
現代分析測試課后思考題
現代分析測試技術課后思考題
序論思考題
1.現代分析測試技術的特點有哪些?
2.晶體的性質。
3.等軸晶系的晶?間距的計算。
4.核外電?運動狀態描述。
5.舉例說明泡利不相容原理、能量最低原理和洪德規則的應?。
6.晶體的對稱特點。
7.晶?、晶棱、??符號的計算及表??法。
XRD思考題
8.X射線產?的原理是什么?
9.何謂連續X射線和特征X射線?試解釋產?的原因。
10.連續X射線的短波限取決于什么?試說明。
11.X射線的強度變化與哪些因素有關?
12.X射線與物質相互作?有哪三種情形?
13.布拉格?程的推導和應?。
14.X射線分析有哪些應??
15.獲得晶體衍射花樣的三種基本?法。各有什么應??
16.解釋相?散射、?相?散射。
17.X射線的本質。
30.熒光光譜儀由哪?部分構成?
答:激發光源、樣品池、雙單?器系統、檢測器。
31.熒光光譜儀有什么特點?
答:有兩個單?器,光源與檢測器通常成直?。
32.熒光激發光譜和發射光譜有什么不同?
33.熒光光譜儀可?在哪些???
?相?譜思考題
34.簡要說明?相?譜分析的基本原理
35.?相?譜儀的基本設備包括哪?部分?各有什么作??
36.討論?相?譜操作條件的選擇,選擇程序升溫的優勢。
37.常?載?有哪些? 如何選擇和凈化載??
38.簡述在?相?譜分析中,進樣?的溫度設置原則。
39.簡述?譜定量分析中的內標法定義及內標物的選擇原則。
40.?譜定性的依據是什么?主要有那些定性?法?
41.試述“相似相溶”原理應?于固定液選擇的合理性及其存在的問題。
42.闡述?譜分析的過程及固定相、流動相的定義
43.闡述?細管?相?譜分析中為什么要設置分流?及設置原則
44.?效液相?譜法和?相?譜法的主要區別?
45.試闡述?譜分析法的特點及?相?譜、液相?譜各適?于分析什么物質。
46.簡述?相?譜分析中的分配系數與分配?的區別。
熱分析思考題
47.熱重分析法的基本原理是什么?
48.影響熱重(TG )曲線的因素有哪些?
49.差熱分析儀(DTA)的基本原理是什么?
60.?效液相?譜流動相在使?前要如何處理?
61.?效液相?譜的?法學考察主要包括什么?
紫外可見思考題
62.紫外-可見吸收光譜
63.吸收光譜的測量-----Lambert-Beer定律
64.紫外-可見光度計儀器組成
65.分析條件選擇
-Vis-Nir分光光度法的應?
顯微形貌分析思考題
67.透射電?顯微鏡(TEM)
68.掃描電?顯微鏡(SEM)
69.掃描探針顯微鏡(SPM)
思考題答案
1.現代分析測試技術的特點有哪些?
答:(1)分析測試儀器系列化
化學成分分析、結構分析、譜學分析、顯微分析、物化性能分析等等。
(2)分析測試儀器數字化
控制程序化,結果(數據、圖像)數字化、分析計算?動化、操作界?化、簡單化等。(3)分析測試儀器多功能化
如電?顯微鏡、掃描探針、X射線衍射儀等。
(4)分析測試速度?速化
如X射線衍射儀、紅外光譜儀、DNA測序等
(5)分析測試試樣超微量化
成分和結構的微區分析、?化分析等。
(6)分析測試儀器超?型化
過去的?型精密儀器,現在都可以放在辦公桌上了,如激光拉曼光譜儀、光學吸收譜儀等等。
2.晶體的性質?
答:?限性(?范性):晶體在?定條件下能?發形成?何多?體的形狀。
結晶均?性:同?晶體的不同部分具有相同的性質。
各向異性:晶體性質隨?位不同?有差異的特性。
對稱性:晶體中的晶?晶棱、?頂、結點及物理化學性質等在不同?向作有規律地重復。
最?內能性:在相同熱?學條件下,與同種成分的?晶體液體、?體相?,其內能最?。
穩定性。
3.等軸晶系的晶?間距的計算?
答:等軸晶系平???的??間距d hkl與??指數和晶格常數a、b、c有下列關系
等軸晶系:a = b = c,α=β=γ = 90 ;晶?符號的具體數值等于該晶?在結晶軸上所截截距系數的倒數?,表達為(h k l),
即??符號;h : k : l =1/a:1/b:1/c
4.核外電?運動狀態描述?
