儀器分析總結(jié)習題

1、第一章 氣象色譜法1. 死時間tM 2. 保留時間tR 3. 調(diào)整保留時間tR 4. 死體積VM 5. 保留體積VR6. 調(diào)整保留體積 7.相對保留值21 8.標準偏差 9.半峰寬度Y1/2 10.峰底寬度Y1、若一個溶質(zhì)的分配比為0.2，計算它在色譜柱流動相中的質(zhì)量分數(shù)（83.3%）2、在一根色譜柱上分離苯和甲苯，保留時間分別為2.5和5.5min，死時間為1min，問：甲苯停留在固定相中的時間是苯的幾倍？ 甲苯的分配系數(shù)是苯的幾倍？ (3,3)3、某色譜條件下，組分A的分配比為4，死時間為30s，求組分A的保留時間（150s）4、下列哪些參數(shù)改變會引起相對保留值變化？ A、柱長 B、相比

2、C、柱溫 D、流動相流速5、在氣液色譜中，下列變化對溶質(zhì)的保留體 積幾乎沒有影響的是 A、改變載氣流速 B、改變固定液化學性質(zhì) C、增加柱溫 D、增加柱長 E、增加固定液的量例1 已知某組分峰Y40s，tR=400s。計算理論塔板數(shù)n。例2 已知一根1米長的色譜柱，neff1600塊，組份A在柱上的調(diào)整保留時間為100s，試求A峰的半峰寬和Heff。例3 在一定條件下，兩個組分的調(diào)整保留時間分別為85秒和100秒，要達到完全分離，即R=1.5 。計算需要多少塊有效塔板。若填充柱的塔板高度為0.1 cm，柱長是多少？解： 2,1= 100 / 85 = 1.18 n有效 = 16R2 2,1 /

3、 ( 2,1 -1) 2 = 161.52 (1.18 / 0.18 ) 2 = 1547（塊） L有效 = n有效H有效 = 15470.1 = 155 cm 即柱長為1.55米時，兩組分可以得到完全分離。 例2 有一根1m長的柱子，分離組分1和2得到如圖的色譜圖。圖中橫坐標l為記錄筆走紙距離。若欲得到 R=1.2的分離度，有效塔板數(shù)應為多少？色譜柱要加到多長？解：先求出組分2對組分1的相對保留值r2，1（1）從圖中可以看出，tR2=17min, Y2=1min, 所以； n = 16(tR2/Y2)2 =4624（2） tR1= tR1- tM =14-1=13min tR2=tR2 tM

4、 = 17-1 = 16min（3）相對保留值 = tR2/tR1=16/13 neff=16(tR2/Y)2=4096 Heff=L/neff=3/4096 根據(jù)公式：L=16R2 Heff =16(1.5)2 (16/13)/(16/13-1)2 (3/4096) =0.75m 另一種算法25、 丙烯和丁烯的混合物進入氣相色譜柱得到如下數(shù)據(jù)組分保留時間/min 峰寬/min空氣丙烯(P)丁烯(B)0.53.54.80.20.81.0計算：（1）丁烯的分配比是多少？（2）丙烯和丁烯的分離度是多少？解： （1）kB= tR(B)/tM =(4.8-0.5)/0.5=8.6 (2) R = tR

5、(B)-tR(P)2/(YB+YP)=(4.8-3.5) (1.0+0.8) =1.44例6 已知物質(zhì)A和B在一個30.0cm柱上的保留時間分別為16.40和17.63分鐘。不被保留組分通過該柱的時間為1.30分鐘，峰寬為1.11和1.21mm，計算：(1) 柱的分辨本領(lǐng)；(2) 柱的平均塔板數(shù)；(3) 塔板高度；(4) 達到1.5分離度所需的柱長度。解: (1) R=2(17.63-16.40)/(1.11+1.21)=1.06 (2) nA=16(16.40/1.11)2=3493 nB=16(17.63/1.21)2=3397 nav=(3493+3397)/2=3445 (3) H=L

6、/n=30.0/3445=8.70810-3cm =8.7110-3cm (4) n1/n2=（R1/R2)2 n2=34452.25/1.124=6.90103 L= nH =6.901038.7110-3=60.1cm7 、已知某色譜柱的理論塔板數(shù)為3600,組分A和B在該柱上的保留時間為27mm和30mm，求兩峰的峰底寬和分離度。Y1=27/(3600/16)1/2=1.8 mm Y2=30/(3600/16)1/2=2.0 mm R2(30-27)/(1.8+2)6/3.81.6例8 已知一色譜柱在某溫度下的速率方程的A=0.08cm; B=0.65cm2/s; C=0.003s, 求

