现代仪器分析简介

1、第十四章 现代仪器分析简介首 页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题答案难题解析 TOP 例14-1 用标准加入法测定血清中锂的含量。锂标准溶液配制：称取1.5988g光谱纯硫酸锂(Li2SO4H2O)移入500mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。取4份0.100mL血清试样分别加入锂标准溶液0.0，10.0，20.0，30.0L, 然后用蒸馏水分别定容到5.00mL。锂原子吸收波长为670.8nm，用锂元素的空心阴极灯，灯电流5mA，缝宽0.5nm，空气-乙炔贫燃火焰测得的吸光度依次为0.201，0.414，0.622，0.835。计算此血清中锂的含量。M(Li2SO4H2O) 为127.9g

2、mol-1解 （1）锂标准溶液浓度cs=0.05000molL-1（2）当加入10.0L锂标准溶液到5.00mL水中（其中含有0.100mL的血清试样），加入的锂浓度为cs1=1.0010-4 molL-1同理计算加入20.0；30.0L浓度分别为2.0010-4 molL-1 ；3.0010-4 molL-1（3）利用实验获得的数据绘出标准加入法测定血清中锂含量的工作曲线（图14-2）。外延曲线与横坐标轴相交，交点至原点的距离为锂的浓度cx=1.0010-4 molL-1。（4）血清中锂的含量 =5.0010-3molL-1图14-2 标准加入法例14-2 用荧光法测定复方炔诺酮片中炔雌醇（

3、一种合成雌激素）的含量，取供试品20片，研细后溶于无水乙醇中并稀释至250.0mL，过滤，取滤液5.00mL，稀释至10.00mL，在激发波长185nm和发射波长307nm处测定荧光强度为61。如果炔雌醇标准品的乙醇溶液质量浓度为1.4gmL-1在相同测定条件下荧光强度为65，计算出每片药中炔雌醇的含量。解 比例法计算公式： cx=将已知代入上式： cx=1.3gmL-1每片药中炔雌醇的含量=32g例14-3 组份A 和B在一根30cm 柱上分离，其保留时间分别为16.40和17.63min；峰低宽分别为1.11和1.21min。试计算：分离度R；柱子的平均塔板数N；板高H。解 将已知数据代入

4、（14.9），（14.8），（14.7）式：= N =16()2 = 16 =3.44103 H =8.7210-3cm例14-4 用气相色谱法测定止痛药膏中樟脑的含量。内标物为水合萜烯。若取45.2mg樟脑和2.00mL 6.00mgmL-1的水合萜烯用CCl4溶剂稀释到25.00mL制成标准溶液。当进样量约为2L ，火焰离子检测器响应值对樟脑和水合萜烯分别为67.3和19.8。精确称取53.6mg的止痛药膏，CCl4溶剂加热溶解过滤，滤液中加入2.00mL 6.00mgmL-1的水合萜烯，最后用CCl4溶剂定容到25.00mL，2L进样量，火焰离子检测器响应值对樟脑和水合萜烯分别为24.9

5、和13.5。测定的止痛药膏中樟脑的重量百分比（%w/w）是多少？ 解 将待测试样的测定结果代入（14.11）式：= 45.8%学生自测题 TOP 判断题 选择题 填空题 问答题 计算题一、判断题（对的打，错的打，共10分）1. 同一荧光物质的荧光光谱和第一吸收光谱可以呈现良好的镜像对称关系。 ( )2. 荧光分析仪器的检测器应设置在光源-液池的直线上。 ( )3. 一般荧光分析法的灵敏度比吸收光度法的灵敏度要高2-3个数量级。 ( )4. 荧光光谱与激发光的波长无关。 ( )5. 从色谱图上测得组分x和y的保留时间分别为10.52min 和11.36min， 两峰的峰底宽为0.38 min 和

6、0.48 min，可以达到完全分离。 ( )6. 俄国植物学家茨维特用石油醚为冲洗剂，分离植物叶子的色素时是采用液-固色谱法。 ( )7. 用色谱法进行定量分析时，要求混合物中每一个组分都出峰的是内标法。( )8. 在气相色谱法中，用于定量的参数是半峰宽。 ( )9. 在气相色谱法中，用于定性的参数是峰面积。 ( )10. 衡量色谱柱柱效能的指标是分离度。 ( )二、选择题（将每题一个正确答案的标号选出，每题2分，共28分） TOP 1. 原子外层电子由基态跃迁到激发态，或由激发态跃迁回基态所产生的谱线称作 ( ) 。A. 灵敏线 B. 分析线 C. 最后线 D. 共振线 E. 以上均不正确2