答:
①主量?數n 主量?數n 決定原?軌道的能量。
②?量?數l ?量?數決定原?軌道的形狀。
③磁量?數m 磁量?數m 決定原?軌道在空間的取向。
④?旋量?數m s決定電??旋?向
綜上所述,n、l 、m 三個量?數可以確定?個原?軌道,?n、l 、m 、ms四個量?數可以確定電?的運動狀態。
5.舉例說明泡利不相容原理、能量最低原理和洪德規則的應??
答:(1)泡利不相容原理:在?個原?中,不可能存在四個量?數完全相同的兩個電?。由泡利不相容原理,可知?個原?
軌道最多只能容納兩個電?,?且這兩個電?的?旋必須相反。
(2)能量最低原理:在不違背泡利不相容原理的前提下,核外電?總是盡可能排布在能量最低的軌道上,當能量最低的軌道
排滿后,電?才依次排布在能量較?的軌道上。
(3)洪德規則:電?在簡并軌道上排布時,總是以?旋相同的?式分占盡可能多的軌道。作為洪德規則的補充,簡并軌道在
全充滿、半充滿和全空時是?較穩定的。
6.晶體的對稱特點?
答:晶體的宏觀對稱要素有:對稱?(P)、對稱軸(Ln)、旋轉反伸軸(Lin )、對稱中?(C)。
晶體上所有對稱要素的組合稱為對稱型(點群),共有32個。在晶體的對稱型中,根據有??次軸和?次軸多少,把32個對
稱型劃分出三個晶族;?根據對稱特點劃分為7個晶系。
宏觀對稱的主要特征:有限圖形的對稱;對稱要素的組合在空間相交于?點(沒有平移操作)。
微觀對稱的主要特征:格?構造為?限圖形的對稱;對稱要素的組合在空間呈周期性分布(有平移操作)。晶體內部構造中
除其外形上可能出現的對稱要素外,還出現特有的與平移有關的微觀對稱要素:平移軸、滑移?(象移?)、螺旋軸
7.晶?、晶棱、??符號的計算及表??法?
答:晶?符號:
它是根據晶?與各結晶軸的交截關系,?簡單的數字符號形式來表達它們在晶體上?位的?種晶體學符號。
晶?符號的具體數值等于該晶?在結晶軸上所截截距系數的倒數?,表達為(h k l)。由?勒發明,也稱??符號。
其中:h : k : l =1/p:1/q:1/r p = OX/a, q = OY/b,
r = OZ/c。如晶?符號為(321)。
晶棱符號:
晶棱符號只涉及?向, 不涉及具體位置。
為晶棱上某點在結晶軸上所截截距系數的?,表達為[u v w]。其中u:v:w = MR/a : MK/b : MF/c。如圖晶棱符號為[123]。
??符號采???符號,寫成(hkl),是指??在晶軸上的分數截距的倒數(等于在晶軸上
的截距系數的倒數
8.X 射線產?的原理是什么?
答:X 射線的產?主要與原?內部電?的激發有與躍遷有關。當原?受到電?的?速撞擊時, 如果這些電?束的能量?夠
?,它們就會將原?內層的電?打出去,這?過程成為激發。當內層電?被激發后,便在原有的位置上留下?個空?。外層?
能級上的電?必然會填補這個空?,這?過程成稱為躍遷。躍遷的過程伴隨著能量的釋放,?式有多種。其中?種重要的形式
是以光?的形式輻射,這就是X 射線的發?。X 射線頻率的計算公式:h ν=E2-E1;E1、E2為兩個能級的能量。
9. 何謂連續X 射線和特征X 射線?試解釋產?的原因?