7、最佳線速度和最小塔板高H。解: 欲求 u最佳和H最小，要對速率方程微分，即 dH/d d(A+B/ +C)/d -B/ 2+C0 最佳線速: u最佳(B/C)1/2 最小板高: H最小A+2(BC)1/2 可得 最佳(0.65/0.003)1/214.7cm/s H最小0.08+2(0.650.003)1/20.1683cm例題：60時在角鯊烷柱上正己烷，正庚烷和某組分的調(diào)整保留時間分別為262.1s、663.1s、359.4s，求該組分的保留指數(shù)，并確定該組分是什么物質(zhì)。解：由于tR(6)262.1，tR(7)663.1，tR(x）359.4，n6 Ix1006(lg tR(x) lg tR

8、(6)/ (lg tR(7)lg tR(6) 1006（lg359.4lg262.1）/（lg663.1-lg262.1） 644 與文獻值比較，可知該組分為苯。解：先利用峰高乘以半峰寬計算各峰面積，然后利用歸一化法求各組分質(zhì)量分數(shù)。根據(jù)公式A=hY1/2, 求得各組分峰面積分別為：124.16; 249.84; 254.22; 225.4從而求得各組分質(zhì)量分數(shù)分別為：苯酚：12.71%; 鄰甲酚：28.58%; 間甲酚：31.54%; 對甲酚：27.15%例 將純苯與某組分A配成混合液，進行氣相色譜分析，苯的樣品量為0.435g時，峰面積為4.00cm2，組分A的樣品量為0.653g時的峰面

9、積為 6.50cm2，求組分A以苯為標準時的相對校正因子。例一、分析乙醛和丙酮的混合試樣，取1L試樣進行色譜分析，乙醛的峰面積為36.20cm2，丙酮的峰面積為28.19cm2。制備純乙醛和丙酮的標準溶液時，稱取乙醛4.685g，丙酮3.680g，混合后取1L該混合物進行色譜分析，測得乙醛和丙酮的峰面積分別為38.86cm2 和32.68cm2。計算試樣中乙醛和丙酮的質(zhì)量分數(shù)。解：單點校正法。P55公式 標準溶液中：乙醛：s=4.685/(4.685+3.680)=56% 丙酮： s=3.680/(4.685+3.680)=44%所以：樣品中乙醛：i=(56%/38.86)36.20=52.2

10、%丙酮：i=(44% /32.68)28.19=37.9%1、當色譜峰的半峰寬為2mm，保留時間為4.5min，死時間為1min，色譜柱長為2m，記錄儀紙速為2cm/min，計算色譜柱的理論塔板數(shù)，塔板高度以及有效理論塔板數(shù)，有效塔板高度。 2、用一根2米長色譜柱將兩種藥物A和B分離，實驗結(jié)果如下：空氣保留時間30秒，A與B的保留時間分別為230秒和250秒，B峰峰寬為25秒。求該色譜柱的理論塔板數(shù)，兩峰的分離度。若將兩峰完全分離，柱長至少為多少？第二章、高效液相色譜法1、梯度洗脫與程序升溫的區(qū)別梯度洗提的實質(zhì)是通過不斷改變流動相的強度，來調(diào)整混合樣品中個組分的k值，使所有譜帶都以最佳平均k值

11、通過色譜柱。流動相強度包括溶質(zhì)的極性、pH值和離子強度等。它所起的作用與氣相色譜中的程序升溫相仿，所不同的是梯度洗提中溶質(zhì)k值的變化是通過溶劑的極性、 pH值和離子強度來實現(xiàn)的，而不是借改變溫度來達到的。2、液相色譜法的流動相極性順序，流動相極性與樣品洗脫順序的關(guān)系正相色譜固定液極性 流動相極性（NLLC）對于親水性固定液，采用疏水性流動相，即流動相的極性小于固定液的極性。極性小的組分先出柱，極性大的組分后出柱適于分離極性組分。反相色譜固定液極性 甲酰胺 乙腈 甲醇 乙醇 丙醇 丙酮 二氧六環(huán) 四氫呋喃 甲乙酮 正丁醇 乙酸乙酯 乙醚 異丙醚 二氯甲烷氯仿溴乙烷苯四氯化碳二硫化碳環(huán)己烷己烷煤油

