环境分析化学总结.docx

7 / 7

名词解释
1. 仪器检出限:是指分析仪器能检出与噪音相区别的小信号的能力。
2. 定量限: 定量限为信号空白测量值标准偏差的10倍所对应的浓度(或质量)。(痕量分析检与定越小越好;待测物含量>=LQD,准测)
3. 检出限:指产生一个能可靠地被检出的分析信号所需要的某元素的最小浓度或含量。
4. 准确度: 表示测量值接近真实值的程度.
5. 空白加标回收率：在没有被测物质的空白样品基质中加入定量的标准物质，按样品的处理步骤分析，得到的结果与理论值的比值即为空白加标回收率。 P=测定值/理论值 * 100%
6. 样品加标回收：相同的样品取两分，其中一份加入定量的待测成分标准物质；两份同时按相同的分析步骤分析，加标的一份所得的结果减去未加标一份所得的结果，其差值同加入标准的理论值之比即为样品加标回收率。
P=(加标后测定值-试样测定值)/加入标准的值*100%
回收率结果越接近100％表明分析方法准确度越高。
7. 空白：是指化学组分与分析试样接近，但不含或含有极低浓度被测元素的试样。
8. 空白试验：是指以水代替样品，其它分析步骤及试验与样品测定完全相同的操作过程。
9. 空白值：空白试验所得到的响应值称为空白试验值，简称空白值。
10. 标准物质:是已准确地确定了一个或多个特性量值很均匀、稳定的物质。
11. 特性量值:指物质的物化性质、化学成分(主体和痕量物质的量)、工程参数等。该物质有最接近于真值的保证值，用来作为统一量值
12. 基体：在环境中，各种污染物的含量一般在痕量或超痕量的范围，而大量存在的其他物质称为基体。
13. 基体效应：由于基体组成不同，因物理、化学性质差异而给实际测定中带来的误差，称作基体效应。
14. 放射性示踪技术:是在进行富集之前，将待测痕量元素的放射性同位素作为示踪剂加到样品里，随后进行放射性示踪测量，这样对预分离组分在分离富集过程中的行为进行跟踪。
最大优点是所测得的回收值和损失量与污染无关。
15. 共沉淀法: 当沉淀从溶液中析出时，某些本来不应沉淀的组分同时也被沉淀下来的现象。
16. 液-液萃取: 某种化合物以一个液相转移到互不相溶的另一个液相的过程.萃取剂: 指与亲水性物质发生化学反应生成可被萃取的疏水性物质的试剂；构成有机相的不与水相混的液体(如CHCl3)叫萃取溶剂。反萃取: 物质由疏水性向亲水性转化
17. 分配常数: 如果溶质在有机相和水相中具有同样的分子量（分子状态相同），则在一定温度下，溶质在两个互不相溶的溶剂中的分配达到平衡时，两相溶质浓度之比为一常数，这一常数称为分配系数用KD表示。KD=M有/M水适用条件: A. 溶质的浓度较低；B. 溶质在两相中的化学形态相同.
18. 分配比: 溶质在有机相中的各种存在形态的总浓度c有与水相中各种形态的总浓度c水之比，用D表示。
它是用来表示被萃取物质在一定条件下进入有机相的程度。
19. 盐析作用:在离子缔合萃取体系中，当溶液中加入某些与被萃取化合物具有相同阴离子的盐类或酸后，可以提高萃取效率.
20. 交换容量: 每克干树脂所能交换的物质的量（mmol）。
21. 始漏量:是指离子交换柱的有效交换容量，而树脂的交换容量又称为“总交换量”。
22. 浮选分离: 某些物质(如离子、分子、胶体、固体颗粒、悬浮微粒)，因其表面活性不同，可被吸附或粘附在从溶液中升起的泡沫表面上,从而与母液分离，此即为浮选分离。
23. 化学形态: 是指元素以某种离子或分子存在的实际形式，它包括元素的价态、化合态、无机态和有机态、结合态和结构态等几个方面。
24. 超临界区域：在压温图中，高于临界温度和临界压力的区域称为超临界区。
25. 超临界流体：温度及压力均处于临界点以上的液体叫超临界流体(supercritical fluid，简称SCF)。
26. 微波萃取:是指在微波能的作用下，用溶剂将样品基体中的待测组分溶出的过程。
27. 电导分析: 根据溶液的电导来进行分析的方法.