答:何謂連續X 射線:正如太陽光包含有紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等許多不同波長的光?樣,從X 射線管中發出的X 射線
也不是單?波長(單?)的,?是包含有許多不同波長的X 射線。這些波長構成連續的光譜,且是從某?最?值開始的?系列
連續波長的幅射。它與可見光中的?光相似,故稱??X 射線或稱連續X 射線。
連續X 射線產?的原因:連續X 射線光譜(或稱??X 射線)是由于快速移動的電?在靶?突然停??產?的。每?個電?,由
于突然停下來的結果,它把它的動能的?部分變為熱能,?部分變為?個或?個X 射線量?。由于電?的動能轉變為X 射線能
量的有多有少,所放出的X 射線的頻率有所不同。因此,由此產?的X 射線譜是連續的,但是有?個最短波長的極限,這相當
于某些電?把其全部的能量轉變為X 射線能量時,頻率最?的情況。 何謂特征X 射線:譜線的波長與管壓和管流?關,它與
靶材有關,對給定的靶材,它們的這些譜線是特定的。因此,稱之為特征X 射線或標識X 射線。產?特征X 射線的最低電壓稱
激發電壓。
特征X 射線產?的原因:特征X 射線光譜產?的原因與連續光譜完全不同。由陰極飛馳來的電?,在其與陽極的原?相作?
時,把其能量傳給這些原?中的電?,把這些電?激發到更??級的能階上;換句話說,就是把原?的內層電?打到外層或者
甚?把它打到原?外?,?使原?電離,從?在原?的內電?層中留有缺席的位置。
此時原?過渡到不穩定的受刺激的狀態。原?停留在這樣的受刺激狀態的壽命不超過10-3秒,外層的電??即落到內層填補空
位。當發?這種過渡時,原?的能量重新減少,多余的能量就作為X 射線量?發射出來X 射線的頻率由下式決定:
hv =E2-E1
式中E1和E2為原?的正常狀態能量和受刺激狀態時的能量
由于各類原?的能階有別,所以特征X 射線的波長隨陽極的材料?異。特征X 射線的波長與陽極材料的原?序數的平?成反
?。
10. 連續X 射線的短波限取決于什么?試說明?
答:連續譜線中最短波長與X 射線管的電壓有關。
在極限情況下,若電?將其能量完全轉換為?個光?的能量,則此光?能量最?、波長最短、頻率最?,因此連續譜有?個下
限波長λmin 。 λmin 與X 射線管?作電壓關系可由下式推導:
電?動能=電?由陰極?陽極時電場所做的功=X 射線光?能量
即 所以 11. X 射線的強度變化與哪些因素有關?
min max 22λhc hv eV mv ===eV hc =min λ
答:連續X 射線的總強度取決于電壓、電流、陽極靶原?序數
實驗證明,連續X 射線的總強度與管電流i 、管電壓V 、陽極靶的原?序數Z 存在如下關系:
12. X 射線與物質相互作?有哪三種情形?
答:X 射線與物質相互作?時,產?各種不同的和復雜的過程。就其能量轉換??,?束X 射線通過物質時,可分為三部分:
?部分被散射,?部分被吸收,?部分透過物質繼續沿原來的?向傳播。
13. 布拉格?程的推導和應??
答:
公式推導:射線2?射線1多?了D-B-F 的距離,△=DB+BD=dsin θ+ dsin θ=2 dsin θ;X 射線在該?向上發?衍射的條件----X
射線通過?涉加強的條件是△為波長的整數倍,即△=n λ; 故有n λ=2 dsin θ。這就是著名布拉格?程。
應?:(1)已知晶體的d 值,通過測量θ,求特征X 射線的λ,并通過λ判斷產?特征X 射線的元素。這主要應?于X 射線熒光
光譜儀和電?探針中。
(2)已知?射X 射線的波長,通過測量θ,求??間距。并通過??間距,測定晶體結構或進?物相分析。
14.X 射線分析有哪些應??
答: 物相分析;定量分析;晶胞參數的精確測定;晶粒尺?和點陣畸變的測定;介孔材料、長周期材料的低?度區衍射;薄
膜的物相鑒定及取向測定;薄膜的反射率、厚度、密度及界?粗糙度測定。
15.獲得晶體衍射花樣的三種基本?法。各有什么應??
答:(1)勞埃法(勞厄法)。勞埃法也稱固定單晶法。?連續X 射線譜作為?射光源,單晶固定不動,?射線與各衍射?的
夾?也固定不動,靠衍射?選擇不同波長的X 射線來滿?布拉格?程。產?的衍射線表?了各衍射?的?位,固此法能夠反映
晶體的取向和對稱性。 勞埃法主要?于分析晶體的對稱性和進?晶體定向。
(2)旋轉晶體法。旋轉單晶法是?單?X 射線照射單晶體,并且使晶體不斷地旋轉。即固定X 射線的波長,不斷改變θ?,
使某些??在?定的?度時,能滿?布拉格?程,?產?衍射。旋轉晶體法主要?于研究晶體結構 。
(3)粉末法。粉末法是通過單?X 射線照射多晶體樣品,?射X 射線波長固定。通過?數取向不同的晶粒來獲得滿?布拉格
?程的θ?。
當波長?定的X 射線照射多晶體樣品時,但由于樣品中有?數個晶體,且每個晶體的取向是不同,總可以找到?些顆粒中的某
個??,它與X 射線的夾?恰好滿?布拉格?程,?產?衍射。
粉末法是X 射線衍射分析中最常?的?法。主要?于物相分析,點陣參數的測定等。
16.解釋相?散射、?相?散射?
