2020年硕士研究生入学考试大纲
考试科目名称：仪器分析 考试时间：120分钟，满分：100分
一、考试要求
1. 要求掌握电位分析法、电解及库仑分析法、极谱及伏安分析法、紫外及可见分光光度法、红外吸收光谱法、原子发射光谱法、原子吸收分光光度法、气相色谱法等现代仪器分析方法的基本原理、基本理论、实验方法、干扰消除及应用范围。
2. 要求掌握电位、电导、库仑等电化学和原子发射、原子吸收、紫外-可见、红外光谱等谱学分析方法，以及气相色谱法等有关现代仪器分析方法，和上述现代仪器的构造、原理，达到一定的实验数据处理和相关方法的谱图解析能力，达到样品的成份、结构及与其相关的性能分析的能力。
二、考试内容
1.绪论
仪器分析的定义及其分类，仪器分析方法的特点和应用范围。
2.电化学分析法导论
电化学分析法的内容、分类、特点及其在生产、科研中的应用范围。
3.电位分析法
（1）基本原理：电极电位、电池电动势与离子浓度的关系¾Nernst方程。电位分析法分类。
（2）参比电极和指示电极。参比电极条件、常用参比电极；指示电极条件、常用指示电极。
（3）玻璃电极法测定溶液的pH值
pH值的实用定义；玻璃电极的构造及测量溶液pH值的基本原理；玻璃电极的特点及影响pH值测量的因素。标准缓冲溶液。pH计的原理、构造；定位和温度校正的设置及其对pH值测定的影响。
（4）离子选择性电极
离子选择电极构造，膜电位的产生机理及其与离子活度的关系，电极电动势与离子活度的关系。离子选择性电极的种类和性能：固体膜电极、液体膜电极、气敏电极、酶电极及其它类型电极。离子选择性电极的选择性:选择性系数及其应用，离子选择性系数的测定的三种常用方法。
（5）电位分析的测定方法
直接电位法：工作曲线法，标准加入法，Gran作图法。
电位滴定法：电位滴定类型。确定滴定终点的方法（45°切线法、一次微商法、二次微商法、线性滴定法）。
4.库仑分析法
（1）电重量分析和库仑分析：库仑分析的特点。
（2）库仑分析法的测定原理¾法拉第定律；库仑分析的条件及影响因素；电化学稳定区。
（3）定量测定方法
恒电位库仑分析。电量测定（电流¾时间曲线计算法、库仑计法、电子积分仪法）。
恒电流库仑滴定。仪器装置及测定过程，确定终点的方法（电位法、电流法、指示剂法）。本法的优、缺点。
5. 极谱和伏安分析法
（1）基本原理
极谱法与伏安法。极谱装置与测定过程。滴汞电极的优、缺点。
电解液内电荷的传递方式。极谱分析条件的选择。极谱波（残余电流，扩散电流，极限扩散电流，半波电位）。
（2）极谱定量分析基础
尤考维奇扩散电流方程式。影响扩散电流的因素：扩散电流常数、毛细管常数、电流常数。干扰电流（残余电流、迁移电流、极大，氧波、氢波、前波和叠波）及其消除方法。底液的选择。波高测量与定量分析方法。
（3）极谱波定性分析基础
极谱波分类（可逆波与不可逆波，还原波与氧化波，简单金属离子极谱波、络合物极谱波，有机物极谱波）。
简单金属离子可逆极谱波方程。金属配合物的可逆极谱波方程。极谱波方程应用：对数分析求半波电位和电子转移数，求配位数和稳定常数，判断电极反应的可逆性。半波电位及其影响因素。
（4）新的极谱分析法简介
极谱催化波。溶出伏安法。单扫描极谱（示波极谱）。循环伏安法。
6. 光学分析法导论
电磁辐射的基本特征，电磁波谱区域划分及其相应的光学分析方法，光学光谱分类概述。
7. 紫外-可见吸收光谱
（1）有机化合物的电子光谱
有机物分子轨道成键原理及电子跃迁类型。电子跃迁吸收与光区（辐射能）的关系。物质对光的选择性吸收，光与颜色之间的互补关系，吸收光谱。
（2）光吸收基本定律
朗伯-比耳定律，吸光系数，摩尔吸光系数及其与定量测定灵敏度的关系，摩尔吸光系数的计算，吸光度的加和性。朗伯-比耳定律的使用条件及偏离原因（物理因素、化学因素）。
（3）紫外-可见光谱仪器
光源，单色器，吸收池，检测系统。仪器类型及特点。
（4）定量测定的条件选择
