《仪器分析》PPT课件 白泉 西北大学

 
课件内容： 
第一讲 光分析方法的基本概念 
知识点：电磁波谱、光学分析法分类、原子光谱的产生及特点、分子光谱的产生及特点、原子光谱与分子光谱的区别、单色器、光栅。教学要求:了解电磁辐射的基本特征、电磁辐射与电磁波谱、电磁辐射与物质的相互作用，掌握光学分析法的分类依据及分类方法，电磁波谱的分区及波谱分析法；熟练掌握原子光谱与分子光谱的产生、区别和各自的特点。 
1.1 光分析方法的基本概念 
第二讲 原子发射光谱分析 
知识点：发射光谱分析法的测定原理、发射光谱分析法的优点及缺陷、各种光源的工作原理及性能比较、火焰、直流电弧、交流电弧及火花发生器电源的优点、缺陷及适用的样品特性、ICP光源、发射光谱的分析过程、发射光谱分析的条件选择、发射光谱分析仪简介、发射光谱定性及定量分析方法。教学要求: 学会原子发射光谱法基本原理，了解各种光源的工作原理等；详细了解发射光谱分析法的优点及缺陷、各种光源的性能比较和适宜的样品测量范围、ICP光源的优缺点、发射光谱分析仪的构造；重点掌握ICP光源及发射光谱其它四种常用光源的特点、针对不同样品的特点选择光源的原则及发射光谱定性及定量分析的依据及方法。学会使用赛伯-罗马钦公式和内标法；了解摄谱法和光电法定量分析。 
2.1原子发射光谱分析法基本原理(1) 
2.2原子发射光谱分析法基本原理(2)-谱线强度 
2.3原子发射光谱分析仪器装置(1)-光源 
2.4原子发射光谱分析仪器装置(2)-单色器 
2.5原子发射光谱分析仪器装置(3)-检测系统 
2.6定性定量分析方法 
第三讲 原子吸收光谱分析 
知识点：原子吸收光谱分析法的测定原理、原子吸收光谱分析法的优点及缺陷、火焰原子化器、石墨炉原子化器、冷原子化器的工作原理及性能、缺陷及适用的样品特性、原子吸收光谱分析的条件选择、原子吸收光谱分析仪、锐线光源、积分吸收、峰值吸收、单色仪及检测系统、非光谱干扰、光谱干扰、塞曼效应，原子吸收光谱法定量分析。教学要求:了解原子吸收光谱分析法的测定原理、原子化器的工作原理等。重点掌握峰值吸收代替积分吸收的原理和锐线光源；详细了解原子吸收光谱分析法的优点及缺陷、各种原子化器的性能比较和适宜的样品测量范围；掌握火焰原子化器、石墨炉原子化器及冷原子化器的优点、缺陷及适用的样品特性，掌握原子吸收光谱定性及定量分析的依据及方法。了解干扰来源及背景消除方法 (非光谱干扰；光谱干扰)，了解原子吸收光谱法的特点和应用范围；了解原子荧光光谱产生的原理、仪器结构等。 
3.1原子吸收光谱的产生 
3.2原子吸收分光光度计 
3.3原子吸收光谱法的干扰效应及消除方法 
3.4原子吸收光谱分析方法 
3.5原子荧光光谱法 
第四讲 紫外-可见吸收光谱法 
知识点：光与分子的相互作用、紫外及可见光光谱、物质结构和溶剂对光谱吸收峰的影响：共轭对吸收峰的影响、溶剂的影响、紫外及可见吸收光谱分析法的理论基础：(1) 朗伯-比耳定律 (2) 朗伯-比耳定律的使用条件 (3) 偏离朗伯-比耳定律的因素；紫外及可见吸收光谱分析法的优点及缺陷；在定量分析方面的应用：① 对混合样品的分析法 ② 双波长分析法。在定性分析方面的应用、紫外及可见吸收光谱分析仪。教学要求：了解分子光谱的产生、分子光谱的类型 (无机化合物的电子跃迁类型及紫外可见吸收光谱)；熟悉有机化合物的电子跃迁类型及与紫外可见吸收光谱的关系，了解紫外-可见分光光度计)的结构与主要部件 (单光束、双光束、双波长分光光度计)，掌握紫外-可见分子吸收光谱的定量分析方法；了解有机化合物的紫外可见光谱法鉴定；Woodwar经验规则。 
4.1 分子光谱概述 
4.2化合物的电子光谱 
4.3光吸收定律 
4.4紫外-可见分光光度计 
4.5紫外吸收光谱的应用 
第五讲 分子发光光谱法 