答:當?射X 射線光?與原?中束縛較緊的電?發?彈性碰撞時,X 射線電?的能量不?以使電?擺脫束縛,電?的散射線波
長與?射線波長相同,有確定的相位關系。這種散射稱為
m iZV k I 1
相?散射。
當?射X射線光?與原?中束縛較弱的電?發??彈性碰撞時,X射線光?將?部分能量傳給電?,使之脫離原有的原??成
為反沖電?,同時光?本?也改變了傳播?向,發?散射,且能量減?,也就是說,散射X射線的波長變長了。對于這種X射
線散射,由于散射X射線與?射X射線的波長不同,不能產??涉效應,故稱為?相?散射。
17.X射線的本質?
答:X射線的本質是?種電磁波,具有波粒?象性,既具有波動性,?具有粒?性,在X射線衍射分析中應?的主要是它的波
動性,反應在傳播過程中發??涉,衍射作?,?在與物質相互作?,進?能量交換時,則表現出它的離?性。
主要有哪種索引?
答:1.字順索引即為名稱索引,是按物質的英?名稱或礦物學名稱的字母順序排列的,每種物質的名稱后?列出其化學分?
式,三根最強的d值和相對強度數據,以及該物質對應的JCPDS卡?的順序號
2.數字索引(哈那?特索引)是鑒定未知相時主要使?的索引,它按衍射花樣的三條最強線d值排列,1972年以后出版的書還
列出了另外五條較強的線,即為?強線排列,每種物質的三強線或?強線在索引中重復三次或?次,即每?強線都作為第?根
線排列?次。
3.芬克索引它是主要為強度失真和具有擇優取向的衍射花樣設計的,它也是按?強線排列
19.簡述粉晶X射線物相定性分析原理?
答:晶體的X射線衍射圖像實質上是晶體微觀結構的?種精細復雜的變換,每種晶體的結構與其X射線衍射圖之間都有著??
對應的關系,其特征X射線衍射圖譜不會因為它種物質混聚在?起?產?變化,這就是X射線衍射物相分析?法的依據。
20.X射線的本質和特點?
答:本質:X射線的本質是?種電磁波,具有波粒?象性,既具有波動性,?具有粒?性,在X射線衍射分析中應?的主要是
它的波動性,反應在傳播過程中發??涉,衍射作?,?在與物質相互作?,進?能量交換時,則表現出它的離?性。
特點:當?速電?束轟擊?屬靶時會產?兩種不同的X射線。?種是連續X射線,另?種是特征X射線。它們的性質不同、產
?的機理不同,?途也不同。
21. 特征X射線熒光是如何產?的?
答:原?中的內層(如K層)電?被X射線輻射電離后在K層產??個空位。外層(如L層)電?填充K層空?時,會釋放出?定的能
量,當該能量以X射線輻射釋放出來時就可以發射特征X射線熒光。(俄歇效應與X射線熒光效應是兩種相互競爭的過程。對
于原?序數較?的元素,俄歇電?產?的?率?。但隨著原?序數的增加,產?X射線熒光的?率逐漸增加,重元素主要以發
射X射線熒光為主。)
22.X射線熒光光譜儀的結構與主要類型?
答:光源(X射線光管)、分光晶體、探測器、控制系統、數據處理系統。
24.簡述X射線熒光光譜定性和定量分析的依據?
答:定性分析:根據掃描測量的譜圖進?譜峰的檢索并與標準譜的?對確定樣品的元素(或化合物)組成。
定量分析:通過將測得的特征X射線熒光光譜強度轉換成濃度的過程。
25. X射線熒光光譜法的主要特點?
答:優勢:1.對于原?序數≥4的元素,可進?材料元素組成的定性鑒別,當濃度?于?個ppm時,鑒別只需?分鐘
2.是可供選擇的定量分析?法之?
