A. 光学显微镜能分辨出组成物质的分子和原子吗
光学显微镜不能分辨出组成物质的分子和原子。
普通光学显微镜通过提高和改善透镜的性能,使放大率达到1000—1500倍左右,但一直末超过2000倍。这是由于普通光学显微镜的放大能力受光的波长的限制。光学显微镜是利用光线来看物体,为了看到物体,物体的尺寸就必须大于光的波长,否则光就会 “绕”过去。理论研究结果表明,普通光学显微镜的分辨本领不超过0.02微米,有人采用波长比可见光更短的紫外线,放大能力也不过再提高一倍左右。
电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的最小间距来表示。20世纪70年代,透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米)。现在电子显微镜最大放大倍率超过300万倍,而光学显微镜的最大放大倍率约为2000倍,所以通过电子显微镜就能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。
B. 质谱仪都有哪些种类
质谱仪按应用范围分为同位素质谱仪、无机质谱仪和有机质谱仪;
按分辨本领分为高分辨、中分辨和低分辨质谱仪;
按工作原理分为静态仪器和动态仪器。
有机质谱仪
有机质谱仪基本工作原理:以电子轰击或其他的方式使被测物质离子化,形成各种质荷比(m/e)的离子,然后利用电磁学原理使离子按不同的质荷比分离并测量各种离子的强度,从而确定被测物质的分子量和结构。有机质谱仪主要用于有机化合物的结构鉴定,它能提供化合物的分子量、元素组成以及官能团等结构信息。分为四极杆质谱仪、离子阱质谱仪、飞行时间质谱仪和磁质谱仪等。
有机质谱仪的发展很重要的方面是与各种联用仪(气相色谱、液相色谱、热分析等)的使用。它的基本工作原理是:利用一种具有分离技术的仪器,作为质谱仪的"进样器",将有机混合物分离成纯组分进入质谱仪,充分发挥质谱仪的分析特长,为每个组分提供分子量和分子结构信息。
可广泛用于有机化学、生物学、地球化学、核工业、材料科学、环境科学、医学卫生、食品化学、石油化工等领域以及空间技术和公安工作等特种分析方面。
无机质谱仪
无机质谱仪与有机质谱仪工作原理不同的是物质离子化的方式不一样,无机质谱仪是以电感耦合高频放电 (ICP)或其他的方式使被测物质离子化。
无机质谱仪主要用于无机元素微量分析和同位素分析等方面。分为火花源质谱仪、离子探针质谱仪、激光探针质谱仪、辉光放电质谱仪、电感耦合等离子体质谱仪。火花源质谱仪不仅可以进行固体样品的整体分析,而且可以进行表面和逐层分析甚至液体分析;激光探针质谱仪可进行表面和纵深分析;辉光放电质谱仪分辨率高,可进行高灵敏度,高精度分析,适用范围包括元素周期表中绝大多数元素,分析速度快,便于进行固体分析;电感耦合等离子体质谱,谱线简单易认,灵敏度与测量精度很高。
质谱分析法的特点是测试速度快,结果精确。广泛用于地质学、矿物学、地球化学、核工业、材料科学、环境科学、医学卫生、食品化学、石油化工等领域以及空间技术和公安工作等特种分析方面。
同位素质谱仪
同位素质谱分析法的特点是测试速度快,结果精确,样品用量少(微克量级)。能精确测定元素的同位素比值。广泛用于核科学,地质年代测定,同位素稀释质谱分析,同位素示踪分析。
离子探针
离子探针是用聚焦的一次离子束作为微探针轰击样品表面,测射出原子及分子的二次离子,在磁场中按质荷比(m/e)分开,可获得材料微区质谱图谱及离子图像,再通过分析计算求得元素的定性和定量信息。测试前对不同种类的样品须作不同制备,离子探针兼有电子探针、火花型质谱仪的特点。可以探测电子探针显微分析方法检测极限以下的微量元素,研究其局部分布和偏析。可以作为同位素分析。可以分析极薄表面层和表面吸附物,表面分析时可以进行纵向的浓度分析。成像离子探针适用于许多不同类型的样品分析,包括金属样品、半导体器件、非导体样品,如高聚物和玻璃产品等。广泛应用于金属、半导体、催化剂、表面、薄膜等领域中以及环保科学、空间科学和生物化学等研究部门。
C. 有机化学分子式结构分析需要哪些仪器
红外、质谱、氢谱、碳谱,最常用的四大谱,对应的三种仪器:红外、质谱、核磁
D. 在探究分子结构的过程中使用到哪些测量工具
最基本的是针对特定的基团进行滴定,在化学入门实验里有,但现在不是主流了,只出现在少量的企业质检实验室中;
有机分子结构检测经常使用的有:紫外-可见分光光度仪(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、质谱仪(MS)、核磁共振仪(NMR)以及上述仪器联用的装置,在食品、药品、刑侦痕迹检测等都有用到,要求更高可以采用分子束质谱(MBMS)结合真空紫外同步辐射光电离技术确认反应过程中间体;
此外对于复杂混合物还需要薄层色谱(TLC)或凝胶色谱(GPC)进行分离;
如若是较纯的结晶物测试方法很多,比如X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、扫描电子显微镜(SEM)
现代分析测试仪器还有很多都用在探究分子结构的过程中,就看你要干什么以及资金是否充裕了
E. 怎么样能够通过仪器观察一颗 原子 或者分子例如金属分子,非金属分子
扫描隧道显微镜 Scanning Tunneling Microscope 缩写为STM。它作为一种扫描探针显微术工具,扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子。