12、(最小)。5、離子對色譜法的特點有正相離子對色譜法和反相離子對色譜法之分，后者應用廣泛；反相離子對色譜法解決了難分離混合物的分離問題；可借助離子對的生成引入紫外吸收或發(fā)熒光的基團，提高檢測靈敏度。6、空間排阻色譜法的原理試樣進入色譜柱后，隨流動相在凝膠外部間隙以及孔穴旁流過。太大分子不能進入，直接通過柱子并首先在色譜圖上出現(xiàn)；中等大小分子有些空穴能進，有些空穴不能進；小分子可進入膠孔滲透到顆粒中，在色譜圖上后出現(xiàn)。溶劑分子最小，在色譜圖上最后出現(xiàn)。洗脫次序決定于分子質(zhì)量大小和形狀。適于分離分子質(zhì)量較大的化合物（103105）。1.一般而言，流動相選擇對分離基本無影響的是液固吸附色譜；液液分配；

13、離子交換；（空間排阻）2.選擇合適的高效液相色譜法分離以下物質(zhì)正相色譜；反相色譜；離子交換；分子排阻（1）極性較低化合物 正相色譜（2） 中高極性分子型化合物 反相色譜（3）分子量大于2000的高分子化合物 空間排阻（4）離子型或可離解化合物 離子交換3.分離結(jié)構(gòu)異構(gòu)體，最適當?shù)倪x擇（吸附色譜）；離子對色譜；空間排阻；離子交換 原子發(fā)射光譜法1、 能量次序 2、為什么原子光譜為線狀光譜，分子光譜為帶狀光譜？由于原子光譜不涉及振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷，只有電子能級躍遷，原子的各個能級是量子化的，電子的躍遷也是不連續(xù)的；而分子光譜形成過程不但存在電子能級，還包括振動能級和轉(zhuǎn)動能級的躍遷。而且三者的能量次

14、序是：E電 E振 E轉(zhuǎn)2、 原子發(fā)射光譜儀構(gòu)造光源種類及適用范圍：3、原子發(fā)射光譜法基本原理： 根據(jù)處于激發(fā)態(tài)的待測元素原子回到基態(tài)時發(fā)射的特征譜線對待測元素進行分析的方法。（發(fā)射光譜的產(chǎn)生）：原子的外層電子由高能級向低能級躍遷，多余能量以電磁輻射的形式發(fā)射出去，這樣就得到了發(fā)射光譜。4相關(guān)術(shù)語：共振線：在所有原子譜線中，凡是由各個激發(fā)態(tài)回到基態(tài)所發(fā)射的譜線非共振線：激發(fā)態(tài)與激發(fā)態(tài)之間躍遷所產(chǎn)生的譜線靈敏線：元素的最特征譜線，一般主共振線為靈敏線。最后線：當元素含量減小到最低時，仍然堅持到最后出現(xiàn)的譜線。含量低時，最后線為靈敏線，含量高時不一定。分析線：用來進行定性定量分析的譜線5、定性及定量

15、分析依據(jù)：定性原理：由于原子或離子的能級很多并且不同元素的結(jié)構(gòu)是不同的，因此對特定元素的原子或離子可產(chǎn)生一系不同波長的特征光譜，通過識別待測元素的特征譜線存在與否進行定性分析。定量原理：待測元素數(shù)目越多，其激發(fā)態(tài)原子的密度也越大，發(fā)射的譜線越強，據(jù)此可進行-定量分析。6、選擇合適的激發(fā)光源某經(jīng)濟作物植物體進行元素的定性全分析 直流電弧煉鋼廠爐前12種元素定量分析 高壓火花鋼中錳的定量分析 交流電弧鐵礦石定量全分析 交流電弧頭發(fā)各元素定量分析 交流電弧/ICP水源調(diào)查6種元素(Cr、Mn、Cu、Fe、Zn、Pb )定量分析 ICP7、（6分）下圖為乳劑特性曲線，說明AB、BC、CD段的曝光情況，

