出峰，同沸点的非极性组分先出峰。常用的固定液有邻苯二甲酸二壬酯、聚酯等，适用于弱极性和中等极性化合物的分析。21强极性固定液：含有较强的极性基团，它们与待测物质分子间作用力以静电力和诱导力为主，组 分按极性由小到大的顺序出峰。常用的固定液有氧二丙腈等，适用于极性化合物的分析。 22氢键型固定液：是强极性固定液中特殊的一类，与待测物质分子间作用力以氢键力为主， 组分依形成氢键的难易程度出峰，不易形成氢键的组分先出峰。常用的固定液有聚乙二醇、三乙醇胺等，适用于分析含F、N、O等的化合物。23固定液的选择：①按极性相似原则选择：极性相似，溶解度大，分配系数大，保留时间长:②按官能团相似选择：酯类---酯或聚酯类固定液；醇类---聚乙二醇固定液。③按主要差别选择：各组分间沸点是主要差别----非极性固定液； 极性为主要差别----极性固定液。④选择混合固定液：对于难分离的复杂样品，可选用两种或两种以上固定液。24聚合物固定相：既可作为固体固定相，也可作为载体，又称高分子多孔微球。物质在其表面既存在吸附作用，又存在溶解作用。（1）具有较大的比表面积，表面孔径均匀（2）对非极性及极性物质无有害的吸附活性，拖尾现象小，极性组分也能出对称峰（3）由于不存在液膜，无流失现象，热稳定性好（4）机械强度和耐腐蚀性较好，系均匀球形，在填充柱色谱中均匀性、重现性好，有助于减少涡流扩散。 25载气种类的选择：检测器的适应性；载气流速的大小。26柱温的选择：（1）首先应使 柱温控制在固定液的最高使用温度（超过该温度固定液易流失）和最低使用温度（低于此温度固定液以固体形式存在）范围之内。 （2）提高柱温，可以改善传质阻力，有利于提高柱效，缩短分析时间，但降低了容量因子和选择性，不利于分离。一般的原则是：在使最难分离的组分尽可能分离的前提下，尽量采用较低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。（3）柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。（4）组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。27载体和固定液含量的选择：配比：固定液在载体上的涂渍量，一般指的是固定液与担体的百分比，填充柱的配比通常在5%～25%之间。配比越低， 担体上形成的液膜越薄，传质阻力越小，柱效越高，分析速度也越快。配比较低时，固定相的负载量低，允许的进样量较小。分析工作中通常倾向于使用较低的配比。28进样条件的选择：进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范围之内。进样要求动作快、 时间短；气化室一般较柱温高30~70°C。29提高色谱分离能力的途径：(1)塔板理论：增加柱长，减小柱径，即增加柱子塔板数；(2)速率理论：减小组分在柱中的涡流扩散和传质阻力，可降低塔板高度。30毛细管色谱柱的结构特点：（1） 不装填料阻力小，长度可达百米的毛细管柱，管径0.2mm。:（2）气流单途径通过柱子，消除了组分在柱中的涡流扩散。（3）固定液直接涂在管壁上，总柱内壁面积较大,涂层很薄，则气相和液相传质阻力大大降低。（4）毛细管色谱柱柱效高达每米3000～4000块理论塔板，一支长度100米的毛细管柱，总的理论塔板数可达104～106。 31 毛细管色谱具有以下优点：（1）分离效率高：比填充柱高10～100倍；:（2）分析速度快：用毛细管色谱分析比用填充柱色谱速度（3）色谱峰窄、峰形对称。较多采用程序升温方式；（4）灵敏度高，一般采用氢焰检测器。 （5）涡流扩散为零。32毛细管色谱的类型：（1）涂壁毛细管柱：将固定液直接涂敷在管内壁上。柱制作相对简单，但柱制备的重现性差、寿命短。（2）多孔层毛细管柱：在管壁上涂敷一层多孔性吸附剂固体微粒。构成毛细管气固色谱。（3）载体涂渍毛细管柱：将非常细的担体微粒粘接在管壁上，再涂固定液。柱效较涂壁毛细管柱高。（4）化学键合或交联毛细管柱：将固定液通过化学反应键合在管壁上或交联在一起。使柱效和柱寿命进一步提高。 第10章 高效液相色谱法： 1与气相色谱相比液相色谱的优点：与气相色谱法相比，液相色谱法不受样品挥发性 和热稳定性及相对分子质量的限制，只要求把样品制成溶液即可，非常适合于分离生物大分子、离子型化合物，不稳定的天然产物以及其他各种高分子化合物等。