第一篇：幾種近代儀器分析方法小結(jié)

幾種近代測試分析方法小結(jié)

一、裂解氣相色譜法

1、概述

裂解氣相色譜法(Pyrolysis Gas Chroma-tography簡稱PGC）是在熱裂解和氣相色譜兩種技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。自1954年W．H．T．Davison等人首先對高聚物的裂解產(chǎn)物進(jìn)行氣相色譜分離記出譜圖而加以鑒別以來，經(jīng)過S．B．Martin，RS．Lehrle等人把高聚物的裂解技術(shù)直接同氣相色譜儀連結(jié)在一起，由此建立了裂解氣相色譜法。三十多年來，通過對裂解裝置的不斷改進(jìn)和完善，以及采用毛細(xì)管分離、程序升溫和微處理機(jī)系統(tǒng)，這一方法不僅廣泛應(yīng)用于高分子領(lǐng)域，并且也在微生物、生物、醫(yī)學(xué)、藥物、司法檢驗(yàn)、地質(zhì)、礦物燃料等方面得到了日益增長的應(yīng)用。而方法本身，也從一種經(jīng)驗(yàn)式的技術(shù)，發(fā)展為一門相對獨(dú)立的分枝學(xué)科，成為同紅外光譜法和核磁共振法相輔相成的分析和研究高分子及非揮發(fā)性有機(jī)化合物的不可缺少的有效的方法。

隨著色－質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，以及場電離／解吸場電離－質(zhì)譜(FI／FD－MS)和化學(xué)電離／解吸化學(xué)電離－質(zhì)譜（CI／DCI-MS）技術(shù)的出現(xiàn)，裂解－色譜／質(zhì)譜（PY－GC／MS），裂解－質(zhì)譜（PY-MS）等方法也相繼發(fā)展起來，PGL法的范圍也就進(jìn)一步擴(kuò)展，人們提出了分析裂解法（Analytical Pyro－lysis）。

2、基本原理

由于高分子及非揮發(fā)性有機(jī)化合物的裂解過程，通常遵循著某些反應(yīng)規(guī)律進(jìn)行，因而所得的產(chǎn)物分布具有特征性和統(tǒng)計(jì)性。裂解色譜主要研究高分子及非揮發(fā)性有機(jī)物的裂解反應(yīng)產(chǎn)物、分布和機(jī)理，研究反應(yīng)產(chǎn)物與物質(zhì)本身的組成、結(jié)構(gòu)和物化性能之間的關(guān)系，以及與裂解溫度、裂解時(shí)間等因素的變化關(guān)系。方法原理是將樣品放入裂解器內(nèi)，加熱使之瞬間裂解，生成可揮發(fā)的小分子物質(zhì)，并立即被載氣帶入氣相色譜系統(tǒng)的分離柱，分離后，在記錄儀上獲得重復(fù)的特征的裂解色譜圖（Pyro－gram）通過對譜圖的解析和處理，進(jìn)行定性定量分析，結(jié)構(gòu)表征、熱穩(wěn)定性、裂解機(jī)理和動(dòng)力學(xué)等研究。上述過程反映了裂解色譜是一種化學(xué)與物理相結(jié)合的方法，在實(shí)驗(yàn)中樣品被破壞，從這一角度考慮，它是一種破壞性的儀器分析方法，同在實(shí)驗(yàn)中樣品未被破壞的IR，NMR等物理方法比較有著本質(zhì)上的差別。

3、特點(diǎn)和局限性

同IR，NMR等方法比較，裂解色譜法的突出優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）靈敏度高，樣品的用量很少，一般為微克和毫克量考級，有時(shí)甚至可以小于1ug，達(dá)到0.01ug；

（2）樣品一般不需要預(yù)先提純或處理，可以直接使用任何物理形態(tài)的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因此特別適用于那些不溶的、難以處理的固體樣品，并且由于用原樣分析，避免了因預(yù)ご處理

可能帶來的分析失真和其他信息的丟失；

（3）不受無機(jī)填料和少量有機(jī)添加劑的干擾和影響，能夠通過對譜淄圖的解析，對主要組分作出準(zhǔn)確的判斷；

（4）由于進(jìn)樣和操作方便，樣品分析的速度較快，一般可在20分鐘內(nèi)完成一個(gè)樣品的分析；

（5）設(shè)備較簡單，用一般的氣相色譜儀加裝一個(gè)裂解裝置就組成一臺裂解色譜儀，因此造價(jià)較低，易于推廣普及；

（6）能夠獲得其他方法難以得到的一些獨(dú)特的信息。

由于裂解色譜法在原理上的特點(diǎn)，使其在應(yīng)用上帶來了某些局限性，主要是（1）由于

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實(shí)驗(yàn)室之間譜圖的重復(fù)性沒有解決，迄今國內(nèi)外還沒有一整套有關(guān)某一類非揮發(fā)性有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)譜圖，因此人們必須在各自的實(shí)驗(yàn)室做出和積累已知樣品的譜圖，這無疑給分析工作造成困難；（2）一般只能建立相對定量分析法，不能建立絕對定量分析法；（3）譜圖同樣品的組成和結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)性，不是像其他方法那樣都能存在，妨礙了對某些樣品的分析和研究。

4、注意事項(xiàng)

裂解反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的過程，受諸多因素影響，必須嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件和操作過程，有效地、正確地進(jìn)行樣品的測定，才有可能獲得重復(fù)的、特征的、高分辨的和定量的裂解譜圖。按照研究的目的和要求，對譜圖進(jìn)行解析和處理，得出完滿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

樣品的裂解反應(yīng)主要包括解聚（或分解）反應(yīng)、副反應(yīng)和二次反應(yīng)。前兩者為初級反應(yīng)，通常生成特征性的產(chǎn)物；后者為次級反應(yīng)，是初級反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)步化合、分解或其他反應(yīng)，生成非特征性的產(chǎn)物，并改變裂解產(chǎn)物分布。因此在實(shí)驗(yàn)中要盡量考減少二次反應(yīng)的發(fā)生。

5、應(yīng)用——在高分子微細(xì)結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用（１）ＬＤＰＥ較長的支化結(jié)構(gòu)

６５０℃裂解，ＯＶ－１融熔石英毛細(xì)管柱，產(chǎn)物經(jīng)催化加氫。模型共聚物除Ｅ—Ｐ，Ｅ—Ｂ，Ｅ—Ｈ外，還有Ｅ—ＨＰ（庚烯），Ｅ—Ｏ（辛烯），對幾種ＬＤＰＥ樣品的測定結(jié)果是：丁基＞乙基＞戊基＞甲基＞己基，同支鏈總的含量無關(guān)。另外，當(dāng)比較５－乙基壬烷特征峰強(qiáng)度的實(shí)測和計(jì)算值時(shí)觀察到，樣品中還含有１，３－雙乙基和２－乙基己基支鏈，它們可能通過下列的斷裂機(jī)理生成該產(chǎn)物：

（2）加氫ＢＤ－ＡＮ共聚物的表征

加氫ＢＤ—ＡＮ共聚物在５５０℃的裂解產(chǎn)物，經(jīng)聚甲基苯基硅氧烷融熔石英毛細(xì)管柱分離后，得到一系列較高沸點(diǎn)的產(chǎn)物，這些產(chǎn)物有效地反映了樣品的序列結(jié)構(gòu)和加氫過程。主要特征產(chǎn)物庚烯腈－１Ｃ７—ＭＮ和十一烯腈－１Ｃ１１—ＭＮ分別由含有ＡＮ—ＢＤ—ＡＮ和ＡＮ—ＢＤ—ＢＤ—ＡＮ序列的分子鏈的斷裂生成：