知识点：荧光和磷光的产生 (振动弛豫、内转移、荧光发射、外转移、系间窜跃、磷光发射、荧光和磷光的区别)、荧光、磷光与化学结构的关系 (荧光量子产率、荧光、磷光与有机化合物结构的关系、无机化合物的荧光)、影响光致荧光的因素 (荧光强度与溶液浓度的关系、溶剂的影响、温度的影响、酸度的影响、荧光熄灭)、荧光和磷光的分析仪器；化学发光与生物发光分析。教学要求：掌握分子荧光基本原理及其特点 (Stokes位移、镜像对称、发射光谱与激发光波长无关等)，分子荧光强度及其影响因素，定量分析；了解荧光光谱仪的组成及荧光分析法的应用。了解磷光产生的原理、磷光强度与溶液浓度的关系。了解化学发光的原理和应用。 
5.1分子荧光与磷光的产生过程 
5.2激发光谱与荧光光谱及荧光强度 
5.3荧光(磷光)与分子结构的关系 
5.4荧光(磷光)分光光度计及荧光分析方法 
5.5化学发光分析 
第六讲 色谱法导论 
知识点：基本概念及线性洗脱色谱及名词术语；色谱法基本原理，塔板理论，理论塔板数，板高，速率理论；分离度，分离效能方程；定性及定量分析方法；保留指数，校正因子，归一化法，内标法，外标法。教学要求：了解色谱法的分类及特点，掌握色谱分离的基本原理以及色谱法的流出曲线和有关术语；掌握色谱分离的基本理论 (塔板理论和速率理论)；学会使用总分离效能方程式。掌握定性定量分析基本方法 (定性分析：保留值、相对保留值、保留指数；定量分析：归一化法、内标法和外标法)。 
6.1色谱法概述 
6.2色谱流出曲线及有关术语 
6.3 色谱法分离的基本原理 
6.4色谱理论1-塔板理论 
6.5色谱理论2-速率理论 
6.6分离度及色谱分离基本方程 
第七讲 气相色谱法 
知识点：色谱法分类、分离原理、仪器结构、色谱分离条件选择 (包括载气及其流速、柱温、固定液的性质和用量、担体、柱长及柱径和固定相等的选择)；气-固色谱固定相、气-液色谱固定相、气相色谱检测器 [包括热导池检测器 (TCD)，氢火焰检测器 (FID)，电子捕 (俘)获检测器 (ECD)，火焰光度检测器 (FPD)]、联用技术。气相色谱定性、定量分析 (包括归一化法；内标法；外标法)；毛细管柱气相色谱法，气相色谱分析的特点及其应用范围。教学要求：掌握气相色谱法的基本原理，熟悉气相色谱仪的构造及分离条件、固定相及其选择，重点掌握气相色谱定性、定量分析方法。了解气相色谱辅助技术，如裂解气相色谱法，衍生气相色谱法和顶空气相色谱法等。 
7.1气相色谱仪 
7.2色谱柱—分离系统 
7.3气相色谱检测器 
7.4色谱分离条件的选择及毛细管气相色谱法 
7.5色谱的定性分析 
7.6 色谱的定量分析 
第八讲 高效液相色谱法 
知识点：高效液相色谱法的特点、色谱仪的结构、高压泵、梯度洗脱装置、进样装置、色谱柱、检测器。高效液相色谱法的分类及其分离原理 (包括液-液色谱法、液-固色谱法、反相色谱法、离子交换色谱法、空间排阻色谱法等)；固定相、流动相、高效液相色谱分离类型的选择、影响色谱分离的因素。 教学要求：了解高效液相色谱法的特点、影响色谱分离的因素、高效液相色谱法固定相和流动相的特性及选择，以及高效液相色谱仪的基本构造、性能等。掌握高效液相色谱法的分类及其分离原理、高效液相色谱分离类型的选择，以及梯度洗脱技术及高效液相色谱定性分析方法和定量分析方法。了解色谱固定相和流动相以及分离模式选择的依据。了解多维色谱技术、色谱联用技术以及其它色谱分离技术 (超临界流体色谱等)；了解高效液相色谱法在小分子和生物大分子的分离、纯化和分析中的应用。 
8.1高效液相色谱基本理论 
8.2 高效液相色谱仪 
8.3高效液相色谱法的分类及分离机理(1) 
8.4高效液相色谱法的分类及分离机理(2) 
第九讲 毛细管电泳法 
知识点：电泳，毛细管电泳的基本原理、毛细管电泳仪、电渗流、毛细管电泳、焦耳热；毛细管柱、柱改性、进样、毛细管区带电泳、胶束电动毛细管电泳、等电点、等电聚焦。教学要求：掌握毛细管电泳的仪器结构、分离原理，了解毛细管柱技术以及进样、检测技术。了解毛细管电泳的分离模式及其在分离、分析中的应用。 
9.1毛细管电泳的特点和基本理论 
9.2毛细管电泳原理及影响因素 
9.3毛细管电泳的仪器与操作 
9.4毛细管电泳的分离模式 
第十讲 电分析化学导论 
