仪器分析总结习题

第一章气象色谱法1。死时间tM2.tR3.t’R4.死体积VM。保留体积VR6。调整保留体积。相对保留值γ21。标准偏差σY1/2度Y1、若一个溶质的分配比为0.2，计算它在色谱柱流动相中的质量分数（83。3%)22。55.5min问:甲苯停留在固定相中的时间是苯的几倍？甲苯的分配系数是苯的几倍？ （3,3)3、某色谱条件下,组分A的分配比为4，死时间为30s，求组分A的保留时间（150s）4、下列哪些参数改变会引起相对保留值变化?、柱长 、相比 、柱温 、流动相流5、在气液色谱中，下列变化对溶质的保留体积几乎没有影响的是A、改变载气流速 B、改变固定液化学性质C、增加柱D、增加柱长 、增加固定液的量1已知某组分峰Y＝40s，tR=400s.计算理论塔板数n。例2

t 400 )6)f1600A在柱上的调整保留时间为100s, 理 Y 40AHeff

t'Yn 5.54( Y有效

L)2 H 有效 n1/2 有效385100R=1。50。1少？解：γ2,1=100/85=。18n16R2［γ2，1/（γ2，1-1）］2=16×1.52×(1。18/0。18)2=1547(块）21m12l笔走纸距离。若欲得到R=1.2的分离度,有效塔板数应为多少？色谱柱要加到多长？L21m12l笔走纸距离。若欲得到R=1.2的分离度,有效塔板数应为多少？色谱柱要加到多长？解：先求出组分2对组分1的相对保留值r2,1（1）从图中可以看出，tR2=17min,Y2=1min，所以；n=16（tR2/Y2）2=4624（2）t’R1=tR1-tM=14-1=13min t’R2=tR2–tM=17—1=16min（3）相对保留值α=t'R2/t’R1=16/13neff=16（t'R2/Y）2=4096Heff=L/neff=3/4096Heff×(3/4096)=0。75m 另一种算法25、丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据组分保留时间/min峰宽/min空气0.50.2丙烯（P）3。50.8丁烯（B)4。81.0（）丁烯的分配比是多少？）（1）kB=t’R（B）/tM=（4.8-0。5)/0。5=8。6（2)R=［tR(B）-tR(P)]×2/（YB+YP）=(4.8-3.5）×２／（1。0+0。8）=1.446已知物质AB300cm16.4017631.301。111。21mm，计算：(1） 柱的分辨本领；(2） 柱的平均塔板数1.5解：(1）R=2(17.63—16。40)/(1。11+1。21）=1.06（2)nA=16（16.40/1.11）2=3493nB=16(17。63/1.21)2=3397nav=（3493+3397）/2=3445（3)H=L/n=30.0/3445=8.708×10-3cm=8。71×10-3cm（4)n1/n2=（R1/R2)2。25/1.124=6.90×103L=nH=6。90×103×8.71×10—3=60.1cmY1=27/(3600/16）1/2=1。8mm73600,组分AB27mmY1=27/(3600/16）1/2=1。8mmY2=30/（3600/16）1/2=2。0mmR＝2（30—27)/（1。8+2)＝6/3。8＝1。68已知一色谱柱在某温度下的速率方程的A=008cmB=0.65cm2/sC=0.003s,最佳线速度μ和最小塔板高H。解：欲求uHdH/dμ＝d(A+B/μCμ）/dμ＝—B/μ2+C＝0最佳线速： u最佳＝(B/C）1/2最小板高： H最小可得μ最佳。65/0.003）1/2＝14.7cm/sH最小＝0。08+2（0.65×0.003）1/2＝0.1683cm例题：60℃时在角鲨烷柱上正己烷,正庚烷和某组分的调整保留时间分别为262。