同樣，連接兩個(gè)ＢＤ鏈節(jié)的序列，其分子鏈斷裂后，經(jīng)連續(xù)兩次自由基轉(zhuǎn)移，隨后－斷裂，生成Ｃｕ—ＭＮ。這兩者的產(chǎn)率都隨著加氫度的增大而增加，反映了樣品中的雙鍵隨著加氫反應(yīng)的進(jìn)行而減少。

二、分子熒光光譜法

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1、概述



分子熒光光譜(MFS)分析也叫熒光分光光度法,是利用某些物質(zhì)被紫外光或可見光照射后所產(chǎn)生的,并且能夠反映出該物質(zhì)特性的熒光,對其進(jìn)行定性和定量的分析,是當(dāng)前普遍使用并有發(fā)展前途的一種光譜分析技術(shù).目前,熒光分析方法己成為一種重要且有效的光譜化學(xué)分析手段,具有重大的應(yīng)用價(jià)值和深遠(yuǎn)的科學(xué)意義.本文在介紹熒光光譜法基本原理的基礎(chǔ)上,介紹幾種熒光光譜技術(shù)在科學(xué)研究和工程技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)例。

2、基本原理



當(dāng)紫外光照射到某些物質(zhì)的時(shí)候，這些物質(zhì)會發(fā)射出各種顏色和不同強(qiáng)度的可見光，而當(dāng)紫外光停止照射時(shí)，這種光線也隨之很快地消失，這種光線稱為熒光。每種物質(zhì)分子中都具有一系列相隔的能級，稱為電子能級，而每個(gè)電子能級中又包含一系列的振動(dòng)能級和轉(zhuǎn)動(dòng)能級。物質(zhì)受光照射時(shí)，可能部分或全部吸收入射光的能量。在物質(zhì)吸收入射光的過程中，光子的能量傳遞給物質(zhì)分子，于是發(fā)生電子從較低能級到較高能級的躍遷。這個(gè)過程進(jìn)行的很快，費(fèi)時(shí)約10-15us。處于激發(fā)態(tài)的分子是不穩(wěn)定的，它可能通過輻射躍遷和非輻射躍遷等分子內(nèi)的去活化過程喪失多余的能量而返回基態(tài)。輻射躍遷去活化過程，發(fā)生光子的發(fā)射，伴隨著熒光和磷光現(xiàn)象。激發(fā)單重態(tài)間的輻射躍遷伴隨的是熒光發(fā)射。

3、特點(diǎn)

熒光分析法在生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)和化學(xué)研究中的應(yīng)用與日俱增，其原因主要是是熒光分析法具有高靈敏度的優(yōu)點(diǎn)，且熒光現(xiàn)象具有有利的時(shí)間表度。當(dāng)物質(zhì)吸收紫外光和可見光后，它的電子能級躍遷至激發(fā)態(tài),然后將這一部分能量釋放出來，接著返回基態(tài)。由于物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，所吸收光的波長和發(fā)射的熒光波長也不同。利用這一特性，可以定性鑒別物質(zhì)。研究分子的熒光光譜可為研究分子微觀結(jié)構(gòu)、分子的構(gòu)象特點(diǎn)及變化情況提供幫助。

4、應(yīng)用

（1）在酒業(yè)中的應(yīng)用

 乙醇被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥和食品工業(yè)之中，而甲醇卻是一種劇毒品。因?yàn)榧状嫉南阄侗纫掖嫉母鼙蝗怂邮埽虼嗽谑秤靡掖贾谢煊屑状季哂泻艽蟮钠垓_性。為此建立簡便快捷和正確的區(qū)別兩種醇類物質(zhì)的方法在食品安全方面具有明顯的實(shí)際意義。近年來,隨著光譜分析技術(shù)的發(fā)展，人們通過對甲醇溶液、乙醇溶液以及其他醇類物的比較研究現(xiàn)：甲醇溶液、乙醇溶液的吸收光譜、熒光光譜的峰值位置有顯著的差異。因此，利用紫外吸收和熒光光譜法能很好地達(dá)到辨別真假酒的目的。（2）在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用

熒光光譜法具有靈敏度高、選擇性強(qiáng)、試樣量少和方法簡單等優(yōu)點(diǎn)，為復(fù)雜的環(huán)境樣品中微量及痕量物質(zhì)的分析提供了新手段。2007年夏天,無錫太湖中的藍(lán)藻爆發(fā)，水質(zhì)的好壞成為老百姓最關(guān)心的問題。江南大學(xué)一教授利用SP22558多功能光譜測量系統(tǒng)，對太湖水、普通自來水和純水在紫外光激勵(lì)下產(chǎn)生的熒光光譜及其特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究他用波長

290nm的紫外光分別激勵(lì)三種試樣，測量其產(chǎn)生的熒光光譜，并繪于同一坐標(biāo)系中，如圖1所示。太湖水強(qiáng)而寬的熒光光譜來自于污染物，熒光光譜的差異對應(yīng)水質(zhì)污染的情況。該研究方法可作為鑒別水質(zhì)污染的一種有效手段。當(dāng)然，該方法只能粗略地分析水質(zhì)的好壞。近年來同步熒光測定、熒光偏振測定、熒光免疫測定、低溫?zé)晒鉁y定、固體表面熒光測定、熒光反應(yīng)速率法、三維熒光光譜技術(shù)與其他技術(shù)聯(lián)用得以不斷涌現(xiàn)和完善，3 / 5

可為環(huán)境分析提供更加廣闊的前景。

三、凝膠滲透色譜法

1、概述

聚合物分子量具有多分散性，即聚合物的分子量存在分布。不同的聚合方法、聚合 工藝會使聚合物具有不同的分子量和分子量分布。分子量對聚合物的性能有十分密切的 關(guān)系，而分子量分布的影響也不可忽視。當(dāng)今高分子材料已向高性能化發(fā)展，類似分子 量分布等高一層次的高分子結(jié)構(gòu)的問題，越來越引起人們的重視。

自高分子材料問世以來，人們不斷探索分子量分布的測定方法，直到60年代凝膠 滲透色譜誕生，成為迄今為止最有效的分子量分布的測定方法。

2、基本原理

凝膠滲透色譜（Gel Permeation Chromatography，簡稱GPC）也稱為體積排除色譜（Size Exclusion Chromatography，簡稱SEC）是一種液體（液相）色譜。和各種類型的色譜一樣，GPC/SEC的作用也是分離，其分離對象是同一聚合物種不同分子量的高分子組份。當(dāng)樣品中不同分子量的各組份的分子量和含量被確定后，就可得到聚合物的分子量分布，然后可以很方便地對分子量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到各種平均值。

一般認(rèn)為，GPC/SEC是根據(jù)溶質(zhì)體積的大小，在色譜中由于體積排除效應(yīng)即滲透能 力的差異進(jìn)行分離。高分子在溶液中的體積決定于分子量、高分子鏈的柔順性、支化、溶劑和溫度，當(dāng)高分子鏈的結(jié)構(gòu)、溶劑和溫度確定后，高分子的體積主要依賴于分子量。