28. 电位分析: 根据电池电动势（两个电极之间的电位差）而建立起来的分析方法，称为电位分析.
29. 电解分析: 根据电解后在电极上分析出的被测物质的重量而建立起来的分析方法，称为电解分析
30. 库仑分析: 根据电解过程中所消耗的电量来进行分析的方法，称为库仑分析.
31. 伏安(极谱)分析: 根据电解过程中，电流与电压曲线而建立起来的分析方法，称为伏安法，伏安法中使用滴汞电极的，称为极谱分析。在环境有机污染物中，极谱分析及溶出伏安法应用较为广泛。
32. 优先污染物与优先监测: 在环境监测中，对众多污染物进行分级排序，从中筛选出潜在危险大的作为控制对象，提出一份控制名单，把优先选择的有毒污染物称为环境优先污染物，简称为优先污染物，对优先污染物进行的监测称为优先监测。
33. 特征谱线:

选择及填空
1. 影响空白值的因素有：实验用水质量、试剂纯度、器皿洁净程度、计量仪器性能及环境条件、分析人员的操作水平和经验等.
2. 选择标准物质的原则: 标准物质的基体组成, 标准物质浓度水平的选择, 取样量的考虑, 标准物质的物理形态和表面状态的选择
3. 准确度:加标回收率(空白和加标)

4. 回收率的RSD一般应为2％以内。加标量应与样品中待测物质的浓度水平相等或相近，一般为样品含量的0.5～2倍，在任何情况下，加标量不能大于样品中待测物含量的3倍。
5. 痕量分析方法的评价: 检出限、定量限、灵敏度、准确度、精密度、选择性、线性与范围、重现性、耐用性等
6. 定量限反映了分析方法测定低浓度样品时具有的可靠性。测定
7. 空白值个别样品的分析中, 当空白值低于被测元素量1/10，且测量的重现性较好时，可以从分析结果中减去它而得到校正值。
若分析空白明显地超过正常值表明本次分析测定过程中有严重的玷污，平行样品的测定结果不可靠。
空白值测定时,控制空气污染措施: A.在密闭的空间内操作；B.在洁净的空间内操作；C.在密闭的操作箱内操作. 容器设备等引起的玷污及控制:A.应选用高纯、惰性材料制成的器皿; B.运用合适的清洗技术。
9. 痕量分析的容器和材料的特殊要求a.化学稳定性要好； b.纯度要高；c.热稳定性要好
用于痕量分析的材料，其重要性按以下次序递减：
聚四氟乙烯>聚乙烯>石英>铂>硬质玻璃
8. 平均值控制图的使用方法:A. 如果此点位于中心线附近，上下警告限之间的区域内，则测定过程处于控制状态，环境样品分析结果有效；B. 如果此点落在上、下警告限和上、下控制限之间的区域内，提示分析质量开始变劣，应进行初步检查，并采取相应的措施；C如果此点落在上、下控制限之外，表示测定过程失控，测得的数据不可靠，应立即检查原因，予以纠正；D. 如果相邻七点连续上升或连续下降时，表示测定有失控倾向，应立即检查原因，予以纠正。
9. 选择标准物质的原则: 标准物质的基体组成, 标准物质浓度水平的选择, 取样量的考虑, 标准物质的物理形态和表面状态的选择
10. 液-液萃取法的应用及其本质: 1. 萃取基体，让痕量组分留在水相中，将主体成分与待测痕量组分分离； 2. 将待测痕量组分从大体积水相萃取到小体积的有机相中，分离和富集痕量组分。
萃取过程的本质可以简单地理解为物质由亲水性向疏水性的转化。
11. 物质亲水性强弱的规律: A.大多数无机离子都是亲水的；B.含亲水基团越多，亲水性越强； C.含疏水基团越多，分子量越大，疏水性越强。