此外，液相色谱的流动相不仅起到使样品沿色谱柱移动的作用，而且与固定相一样，与样品分子发生选择 性的相互作用，这就为控制和改善分离条件提供了一个额外的可变因素。而气相色谱法采用的流动相是惰性气体，对组分没有亲和力，仅起运载作用。2液相色谱特点：高压、高速、高效、高灵敏度 高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。3 高效液相相色谱仪的组成：高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据处理系统。4流动相使用前必须脱气。 常用的脱气方法有：低压脱气法（电磁搅拌、水泵抽空，可同时加热或向溶剂吹氮气）、 吹氦气脱气法和超声波脱气法等。5梯度洗脱：用两种（或多种）不同极性的溶剂，在分离过程中按一定程序连续改变流动相中溶剂的配比和极性，通过流动相中极性的变化来改变被分离组分的分离因素，以提高分离效果。6高压梯度（内梯度）：特点是先加压后混合。将溶剂用高压泵增压以后输入色谱系统的梯度混合室，加以混合后送入色谱柱。低压梯度（外梯度）：特点是先混合后加压。在常压下预先按一定的程序将溶剂混合后再用泵输入色 谱柱。7进样系统:要求：良好的密封性，最小的死体积，最好的稳定性，进样时对色谱系统压力、流量影响较小。8分离系统：色谱柱是实现分离的核心部件。由柱管和固定相组成。柱管为直型不锈钢管。一般色谱柱长5~30 cm，内径4~5 mm，凝胶色谱柱内径3~12 mm，而制备色谱柱内径则可达25 mm。一般淋洗溶剂在进入色谱分离柱之前，先通过前置柱。HPLC柱的填料颗粒粒径一般约为3~10 m，填充常采用匀浆法。色谱柱的发展 趋势是减小填料粒度和柱径以提高柱效。9检测系统：作用—— 用来连续监测经色谱柱分离后的流出物的组成和含量变化的装置。紫外-可见吸收检测器、光电二极管阵列检测器、示差折光检测器、荧光检测器、电化学检测器。10高效液相色谱法对流动相的要求：流动相不与色谱柱发生不可逆化学变化，以保持柱效或柱子的保留性质较长时间不变；对待测样品有足够的溶解能力；与所用检测器相匹配；粘度尽可能小，以获得较高的柱效；流动相纯度要高，价格便宜，毒性小。11高效液相色谱法的固定相的分类：（1）按固定相承受 压力分：刚性固体：以二氧化硅为基质，可承受较高压力，表面可键合各种功能官能团---键合固定相，是目前应用最广泛的固定相。硬胶：主要用于离子交换色谱法和凝胶色谱法中，由聚苯乙烯与二乙烯基苯交联而成，可承受的压力较低。（2）按孔隙深度分：表面多孔型：基体是球形玻璃珠，在玻璃表面涂覆一层多孔活性物质如硅胶、氧化铝、聚酰胺、离子交换树脂、分子筛等。优点：适用于快速分离、填充均匀紧密、机械强度高、能承受高压，适于简单的样品及常规分析:缺点：多孔层薄，进样量受限制。全多孔型：由硅胶颗粒聚集而成，比表面积大，柱容量大，小颗粒全孔型固定相孔洞浅传质速率快，柱效高，分离效果好，适合于复杂样品、痕量组分的分离分析，是目前HPLC中应用最广泛的固定相。12液固吸附色谱法原理：是以固体吸附剂为固定相，吸附剂表面的活性中心具有吸附能力，试样分子被流动相带入柱内时，它将与流动相溶剂分子在吸附剂表面发生竞争吸附。分离过程是一个吸附-解吸的平衡过程。13液固吸附色谱法固定相： 通常是硅胶、氧化铝、活性炭等固体吸附剂。硅胶最常用。流动相：极性大的试样需用极性强的洗脱剂，极性弱的试样宜用极性弱的洗脱剂。应用： 几何异构体分离和族分离，如农药异构体；石油中烷、烯、芳烃的分离。不适于强极性的离子型样品的分离，不适于分离同系物（因为它对相对分子质量的选择性较小）。14液液分配色谱法原理： 根据物质在两种互不相溶（或部分互溶）的液体中溶解度的不同实现分离。分配系数较大的组分保留值也较大。15液液分配色谱法流动相：流动相与固定液应尽量不互溶，或者二者的极性相差越大越好。根据流动相与固定相极性的差别程度，可将液液色谱分为正相分配色谱（流动相极性小于固定相极性，极性小的先流出，适于强极性和中等极性组分分离）和反相分配色谱（流动相极性大于固定相极性，极性大的先流出，适于非极性或弱极性组分分离）。固定相：由载体和固定液组成。常用的固定液有,’-氧二丙腈、聚乙二醇、聚酰胺、正十八烷、角鲨烷等。应用：同系物组分的分离。