3、局限

凝膠滲透色譜的固定相是多孔性微球，可由交聯(lián)度很高的聚苯乙烯、聚丙烯酸酰胺、葡萄糖和瓊脂糖的凝膠以及多孔硅膠、多孔玻璃等來制備。色譜的淋洗液是聚合物的溶劑。當(dāng)聚合物溶液進(jìn)入色譜后，溶質(zhì)高分子向固定相的微孔中滲透。由于微孔尺寸與高分子的體積相當(dāng)，高分子的滲透幾率取決于高分子的體積，體積越小滲透幾率越大，隨著淋洗液流動(dòng)，它在色譜中走過的路程就越長，用色譜術(shù)語就是淋洗體積或保留體積增大。反之，高分子體積增大，淋洗體積減小，因而達(dá)到依高分子體積進(jìn)行分離的目的。基于這種分離機(jī)理，GPC/SEC的淋洗體積是有極限的。當(dāng)高分子體積增大到已完全不能向微孔滲透，淋洗體積趨于最小值，為固定相微球在色譜中的粒間體積。反之，當(dāng)高分子體積減小到對微孔的滲透幾率達(dá)到最大時(shí)，淋洗體積趨于最大值，為固定相微孔的總體積與粒間體積之和，因此只有高分子的體積居于兩者之間，色譜才會有良好的分離作用。對一般色譜分辨率和分離效率的評定指標(biāo)，在凝膠色譜中也沿用。

4、應(yīng)用

（1）檢測菊糖相對分子質(zhì)量

菊芋原產(chǎn)于北美洲，為多年生草本植物，現(xiàn)我國各地普遍栽培。菊芋塊莖富含菊糖，總菊糖含量一般為14%～17%，還含有氨基酸、維生素等，既可作蔬菜，也可制作淀粉和酒精[1]。菊芋提取物菊糖是由D-呋喃果糖分子以β-(2,1)-糖苷鍵連接生成的直鏈多糖[2]，可以作為果糖生產(chǎn)原料，還是極好的天然功能性食品配料，能促進(jìn)雙歧桿菌增殖，改善腸道功能，降低血脂血糖，促進(jìn)礦物質(zhì)吸收等。多糖的性質(zhì)往往與其相對分子質(zhì)量有一定關(guān)系，因此，測定多糖的相對分子質(zhì)量對研究多糖的理化性質(zhì)和生物活性均有一定的意義。

建立利用高效凝膠滲透色譜測定菊糖相對分子質(zhì)量的方法，采用GPC 色譜柱，示差折光檢測器檢測，以三蒸水為流動(dòng)相，流速0.8ml/min，柱溫30℃。結(jié)果表明不同分子量標(biāo)準(zhǔn)右旋糖酐的保留時(shí)間與相應(yīng)的相對分子質(zhì)量對數(shù)值(lgMw)在相對分子質(zhì)量1.0 × 103～2.5 ×

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范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系(r= 0.9894)，精密度實(shí)驗(yàn)RSD 為0.24%，重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)RSD 為0.21%，穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)RSD 為0.38%，準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)相對誤差在0.4% 左右。該法簡便、快速、靈敏度高，精密度、重現(xiàn)性及穩(wěn)定性均較好。（2）測定聚合物的分子量分布

合成聚合物一般是由不同分子量的同系物組成的混合物，具有兩個(gè)特點(diǎn)：分子量大和同系物的分子量具有多分散性。目前在表示某一聚合物分子量時(shí)一般同時(shí)給出其平均分子量和分子量分布。分子量分布是指聚合物中各同系物的含量與其分子量間的關(guān)系，可以用聚合物的分子量分布曲線來描述。聚合物的物理性能與其分子量和分子量分布密切相關(guān)，因此對聚合物的分子量和分子量分布進(jìn)行測定具有重要的科學(xué)和實(shí)際意義。而凝膠色譜法具有快速、精確、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，目前成為科研和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域測定聚合物分子量和分子量分布的主要方法。

[參考資料] 1.方征

《高分子物理》

浙江大學(xué)出版社

2005.2 2.曾幸榮

《高分子近代測試分析技術(shù)》

華南理工大學(xué)出版社

2007.5 3.許金鉤 王尊本

《熒光分析法》第三版

科學(xué)出版社

2006.7 4.N.Frii and A.E.Hamielec, Adv.Chromatogr.13,41(1995)

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第二篇：近代材料分析測試方法復(fù)習(xí)資料

近代材料分析測試方法復(fù)習(xí)資料2

1.電子顯微分析中，有哪幾種電子衍射，說明各自的操作特點(diǎn)和基本應(yīng)用

答：1）電子顯微鏡中主要有SAED選區(qū)電子衍射、μ-衍射、納米衍射、CBED會聚束衍射、EBSD背散射電子衍射五種電子衍射。

2）操作特點(diǎn)：

①SAED選區(qū)電子衍射采用TEM模式，利用μ級平行入射電子束照射試樣，通過物鏡像平面處的選區(qū)光闌選取特定區(qū)域做電子衍射，得到與選擇區(qū)域?qū)?yīng)的電子衍射花樣。②μ-衍射采用STEM模式，利用μ級針狀入射電子束照射試樣的固定區(qū)域，無需光闌選擇成像區(qū)域，因此不存在選區(qū)衍射誤差。③納米衍射與μ-衍射類似，主要差別在于納米衍射的入射電子束為納米級，體積更細(xì)小，因此能夠?qū)υ嚇拥母⑿^(qū)域進(jìn)行分析。④CBED會聚束衍射采用STEM模式，入射束由平行束變?yōu)殄F狀會聚束，并且后焦面處得到擴(kuò)展的衍射斑點(diǎn)（圓盤狀），盤的大小與入射束的會聚角有關(guān)。因此伴隨著會聚角的變化，能夠獲得散射電子的信息，實(shí)驗(yàn)過程中要避免透射盤與衍射盤相交。⑤EBSD背散射電子衍射是入射束打到試樣上形成的背散射電子發(fā)生衍射，形成衍射錐，最終獲得EBSD衍射花樣。

3）基本應(yīng)用

①SAED選區(qū)電子衍射所選區(qū)域很小，因此能在晶粒十分細(xì)小的多晶體樣品內(nèi)選取單個(gè)晶粒進(jìn)行分析，從而研究為研究細(xì)小單晶體結(jié)構(gòu)提供了有利條件。②μ-衍射和納米衍射對試樣微小區(qū)域進(jìn)行分析，并且可以通過衍射斑點(diǎn)強(qiáng)度變化分析孿晶及變形。③CBED會聚束衍射可用于確定晶體的對稱性，試樣厚度和晶格畸變等。（會聚角、點(diǎn)陣常數(shù)、消光距離、晶體點(diǎn)群、柏氏矢量、偏離矢量）④EBSD背散射電子衍射可進(jìn)行位相測定；晶界分析（特殊晶界、孿晶界、小角晶界、難腐蝕晶界等）；變形分析（晶粒尺寸重構(gòu)）；物相鑒定；織構(gòu)分析（定向生長機(jī)制）等。

2.在典型像分析中存在哪兩種過濾像，分別說明它們產(chǎn)生的基本原理及其應(yīng)用。

答：1）成分過濾像和結(jié)構(gòu)過濾像

2）基本原理

①成分過濾像是在EELS分析中，在成像模式下，選擇零損失范圍內(nèi)的電子束進(jìn)行電子衍射得到的。衍射過程中，采用不同頻率的波進(jìn)行的衍射，即Δλ=0。