3.不論在各種固體和液體的材料和混合物中元素的形態或氧化狀態如何,均可進元素的定量測定
4.可測定各種基體上薄膜的厚度
26.熒光及磷光的產?機理?
答:?先是分?能級的躍遷,在每個電?能級上都存在振動、轉動能級;電?接收特定頻率的輻射,由基態激發到激發態,電
?處于激發態是不穩定的狀態,返回基態時通過輻射躍遷(發光),和?輻射躍遷等?式失去能量;由第?單重態的最低振動
能級躍遷到基態的,約10-7~10 -9 s,所輻射躍遷?發出的光稱為熒光。由第?激發三重態的最低振動能級躍遷到基態的,約
10-4~10s,所輻射躍遷?發出的光稱為磷光。
27.哪些物質可以發射熒光?
答:1.躍遷類型具有 π→π*和n →π*躍遷結構的分?才能吸收紫外可見光,產?熒光;具有π—π*躍遷的量?效率?n—π*躍遷
的要?得多(前者ε?、壽命短)
2.共軛效應具有共軛體系的芳環或雜環化合物, 電?共軛程度越?,越易產?熒光; 環越多,共軛程度越?,產?熒光波長越
長(紅移),發射的熒光強度越強
3.剛性平?結構具有強熒光的分?多數有剛性平?結構,可以減少分?的振動,使分?與溶劑或其它溶質分?的相互作?減
少,也減少了碰撞去活的可能性,熒光強度?。
4.取代基效應取代基對熒光物質的熒光特征和強度也有很?影響。分成三類:
(1)增強熒光的取代基——有 -OH、-OR、 -NH2、-NHR、-NR2等給電?基團(2)減弱熒光的取代基——-COOH 、 -NO2
、-COOR 、-NO、-SH 吸電?基團, 使熒光波長短移,熒光強度減弱
(3)影響不明顯的取代基—— -NH3+、-R、- SO3H等
5.?多數?機鹽類?屬離?,不能產?熒光,但某些螯合物都能產?很強的熒光,可?于痕量?屬離?的測定
不少有機配體是弱熒光體或不發熒光,但與Mn+形成螯合物后變為平?構型,就會使熒光加強或產?熒光
28.影響熒光發射的因素有哪些?
答:1.溶劑的影響除?般溶劑效應外,溶劑的極性、氫鍵、配位鍵的形成都將使化合物的熒光發?變化;
2.溫度的影響熒光強度對溫度變化敏感,溫度增加,外轉換去活的?率增加。
3.溶液p H 對酸堿化合物,溶液pH的影響較?,需要嚴格控制;
4.內濾光作?和?吸現象內濾光作?:溶液中含有能吸收激發光或熒光物質發射的熒光,如?胺酸中的重鉻酸鉀;?吸現象:
化合物的熒光發射光譜的短波長端與其吸收光譜的長波長端重疊,產??吸收;如蒽化合物
5. 熒光猝滅——熒光物質與溶劑或其它物質之間發?化學反應,或發?碰撞后使熒光強度下降或熒光效率 f 下降稱為熒光猝
滅。使熒光強度降低的物質稱為熒光猝滅劑;氧分?及產?重原?效應的溴化物、碘化物等都是常見的熒光猝滅劑
29.熒光光譜儀可測哪些發光信息?
答:
30.熒光光譜儀由哪?部分構成?
答:激發光源、樣品池、雙單?器系統、檢測器。
31.熒光光譜儀有什么特點?
答:有兩個單?器,光源與檢測器通常成直?。
32.熒光激發光譜和發射光譜有什么不同?
答:
33.熒光光譜儀可?在哪些???
答:(1)?機化合物的分析
與有機試劑配合物后測量;可測量約60多種元素。
鈹、鋁、硼、鎵、硒、鎂、稀?常采?熒光分析法;
氟、硫、鐵、銀、鈷、鎳采?熒光熄滅法測定;
銅、鈹、鐵、鈷、鋨及過氧化氫采?催化熒光法測定;
鉻、鈮、鈾、碲采?低溫熒光法測定;
鈰、銪、銻、釩、鈾采?固體熒光法測定
(2)?物與有機化合物的分析
34.簡要說明?相?譜分析的基本原理?