1s、663。1s、359。4s，求该组分的保留指数，并确定该组分是什么物质。解：由于t（）26。t（7663.，t（）359.4,＝6I＝10［＋lgt（）－lgtR/(lgtR）lgt(6］＝100×［6＋(lg359.4－lg262.1）/（lg663.1—lg262.1）＝644与文献值比较，可知该组分为苯。解：先利用峰高乘以半峰宽计算各峰面积，然后利用归一化法求各组分质量分数。根据公式A=hY1/2,求得各组分峰面积分别为：124.16;249。84；254。22;225。4从而求得各组分质量分数分别为:苯酚:12.71%；邻甲酚：28。58％；间甲酚:31.54％;对甲酚：27。15%从而求得各组分质量分数分别为:例将纯苯与某组分A0435µg4。00cm2A0。653µg6.50cm2A例一、分析乙醛和丙酮的混合试样，取1μL试样进行色谱分析，乙醛的峰面积为36.20cm2，丙酮的峰面积为28。19cm2。制备纯乙醛和丙酮的标准溶液时，称取乙醛解：单点校正法.P55公式4.685g3680g，混合后取1μL38.86cm232.68cm2。计算试样中乙醛和丙酮的质量分数。解：单点校正法.P55公式标准溶液中:乙醛：ωs=4.685/（4。685+3。680）=56%丙酮：ωs=3.680/(4.685+3.680)=44％所以：样品中乙醛：ωi=(56%/38。86）×36。20=52.2％丙酮：ωi=(44％/32。68)×28.19=37。9％12mm4.5min1min2m,记2cm/min塔板高度。22AB30AB230250,B25两峰的分离度.若将两峰完全分离，柱长至少为多少？第二章、高效液相色谱法1、梯度洗脱与程序升温的区别梯度洗提的实质是通过不断改变流动相的强度，来调整混合样品中个组分的k值，使所有谱带都以最佳平均k值通过色谱柱.流动相强度包括溶质的极性、pH值和离子强度等。它所起的作用与气相色谱中的程序升温相仿，所不同的是梯度洗提中溶质k值的变化是通过溶剂的极性、pH值和离子强度来实现的，而不是借改变温度来达到的。2、液相色谱法的流动相极性顺序，流动相极性与样品洗脱顺序的关系正相色谱——固定液极性>流动相极性（NLLC）对于亲水性固定液,采用疏水性流动相，即流动相的极性小于固定液的极性。极性小的组分先出柱,极性大的组分后出柱适于分离极性组分。反相色谱——固定液极性〈流动相极性（RLLC)极性大的组分先出柱,极性小的组分后出柱，适于分离非极性组分。3、液相色谱流动相(正反相色谱定义及区别）液相色谱的流动相又称为淋洗液,洗脱剂。流动相组成改变,极性改变,可显著改变组分分离状况；亲水性固定液常采用疏水性流动相,即流动相的极性小于固定相的极性,称为正相液液色谱法，极性柱也称正相柱。极性组分k大。比较项目正相色谱反相色谱比较项目正相色谱反相色谱固定相极性非（弱）极性流动相非（弱）极性极性流出次序kk流动相极性的影响极性增加,k减小极性增加，k4、液相色谱法流动相的极性顺序。5、离子对色谱法的特点有正相离子对色谱法和反相离子对色谱法之分，后者应用广泛；反相离子对色谱法解决了难分离混合物的分离问题；可借助离子对的生成引入紫外吸收或发荧光的基团,提高检测灵敏度。6、空间排阻色谱法的原理试样进入色谱柱后，随流动相在凝胶外部间隙以及孔穴旁流过.太大分子不能进入，直接通过柱子并首先在色谱图上出现；中等大小分子有些空穴能进,有些空穴不能进;小分子可进入胶孔渗透到颗粒中，在色谱图上后出现。溶剂分子最小，在色谱图上最后出现。洗脱次序决定于分子质量大小和形状。适于分离分子质量较大的化合物（103～105).1.液固吸附色谱；液液分配；离子交换（2。选择合适的高效液相色谱法分离以下物质正相色谱；反相色谱；离子交换；分子排阻极性较低化合物正相色谱中高极性分子型化合物 反相色谱(3）分子量大于2000的高分子化合物 空间排（4）离子型或可离解化合物 离子交3.