北京化工大學2017儀器分析復習總結.pdf
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2017儀器分析 生實 1501聶晶磊 ? 考試時間： 1月 4日 9:50-11:30 ? 考試題型： ①判斷題 23 （不含紅外、核磁） ② 計算題 4 （質譜同位素離子峰強比、色譜、吸收、發(fā)射） ③譜圖題 2 （紅外、核磁） 1.1 色譜分析基本參數(shù) 一個色譜峰代表存在 至少一種 組分 （一個峰內可能有多種組分） 保留體積 ： ???? = ???????? 調整保留體積： ????′ = ???? ????? 選擇因子： ?? = ????2 ′ ????1′ = ????2′ ????1′ = ??2′ ??1′ 死體積： ???? = ???????? （ ???? 為流動相流量） 相比： β = ?????? ?? （流動相固定相 體積 比） 分配系數(shù)： ?? = ?????? ?? （固定相流動相組分 濃度 比） 容量因子： ??‘ = ?????? ?? = ???? = ???? ′ ???? （固定相流動相組分 質量 比） 比保留體積： ???? = 273?????? ?????? （ ???? 為 色譜柱溫度， ???? 為固定液體積） 凈保留體積： ???? =j ????′ （ j為壓力梯度校正因子） 相對保留值 ： ????/?? = ?????? ′ ??????′ = ??????′ ??????′ （ ??代表 被測 組分， ??為 參比組分） 兩組分分離的先決條件是 K（或 ??‘ ）不相等， 但不相等不代表兩組分一定能分離開 （分配比） 1.2 塔板理論 理論 塔板數(shù) ： ?? = 5.54( ?????? Τ1 2 )2 = 16(??????)2 理論 塔板 高度 ： ?? = ???? （ ??為 柱 長 ） 有效理論 塔板數(shù) ： ???????? = 5.54( ???? ′ ?? Τ1 2) 2 = 16(???? ′ ??) 2 有效理論 塔板 高度 ： ???????? = ???? ?????? 塔板理論：指出了衡量柱效的指標 —— 理論塔板數(shù)，得到了流出曲線的數(shù)學模型（解釋了色譜峰形狀） 但是不能解釋解釋色譜峰變形拖尾情況，不能給出塔板高度的影響因素。 1.3 速率理論 范氏方程 ： ?? = ??+???? +???? 相應提高柱效方法 渦流擴散項（ A） 使用顆粒細、均勻的填充物（不宜過細，阻力大） 分子擴散項（ B/u） 氣相色譜：采用較高的流動相線速度、分子量較大的流動相、降低柱溫 液相色譜：此項可忽略不計 傳質阻力項（ Cu） 氣相色譜：采用粒徑小的填充物和相對分子質量小的載氣（ ??2）液相色譜：降低固定液用量或粘度、采用比表面積大的擔體 峰越窄，理論塔板數(shù)越高，柱效越高，分離效果越好 ，而以下三項都會使峰寬加大、柱效降低 范氏方程對 u求導得： ???????? = Τ?? ?? ???????? = ??+2 ???? （ ??為 流動相流速 ） 1.4 分離度 /分辨率（ R） ?? = 2（ ????2 ?????1）?? 1 +??2 ?? = ??.?? 時相鄰兩峰基本分離 ?? = ??.?? 時相鄰兩峰完全分離 ?? = ???????? 4 ?? ?1 ?? = ?? 4 ( ?? ?1 ?? )( ??′ 1+??′) (??1?? 2 )2= ??1?? 2 1.5 色譜定性 /定量分析 分離度是柱的總分離效能指標。相鄰兩組分保留時間的差值反映了色譜分離的熱力學性質， 色譜峰的寬度反應了色譜過程的動力學因素，分離度包括了這兩方面因素。 可以用作定性分析的數(shù)據(jù)有：相對保留值、比保留體積、保留指數(shù) I 可以用作定量分析的數(shù)據(jù)有：峰高 h、峰面積 A= 1.065???? Τ1 2 1.6 定量分析方法 原理 優(yōu)點 缺點 歸一化法 ????% = ????????σ?? ?????? 100% 不必知道進樣量，在進樣 量過小不能測準是比較方 便；適合多組分測定 樣品組分必須都要出峰并 產生響應信號；要測所有 組分的相對校正因子 內標法 ????