知识点：原电池、电解池、电极电位（电池符号、电极的表示方式）、电极电位的测定、能斯特方程、标准电极电位与条件电极电位）、电极的分类（指示电极、工作电极、参比电极、辅助电极和对电极）、电极极化、电解现象及其相关概念，分解电压与析出电位、过电压与过电位和极化现象、电解方程、电解时离子的析出次序及完全程度教学要求：了解电化学分析方法分类，掌握原电池与电解池的概念及电池的表示方法；熟悉电极电位与液接电位的概念；掌握电极的分类；了解电解现象及其相关概念，掌握分解电压与析出电位、电解方程等。 
10.1电化学分析概述 
10.2电化学分析中某些基本术语与概念（1） 
10.3电化学分析中某些基本术语与概念（2） 
10.4电解现象及相关概念（1） 
10.5电解现象及相关概念（2） 
第十一讲 电位分析法 
知识点：电极电位与浓度的关系、溶液pH值测定、玻璃电极的响应机理、扩散电位、道南电位、膜电位、离子选择电极的种类、离子选择性电极的作用原理、离子选择电极的特性参数、测定离子活度的方法与仪器 (工作曲线法、标准加入法、格氏作图法、离子计)、离子选择电极的特点和应用、电位滴定法教学要求：了解电位分析法基本原理 (电极电位与浓度的关系)，了解参比电极和指示电极的分类及基本要求，掌握离子选择电极 (离子选择电极的种类；离子选择电极的特性参数)，学会测定离子活度的方法 (工作曲线法；标准加入法；格氏作图法)；了解电位测量的仪器 (离子计，pH计)；了解离子选择电极的特点和应用；了解电位滴定法原理。 
11.1电位分析法概述 
11.2离子选择型电极及其分类（1） 
11.3离子选择型电极及其分类（2） 
11.4离子选择电极的分类 （3） 
11.5离子选择电极的分类 （4） 
11.6其他离子选择性电极 
11.7离子选择电极的性能参数 
11.8直接电位法（1） 
11.9直接电位法（2） 
11.10电位滴定法 
第十二讲 电解和库仑分析法 
知识点：基本原理、分解电位与过电位、电重量法 (恒电流电解及其装置、恒电位电解及其装置、电重量法的应用)、库仑分析法 (法拉第定律、恒电位库仑分析、库仑计、恒电流库仑滴定、库仑分析的特点和应用)、微库仑分析法。教学要求：了解电解分析的基本原理，学会判断电解时离子的析出次序及完全程度)掌握电重量法的原理及装置 (恒电流电解及其装置；恒电位电解及其装置)；了解电重量法的应用；学会库仑分析法的基本原理、法拉第定律；掌握恒电位库仑分析和恒电流库仑滴定；了解库仑分析的装置和库仑计；了解库仑分析的特点和应用；介绍微库仑分析法。 
12.1电解分析的基本原理及方法 
12.2库仑分析法 
12.3控制电位库仑分析法 
12.4库仑滴定法（上） 
12.4库仑滴定法（下） 
第十三讲 伏安和极谱分析法 
知识点：伏安法和极谱法基本原理、直流极谱装置、电解条件的特殊性、极谱波的形成过程、扩散电流公式及其影响因素、干扰电流及其消除方法（残余电流、迁移电流、极谱极大、氧波和氢波)，极谱波方程式、极谱定量分析。电化学分析的新方法：线性扫描伏安法和循环伏安法、溶出伏安法、方波极谱、脉冲极谱、极谱催化波。教学要求：了解伏安法和极谱法的基本原理，直流极谱装置，掌握电解条件的特殊性和极谱波的形成过程，学会扩散电流公式使用。了解干扰电流及其消除方法 (残余电流；迁移电流；极谱极大；氧波和氢波)，掌握简单离子的极谱波方程式，学会极谱定量分析。介绍电化学分析的新方法 (线性扫描伏安法和循环伏安法、溶出伏安法；方波极谱；脉冲极谱、极谱催化波)。 
13.1直流极谱法的基本原理 
13.2极谱定量分析（1）扩散电流方程式 
13.3极谱定量分析（2）极谱分析中的干扰电流及消除 
13.4极谱波的类型及极谱波方程（1）简单金属离子的极谱波方程 
13.5极谱波的类型及极谱波方程（2）金属络离子的极谱波方程 
13.6直流极谱和伏安分析法的应用 
第十四讲 伏安和极谱新分析法 
14.1极谱催化波和络合物吸附波 
14.2单扫描极谱法 
14.3方波极谱法 
14.4脉冲极谱法 
14.5溶出伏安法 
14.6循环伏安法