《无机与分析化学基础》第十六章：仪器分析法概论.ppt

第十六章仪器分析法概论第一节仪器分析法概述一、仪器分析的定义和任务一、仪器分析的定义和任务仪器分析电化学分析方法的分类色谱分析方法的分类光分析方法的分类其他分析方法的分类特点：分析化学的三个发展阶段，三次变革。
阶段一：二十世纪初，由于物理化学的发展，为分析技术提供了理论基础，建立了溶液四大平衡理论，
阶段二：第二次世界大战前后直到60年代物理学、电子学、半导体及原子能工业的发展导致了仪器方法的大发展。
阶段三：从70年代末到现在，以计算机应用为主要标志的信息时代的来临。
第二节分光光度法一、基本原理光的
颜色（二）吸收光谱将不同波长(λ)的光依次透过某浓度一定的溶液，测量不同波长下溶液对光的吸收程度(吸光度A)，以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标，即用A～λ作图所得为一吸收光谱曲线。KMnO4溶液的吸收曲线一束平行单色光照射溶液时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，一部分被器皿的表面反射。朗伯—比尔（Lambert-Beer）定律：ε和两者之间的关系是：ε=×二、可见分光光度法（一）分光光度计构造2.单色器3.吸收池（二）721型分光光度计1.构造2．使用方法
1．显色反应的条件
（1）选择性要好。
（2）灵敏度要高。
（3）有色化合物的组成要恒定，化学性质稳定。
（4）显色剂的颜色与有色化合物的颜色差别要大。
（5）显色剂在测定波长处无明显吸收。
（6）反应的条件要易于控制。2．影响显色反应的主要因素三、紫外-可见分光光度法（三）紫外-可见分光光度计的类型
1.单光束分光光度计经单色器分光后的一束平行光，轮流通过参比溶液和样品溶液，以进行吸光度的测定。这种简易型分光光度计结构简单，操作方便，维修容易，适用于常规分析。国产721型、722型、751型、等均属于此类光度计。
2双光束分光光度计自动记录，快速全波段扫描。可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影响，特别适合于结构分析。仪器复杂，价格较高。3.双波长分光光度计四、定量的方法（二）标准对照法(三)比吸光系数法第三节色谱法一、色谱法的原理和分类（二）色谱法的分类3．按分离原理分类（三）色谱法的特点二、柱色谱法
吸附剂的活性与其含水量有关。
硅胶和氧化铝的活性分为五级（Ⅰ~Ⅴ）。含水量越低，活性越高，活性级别越小，吸附性越强。

在分离极性较强的化合物时，一般选用活性较小的吸附剂。而分离极性较弱的化合物时，就选用活性较大的吸附剂（2）流动相选择吸附柱色谱分离选择规律是：
样品极性较大，在极性吸附剂柱上进行分离，则应选用吸附性较弱（即活性较低）的吸附剂，用极性较大的溶剂进行洗脱；组分的极性较弱，就应选用吸附性较强（即活性较高）的吸附剂，用极性较小的溶剂进行洗脱。
当一种溶剂不能实现很好的分离时，选择使用不同极性的溶剂分级洗脱。3．柱色谱分离操作（1）柱色谱装置三、纸色谱法意义（三）纸色谱的操作方法4．展开方式5．定性定量分析四、薄层色谱法（二）固定相2．氧化铝一种吸附能力强的吸附剂，也分为氧化铝G、氧化铝GF254及氧化铝HF254。适合于分离碱性、中性和极性弱的物质。
（三）展开剂
采用吸附色谱，对极性较大的化合物进行分离应选用极性较大的展开剂，极性较小的化合物应选用极性较小的展开剂。当单一溶剂作展开剂不能很好分离时，可考虑改变展开剂的极性或选用混合溶剂展开。（四）操作方法1．薄层板实验室制备2．点样
要求配制样品的溶剂高度挥发性和尽可能非极性，否则易使斑点扩展。
采用多次点加法，第二次点加时应待前一次点加的溶剂挥发后再进行，样点直径一般以2mm~3mm为宜。
点样量应适中，过量会引起斑点拖尾。
点样要轻，不可刺破薄层。
手工点样工具：定容玻璃毛细管（1ul~5ul），微量注射器。
3．展开方式
多数采用直线形上行展开，薄层板水平角度以75为最佳。展开距离一般为10cm~15cm。
多次展开——一次展开未达
满意分离时，可将薄层板干
燥后再次用同一种溶剂展开，
可重复多次，直到混合物分
离为止。
分步展开——混合物性质差别;
较大时，一种流动相不能有效分离时，可采用不同溶剂依次展开不同距离。
（1）紫外光照射：把展开后的薄层板放在紫外灯下（常用254nm或365nm光线）观察样品斑点。荧光物质吸收紫外光呈现荧光斑点。
（2）碘蒸气熏色：多数有机化合物遇碘蒸气会显出黄到黄棕色斑点。可将薄层板置于放有固体碘的容器内显色。但有机物和碘反应的斑点是可逆的，取出薄层板后，应立即作好
（3）喷射显色剂：如同纸色谱。
（4）浓硫酸显色：有机物炭化呈现黑色斑点。
（5）高温炭化显色。1．定性方法与纸色谱法一样，采用Rf值进行定性分析。。实际工作中通常采用参考物质对照定性，或将斑点洗脱后用其它方法定性。
2．定量方法
（1）直接法：在相同的实验条件下，或在同一块板上，测量斑点