12. 选择盐析剂的一般原则：A.选用半径小，电荷高的阳离子盐；B.尽量使用高浓度盐析剂，浓度愈高，萃取效果愈好，但不宜使用饱和浓度，否则容易析出结晶，影响操作；C.盐析剂不应有副作用或干扰测定；D.阴离子尽可能具有同离子效应
13. 提高离子色谱分离效果的途径: 1. 降低树脂粒度； 2. 增加柱高;
3. 控制洗脱时的最佳流速； 4. 淋洗剂（洗脱液）的选用
15. 高效离子色谱与离子色谱的差别: 洗脱液和样品注入交换柱中的方式不同，所用的树脂和分离柱的类型不同，检测的手段不同。具有高效高速、高灵敏度等一系列优点。离子色谱特别适合于食品和环境样品中阴离子检测
16. 影响树脂对离子的亲和力因素:A.电荷数.电荷越高，亲和力越大。
　　 B.离子半径.离子半径越大（水合离子半径越小），亲和力越大。
　　 C.离子极化程度.离子极化程度越大，亲和力越大。
17. 金属离子的价数增大亲和力增大: Na+ < Ca2+ < Al3+ < Th4+
离子价数相同时，亲和力大小随着水合离子半径的减少（离子半径增大）而增大。1价离子： Li+ < H+ < Na+ < NH4+ < K+ < Rb+ < Cs+ < Tl+ < Ag+；2价离子：Mg2+ < Zn2+ < Co2+ < Cu2+ < Cd2+ < Ni2+ < Ca2+ < Sr2+ < Pb2+ < Ba2+
稀土元素离子:Lu3+2- < CN- < Br- < C2O42- < NO3- < HSO4- < I- < CrO42- < SO42- < 柠檬酸根
18. 薄层色谱法的特点：快速；分离效率高；灵敏度高；可用浓硫酸或高温灼烧显色；应用面广；试样量较大；斑点易拖尾，Rf的重现性较差。
19.浮选分离的类型: 1. 离子浮选法2. 共沉淀浮选法 3. 溶剂浮选法
20. 影响离子浮选分离效率的主要因素: A.溶液的酸度;:B.表面活性剂的种类和浓度 C. 离子强度D. 络合剂 E. 气泡大小的控制
21.pH值对固相萃取的影响: pH值可以改变目标物/吸附剂的离子化或质子化程度; 而目标物的离子化程度则与pH值有关。

22. 固相萃取的操作步骤:1. 柱预处理;2. 上样; 3.洗去干扰物质; 4.洗脱及收集分析物
23.环境有机污染物分析的一般步骤与方法:采样与制样、提取与富集、分级与净化、定性与定量分析

简答题
一.环境分析化学的任务
1.参与环境结构形式、性质和演化机理的研究，积累大气、水体、土壤、生物和人体背景值；
2.判断污染源造成的环境污染、污染形势、污染速度、污染途径和污染扩散线路，为环境的预测预报提供依据；
3.确定污染物的浓度和污染物在空间的分布模型，找出环境污染最严重的区域所在，提出控制和防治污染的对策，评价防治污染措施的效果；
4.探索污染物的迁移转化、相互反应、转化机制、状态结构的变化和污染效应以及最终归宿等规律；
5.结合地方病、职业病、心血管病、癌症和其他污染病的调查，研究污染物作用物理系统和生物系统的规律、毒性效应，揭示污染物同基质之间相互作用的本性；
6.修改与制定环境质量标准，检查环境质量，为加强环境管理提供测试手段和科学依据。
二. 影响离子浮选分离效率的主要因素
A.溶液的酸度:试液的pH值决定着欲分离痕量组分和表面活性剂的存在形式，从而影响分离效果。
B.表面活性剂的种类和浓度
种类：通常使用一种与待测离子或其络合离子有相反电荷，与它们又有选择性反应的表面活性剂。