% = ????/?????????? ??樣 ???? 100% 定量準確，測定結果不受 操作條件、進樣量、進樣 操作等影響；峰不必出全 選擇合適的內標物較困難， 需要準確稱量內標物與樣 品；分析速度慢 外標法 作峰面積 -濃度曲線 操作計算簡便，不使用校 正因子；峰不必出全 對色譜操作、進樣重復性 的要求較高 相對質量校正因子： ????/?? = ?????? ?? = Τ???? ????Τ?? ?? ???? ????： 被測組分 質量 ????： 標準 物質量 ????： 被測組分 峰面積 ????： 標準 物 峰面積 1.7 氣相色譜法（ GC） 靈敏度公式 檢測限 最小檢測量 濃度型 檢測器 ???? = ??1?????? 2?? (單位 mV????? ??????1) ???? = 2?????? ?? (單位 ???? ??????1) ???? = 1.065?? Τ1 2???? 1 ???? (單位 ????) 質量型 檢測器 ???? = 60??1???? 2?? (單位 mV??? ????1) ???? = 2?????? ?? (單位 ???? ????1) ???? = 1.065?? Τ1 2 60?? 1 ???? (單位 ??) Ⅰ. 檢測器基本性能 ??1為記錄儀靈敏度 ??2為記錄紙速 ??為載氣流速??為峰面積 ??為進樣量 ????為檢測器噪聲 檢測限只用來衡量檢測器的性能；最小檢測量不僅 與檢測器性能有關，還與色譜柱效及操作條件有關。 Ⅱ. 常用的 GC檢測器 檢測器 性能 熱導檢測器 （ TCD） 火焰離子化檢測器 （ FID） 電子捕獲檢測器 （ ECD） 火焰光度檢測器 （ FPD） 類型 濃度型 質量型 濃度型 質量型 通用 /選擇性 通用 通用 選擇 選擇 適用范圍 有機物和無機物 含碳有機物 含鹵素等電負性強 的物質（農藥） 含硫、磷等物質 （農藥） 使用要求 采用輕載氣（氫、 氦），并保持載氣 流速穩(wěn)定；使用大 的橋電流 要求富氧火焰 載氣要 99.99%高純度氮氣 要求富氫火焰 1.8 高效液相色譜法（ HPLC） *常見溶劑極性：水 >乙醇 >丙酮 >乙醚 >氯仿 >苯 >甲苯 >四氯化碳 >二硫化碳 >環(huán)己烷 >己烷 >煤油 /石油醚 Ⅰ. （液液）分配色譜 固定液 流動相 出峰順序 梯度淋洗 正相色譜 強極性 弱極性 極性弱組分先出 流動相極性增大，保留值減小，溶劑洗脫強度增大 反相色譜 弱極性 強極性 極性強組分先出 流動相極性減小，保留值減小，溶劑洗脫強度增大 Ⅱ. 常用的 LC檢測器 檢測器 性能 紫外吸收檢測器 示差折光檢測器 熒光檢測器 電化學檢測器 測量參數(shù) 吸光度 折射率 熒光強度 電流 /電導 通用 /選擇性 選擇 通用 選擇 選擇 適用范圍 含共軛 π鍵和孤對電子的物質 所有物質 自身發(fā)熒光或衍生 物發(fā)熒光的物質 有電活性的物質 梯度洗脫 可以 不可 可以 不可 溫度影響 小 大 小 大 硅膠 常用作固定相（固定液載體），又可用作鍵合相基體 LC的應用范圍比 GC大 2.1 光譜分析基礎理論 ??（ 基態(tài)） +??? ???（ 激發(fā)態(tài)）吸收 輻射 ??? = ??? = ????? 原子光譜：原子核外電子在不同能級之間躍遷產生的輻射或吸收，表現(xiàn)形式為線光譜。 分子光譜：具有電子能級、振動能級、轉動能級，表現(xiàn)形式為復雜的帶光譜。 發(fā)射光譜：當處于激發(fā)態(tài)的原子、離子或分子回到低能態(tài)或基態(tài)時，往往會發(fā)射電磁輻射， 產生發(fā)射光譜。原子、離子或分子處于氣態(tài)，是得到它們特征光譜的必要條件。 吸收光譜：物質對輻射的選擇性吸收而得到的原子或分子光譜 。在原子吸收分析中，中性原 子處于氣態(tài)是必要的條件之一 。 *波長： γ 射線
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- 北京 化工大學 2017 儀器 分析 復習 總結
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