7、. 原子吸收法通过测定光源发出的待测元素的( )被原子蒸气吸收后产生的吸光度而定量。A. 灵敏线 B. 分析线 C. 最后线 D. 共振线E. 以上均不正确3. 在原子吸收法中，原子化器中待测元素主要以( )的形式存在。A. 分子 B. 激发态原子 C. 基态原子 D. 离子E. 以上均不正确4. 柱效能可用( )作指标。A. 分离度 B. 涡流扩散系数 C. 分配系数 D. n有效和H有效 E. 以上均不正确5. 气相色谱归一化法要求： ( )A. 所有组分全部出峰 B. 归一化物必须是试样中没有的纯物质C. 以上均不正确 D. 严格定量进样并恒定操作条件E.归一化物可以是试样中存在的物质6

8、. 气相色谱内标法要求 （ ）A. 所有组分全部出峰 B. 内标物必须是试样中没有的纯物质 C. 内标物可以是试样中存在的物质 D. 严格定量进样并恒定操作条件E. 以上均不正确7. 气相色谱外标法要求 （ ）A. 所有组分全部出峰 B. 外标物必须是试样中没有的纯物质C. 以上均不正确 D. 严格定量进样并恒定操作条件E. 外标物可以是试样中存在的物质8. 俄国植物学家茨维特用石油醚为冲洗剂，分离植物叶子的色素时是采用 （ ）A液-液色谱法 B液-固色谱法 C凝胶色谱法D离子交换色谱法9. 在气相色谱法中，用于定量的参数是 （ ）A保留时间 B相对保留值 C半峰宽 D峰面积 E. 以上均不是

9、10. 在气相色谱法中，用于定性的参数是 （ ）A保留时间 B分配比 C半峰宽 D峰面积 E. 以上均不是11. 在气相色谱法中，可以利用文献记载的保留数据定性，目前最有参考价值的是 （ ）A调整保留体积 B相以保留值 C保留指数 D相对保留值和保留指数 E. 以上均不是12. 用色谱法进行定量分析时，要求混合物中每一个组分都出峰的是 （ ）A外标法 B内标法 C归一化法 D内加法 E. 以上均不是13. 衡量色谱柱柱效能的指标是 （ ）A分离度； B容量因子； C塔板数； D分配系数 E. 以上均不是14. 色谱柱选择性的指标是 （ ）A分离度 B容量因子 C相对保留值 D分配系数 E. 以

10、上均不是三、填空题（每空1分，共21分） TOP1色谱法首先对混合物进行 ，然后进行 和 。2按流动相的物态可将色谱法分为 和 。前者的流动相为 ，后者的流动相为 。3高效液相色谱仪的工作过程是：当试样进入进样器时，经进样器的 将试样带入 分离，被分离后的试样按先后顺序进入 ，它将物质的浓度信号变成 ，由记录仪记录下来，即得到一张液相 。4按分离过程原理可将色谱法分为 ， ， 法， 法等。5. 气相色谱仪由 、 、 、 、 和 五个系统组成。四、问答题（20分） TOP1. 试比较气相色谱和液相色谱的异同点。2. 从色谱流出曲线上通常可以获得哪些信息？3. 石墨炉原子化法有何优缺点4. 写出荧

11、光强度与荧光物质浓度之间的关系式，该式的应用前提是什么？五、计算题（21分） TOP1. 采用内标法分析燕麦敌1号试样中燕麦敌的含量时，以正十八烷为内标，称取燕麦敌试样8.12 g,加入正十八烷1.88g,经色谱分析测得峰面积, 。已知燕麦敌以正十八烷为标准的定量校正因子,计算试样中燕麦敌的百分含量。2. 采用氢火焰离子化检测器对C8芳烃异构体样品进行气相色谱分析时，所得实验数据如下：组 份乙 苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯A/mm2120751401050.971.000.960.98计算各组份的百分含量。3. 用气相色谱法分离正戊烷和丙酮，得到色谱数据如下：正戊烷和丙酮的保留时间分别为25.3