分离结构异构体，最适当的选择(吸附色谱)；离子对色谱；空间排阻；离子交换原子发射光谱法1、能量次序2、为什么原子光谱为线状光谱,分子光谱为带状光谱？由于原子光谱不涉及振动和转动能级跃迁，只有电子能级跃迁，原子的各个能级是量子化的，电子的跃迁也是不连续的；而分子光谱形成过程不但存在电子能级，还包括振动能级和转动能级的跃迁。EE2、原子发射光谱仪构造光源种类及适用范围：3谱线对待测元素进行分析的方法.（发射光谱的产生)：原子的外层电子由高能级向低能级跃迁，多余能量以电磁辐射的形式发射出去，这样就得到了发光源种类及适用范围：射光谱.4相关术语:共振线：在所有原子谱线中，凡是由各个激发态回到基态所发射的谱线非共振线：激发态与激发态之间跃迁所产生的谱线灵敏线：元素的最特征谱线，一般主共振线为灵敏线.5、定性及定量分析依据：定性原理：由于原子或离子的能级很多并且不同元素的结构是不同的，因此对特定元素的原子或离子可产生一系不同波长的特征光谱，通过识别待测元素的特征谱线存在与否进行定性分析。定量原理:待测元素数目越多,其激发态原子的密度也越大，发射的谱线越强，据此可进行---定量分析。6、选择合适的激发光源某经济作物植物体进行元素的定性全分析 直流电弧炼钢厂炉前12种元素定量分析 高压火花钢中锰的定量分析铁矿石定量全分析交流电弧交流电弧头发各元素定量分析6(Cr、Mn、Cu、Fe、Zn、Pb）定量分析交流电弧/ICPICP7（6）下图为乳剂特性曲线，说明BCCDS量H·AB,BC，CD(2）·乳剂特性曲线方程 S=（lgH—lgHi)（2分)分）·lgHi,Hi（1）1、在谱片板上发现某元素的清晰的10级线，且隐约能发现一根9级线，但未找其它任何8级线，译谱的结果是 ( )（1)从灵敏线判断，不存在该元素（2)既有10级线，又有9级线，该元素必存在(3）未发现8级线，因而不可能有该元素（4)不能确定2、用发射光谱进行定量分析时，乳剂特性曲线的斜率较大，说明（ (1）惰延量大 (2）展度大 （3）反衬度大反衬度小3、摄谱法原子光谱定量分析是根据下列哪种关系建立的？(N0分析线对黑度差,c—浓度,S—黑度(1)I－N0 （2）S－lgc (3）I－lgc （4)S－4、几种常用光源,产生自吸现象最小的是 ( )（1)交流电弧 （2)等离子体光（3）直流电弧（4)火花光源5、某摄谱仪刚刚可以分辨310.0305nm及309。9970nm的两条谱线，则用该摄谱仪可以分辨出的谱线组是（1）Si251。61─Zn251.58nm; Ni337。56─Fe337.57(3)Mn325.40─Fe325.395nm;（4）Cr301.82─Ce301.88nm6、用发射光谱进行定量分析时，乳剂特性曲线的斜率较大，说明（1)惰延量大;（2)展度大；(3)反衬度大； （4)反衬度小原子吸收光谱法1、原子吸收光谱分析基本原理原子吸收光谱法是一种基于待测基态原子对特征谱线的吸收而建立的一种分析方法。2、吸收线轮廓的表示方法表征吸收线轮廓的参数：中心频率O:最大吸收系数对应的频率;半宽度ΔO：K0/23、影响谱线宽度的因素（1）自然变宽(2）多普勒(Doppler)变宽（3）碰撞变宽(4）其他因素：场致变宽、自吸效应4、根据爱因斯坦辐射量子理论，谱线的积分吸收与火焰中基态原子数的关系为：其中:e;mc；N0f、用峰值吸收代替积分吸收的必要条件（1）锐线光源发射线的中心频率=原子吸收线的中心频率（2)发射线的半宽度<<吸收线的半宽度1。原子吸收光谱法中，测得的吸光度为(）A。溶液对光源辐射的峰值吸收 。原子对光源辐射的峰值吸收C.待测元素基态原子对光源辐射的峰值吸D。待测元素基态原子对光源辐射的积分吸收2．在高温下基态原子数与激发态原子数相比A.几乎相等 B.激发态原子数远多于基态原子数C.