②結(jié)構(gòu)過濾像是在高分辨分析中，靠F氏變換得到。高分辨的CCD像經(jīng)過F氏變換在物鏡后焦面得到衍射花樣，選擇多束衍射束進(jìn)行F氏變換從而得到結(jié)構(gòu)過濾像。衍射波為同頻率波，即Δλ≠0。高分辨分析中，為了確定結(jié)構(gòu)像，還需進(jìn)行模擬計(jì)算。

3）基本應(yīng)用

①成分過濾像能夠定性地分析材料內(nèi)某一元素的分布情況。

②結(jié)構(gòu)過濾像能夠分析高分辨像中原子或原子團(tuán)的排列信息。

3.AES、XPS在進(jìn)行元素分析時(shí)各有什么特點(diǎn)？

答：1）AES分析是原子在X-ray、載能電子、離子或中性粒子作用下，內(nèi)層電子可能獲得足夠能量而電離，并留下空穴。此時(shí)原子處于不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)，當(dāng)較外層的電子躍入內(nèi)層空位時(shí)，原子多余能量可通過兩種方式釋放：一種是以X光子形式釋放出來；另一種引起另一外層電子電離，從而發(fā)射一個(gè)具有一定能量的電子，即俄歇電子。通過分析俄歇電子的動(dòng)能及俄歇峰強(qiáng)來分析材料表面信息。

AES分析時(shí)在離子槍作用下，試樣表面被濺射剝離掉一層，并且試樣內(nèi)部俄歇電子不能逃離出來，因此可分析試樣近表層信息；能夠分析試樣表面和界面上的少量輕元素。

2）XPS用單色X射線照射樣品，具有一定能量的入射光同樣品原子相互作用，光致電離產(chǎn)生光電子，這些光電子從產(chǎn)生之處輸運(yùn)到表面，然后克服逸出功而發(fā)射出來。根據(jù)光電子動(dòng)能可以確定試樣表面存在什么元素以及該元素所處的化學(xué)狀態(tài)，從而進(jìn)行定性分析；根據(jù)具有某種能量的光電子數(shù)量，便可知道某種元素在試樣表面的含量，從而進(jìn)行定量分析。

XPS分析過程中對試樣不進(jìn)行破壞，具有無損性特點(diǎn)。

4.直徑為0.5mm的金屬絲表層鍍附有異種金屬，鍍層厚度約200nm。研究鍍層的組織、結(jié)構(gòu)、亞結(jié)構(gòu)、同基體的結(jié)合界面的高分辨像，用什么方法制備試樣？寫出制備試樣的基本步驟。（試樣制備一節(jié)的思考題）

答：采用樹脂包埋制備法，主要步驟如下：

①將金屬絲均勻分散裝入φ3mm的銅管中，然后向銅管內(nèi)灌入環(huán)氧樹脂；

②樹脂凝固后（一般經(jīng)100-200℃烘干），用線鋸或慢速鋸切下0.5mm厚的圓片；

③用中、細(xì)砂紙把圓片減薄至50μm左右，再用刨坑機(jī)在圓片中心減薄至20μm以下；

④在離子減薄儀中對圓片中心減薄至出現(xiàn)針孔，放入電鏡觀察。

第三篇：《聚合物近代儀器分析》期末考試重點(diǎn)總結(jié)

《聚合物近代儀器分析》--期末考試重點(diǎn)總結(jié)

海大09級

紫外光譜

【重點(diǎn)內(nèi)容】

1、基本概念

? 紫外光譜：是一種波長范圍在200-400nm之間，根據(jù)電子躍遷方式的差異來鑒別物質(zhì)的吸收光譜。導(dǎo)致吸收光的波長范圍的不同，吸收光的幾率不同。

? 吸收光譜：是由于光與分子發(fā)生相互作用，分子能吸收光能從低能級躍遷到高能級而產(chǎn)生的光譜（紅外、紫外）

? 發(fā)散光譜：是由于分子有高能級回復(fù)到低能級釋放出光能形成的光譜（熒光）? 散射光譜：是由于當(dāng)光被散射時(shí)，隨著分子內(nèi)能級的躍遷，散射光頻率發(fā)生變化形成的光譜（拉曼）

? 發(fā)色團(tuán)：具有雙鍵結(jié)構(gòu)，能對紫外或可見光有吸收作用，產(chǎn)生

和

躍遷的集團(tuán) ? 助色團(tuán)：本身不具有生色作用，但與發(fā)色集團(tuán)相連時(shí)，通過非鍵電子的分配，擴(kuò)散了發(fā)色團(tuán)的共軛效應(yīng)，從而影響發(fā)色團(tuán)的吸收波長，增大了其吸收系數(shù)的一類集團(tuán)。

2、主要規(guī)律

1）光吸收定律 ? 吸光度A：

A= lg（I0/I）= lg（1/T）=εCl

I0入射光強(qiáng)

I透射光強(qiáng)

T透光率

ε吸光系數(shù) C溶液濃度 l樣品槽厚度

2）電子躍遷類型

? σ—σ*能量大，吸收波長小于150nm的光子，真空紫外區(qū) ? n--σ* 含O、N、S和鹵素等雜原子的飽和烴的衍生物發(fā)生此類躍遷 150-250nm ? π—π* 不飽和烴、共軛烯烴和芳香烴類發(fā)生此類躍遷，紫外區(qū) ? n—π* 分子中孤對電子和π鍵同時(shí)存在時(shí)，大于200nm，吸收系數(shù)小，為10-100 ? d-d 躍遷：過渡金屬絡(luò)合物溶液中

? 電荷轉(zhuǎn)移躍遷：吸收譜帶強(qiáng)度大，吸收系數(shù)一般大于10 000 3）UV的譜帶種類

? R吸收帶：雙鍵+孤對電子 ? K吸收帶：共軛

? B吸收帶：芳香化合物及雜環(huán)芳香化合物的特征譜帶，容易反應(yīng)精細(xì)結(jié)構(gòu) ? E吸收帶

4）影響紫外光譜最大吸收峰位移的主要因素

? 最大吸收波長λmax，吸光系數(shù)εmax

【補(bǔ)充內(nèi)容】 ? 光譜分析法：當(dāng)光照射到物體上時(shí)，電磁波的電矢量就會與被照射物體的原子核分子發(fā)生相互作用引起被照體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，并產(chǎn)生特征能級之間躍遷分析方法。? 紫外光譜特點(diǎn)：

1）反應(yīng)分子中價(jià)電子能級躍遷情況，主要用于共軛體系（共軛烯烴和不飽和羰基化合物）及芳香化合物的分析

2）光譜較簡單，峰形較寬，定性分析較少 3）共軛體系的定量分析，靈敏度高

? 極性溶液：使n—π*躍遷向低波移，稱為藍(lán)移;π—π*向高波移，紅移 ? 酸性：藍(lán)移，堿性：紅移 紅外光譜 【重點(diǎn)內(nèi)容】

1、基本概念

? 紅外光譜：是由于分子內(nèi)原子核之間振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級的躍遷而形成的吸收光譜。? 伸縮振動(dòng)：原子沿鍵軸方向伸縮使鍵長發(fā)生變化的振動(dòng)，用符號ν表示