例：分离水解蛋白质所生成的各种氨基酸，分离脂肪酸同系物等。16化学键合固定相：化学键合固定相是利用化学反应将有机分子键合到载体表面上，形成均 一、牢固的单分子薄层而构成各种性能的固定相。17化学键合固定相的特点：固定相不易流失，柱的稳定性和寿命较高；能耐受各种溶剂，可用于梯度洗脱；表面较为均一。没有 液坑，传质快，柱效高；能键合不同基团以改变其选择性。例如，键合氰基、氨基等极性集团用于正相色谱法，键合离子交换基团用于离子色谱法，键合C2，C4，C6，C8，C18，C16，C18，C22烷基和苯基等非极性基团用于反相色谱法等。因此，它是HPLC较为理想的固定相。18离子交换色谱法原理：离子交换色谱法的固定相是离子交换树脂，流动相是水溶液，它是利用待测样品中各组分离子与离子交换树脂的亲和力的不同而进行分离的。 19离子交换色谱法流动相：水的缓冲溶液。阴离子离子交换树脂作固定相，采用酸性水溶液；阳离子离子交换树脂作固定相，采用碱性水溶液；应用：离子及可离解的化合物，氨基酸、核酸等。20凝胶色谱法原理：凝胶色谱法的固定相为多孔性凝胶类物质，流动相为水溶液或有机溶剂，它是根据不同组分分子体积的大小进行分离的。 小分子可以扩散到凝胶空隙，由其中通过，出峰最慢；中等分子只能通过部分凝胶空隙，中速通过；而大分子被排斥在外，出峰最快；溶剂分子小，故在最后出峰。全部在死体积前出峰；可对相对分子质量在100-105范围内的化合物按质量分离。21凝胶色谱法流动相：能溶解样品且与凝胶相似(润湿凝胶并防止吸附作用)、粘度小(增加扩散速度)。常 用四氢呋喃、苯、氯仿、水等。22 影响分离的因素与提高柱效的途径:（1）液体的黏度比气体大一百倍，密度为气体的一千倍左右，故降低传质阻力是提高柱效主要途径。（2）由速率方程，降低固定相粒度可提高柱效。（3）液相色谱中，不可能通过增加柱温来改善传质。（4）恒温改变淋洗液组成、极性是改善分离的最直接的因素。（5）流速大于0.5 cm/s时, H～u曲线是一段斜率不大的直线。降低流速，柱效提高不是很大。但在实际操作中，流量仍是一个调整分离度和出峰时间的重要可选择参数。（6）气相色谱中的固定液原则上都可以用于液相色谱，其选用原则与气相色谱一样。但在高效液相色谱中，分离柱的制备是一项技术要求非常高的工作，一般很少自行制备。 第11章 质谱分析法 1质谱法定义：是将待测物质置于离子源中电离形成带电离子，让离子加速并通过磁 场或电场后，离子将按质荷比（m/z）大小分离，形成质谱图。依据质谱线的位置和质谱线的相对强度建立的分析方法称为质谱法。2质谱的作用：准确测定物质的分子量；质谱法是唯一可以确定分子式的方法；根据碎片特征进行化合物的结构分析。3 质谱分析的基本原理：质谱法是利用电磁学原理，将待测样品分子解离成具有不同质量的离子，然后按 其质荷比（m/z）的大小依次排列收集成质谱。根据质谱中的分子离子峰（M+）可以获得样品分子的相对分子质量信息；根据各离子峰（分子离子峰、同位素离子峰、碎片离子峰、亚稳离子峰、重排离子峰等）及其相对强度和氮数规则，可以确定化合物的分子式；根据各离子峰及物质化学键的断裂规律可以进行定性分析和结构分析；根据组分质谱峰的峰高与浓度间的线性关系可以进行定量分析。4质谱分析的过程：1、进样，化合物通过汽化引入电离室；2、离子化 ，在电离室，组分分子被一束加速电子碰撞，撞击使分子电离形成正离子；3、离子也可因撞击强烈而形成碎片离子；4、荷正电离子被加速电压V加速，产生一定的速度v，与质量、电荷及加速电压有关；5、加速正离子进入一个强度为B的磁场（质量分析器），发生偏转。5质谱仪的组成：真空系统、进样系统、离子源或电离室、质量分析器、离子检测器。6真空系统作用：是减少离子碰撞损失。若真空度低：大量氧会烧坏离子源的灯丝；会使本底增高，干扰质谱图；引起额外的离子-分子反应，改变裂解模型，使质谱解释复杂化；干扰离子源中电子束的正常调节；用作加速离子的几千伏高压会引起放电等。7进样系统目的：高效重复地将样品引入到离子源中并且不能造成真空度的降低。间歇式进样系 统——气体及低沸点、易挥发的液体；直接探针进样——高沸点的液体、固体；色谱进样系统——有机化合物。8离子源或电离室：作用是使试样中的原子、分子电离成离子，其性能影响质谱仪的灵敏度和分辨率本领。