16、并寫出黑度S與曝光量H間的線性關(guān)系方程式，指出線性方程中的斜率及其在橫坐標上截距的物理意義。AB段曝光不足，BC段曝光正常，CD段曝光過量。（2分）乳劑特性曲線方程 S = g（lgH - lgHi）（2分）g為線性部分斜率，稱為乳劑的反襯度，表示乳劑在曝光量改變時黑度變化的快慢；（1分）lgHi為線性部分在橫軸上的截矩，Hi稱惰延量，表示感光板的靈敏度。（1分）1、在譜片板上發(fā)現(xiàn)某元素的清晰的 10 級線，且隱約能發(fā)現(xiàn)一根 9 級線，但未找到其它任何 8 級線，譯譜的結(jié)果是 ( )(1) 從靈敏線判斷，不存在該元素(2) 既有 10 級線，又有 9 級線，該元素必存在(3) 未發(fā)現(xiàn) 8 級線

17、，因而不可能有該元素(4) 不能確定2、 用發(fā)射光譜進行定量分析時，乳劑特性曲線的斜率較大，說明 ( )(1) 惰延量大 (2) 展度大 (3) 反襯度大 (4) 反襯度小3、攝譜法原子光譜定量分析是根據(jù)下列哪種關(guān)系建立的？(N0-基態(tài)原子數(shù),S-分析線對黑度差, c-濃度, I-分析線強度, S-黑度) (1) I N0 (2) S lgc (3) I lgc (4) S lgN04、幾種常用光源中，產(chǎn)生自吸現(xiàn)象最小的是 ( )(1) 交流電弧 (2) 等離子體光 (3) 直流電弧 (4) 火花光源5、某攝譜儀剛剛可以分辨 310.0305 nm 及 309.9970 nm 的兩條譜線，則用

18、該攝譜儀可以分辨出的譜線組是 （1）Si 251.61 Zn 251.58 nm; (2) Ni 337.56 Fe 337.57 nm (3) Mn 325.40 Fe 325.395 nm; (4) Cr 301.82 Ce 301.88 nm6、用發(fā)射光譜進行定量分析時，乳劑特性曲線的斜率較大，說明 (1) 惰延量大; (2) 展度大; (3) 反襯度大; (4) 反襯度小 原子吸收光譜法1、原子吸收光譜分析基本原理 原子吸收光譜法是一種基于待測基態(tài)原子對特征譜線的吸收而建立的一種分析方法。2、吸收線輪廓的表示方法表征吸收線輪廓的參數(shù)：中心頻率nO：最大吸收系數(shù)對應的頻率；半寬度nO ：

19、K0/2處的寬度3、 影響譜線寬度的因素（1） 自然變寬 （2）多普勒(Doppler)變寬 （3）碰撞變寬(4)其他因素：場致變寬、自吸效應4、根據(jù)愛因斯坦輻射量子理論,譜線的積分吸收與火焰中基態(tài)原子數(shù)的關(guān)系為：其中：e為電子電荷；m為電子質(zhì)量；c為光速；N0為基態(tài)原子密度； f為振子強度，表示的是每個原子中能被入射光 激發(fā)的平均電子數(shù)。對于給定的元素，f為一常數(shù)。4、 用峰值吸收代替積分吸收的必要條件（1）銳線光源發(fā)射線的中心頻率=原子吸收線的中心頻率（2）發(fā)射線的半寬度 吸收線的半寬度1. 原子吸收光譜法中，測得的吸光度為（ ）A. 溶液對光源輻射的峰值吸收 B.原子對光源輻射的峰值吸收

20、C.待測元素基態(tài)原子對光源輻射的峰值吸D.待測元素基態(tài)原子對光源輻射的積分吸收2在高溫下基態(tài)原子數(shù)與激發(fā)態(tài)原子數(shù)相比A. 幾乎相等 B. 激發(fā)態(tài)原子數(shù)遠多于基態(tài)原子數(shù) C. 基態(tài)原子數(shù)遠多于激發(fā)態(tài)原子數(shù) D. 無規(guī)律3. 在原子吸收分光光度法中，原子蒸氣對共振輻射的吸收程度與 （ ） A. 與入射光強度I0有線性關(guān)系 B. 基態(tài)原子數(shù)N0成正比 C. 激發(fā)態(tài)原子數(shù)Nj成正比 D. 被測物質(zhì)Nj / N0成正比4. 原子吸收分光光度法需用銳線光源，這是因為A. 扣除背景吸收 B. 增加測定靈敏度 C. 測定被測組分的峰值吸收 D. 去除譜線干擾5. 在原子吸收光譜法中，若用連續(xù)光源代替空心陰極燈