? 彎曲振動(dòng)：原子垂直于價(jià)鍵方向振動(dòng)，使得分子內(nèi)鍵角發(fā)生變化的振動(dòng)，用ν表示 ? 基頻吸收：處于基態(tài)的具有紅外活性的分子振動(dòng)，被紅外輻射激發(fā)后，躍遷到第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的紅外吸收

? 倍頻吸收：非線性諧振的分子振動(dòng)時(shí)，除基頻躍遷外，發(fā)生由基態(tài)到第二或第三激發(fā)態(tài)的躍遷所產(chǎn)生的紅外吸收

2、主要規(guī)律

1）紅外光譜產(chǎn)生的條件

? 輻射應(yīng)具有能滿足分子產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需的類型 ? 輻射與分子間有相互耦合作用

2）IR譜帶強(qiáng)度和吸收頻率受哪些因素影響

? 誘導(dǎo)效應(yīng)：吸電基是吸收峰向高頻移（藍(lán)移），供電基（紅移）? 共軛效應(yīng)：電子云平均化（紅移）

? 環(huán)的張力作用：環(huán)減小，張力增大（藍(lán)移）

? 氫鍵作用：使正常共價(jià)鍵伸長，鍵能降低，頻率降低（紅移），譜線變寬

? 耦合效應(yīng)：振動(dòng)耦合，相同的兩個(gè)基團(tuán)相鄰時(shí)且振動(dòng)頻率相近時(shí)，可能發(fā)生耦

合，引起吸收峰裂分，一個(gè)移向高頻，一個(gè)移向低頻

3）熟悉主要官能團(tuán)的特征譜線

【補(bǔ)充內(nèi)容】

? 紅外光譜的三要素：譜峰位置、形狀、強(qiáng)度

a.譜峰位置：即譜帶的特征振動(dòng)頻率，定性分析

b.譜帶形狀：研究分子內(nèi)是否存在締合以及分子的對稱性旋轉(zhuǎn)異構(gòu)、互變異構(gòu) c.譜帶強(qiáng)度：與分子振動(dòng)時(shí)偶極矩的變化率有關(guān)，定量分析的基礎(chǔ)

熒光、拉曼光譜 【重點(diǎn)內(nèi)容】

1、基本概念

? 熒光：當(dāng)電子從最低單線態(tài)S1回到單線基態(tài)S0時(shí)，發(fā)射出光子，陳稱為熒光

? 磷光：當(dāng)電子從最低單線態(tài)S1進(jìn)行系間竄越到最低激發(fā)三線態(tài)T1，再從T1回到單

線基態(tài)S0時(shí)，發(fā)射出光子，稱為磷光

? 拉曼散射：當(dāng)光透過樣品被散射時(shí)，光子與樣品分子之間發(fā)生非彈性碰撞，有能量

交換，這種散射叫做拉曼光譜散射

? 瑞利散射：當(dāng)光透過樣品被散射時(shí)，光子與樣品分子之間發(fā)生彈性碰撞，沒有能量

交換

2、主要規(guī)律

1）熒光和磷光光譜的產(chǎn)生原理及現(xiàn)象特點(diǎn)

a.熒光：壽命一本為10-8-10-10s，停止光照，熒光熄滅

b.磷光：波長較長，壽命可達(dá)數(shù)秒至十秒，停止光照后會在短時(shí)間內(nèi)發(fā)射，常在低溫測量，比熒光弱

2）紅外光譜和拉曼光譜的共同性與差異

相同點(diǎn)：a.同屬分子振動(dòng)光譜，波數(shù)范圍相同；

b.紅外中定性三要素對其也適用

不同點(diǎn)：a.紅外較適合高分子側(cè)基和端基，特別是一些極性基團(tuán)的測定，而拉曼對研究骨架特征特別有效

b.對具有對稱中心的基團(tuán)的非對稱振動(dòng)而言，紅外是活性，而拉曼是非活性，反之，對稱振動(dòng)，紅外是非活性，拉曼是活性；對無對稱中心基團(tuán)，都是活性

【補(bǔ)充內(nèi)容】

? 四個(gè)量子數(shù)：主量子數(shù)n，磁量子數(shù)m，角量子數(shù)l，自旋量子數(shù)ms

? 統(tǒng)一物質(zhì)在相同條件下觀察到的各種熒光，其波長相同，只是發(fā)光途徑和壽命不同。

物質(zhì)確定，能級確定

? 斯托克斯線：在拉曼散射中，若光子把一部分能量給樣品分子，散射能量減少，此時(shí)

(ν0-ΔE/h)處產(chǎn)生的散射光線叫·。若獲得能量，叫反斯托拉斯線。

? 拉曼位移：斯托拉斯線或反斯托拉斯線與入射頻率之差

核磁共振

【重點(diǎn)內(nèi)容】

1、基本概念

? 核磁共振：是通過將樣品置于強(qiáng)磁場中，然后用射頻元輻射樣品，是具有磁矩的原子核發(fā)生磁能級的共振躍遷而形成吸收波譜

? 屏蔽效應(yīng)：當(dāng)原子核處于外磁場中時(shí)，核外電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)磁場，就像形成一個(gè)磁屏蔽，使外磁對原子核的作用減弱了，即實(shí)際作用在原子核上的磁場為H0(1-σ)，而不是H0，σ稱為屏蔽常數(shù)

? 化學(xué)位移：共振發(fā)生變化，在譜圖上反應(yīng)為波峰位置的移動(dòng)，稱為化學(xué)位移 ? 磁各向異性效應(yīng)（電子環(huán)流效應(yīng)）：

? 耦合常數(shù)：分裂峰之間的距離，一般用J表示，單位為Hz

3、主要規(guī)律

1）核磁共振的條件

? 核有自旋（核磁距）：自旋量子數(shù)I不等于零（質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)不同為偶數(shù)）? 外磁場，能級裂分

? 照射頻率滿足：ν=γh0/(2π)2）影響化學(xué)位移的主要因素

? 電子云密度升高，屏蔽效應(yīng)上升，核磁共振發(fā)生在高場，化學(xué)位移減小

氧的電負(fù)性升高，氫原子周圍電子云密度下降，移向低場，化學(xué)位移增大 ? 電子環(huán)流效應(yīng)：

? 氫鍵：能使較低場發(fā)生共振。升溫或稀釋溶劑，高場移動(dòng)，加入氘，消失 ? 溶劑效應(yīng)：在氫譜測定中不能用帶氫的溶劑，若必須測，用氘帶試劑 3）常見基團(tuán)的化學(xué)位移 4）1H-NMR譜圖解析 5）13C-核磁共振波譜解析 【補(bǔ)充內(nèi)容】

? 對于同一種核，磁旋比為定值 ? 為什么以TMS為基準(zhǔn)？

a.12個(gè)氫處于完全相同的化學(xué)環(huán)境，只產(chǎn)生一個(gè)尖峰

b.b.屏蔽強(qiáng)烈，位移最大，與有機(jī)化合物中的原子峰不重疊 c.化學(xué)惰性

d.易溶于有機(jī)溶劑，沸點(diǎn)低，易回收。1? H-NMR譜圖可以提供的主要信息

a.化學(xué)位移：確認(rèn)氫原子鎖處的化學(xué)環(huán)境，及屬于何種基團(tuán) b.耦合常數(shù)：推斷相鄰氫原子的關(guān)系與結(jié)構(gòu) c.吸收峰面積：確定分子各類氫原子的數(shù)量比