浓度：其用量要比化学计算量稍大一点，但不宜超过临界胶束浓度，过量太多的表面活性剂会形成胶束使沉淀溶解。
C.离子强度.溶液中离子强度对泡沫分离有很大的影响。离子强度大时对浮选分离不利，可能是由待测离子和其他离子对表面活性剂产生竞争引起的。
D.络合剂.离子浮选法选择分离金属离子时，可利用其能否与络合剂络合及络合能力的大小来浮选分离
三. 有毒污染物进入环境的途径
1.人类活动产生的废弃物(包括工业废弃物、生活废弃物和商业废弃物)，由于处理不当，而进入环境；
2.化学品生产、排放、运输、贮存、流通、使用过程中，一些有毒化学品及有毒副产物进入环境；
3.一些无毒的化学品进入环境后，因发生光化学反应、生化反应、化学反应等产生有毒的二次产物；
4.环境自身天然释放的有毒化学物质，如亚硝胺，重金属及其化合物等。
四. 极谱法与普通电解的区别（特点）
1.极谱分析中电解池的工作电极为滴汞电极，参比电极为甘汞电极或其它大面积的电极；滴汞电极一般作为负极，特点是表面积很小。
2.极谱分析所用试液的浓度较低，一般为1μg/L～mg/L。
3.在极谱分析的电解过程中，不搅拌溶液；
4.在极谱分析中，电解时通过溶液的电流很小，不超过100μA，所以经电解后溶液的组分和浓度基本上没有显著变化。
5.它是根据记录电解时的电流-电压曲线来进行定量（定性）分析，而电解分析是直接称量在电极上的电解沉积物。
五 极谱曲线形成条件
1.待测物质的浓度要小，快速形成浓度梯度。
2.溶液保持静止，使扩散层厚度稳定，待测物质仅依靠扩散到达电极表面。
3. 电解液中含有较大量的惰性电解质，使待测离子在电场作用力下的迁移运动降至最小。
4. 使用两支不同性能的电极。极化电极的电位随外加电压变化而变化，保证在电极表面形成浓差极化。
六.共沉淀时选择载体所要考虑的因素
1.所生成的沉淀易过滤、易洗涤、易离心；
2.易溶于酸或其它溶剂；
3.具有大的比表面积(与溶液中痕量组分 的接触机会多)，表面吸附的效率高；
4.不干扰待测组分进一步的分析过程，或者必须易于除 去(如通过灼烧、蒸馏法除去)。
5.根据单元素分离或多元素分离选择载体
6.载体用量应尽量小。
七. 定量限与检出限的区别
定量限是定量分析方法实际可能测定的某组分的下限,而检出限是指产生一个能可靠地被检出的分析信号所需要的某元素的最小浓度或含量。
1. 因为当元素在试样中的含量相当于方法的检出限时，虽然能可靠地检测其分析信号，证明该元素在试样中确实存在，但定量测定的误差可能非常大，测量的结果仅具有定性分析的价值。
2. 与检出限不同，定量限不仅受到测定噪声限制，而且还受到空白背景绝对水平的限制，只有当分析信号比噪声和空白背景大到一定程度时才能可靠地分辨与检测出来。噪声和空白背景越高，实际能测定的浓度就越高，说明高的噪声和空白背景值会使定量限变坏。
定量限在数值上总应高于检出限，定量限还称测定限检测下限
八.测定回收率的要求
A. 分析时，一般控制回收率范围应为85％-115％(待测物浓度＞200ug／L)及80%-120％(待测物浓度＜200ug／L)。
B. 测定液要配制成高、中、低三种浓度，每个浓度测定3-5次，求出每种浓度的平均测定值M，且RSD应符合要求。由于预先要准确测定样品空白值或原含有的待测物量，因此也应测定3-5次，求其平均值M0，且RSD应符合要求。