显色反应及显色条件的选择。仪器测量条件的选择。入射光波长选择。参比溶液作用与选择。吸光度读数范围及光度分析误差。干扰及其消除。
（5）定量分析的测定方法
比较法、标准曲线法。双波长法、示差法、多组份同时测定、双波长分光光度法。导数光谱法。
（6）各类有机化合物的紫外光谱
K带、R带和B带及其各带的特点。红移，蓝移和生色基、助色基。各类有机化合物的电子光谱特征。
（7）影响紫外吸收峰位移的因素
共轭效应，取代基效应，溶剂效应，空间效应。
（8）不饱和有机化合物lmax的计算规则：链状共轭烯烃、单环共轭烯烃、稠环共轭烯烃、α,β-不饱和羰基化合物等。
（9）紫外-可见光谱法的应用
定性分析，氢键计算，摩尔质量测定，配合物组成与平衡常数的测定，官能团推断，定量测定（多组份同时测定）。
8.红外光谱法
（1）红外吸收光谱与紫外吸收光谱的异同点。
（2）红外吸收光谱的基本原理
双原子分子振动光谱：经典力学及量子力学的处理，振动能级与吸收峰位的关系。振动光谱的选律。多原子分子的振动光谱：振动类型；振动自由度与峰数；基频峰、倍频峰、组频峰、相关峰。
（3）影响特征峰位移的因素
诱导效应，共轭效应，氢键效应和溶剂的影响。
（4）各类有机化合物的特征吸收峰。
烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、羟基化合物（醇和酚）、醚、羰基化合物（酮、醛、酸、酯）、腈类的主要吸收峰特征。
（5）谱图解析
官能团与指纹区。不饱和度计算。谱图解析的一般程序及示例。
（6）仪器装置
光源，单色器，检测器。付立叶变换红外光谱仪的原理及操作。试样准备。
9.原子发射光谱法
（1）原子发射光谱法基本原理
原子发射光谱的产生（基态原子、激发态原子、激发电位、电离电位），原子线、离子线，共振线、主共振线，灵敏线、分析线，自吸现象。
（2）发射光谱分析仪器
光源（等离子体），光谱仪，测量设备（映谱仪等）。样品导入方法。
（3）发射光谱定性分析与半定量分析
灵敏线、最灵敏线、最后线、分析线。分析线的选择。指定成份分析，全分析。半定量分析法（谱线强度比较法、谱线呈现法），灵敏度标记。
10. 原子吸收光谱法
（1）原子吸收光谱法的分析过程和特点。
（2）原子吸收光谱法基本原理。
基态原子数与原子化温度、原子总数的关系¾玻尔兹曼方程式。吸收线轮廓和谱线宽度。共振线，中心频率与半宽度。谱线变宽的原因。积分吸收和峰值吸收。实现峰值吸收测量的条件。峰值吸收与基态原子数、被测元素浓度的关系。
（3）定量分析方法
比较法，标准曲线法，标准加入法（一次标加和连续标加）。
（4）原子吸收分光光度计
锐线光源。火焰原子化器。石墨炉原子化器。冷原子化和加热原子化装置。单色器与检测显示系统。
（5）干扰及其抑制
光谱干扰，物理干扰，分子吸收干扰，化学干扰。消电离剂，释放剂，保护剂。
（6）仪器参数的选择
分析线、灯电流、火焰类型、燃烧器高度、狭缝宽度等的选择。
11.色谱分析法
（1）色谱法及其分类；气相色谱法特点及其分析流程（载气、进样、分离、监测、记录等系统）。
（2）气固色谱固定相；气液色谱固定相（担体、固定液选择）。
（3）气相色谱分析理论基础： 色谱法中有关术语。基本理论（塔板理论及计算、速率理论）。
（4）气相色谱法分离操作条件的选择
气相色谱的分离度及计算。载气流速、柱温、柱长与柱内径、气化温度、进样时间与进样量等的选择。
（5）气相色谱检测器
检测器的性能指标，TCD、FID等几种常用检测器的结构、性能和使用条件。
（6）色谱的定性分析方法：保留值法、保留指数法、标准物加标法等。
（7）色谱的定量分析方法
峰面积的测量。定量校正因子。定量方法（归一化法、内标法、外标法等）。
三、参考书目
1.现代仪器分析，袁存光等主编，化学工业出版社，2012年；
2.仪器分析，刘文钦、袁存光主编，石油大学出版社，1994年（2004年重印）。