8电子电离源的特点： 电离电压：70eV；加一小磁场增加电离几率；EI源电离效率高,碎片离子多，结构信息丰富，有标准化合物质谱库；结构简单，操作方便； 样品在气态下电离，不能汽化的样品不能分析，主要用于 气-质联用仪；有些样品得不到分子离子。9化学电离源特点：电离能小，质谱峰数少，谱图简单；最强峰为(M+1)+准分子离子峰；不适用难挥发试样。10快原子轰击源：高能量的Xe原子轰击涂在靶上的样品，溅射出离子流。本法适合于高极性、大分子量、低蒸汽压、热稳定性差的样品。 FAB一般用作磁式质谱的离子源。11电喷雾源结构：喷嘴（金属毛细管）， 雾化气，干燥气。原理：喷雾 蒸发 电压。特点：ESI是最软的一种电离方式，只产生分子离子，不产生碎片离子；适用于强极性，大分子量的样品分析，如肽，蛋白质，糖等；产生的离子带有多电荷，尤其是生物大分子；主要用于液相色谱-质谱联用仪，既用作液相色谱和质谱仪之间的接口装置，同时又是电离装置。12场致电离源(FI)和场解吸电离源(FD)：分子离子峰强；:碎片离子峰少； 不适合化合物结构鉴定。13基质辅助激光解吸电离特点：准分子离子峰很强，且碎片离子少。通常用于飞行时间质谱，特别适合测定多肽、蛋白质、DNA片段、多糖等的相对分子质量。14质量分析器作用：将离子源产生的离子按质荷比m/z的大小分开。15单聚焦分析器：离子的m/z与R, B, V有关。通过改变磁场可以把不同离子分开。-在一定磁感 应强度B下，改变加速电压V可以使不同离子先后通过检测器，实现质量扫描，得到质谱。特点：结构简单，操作方便；只有方向聚焦，无能量聚焦，分辨率低。16双聚焦分析器：实现方向聚焦和能量（速度）聚焦；对于动能不同的离子，通过调节电场能，达到聚焦的目的。特点：分辨率高。17四级杆质量分析器：特点：结构简单，体积小、重量轻，扫描速率快，适合与色谱联机。18飞行时间质量分析器：特点：质量范围宽，扫描速率快，既不需磁场也不需电场，只需要直线漂移空间。19离子阱质量分析器：特定m/z离子在阱内一定轨道上稳定旋转，改变端电极电压，不同m/z离子飞出阱到达检测器。特点：结构简单、易于操作、灵敏度高。20质谱的表示方法：质谱一般可用线谱或表谱两种方法表示。常用线谱；线谱上的各条直线表示一个离子峰，横坐标为质荷比m/z，纵坐标为离子的相对强度（相对丰度），一般将原始质谱图上最强的离子峰定为基峰并定为相对强度100％， 其他离子峰以对基峰的相对百分值表示。能够很直观地观察到整个分子的质谱全貌；质谱表是用表格形式表示的质谱数据，质谱表中有两项即质荷比及相对强度。对定量计算较直观。21质谱仪的分辨率：分辨率（R）指质谱仪能区别邻近两个质谱峰的能力。对两个相等强度的相邻峰，当两峰间的峰谷不大于其峰高10％时，则认为两峰已经分开。22质谱图中主要离子峰的类型：分子离子峰、同位素离子峰、碎片离子峰、亚稳离子峰、重排离 子峰。23相对分子质量的测定：分子离子峰的m/z相当于该化合物的相对分子质量。一般除同位素离子峰外，分子离子峰是质谱图中最大质荷比的峰，位于质谱图的最右端。24确认分子离子峰的方法：（1）分子离子峰必须符合氮数规则。有机化合物含有偶数个氮原 子或不含氮原子，分子离子峰的m/z一定是偶数；含奇数个氮原子，分子离子峰的m/z一定是奇数。（2）分子离子峰与相邻离子峰的质量差应合理，如不可能出现比分子离子峰质量小4～13个质量单位的峰。（3）当化合物中含S, Br, Cl时，可利用M+ , (M+2) + 等同位素离子峰的比例来确认分子离子峰。（4）改变质谱仪的操作条件，提高分子离子峰的相对强度。采用化学电离源或降低电子轰击源电压可获得较强的M+峰。25气相色谱-质谱联用仪：质谱：纯物质结构分析。色谱：化合物分离，定性能力差。色谱-质谱联用： 共同优点。GC-MS；LC-MS；CE-MS，色谱是质谱的进样及分离系统；质谱是色谱的检测器。主要问题：接口技术；除去色谱中大量的流动相分子。适用范围：适用于挥发度低、难气化、极性强、相对分子质量大及热稳定性差的样品。无损检测定义：无损检测技术即非破坏性检测，就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下，为获取与待测物的品质有关的内容、性质或成分等物理、化学情报所采用的检查方法。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容