基态原子数远多于激发态原子数 。无规律3。在原子吸收分光光度法中，原子蒸气对共振辐射的吸收程度与（）A.与入射光强度I0有线性关系 B.基态原子数N0成正比C。激发态原子数Nj成正比 D.被测物质Nj/N0成正比4.原子吸收分光光度法需用锐线光源，这是因为A。扣除背景吸收B.增加测定灵敏度C。测定被测组分的峰值吸收D.去除谱线干扰5。在原子吸收光谱法中，若用连续光源代替空心阴极,测得的吸光度（A。与被测物浓度成正比 B.与单位体积基态原子数成正比C.与被测元素浓度成正比 D.几乎为6、原子吸收分光光度计的构造构成光源、原子化器、分光系统、检测系统等。7、锐线光源定义作用及工作原理锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，如空心阴极灯。作用：提供待测元素的特征光谱；获得较高的灵敏度和准确度.工作原理:8、原子化器种类及特点：火焰原子化器（2)石墨炉原子化器：·需样量少，灵敏度高。L:几μL;S：0。1—10mg·试样利用率高，原子化效率达90%;·可直接测定粘度较大的试样或固体试样；·整个原子化过程是在一个密闭的配有冷却装置中进行，较安全；·因采用人工加样，精密度不高，装置复杂。1、石墨炉原子吸收法与火焰法相比，其优点是（）。灵敏度高 B.重现性好 。分析速度快 D.背景吸收2、在原子吸收分析中，测定元素的灵敏度，在很大程度取决(）A。空心阴极灯 。原子化系统 C.分光系统 。检测系3、火焰原子吸收光谱法中，吸光物质是（）A。火焰中各种原子 。火焰中的基态原子C。火焰中待测元素的原子 D.火焰中待测元素的基态原4、干扰及其抑制种类及其消除办法(1）光谱干扰（2·配制与待测试液基体相似的标准溶液，这是最常用的方法。·当配制其基体与试液相似的标准溶液确有困难时,须采用标准加入法.·当被测元素在试液中的浓度较高时，可用稀释溶液的方法。化学干扰选择性干扰：·选择合适的原子化方法··加入释放剂·保护剂·加入缓冲剂·化学分离法有机溶剂的影响一填空、原子分光光度计采用（）度，且两者（引起原子吸收线变宽因素主要有自然宽度、( ）和( ）等.其中（)是谱线变的最主要因素。，压力变宽（碰撞变宽多普勒变宽（热变宽空心阴极灯阳极一般是（，而阴极材料是（）钨棒，待测元素的金属或合金，低压惰性气体5、原子吸收过程中关于基态原子数与激发态原子数关系的说法错误的是（A、基态原子数可近似视为原子总数 、两者之和即为原子总数CD、基态原子数大于激发态原子数为了消除磷酸盐对钙的干扰可加入EDTA络合剂将Ca形成EDTA-Ca络合物在火焰中易原子化，从而消除了磷酸盐的干扰，这里的EDTA称为（ ）A、保护剂 、释放剂 、消电离剂 、缓冲剂7、原子吸收分析对光源进行调制，主要是为了消除（ )A、光源透射光的干扰B、原子化器火焰的干扰 、背景干扰 、物理干扰8、原子分光光度计中原子化器的作用是什么火焰原子化器和石墨炉原子化器有何区别?答:作用：提供试样离子转变成原子蒸气的能量。二者区别：1090(3）（4)基体效应不同.前者小后者大。（5）最高温度不同。前者通常低于后者.9、何谓锐线光源?在原子吸收分光光度分析中为什么要用锐线光源？答：锐线光源是能发射出谱线半宽度很窄的发射线的光源。如空心阴极灯。在使用锐线光源时，光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的中心频率一致。Kv改变，吸收只限于发射线轮廓内。这样，一定的峰值吸收系数即可测出一定的原子浓度。紫外可见光谱1、电子跃迁类型:σ→σ*跃迁：指处于成键轨道上的σ电子吸收光子后被激发跃迁到σ*反键轨道n→σ＊跃迁：指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁π→π＊跃迁:指不饱和键中的π电子吸收光波能量后跃迁到π＊反键轨道。