氣象色譜

【主要內(nèi)容】

1、基本概念

? 保留時(shí)間：組分從進(jìn)樣到出現(xiàn)最大峰所需要的時(shí)間（或載氣體積）? 分離度：色譜峰的分離程度，即混合各組分的分離程度 ? 校正因子：具有校正作用的因子交做校正因子

2、主要規(guī)律

1）氣相色譜的分離原理

? 分配色譜法：利用被分離組分在固定相和流動(dòng)相中的溶解度差別而實(shí)現(xiàn)分離 ? 吸收色譜法：利用被分離組分對固定相表面吸附中心吸附能力的差別實(shí)現(xiàn)分離 ? 離子交換色譜法：利用被分離組分交換能力的差別而實(shí)現(xiàn)分離

? 空間排阻色譜法：根據(jù)被分離組分分子的線團(tuán)尺寸進(jìn)行分離—凝膠滲透色譜 2）熱導(dǎo)池檢測器和氫火焰離子檢測器的工作原理

? 熱導(dǎo)檢測器：利用載氣和樣品組分熱導(dǎo)系數(shù)的不同，當(dāng)它們通過熱敏元件時(shí)，阻值出現(xiàn)差異而產(chǎn)生電信號。

? 火焰離子檢測器：利用有機(jī)物在氫火焰中燃燒時(shí)生成的離子，在電場作用下產(chǎn)生電信號。

3）定量分析的方法有哪些，各適合于什么情況

? 歸一化法：當(dāng)試樣中全部組分都顯示出色譜峰，且每個(gè)組分相應(yīng)的校正因子都已知時(shí)可用下式計(jì)算：

XI=fi*Ai/∑（fi*Ai）XI為試樣中組分，fi組分i的校正因子，Ai組分的峰面積

? 內(nèi)標(biāo)法：當(dāng)試樣組分不能全部從色譜柱流出，或有些組分在檢測器上沒有信號

Xi=miAifs,i/mAs

Ai, A分別代表組分和內(nèi)標(biāo)物的峰面積；fs,i校正因子；m和ms分別為試樣和內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量

? 外標(biāo)法：分別將等量試樣和韓待測組分的標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行色譜分析

χi=EIAi/AE

χi為試樣中組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù) EI 為標(biāo)準(zhǔn)試樣中組分i的含量

Ai，AE 為峰面積 ? 疊加法：加入一定量的待測組分，再測出此兩組分的峰值

熱分析

【主要內(nèi)容】

1、基本概念

? DSC：示差掃描量熱法。是使試樣和參比物在程序升溫或是降溫的相同環(huán)境中，用熱量補(bǔ)償器以增加電功率的方式，即對參比物或試樣中溫度低的一方給予熱量的補(bǔ)償，是兩者的溫差保持為零，測量所做的功，即試樣的吸收熱量變化量對溫度（或時(shí)間）的依賴關(guān)系的的一種技術(shù)

? DTA：差熱分析法。是參比物語等量試樣在相同環(huán)境中等速變溫的情況下相比較，試樣的任何化學(xué)和物理變化，和它處于同一環(huán)境中的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比較，要出現(xiàn)暫時(shí)的增高或降低

? TG：熱失重法。是在程序升溫的環(huán)境中，測量試樣的質(zhì)量對溫度（或時(shí)間）的依賴關(guān)系的一種技術(shù)

2、主要規(guī)律

1）DSC和DTA技術(shù)的主要差別

? DSC:根據(jù)熱量差和溫度的關(guān)系 ? DTA:根據(jù)溫度和溫度差的關(guān)系

? DSC的溫度差為零，是他們最大的區(qū)別 2）影響DSC測定結(jié)果的主要因素

? 試樣的用量：10mg左右

? 升溫速率：影響峰的位置和峰面積

? 氣氛：防止氧化，減少揮發(fā)組分對檢測器腐蝕

? 熱歷史：樣品轉(zhuǎn)變受松弛受加工溫度、冷熱處理時(shí)間和速率、防止溫度與時(shí)間 3）DSC和TG主要應(yīng)用范圍

? 提供有關(guān)聚合物體系的各種轉(zhuǎn)變溫度 ? 熱轉(zhuǎn)變的各種參數(shù) ? 結(jié)晶聚合物的結(jié)晶度 ? 聚合物的熱穩(wěn)定性

? 聚合物的固化、氧化和老化等方面

【補(bǔ)充內(nèi)容】

? 熱量變化與曲線峰面積的關(guān)系

m*ΔH=K*A M樣品質(zhì)量

ΔH單位質(zhì)量樣品的焓變

K修正系數(shù)

A峰面積 TG曲線：樣品失重積累量，積分型曲線

DTG曲線：TG曲線對溫度或時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)，質(zhì)量變化率 ? a.玻璃化溫度Tg：第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的切線重點(diǎn)位置

b.結(jié)晶溫度Tc：第二個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，波峰位置 c.熔融溫度Tm：第三個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，波谷位置 d.分解溫度Tf：第四個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，峰值位置

GPC 【主要內(nèi)容】

1、基本概念

? GPC：凝膠滲透色譜。也稱為尺寸排除色譜，是一種液相色譜?；隗w積排阻的分離原理

? 排斥極限：凡是相對分子質(zhì)量比此點(diǎn)大的分子均被；排斥在凝膠空外 ? 滲透極限：凡是相對分子質(zhì)量小于此值的都可以滲透入全部孔隙

2、主要規(guī)律

1）GPC的分離原理

?平衡排除理論：大分子進(jìn)入孔洞少，在孔內(nèi)流經(jīng)的路程也短，最先出來。? 限制擴(kuò)散理論：分子質(zhì)量高的樣品，擴(kuò)散速度小，流速大時(shí)，兩相不能平衡 ? 流動(dòng)分離理論：細(xì)長管子模型，大分子從中間流過，小分子粘附在管壁 2）檢測器的種類和應(yīng)用

? 濃度檢測器：根據(jù)流出液的濃度不同，折光指數(shù)不同的原理 ? 粘度檢測器：測定柱后流出液的特性粘度

? 分子量檢測器：直接測定淋出液中聚合物的重均相對分子量 3）GPC定量分析的方法

【補(bǔ)充內(nèi)容】

? 色譜柱使用的上限：聚合物最小分子尺寸<最大凝膠顆?？讖?/p>

下限：聚合物最大尺寸分子>最小凝膠顆?？讖?? 基本原理

a.按分子大?。w積大小，流動(dòng)力學(xué)）分離 b.洗脫次序：大分子先流出，小分子最后流出 c.流出相不參與分離

第四篇：儀器分析題目

儀器分析題目 高效液相色譜儀的種類有哪些？基本組成是什么？

答：高效液相色譜儀的種類很多，根據(jù)其功能不同，主要分為分析型，制備型和專用型。但其基本組成是類似的，主要由輸液系統(tǒng)，進(jìn)樣系統(tǒng)，分離系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)，記錄及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。包括溶劑貯存器，高壓泵，進(jìn)樣器，色譜柱，檢測器和記錄儀等主要部件。在液相色譜中，色譜柱能在室溫下工作，不需要恒溫的原因是什么？

答：由于組分在液-液兩相的分配系數(shù)隨溫度的變化較小，因此液相色譜柱不需恒溫。高效液相色譜法的基本概念是什么？

答：在經(jīng)典液相色譜的基礎(chǔ)上，引入了氣相色譜（GC）的理論，在技術(shù)上采用了高壓泵，高效固定相和高靈敏度檢測器，使之發(fā)展成為分離速率，高分離效率，高檢測靈敏度的高效液相色譜法，易稱為現(xiàn)代液相色譜法。柱外效應(yīng)的解釋。