答:當流動相中攜帶的混合物流經固定相時,與固定相發?相互作?。由于混合物中各組分在性質上和結構上的差異,與固定
相之間產?的作??的??、強弱不同,隨著流動相的移動,混合物在兩相間經過反復多次的分配平衡,使得各組分被固定相
保留的時間不同,從?按?定次序由固定相中流出。與適當的柱后檢測?法相結合,實現混合物中各組分的分離與檢測。
35.?相?譜儀的基本設備包括哪?部分?各有什么作??
答:載?系統:包括?源、凈化?燥管和載?流速控制;
常?的載?有--氫?、氮?、氦?;
進樣系統:進樣裝置:進樣器+?化室;將液體試樣瞬間?化的裝置。?催化作?。
分離系統:?譜柱:?譜儀的核?部件。
柱材質--不銹鋼管或玻璃管,內徑3-6毫?。長度可根據需要確定。
柱填料--粒度為60-80或80-100?的?譜固定相。根據需要確定。
柱制備對柱效有較?影響,填料裝填太緊,柱前壓??,流速慢或將柱堵死,反之空隙體積?,柱效低。
檢測系統:?譜儀的眼睛,通常由檢測元件、放?器、顯?記錄三部分組成;
被?譜柱分離后的組分依次進?檢測器,按其濃度或質量隨時間的變化,轉化成相應電信號,經放?后記錄和顯?,給出?譜
圖
控制系統:溫度是?譜分離條件的重要選擇參數;
?化室、分離室、檢測器三部分在?譜儀操作時均需控制溫度;
?化室--保證液體試樣瞬間?化;
檢測器--保證被分離后的組分通過時不在此冷凝;
36.討論?相?譜操作條件的選擇,選擇程序升溫的優勢。
答:(1) 固定相的選擇
?-液?譜,應根據“相似相溶”的原則
(2)柱長和柱內徑的選擇
增加柱長對提?分離度有利(分離度R正?于柱長L2),但組分的保留時間tR↑,且柱阻?↑,不便操作。
柱長的選?原則是在能滿?分離?的的前提下,盡可能選?較短的柱,有利于縮短分析時間。
填充?譜柱的柱長通常為1~3?。
可根據要求的分離度通過計算確定合適的柱長或實驗確定。
柱內徑?般為3~4厘?。
(3)柱溫的確定
?先應使柱溫控制在固定液的最?使?溫度(超過該溫度固定液易流失)和最低使?溫度(低于此溫度固定液以固體形式存
在)范圍之內。
柱溫升?,分離度下降,?譜峰變窄變?。
柱溫↓,分離度↑,分析時間↑。
柱溫?般選擇在接近或略低于組分平均沸點時的溫度。
組分復雜,沸程寬的試樣,采?程序升溫。
當試樣復雜時,分離室溫度需要按?定程序控制溫度變化,各組分在最佳溫度下分離
37.常?載?有哪些 ? 如何選擇和凈化載? ?
答:氫?、氮?、氦?;
載?種類的選擇應考慮三個??:載?對柱效的影響、檢測器要求及載?性質。
在載?選擇時,還應綜合考慮載?的安全性、經濟性及來源是否?泛等因素。
凈化?燥管:去除載?中的?、有機物等雜質(依次通過分?篩、活性炭等);
38.簡述在?相?譜分析中,進樣?的溫度設置原則。
答:?譜儀進樣?下端有??化器,液體試樣進樣后,在此瞬間?化;
?化溫度?般較柱溫?30~70°C
防??化溫度太?造成試樣分解
39.簡述?譜定量分析中的內標法定義及內標物的選擇原則。
答:當只需測定試樣中某?種組分,?且試樣中所有組分不能全部出峰時,可采?此法。
內標法是將?定量的純物質作為內標物,加?到準確稱取的試樣中,根據被測物和內標物的質量及其在?譜圖上相應的峰?積
?,求出某組分的含量。
內標物要滿?以下要求:
(a)試樣中不含有該物質;
(b)與被測組分性質?較接近;
(c)不與試樣發?化學反應;
(d)出峰位置應位于被測組分附近,且?組分峰影響。
40.?譜定性的依據是什么?主要有那些定性?法?