C. 加标后的测定值不得超出方法的测定上限，测定上限指校正曲线直线部分的变曲点相应的浓度值。
九.平均值控制图的绘制
1. 选择浓度和组成尽量与所测环境样品相似的标准样品作为控制样品；
2. 用同一分析方法在短时期内多次(至少20次)测定某一控制样品，如每天做平行样一次，连续做20天；
3. 计算这些结果的平均值X-，总平均值 X-- 和标准偏差S，从而计算出上、下控制限，上、下警告限；
十. 痕量分析标准物质的用途
1. 评价分析结果及分析方法的可靠性；
2. 检验分析仪器的可靠性（精密度、准确度）
3 .作为控制样品用于质量控制；
4. 把标准物质当做工作标准用。
十一.液-液萃取条件的选择及提高萃取选择性的途径
1. 螯合剂.在选择螯合剂时，要考虑3点：A.与待测痕量金属离子生成螯合物的稳定性好；B.螯合剂的分配比小；C.螯合剂与金属离子所形成的螯合物的分配比大。
2. 酸度. 溶液的pH值高，络合剂的分配比就小，有利于与金属离子形成螯合物。但另一方面，对于容易形成羟基配合物和容易水解的金属离子，以及在高pH条件下形成稳定阴离子的金属，随着pH值升高，萃取效率反而小。因此必须根据情况选择和控制酸度.
3. 萃取溶剂.在选择萃取溶剂时，主要考虑金属螯合物在该溶剂中有较大的溶解度。可以根据螯合物的结构，选择结构相似的溶剂。
提高萃取选择性的途径:控制酸度,使用掩蔽剂
十二. 环境样品前处理的目的：
1.浓缩痕量污染物,降低最小检测浓度;
2.除去干扰物,提高测定的精确度和灵敏度;
3.通过化学衍生,提高被测物的灵敏度和选择性;
4.消除对分析系统有害的物质,使仪器保持良好稳定地运行。
十三.共沉淀机理
（1）吸附.在沉淀表面吸附有共同离子的盐。如AgI表面吸附KI。
（2）生成混晶.两种化合物的晶型相同，离子半径差在10～15％以内时，会生成混晶。如在BaSO4结晶中混有铅。
（3）包藏.沉淀迅速生成时，表面吸附的杂质来不及和构成沉淀的离子进行变换而被迅速成长的沉淀包围起来。
(4）后沉淀.某沉淀自溶液生成之后，再此沉淀上慢慢又有别的的沉淀生成。这可以认为是一种广义上的共沉淀。

十四.微波萃取法特点
(1) 试剂用量少，节能、污染小。
(2) 微波萃取可将萃取液瞬间加热到常压沸点以上，提高了溶剂的沸点，又不至于分解目标成分，缩短了萃取时间，提高了萃取效率，因而有利于热敏性物质的萃取。
(3) 选择性好。微波萃取过程中由于可以对萃取物质中不同组份进行选择性的加热，因而能使目标物质直接从基体中分离。
(4) 萃取结果不受物质水分含量影响，回收率高。
(5) 微波萃取的处理批量较大，萃取效率高，省时。与传统的溶剂提取法相比，可节省50％～90％的时间。
(6) 仪器设备简单、低廉，适应面广。
基于以上的优点，微波萃取被誉为绿色分析化学”。
十五.抑制柱的作用
抑制柱的作用:由于用于离子交换分离的淋洗液几乎都是强电介质，其电导一般较待测离子高2个数量级，往往完全掩盖了待测离子的信号。而引入抑制柱可以成功地解决这个问题。抑制柱内所填充的离子交换树脂的电荷与分离柱相反，如分离柱采用阳离子交换树脂，抑制柱便用阴离子交换树脂。分离柱流出的携带待测离子的洗脱液，在检测前先进入抑制拄。当分离阴离子时抑制柱能将淋洗液离子转变为水，降低了来自淋洗液的背景电导率。转变样品中待测阴离子为相应的酸，增加了其电导率（H+离子的离子 淌度为Na+离子的7倍），大大提高了阴离子检测的灵敏度。
7