答：由色譜柱以外的因素引起的色譜峰形擴(kuò)展的效應(yīng)，柱外因素常指從進(jìn)樣口到檢測器之間，除色譜柱以外的所有死時(shí)間，如進(jìn)樣器，連接管，檢測器等的死體積，都會導(dǎo)致色譜峰形加寬，柱效下降。高效液相色譜法的特點(diǎn)是什么？

答：高效液相色譜法的分離效能高，選擇性高，檢測靈敏，分析速度快，應(yīng)用范圍廣，6為什么作為高效液相色譜儀的流動(dòng)相在使用前必須過濾、脫氣？常用的脫氣方法？ 答案：高效液相色譜儀所用溶劑在放入貯液罐之前必須經(jīng)過0.45μm濾膜過濾，除去溶劑中的機(jī)械雜質(zhì)，以防輸液管道或進(jìn)樣閥產(chǎn)生阻塞現(xiàn)象。所有溶劑在上機(jī)使用前必須脫氣；因?yàn)樯V住是帶壓力操作的，檢測器是在常壓下工作。若流動(dòng)相中所含有的空氣不除去，則流動(dòng)相通過柱子時(shí)其中的氣泡受到壓力而壓縮，流出柱子進(jìn)入檢測器時(shí)因常壓而將氣泡釋放出來，造成檢測器噪聲增大，使基線不穩(wěn)，儀器不能正常工作，這在梯度洗脫時(shí)尤其突出。常用的脫氣法有以下幾種：（1）加熱脫氣法;（2）抽吸脫氣法;（3）吹氦脫氣法;（4）超聲波振蕩脫氣法。

7對液相色譜流動(dòng)相有何要求? 解：用作液相色譜流動(dòng)相的溶劑，其純度和化學(xué)特性必須滿足色譜過程中穩(wěn)定性和重復(fù)性的要求。對樣品要有一定的溶解能力，粘度小，化學(xué)穩(wěn)定性好，避免發(fā)生不可逆的化學(xué)吸附。溶劑應(yīng)與檢測器相匹配，不干涉所使用檢測器的工作，制備色譜的溶劑應(yīng)不干擾對分離各組分的回收。除此以外，選擇的溶劑對所給定的樣品組分具有合適的極性和良好的選擇性。8何謂梯度洗脫，適用于哪些樣品的分析?與程序升溫有什么不同?

解：梯度洗脫就是在分離過程中.讓流動(dòng)相的組成、極性、ph值等按‘定程序連續(xù)變化。使樣品中各組分能在最佳的k下出峰。使保留時(shí)間短、擁擠不堪、甚至重疊的組分，保留時(shí)間過長而峰形扁平的組分獲得很好的分離，特別適合樣品中組分的k值范圍很寬的復(fù)雜樣品的分析。梯度洗脫十分類似氣相色譜的程序升溫，兩者的目的相同。不同的是程序升溫是通過程序改變柱溫。而液相色譜是通過改變流動(dòng)相組成、極性、ph值來達(dá)到改變k的目的。

9什么叫正相色譜？什么叫反相色譜？各適用于分離哪些化合物？在正相色譜與反相色譜體系中，組分的出峰次序

正相色譜法：流動(dòng)相極性小于固定相極性的色譜法。用于分離溶于有機(jī)溶劑的極性及中等極性的分子型物質(zhì)，用于含有不同官能團(tuán)物質(zhì)的分離。反相色譜法：流動(dòng)相極性大于固定相極性的色譜法。用于分離非極性至中等極性的分子型化合物。

在正相色譜體系中組分的出峰次序?yàn)椋簶O性弱的組分，在流動(dòng)相中溶解度較大，因此k值小，先出峰。極性強(qiáng)的組分，在固定相中的溶解度較大，因此k值大，后出峰。

在反相色譜中組分的出峰次序?yàn)椋簶O性弱的組分在固定相上的溶解度大，k值大，后出峰，相反極性強(qiáng)的組分在流動(dòng)相中溶解度大，k值小，所以先出峰。10儀器考察 1）補(bǔ)充完整高效液相色譜分析流程圖。2）高效液相是由哪幾部分系統(tǒng)構(gòu)成的？ 3）什么是梯度洗脫？梯度洗脫有什么好處？

1）1

4 5 6 2）輸液系統(tǒng)，進(jìn)樣系統(tǒng)，分離系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)，記錄與數(shù)據(jù)處理。

3）梯度洗提，就是載液中含有兩種（或更多）不同極性的溶劑，在分離過程中按一定的程序連續(xù)改變載液中溶劑的配比和極性，通過載液中極性的變化來改變被分離組分的分離因素，以提高分離效果。好處：改善分離，提高分離度，加快分析速度，改善峰形，減少拖尾，利于微量分析。

1試述紫外吸收光譜，紅外吸收光譜和核磁共振波譜產(chǎn)生的原因。

答：價(jià)電子躍遷；分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)；電子自旋或核自旋?；蜣D(zhuǎn)動(dòng)；電子自旋或核自旋。

2簡述紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件；是否所有的分子振動(dòng)都會產(chǎn)生紅外吸收光譜?為什么?

答（1）輻射應(yīng)具有使物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需的能量，即必須服從νL= △V·ν

（2）輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用，偶極矩必須發(fā)生變化，即振動(dòng)過程△μ≠ 0；（3）并非所有的分子振動(dòng)都會產(chǎn)生紅外吸收光譜,具有紅外吸收活性,只有發(fā)生偶極矩的變化時(shí)才會產(chǎn)生紅外光譜.3.紅外光譜定性分析的基本依據(jù)是什么？簡要敘述紅外定性分析的過程。

答：基本依據(jù)：紅外對有機(jī)化合物得定性具有鮮明的特征，因?yàn)槊恳换衔锒加刑卣鞯募t外光譜，光譜帶的數(shù)目 位置 形狀 強(qiáng)度均隨化合物及聚集態(tài)的不同而不同。

分析過程：（1）試樣的分離和精制；（2）了解試樣有關(guān)的資料;（3）譜圖解析；（4）與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對照；（5）聯(lián)機(jī)檢索

4何為基團(tuán)頻率？何為特征吸收峰？ 答：基團(tuán)頻率和特征吸收峰物質(zhì)的紅外光譜是其分子結(jié)構(gòu)的反映，譜圖中的吸收峰與分子中各基團(tuán)的振動(dòng)形式相對應(yīng)。多原子分子的紅外光譜與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系，一般是通過實(shí)驗(yàn)手段得到。這就是通過比較大量已知化合物的紅外光譜，從中總結(jié)出各種基團(tuán)的吸收規(guī)律。實(shí)驗(yàn)表明，組成分子的各種基團(tuán)，如O-H、N-H、C-H、C=C、C=OH和C= C等，都有自己的特定的紅外吸收區(qū)域，分子的其它部分對其吸收位置影響較小。通常把這種能代表及存在、并有較高強(qiáng)度的吸收譜帶稱為基團(tuán)頻率，其所在的位置一般又稱為特征吸收峰

5伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)有什么區(qū)別？

答：伸縮振動(dòng) 指成鍵原子沿著價(jià)鍵的方向來回地相對運(yùn)動(dòng)。在振動(dòng)過程中，鍵角并 伸縮振動(dòng) 不發(fā)生改變，如碳?xì)鋯捂I，碳氧雙鍵，碳氮三鍵之間的伸縮振動(dòng)。彎曲振動(dòng)又分為面內(nèi)彎曲振動(dòng)和面外彎曲振動(dòng)，用δ、γ表示。如果彎曲振動(dòng)的方向垂直于分子平面，則稱面外彎曲振動(dòng)，如果彎曲振動(dòng)完全位于平面上，則稱面 內(nèi)彎曲振動(dòng)。剪式振動(dòng)和平面搖擺振動(dòng)為面內(nèi)彎曲振動(dòng)，面外搖擺振動(dòng)和扭曲變形振動(dòng)為面外彎曲振動(dòng)。6.影響基團(tuán)頻率的因素？

答：內(nèi)部因素：（1）.電子效應(yīng) 包括誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)和中介效應(yīng)，它們都是由于化學(xué)鍵的電子分布不均勻引起的。

（2）氫鍵的影響氫鍵的形成使電子云密度平均化，從而使伸縮振動(dòng)頻率降低。

（3）振動(dòng)耦合 當(dāng)兩個(gè)振動(dòng)頻率相同或相近的基團(tuán)相鄰具有一公共原子時(shí)，由于一個(gè)鍵的振動(dòng)通過公共原子使另一個(gè)鍵的長度發(fā)生改變，產(chǎn)生一個(gè)“微擾”，從而形成了強(qiáng)烈的振動(dòng)!相互作用。

外部因素：（1）同一物質(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)，由于分子間相互作用力不同，所得光譜也往往不同。

（2）在溶液中測定光譜時(shí)，由于溶劑的種類、溶液的濃度和測定時(shí)的溫度不同，同一物質(zhì)所測得的光譜也不相同。7簡介紅外光譜儀

答：紅外光譜儀是利用物質(zhì)對不同波長的紅外輻射的吸收特性，進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器。紅外光譜儀通常由光源，單色器[，探測器和計(jì)算機(jī)處理信息系統(tǒng)組成。根據(jù)分光裝置的不同，分為色散型和干涉型。對色散型雙光路光學(xué)零位平衡紅外分光光度計(jì)而言，當(dāng)樣品吸收了一定頻率的紅外輻射后，分子的振動(dòng)能級發(fā)生躍遷，透過的光束中相應(yīng)頻率的光被減弱，造成參比光路與樣品光路相應(yīng)輻射的強(qiáng)度差，從而得到所測樣品的紅外光譜。

8什么是紅外光譜法？

答：紅外光譜法又稱“紅外分光光度分析法”。簡稱“IR”,分子吸收光譜的一種。利用物質(zhì)對紅外光區(qū)的電磁輻射的選擇性吸收來進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析及對各種吸收紅外光的化合物的定性和定量分析的一法。被測物質(zhì)的分子在紅外線照射下，只吸收與其分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率相一致的紅外光譜。對紅外光譜進(jìn)行剖析，可對物質(zhì)進(jìn)行定性分析?；衔锓肿又写嬖谥S多原子團(tuán)，各原子團(tuán)被激發(fā)后，都會產(chǎn)生特征振動(dòng)，其振動(dòng)頻率也必然反映在紅外吸收光譜上。據(jù)此可鑒定化合物中各種原子團(tuán)，也可進(jìn)行定量分析。

9紅外光譜法的特點(diǎn) ？

答：紅外光譜法的哇特征性強(qiáng)、測定快速、不破壞試樣、試樣用量少、操作簡便、能分析各種狀態(tài)的試樣、分析靈敏度較低、定量分析誤差較大.10、色譜圖上可以讀到的信息 ？

答：

1、色譜峰個(gè)數(shù)，判斷樣品中所含組份最少個(gè)數(shù)

2、定性 Tr

3、定量 A∞H

4、分離效能

5、流動(dòng)相和固定相

11、紅外實(shí)際峰比理論峰少的原因？

答：

1、偶極矩的變化，△U=0,振動(dòng)不產(chǎn)生紅外吸收 如C02 非紅外性

2、譜線振動(dòng)

3、儀器分辨率，靈敏度不夠

4、泛頻峰的產(chǎn)生

第五篇：06儀器分析

精油的儀器分析

精油成分分析除上面提到的物理和化學(xué)法外，目前常用的是儀器分析法。在確定精油成分時(shí)，儀器分析是必要的物段。在確定某一成分化學(xué)結(jié)構(gòu)前，首先要提純該樣品，然后采用多種儀器分析物段來確定該化合物的結(jié)構(gòu)。通常采用兩種方法來對分離出來的組分進(jìn)行鑒定，一是保留數(shù)據(jù)法，另一個(gè)是研究波譜特征法。

“保留數(shù)據(jù)法”的優(yōu)點(diǎn)是除了色譜法所使用的儀器和知識外，不需要有另個(gè)的儀器和專門知識。此方法要求色譜條件嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化，以便有確定的保留值。而且，現(xiàn)在的經(jīng)驗(yàn)做法是選擇幾個(gè)已知化合物加入混合物中，以這此已知化合物作為保留值參考點(diǎn)，由插值法求未知化合物的保留值。因此在氣相色譜中，以正烷烴系列化合物作為參考化合物得到了廣泛的應(yīng)用。保留值有可能與參考值偶然巧合，因而一個(gè)保留值是不足以鑒定某一物質(zhì)的，兩個(gè)或兩個(gè)以上的保留值偶然巧合的情況就大減少了，因此在保留數(shù)值上作鑒定時(shí)，習(xí)慣上至少要有兩個(gè)很好選擇的不同系統(tǒng)：在氣液色譜中用兩個(gè)極性不同的柱子，在薄層色譜中可用雙向展開。

波譜法是大多數(shù)研究者使用的方法，用于鑒別色譜餾分的波譜中，質(zhì)譜法和紅外光譜法使用得最普遍。因?yàn)閷τ谖⒘繕悠穪碚f，它們解決問題迅速，而且每個(gè)有機(jī)化合物都具有其特征的質(zhì)譜（MS）和紅外光譜（IR）。IR能確定分子功能基團(tuán)的特征，MS一般揭示分子量和結(jié)構(gòu)特征。

氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用（GC—MS）是芳香化合物領(lǐng)域中經(jīng)常采用的，根據(jù)每個(gè)GC峰的質(zhì)譜圖，通過對照參考圖譜，或用Varian質(zhì)譜系統(tǒng)SS100檢索進(jìn)行鑒定。在缺少參考時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，研究者可試圖從質(zhì)譜碎片圖去闡明化合物的結(jié)構(gòu)。

IR與氣相色譜儀直接連接成GC—IR，它和GC-MS一樣，從氣相色譜儀流出的成分可依次測定IR光譜。

還可以用核磁共振（NMR）提供有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的重要數(shù)據(jù)，如化學(xué)位移常數(shù)，偶合常數(shù)等。

小結(jié)

用上述儀器組全進(jìn)行分析雖能按照各種成分含量多少依次測定出來，但從香氣再現(xiàn)這一目的來看，用這種方法也不一定能到理想的結(jié)果。因?yàn)?，形成香氣的成分對于香氣的貢獻(xiàn)不完全由含量多少來決定，有些閾值低的成分即使含量低，對于香氣也是十分重要的。因此采用鼻子聞的方式進(jìn)行官能評價(jià)是十分必要的。