答:1.利?純物質定性的?法
利?保留值定性:通過對?試樣中具有與純物質相同保留值的?譜峰,來確定試樣中是否含有該物質及在?譜圖中的位置。不
適?于不同儀器上獲得的數據之間的對?。
利?加?法定性:將純物質加?到試樣中,觀察各組分?譜峰的相對變化。
2.利??獻保留值定性
利?相對保留值r21定性
相對保留值r21僅與柱溫和固定液性質有關。在?譜?冊中都列有各種物質在不同固定液上的保留數據,可以?來進?定性鑒
定。
41.試述“相似相溶”原理應?于固定液選擇的合理性及其存在的問題。
答:①分離?極性組分時,通常選??極性固定相。各組分按沸點順序出峰,低沸點組分先出峰。
②分離極性組分時,?般選?極性固定液。各組分按極性??順序流出?譜柱,極性?的先出峰。
42.闡述?譜分析的過程及固定相、流動相的定義?
答:試樣混合物的分離過程就是試樣中各組分在稱之為?譜分離柱中的兩相間不斷進?著的分配過程。
其中的?相固定不動,稱為固定相;
另?相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體(?體或液體),稱為流動相。
43.闡述?細管?相?譜分析中為什么要設置分流?及設置原則?
答:?細管柱內徑很細,因?帶來三個問題:
(1)允許通過的載?流量很?。
(2)柱容量很?,允許的進樣量?。需采?分流技術,
(3)分流后,柱后流出的試樣組分量少、流速慢。解決?法:靈敏度?的氫焰檢測器,采?尾吹技術。
分流?:放空的試樣量與進??細管柱的試樣量之?。?般在50:1到500:1之間調節。
44.?效液相?譜法和?相?譜法的主要區別?
45.試闡述?譜分析法的特點及?相?譜、液相?譜各適?于分析什么物質。
答:
46.簡述?相?譜分析中的分配系數與分配?的區別。
答:分配系數:組分在固定相和流動相間發?的吸附、脫附,或溶解、揮發的過程叫做分配過程。在?定溫度下,組分在兩相
間分配達到平衡時的濃度(單位:g / ml )?,稱為分配系數,?K 表?,即: 分配系數是?譜分離的依據。 分配系數 K 的
討論---
?定溫度下,組分的分配系數K 越?,出峰越慢;
試樣?定時,K 主要取決于固定相性質;
每個組份在各種固定相上的分配系數K 不同;
選擇適宜的固定相可改善分離效果;
試樣中的各組分具有不同的K 值是分離的基礎;
某組分的K = 0時,即不被固定相保留,最先流出。
分配?:在實際?作中,也常?分配?來表征?譜分配平衡過程。分配?是指,在?定溫度下,組分在兩相間分配達到平衡時
的質量?:
分配?也稱: 容量因?(capacity factor);容量?(capacity factor);
1. 分配系數與分配?都是與組分及固定相的熱?學性質有關的常數,隨分離柱溫度、柱壓的改變?變化。
組分在流動相中的濃度組分在固定相中的濃度=K M s
組分在流動相中的質量組分在固定相中的質量m m k ==
2.分配系數與分配?都是衡量?譜柱對組分保留能?的參數,數值越?,該組分的保留時間越長。
3. 分配?可以由實驗測得。
47.熱重分析法的基本原理是什么?
答:熱重法是在程序控制溫度下,測量物質的質量與溫度的關系的?種熱分析技術熱重法?般有兩種類型,?種是等溫熱重
法,即在恒定溫度下測定物質的質量與時間的變化關系;另?種是?等溫熱重法,即在恒定溫度下測定物質的質量與溫度的變
化關系。
48.影響熱重(TG )曲線的因素有哪些?
答:儀器因素:1.基線漂移的影響2.揮發物的冷凝3.坩堝與試樣的反應及坩堝的?何特性4.溫度標定問題
實驗因素:1.升溫速率的影響2.?氛的影響3.試樣?量、粒度和裝填情況的影響4.試樣反應。
49.差熱分析儀(DTA)的基本原理是什么?
答:
50.差熱(DTA)曲線的影因素有哪些?
答: 內因:試樣本?的性質(熱特性)
外因:
①儀器結構:加熱爐形狀、尺?;坩堝材料、形狀;熱電偶位置、性能。
②操作條件:加熱速度;樣品粒度、?量;壓?、?氛。
(1)升溫速率影響峰形(?積)與峰位升溫速率越?,峰形越尖,峰?也增加,峰頂溫度也越?。
(2)樣品樣品粒度100?~300?。
粒度?:表?積?,反應速度快;可改善導熱條件;但影響?體擴散。
粒度?:受熱不均,峰溫偏?,T范圍?。
對易分解產??體的樣品,粒度應?些。
樣品?量?,熱傳導遲緩,熱效應產?的時間延長,溫度范圍擴?,差熱峰越寬,越圓滑。樣品量越?,易使相鄰兩峰重疊,
降低分辨?。
?般?量最多?毫克。
(3)壓?、?氛
?氛和壓?可以影響樣品化學反應和物理變化的平衡溫度、峰形,必須根據樣品的性質選擇適當的?氛和壓?。
壓?增加,試樣分解、擴散速度降低,反應T偏?。
易氧化的樣品,可通?N2、Ne等惰性?體
51.差熱分析法的應?有哪些???