21、，測得的吸光度（ ）A.與被測物濃度成正比 B. 與單位體積基態(tài)原子數(shù)成正比C. 與被測元素濃度成正比 D. 幾乎為零6、原子吸收分光光度計的構(gòu)造構(gòu)成光源、原子化器、分光系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等。7、銳線光源定義作用及工作原理銳線光源是發(fā)射線半寬度遠小于吸收線半寬度的光源，如空心陰極燈。作用：提供待測元素的特征光譜；獲得較高的靈敏度和準確度。工作原理：8、原子化器種類及特點：（1）火焰原子化器（2）石墨爐原子化器：需樣量少，靈敏度高。L:幾L；S:0.1-10mg試樣利用率高，原子化效率達90%；可直接測定粘度較大的試樣或固體試樣；整個原子化過程是在一個密閉的配有冷卻裝置中進行，較安全；因采用人工加樣

22、，精密度不高，裝置復雜。1、石墨爐原子吸收法與火焰法相比，其優(yōu)點是（ ） A.靈敏度高 B. 重現(xiàn)性好 C. 分析速度快 D. 背景吸收小2、在原子吸收分析中，測定元素的靈敏度，在很大程度取決于（ ）A.空心陰極燈 B. 原子化系統(tǒng) C. 分光系統(tǒng) D. 檢測系統(tǒng)3、火焰原子吸收光譜法中，吸光物質(zhì)是（ ）A. 火焰中各種原子 B. 火焰中的基態(tài)原子C. 火焰中待測元素的原子 D. 火焰中待測元素的基態(tài)原子4、干擾及其抑制種類及其消除辦法（1）光譜干擾（2）物理干擾（基體干擾）：非選擇性干擾：消除辦法：配制與待測試液基體相似的標準溶液，這是最常用的方法。當配制其基體與試液相似的標準溶液確有困難時

23、，須采用標準加入法。當被測元素在試液中的濃度較高時，可用稀釋溶液的方法。（2） 化學干擾 選擇性干擾：消除辦法：選擇合適的原子化方法 加“消電離劑”加入釋放劑保護劑加入緩沖劑化學分離法（3） 有機溶劑的影響一填空、原子分光光度計采用（ ） 光源，其發(fā)射譜線的半寬度( ) 于吸收線半寬度，且兩者（ ）一致。引起原子吸收線變寬因素主要有自然寬度、( )和（ ）等。其中( )是譜線變寬的最主要因素。多普勒變寬（熱變寬），壓力變寬（碰撞變寬）；多普勒變寬（熱變寬）；空心陰極燈陽極一般是（），而陰極材料是（） ，管內(nèi)通常充有（）鎢棒，待測元素的金屬或合金，低壓惰性氣體5、原子吸收過程中關(guān)于基態(tài)原子數(shù)與激

24、發(fā)態(tài)原子數(shù)關(guān)系的說法錯誤的是（ ）A、基態(tài)原子數(shù)可近似視為原子總數(shù) B、兩者之和即為原子總數(shù) C激發(fā)態(tài)原子數(shù)也有可能等于基態(tài)原子數(shù)D、基態(tài)原子數(shù)大于激發(fā)態(tài)原子數(shù)6、為了消除磷酸鹽對鈣的干擾，可加入EDTA絡合劑，將Ca形成EDTA-Ca絡合物，EDTA-Ca在火焰中易原子化，從而消除了磷酸鹽的干擾，這里的EDTA稱為（ ）A、保護劑 B、釋放劑 C、消電離劑 D、緩沖劑7、原子吸收分析對光源進行調(diào)制，主要是為了消除 ( ) A、光源透射光的干擾 B、原子化器火焰的干擾 C、背景干擾 D、物理干擾8、原子分光光度計中原子化器的作用是什么火焰原子化器和石墨爐原子化器有何區(qū)別？答：作用：提供試樣離子轉(zhuǎn)變成原子蒸氣的能量。二者區(qū)別：（1）原子化原理不同。前者用火焰熱原子化，后者用電熱；（2）原子化效率不同。前者只有10%左右，后者可達90%以上；（3）靈敏度不同。前者低后者高。（4）基體效應不同。前者小后者大。（5）最高溫度不同。前者通常低于后者。9、何謂銳線光源？在原子吸收分光光度分析中為什么要用銳線光源？答：銳線光源是能發(fā)射出譜線半寬度很窄的發(fā)射線的光源。如空心陰極燈。在使用銳線光源時，光源發(fā)射線半寬度很小，并且發(fā)射線與吸收線的中心頻率一致。這時發(fā)射線的輪廓可看作