12、5min和23.65min，空气峰的保留时间为45s，计算：（1）所用填充色谱柱的有效理论塔板数为多少？（2）如果使两组分的分离度达1.5，,试问需要多长的色谱柱？学生自测答案 TOP一、判断题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 二、选择题1.D 2.D 3.C 4.D 5.A 6.A 7.D 8.B 9.D 10.A 11.D 12.C 13.C 14.C三、填空题1分离、定性、定量 2气相色谱 、液相色谱 、气相 、液相 3溶剂 、色谱柱 、检测器、电信号 、色谱图4分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱、空间排组色谱 5气路系统 、 进样系统 、 分离系统 、 温

13、控系统 、 检测、记录系统四、问答题 略五、计算题1. 2. 乙苯%= 对二甲苯%= 间二甲苯%= 邻二甲苯%=3. (1) = =162.25233.9=8420(2) 完全分离时，R1.5，章后习题答案 TOP1. 原子吸收光谱法是基于自由原子对辐射的吸收，通过选择一定波长的辐射光源，使之正好与某一元素的基态原子和激发态原子跃迁能级相对应。对辐射的吸收导致基态原子数的减少，辐射吸收与基态原子浓度有关，即与待测元素的浓度相关。通过测定辐射的量，可获得待测样品中某元素的含量。2 根据实验数据绘出标准加入法测定镉的工作曲线：从曲线得出被测样品的浓度为0.232gmL-1，肾皮质的镉含量：0.23

14、2gmL-1=22.6gg-13 由（14.1）式： A=kc0325= kcx0.670= kk=1.16Lmg-1cx=0.280 mgL-14 在石墨炉法中常使用特征质量（绝对灵敏度）表示灵敏度：与检测到吸光度A=0.0044（即T=99%）对应的被测物质的质量。 =5.2810-13g5 易挥发的元素如：Hg、As、Cd、Pd、Sb、Se等，则不宜采用干法。6. 可见-紫外分光光度法定量的依据是吸光度与吸光物质浓度的线性关系，所测定的是透射光和入射光的比值（透光率，即I/I）。当增大光强信号时，透射光和入射光强度同时增大，比值不变，对灵敏度的提高没有作用。荧光强度的灵敏度取决于检测器的

15、灵敏度，当光电倍增管被改进增加了倍数，极微弱的荧光也能被检测到，所以可以测定更稀的溶液浓度，由此荧光分析的灵敏度会被提高。因此荧光分析法比一般可见-紫外分光光度法的测定灵敏度高3-4数量级。7. （1）若温度升高，分子运动速度加快，分子间碰撞机会增加，使无辐射增加，降低荧光效率。（2）降低荧光体的浓度，分子间碰撞机会减少，使无辐射减少，提高荧光效率。（3）溶剂的粘度增加时，分子碰撞机会减少，使无辐射减少，提高荧光效率。8. 低浓度时，溶液的荧光强度与溶液中荧光物质的浓度成正比：F = K c。此即荧光定量关系式。条件是ebc,小于0.02，F与浓度无关，为定值。若溶液浓度大时，F值也降低（浓度

16、猝灭），荧光强度与浓度之间不成线性关系。9. 根据实验数据绘出校准曲线：在同样实验条件下测定待测溶液的荧光强度为8.69，从校准曲线上的查出待测溶液浓度为0.0366mmolL-1。10. 有外标法，内标法，归一化法。在被测试样预处理过程中若有部分损失，当我们需要很高的准确度或精密度的分析结果时，应该选择内标法。11. 利用保留时间定性：当色谱分析条件（如柱内填料，柱长，柱温，柱径，柱压，流速，和检测电流等）固定的情况下，某一组分在某一色谱柱滞留的时间是一固定值，通常是对各组分的保留时间与已知组分的标准品比较对照进行定性。12. 高效液相色谱主要优点是可以对那些不易汽化的成分进行分析，所以应用

17、范围广。例如：它可以对生物大分子如：蛋白质、肽类、核酸、糖类进行分离提纯和测定。与气相色谱相比造价高，柱效低。气相色谱具有仪器造价相对低，易于操作，分析效率高和分析速度快的突出优势而被广泛的使用。适用挥发性好易于汽化物质的分析，例如：中草药中的挥发油；有机酸及酯等等植物成分。对于沸点高的药物可以通过衍生化反应转化成沸点低的衍生物，然后再用气相色谱进行分析。常用的有硅烷化、酯化、酰化等。例如脂肪酸需要甲酯化后再进行分析。13. 可由标准溶液求得 Ci% = 100% =400ng=7.14ng/gExercises1. Excitation 367nm; emission 483nm; pH=9