答:在熱分析中,DTA分析是使?較早、應?較?和研究得較多的?種?法,其主要應?可歸納成以下?個??:
(1)研究結晶轉變、?級轉變。
(2)追蹤熔融、蒸發等相變過程。
(3)?于分解、氧化還原、固相反應等的研究。
(4)可?于部分化合物的鑒定。
52.差?掃描量熱法的應?有哪些???
答:(1)樣品焓變(△H)的測定
若已知儀器常數K,按測定K時相同的條件測定樣品DSC曲線上峰?積S
按照式△H=K·S可求得樣品的焓變。
(2)樣品純度測定
利?Vant Hoff?程進?純度測定。
式中T s為樣品的瞬時溫度(K),T0是純物質的熔點(K),R是?體常數,△H f是摩爾熔融熱焓, x是雜質的摩爾數,F是
總樣品在T s熔化的分數
(3)結晶性?聚物結晶度測定
聚合物熔融熱與其結晶度成正?,結晶度越?,熔融熱越?。如果已知某聚合物百分之百結晶時的熔融熱為△Hf*,那么部分
結晶聚合物的結晶度θ可按下式計算:θ= (△Hf/ △Hf*) ×100 %
式中,△Hf為測定的樣品熔融熱。
(4)樣品?熱容的測定
若DSC采?線性程序升溫,升(降)溫過程中,升(降)溫速率(dT/dt)為定值,樣品的
熱流率(dH/dt)是連續測定的,所測定的熱流率與樣品瞬間?熱成正?,有:
式中,m為樣品的質量;Cp為樣品的定壓?熱容。
此式即為DSC測定樣品Cp之依據。
53.熱重分析法的應?有哪些???請舉例說明。(?少舉5例)
答:熱重法的重要特點是定量性強,能準確地測量物質的質量變化及變化的速率,可以說,只要物質受熱時發?重量的變化,
就可以?熱重法來研究其變化過程。?前,熱重法已在下述??得到應?:
?機物、有機物及聚合物的熱分解;(2)?屬在?溫下受各種?體的腐蝕過程;(3)固態反應;(4)礦物的煅燒和冶煉;
(5)液體的蒸餾和汽化;(6)煤、?油和?材的熱解過程;(7)含濕量、揮發物及灰分含量的測定;(8)升華過程;
(9)脫?和吸濕;(10)爆炸材料的研究;(11)反應動?學的研究;(12)發現新化合物;(13)吸附和解吸;(14)
催化活度的測定;(15)表?積的測定;(16)氧化穩定性和還原穩定性的研究;(17)反應機制的研究。
54.檢測質量的變化最常?的辦法就是?熱天平,通常測量有哪兩種?法?
答:
55.解釋:熱分析、熱重分析、差熱分析、微商熱重法、差?掃描量熱法
答:
56.簡述?效液相?譜法和?相?譜法的主要區別?
57.液相?譜儀主要由哪?部分組成,其主要功能是什么?
58.?效液相?譜法的主要特點和優點是什么?
59.?效液相?譜對流動相有什么基本要求?
60.?效液相?譜流動相在使?前要如何處理?
61.?效液相?譜的?法學考察主要包括什么?
62.紫外-可見吸收光譜
63.吸收光譜的測量-----Lambert-Beer定律
64.紫外-可見光度計儀器組成
65.分析條件選擇
-Vis-Nir分光光度法的應?
67.透射電?顯微鏡(TEM),掃描電?顯微鏡(SEM),掃描探針顯微鏡(SPM)?
答:透射電鏡:分辨率?,可觀察樣品內部結構以及晶體結構。但制樣相對?較?煩。
掃描電鏡:觀察表?,景深?,掃描范圍?,并且可以從不同的?度觀察樣品表?。
掃描探針顯微鏡:分辨率?,可獲得物體表?的三維形貌,完全得到的是樣品表?單層原?的形貌信息。對表?的縱向起伏?
常敏感。

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