n→π*nπ＊所需能量ΔΕn→π*〈π→π＊<n→σ*〈σ→σ*2、吸收带种类,不同种类的吸收带特点R带：由n→π*跃迁产生200nm~400nm；吸收强度很弱，εmax＜100Kπ→π＊特点:跃迁所需能量较R210~280max＞104。,K210～700nm,εmaxB是苯环振动及π→π*重叠引起的。特点:在230～270nm之间出现精细结构吸收，又称苯的多重吸收。中等强度吸收。EEE1E2带，也属π→π*E1184nmπεmax＞104；E2203nmBK3Kλmax链状共轭二烯217nm 同环共轭二烯253nm增加一个共轭双+30nm 增加一个环外双每个烷基取+5nm -Cl，—Br+5nm4480nm2cmI0=79.60×10—4mol·L—1I=175,试计算该有色物质的摩尔吸光系数。A=-lgT=lgI0/I=εbcε=1645L·mol—1·cm-15、以波长为λ1C1A1T1波长λ2C2A2，透光度为T2。A1=A2lgT1/lgT2 。A2=A1ε2/ε1 C.A1=A2ε2/ε1。A2=A1lg(T1/T2) E.lgT1/lgT2=C1/C261009535A=—lg5％)71cm。拟出分光光度法测定它们的浓度方程式。物质波长（nm)400500600A001.0B2。000.050C0。601。8008、某钢材中含有钛和钒的过氧化物，可以用分光光度法同时检测出来。将1g该钢材1002.0mg400nm600nm5340.25620mg400nm600nm0.0680.082依据已知条件的吸收系数：1gxmgymg400nm600nmA400A600依据已知条件的吸收系数：A=Kbc依据吸光度的加和性联立方程组:A=Kbc将数据代入解得：样品1：V％=0。052％Ti%=0.141％样品2:V％=0。0726％Ti％=0。656％以下四种化合物，能同时产生BKR吸收带的是(）在下列化合物中， *跃迁所需能量最大的化合物是A。1,3丁二烯 B.戊二烯C.1，3环已二烯 D.2,3二甲基1，3丁二烯（)A.向短波方向移动 。向长波方向移动C。不移动,且吸光度值降低D。不移动，且吸光度值升高4．双波长分光光度计与单波长分光光度计的主要区别在于（）A。光源的种类及个数 B.单色器的个数C。吸收池的个数 。检测器的个数系是（)A.增加、增加、增加 。减小、不变、减小C.减小、增加、减小 。增加、不变、减小6．在紫外可见分光光度法测定,使用参比溶液的作用是（）A。调节仪器透光率的零点B.吸收入射光中测定所需要的光C.调节入射光的光强度 。消除试剂等非测定物质对入射光吸收的影7、某药物的摩尔吸光系数（）很大，则表明（)A。该药物溶液的浓度很大B.光通过该药物溶液的光程很长C。该药物对某波长的光吸收很强D。测定该药物的灵敏度高8、用标准曲线法测定某药物含量时，用参比溶液调节A=0T=100）A.使测量中c—T成线性关系 B.使标准曲线通过坐标原点C.D.使所测吸光度AA红外吸收光谱法1、双原子分子的振动方程当分子发生Δn=1的振动能级跃迁时,吸收红外光的波数和频率符合虎克定律,分别为:（）2、振动转动能级跃迁的能量相当（）A、γ射线 、X射线 、可见光或紫外光 、红外光3、下列哪种分子没有红外活性？( )A、CO2 、H2 、甲醇 、苯4（）（）和（）几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。5、推测C8H8纯液体结构解：1)=1-8/2+8=52）峰归属解：1)=1-8/2+8=52）峰归属6、推测C8H8O结构式8、确定C8H7N结构1）=1+(1-7）/2+8=62）峰归属1）=1+(1-7）/2+8=62）峰归属9、 已知化合物的元素组成为C8H7N解：不饱和度 =1+8+1/2(1—7)=63062