儀器分析總結(jié)習(xí)題

1、第一章 氣象色譜法1. 死時(shí)間tM 2. 保留時(shí)間tR 3. 調(diào)整保留時(shí)間tR 4. 死體積VM 5. 保留體積VR6. 調(diào)整保留體積 7.相對(duì)保留值21 8.標(biāo)準(zhǔn)偏差 9.半峰寬度Y1/2 10.峰底寬度Y1、若一個(gè)溶質(zhì)的分配比為0.2，計(jì)算它在色譜柱流動(dòng)相中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（83.3%）2、在一根色譜柱上分離苯和甲苯，保留時(shí)間分別為2.5和5.5min，死時(shí)間為1min，問(wèn)：甲苯停留在固定相中的時(shí)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(shí)間為30s，求組分A的保留時(shí)間（150s）4、下列哪些參數(shù)改變會(huì)引起相對(duì)保留值變化？ A、柱長(zhǎng) B、相比

2、C、柱溫 D、流動(dòng)相流速5、在氣液色譜中，下列變化對(duì)溶質(zhì)的保留體 積幾乎沒(méi)有影響的是 A、改變載氣流速 B、改變固定液化學(xué)性質(zhì) C、增加柱溫 D、增加柱長(zhǎng) E、增加固定液的量例1 已知某組分峰Y40s，tR=400s。計(jì)算理論塔板數(shù)n。例2 已知一根1米長(zhǎng)的色譜柱，neff1600塊，組份A在柱上的調(diào)整保留時(shí)間為100s，試求A峰的半峰寬和Heff。例3 在一定條件下，兩個(gè)組分的調(diào)整保留時(shí)間分別為85秒和100秒，要達(dá)到完全分離，即R=1.5 。計(jì)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(zhǎng)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(zhǎng)為1.55米時(shí)，兩組分可以得到完全分離。 例2 有一根1m長(zhǎng)的柱子，分離組分1和2得到如圖的色譜圖。圖中橫坐標(biāo)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(yīng)為多少？色譜柱要加到多長(zhǎng)？解：先求出組分2對(duì)組分1的相對(duì)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(duì)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(jìn)入氣相色譜柱得到如下數(shù)據(jù)組分保留時(shí)間/min 峰寬/min空氣丙烯(P)丁烯(B)0.53.54.80.20.81.0計(jì)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(gè)30.0cm柱上的保留時(shí)間分別為16.40和17.63分鐘。不被保留組分通過(guò)該柱的時(shí)間為1.30分鐘，峰寬為1.11和1.21mm，計(jì)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(dá)到1.5分離度所需的柱長(zhǎng)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(shí)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(duì)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(shí)在角鯊?fù)橹险和椋楹湍辰M分的調(diào)整保留時(shí)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(xiàn)值比較，可知該組分為苯。解：先利用峰高乘以半峰寬計(jì)算各峰面積，然后利用歸一化法求各組分質(zhì)量分?jǐn)?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?jǐn)?shù)分別為：苯酚：12.71%; 鄰甲酚：28.58%; 間甲酚：31.54%; 對(duì)甲酚：27.15%例 將純苯與某組分A配成混合液，進(jìn)行氣相色譜分析，苯的樣品量為0.435g時(shí)，峰面積為4.00cm2，組分A的樣品量為0.653g時(shí)的峰面

9、積為 6.50cm2，求組分A以苯為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的相對(duì)校正因子。例一、分析乙醛和丙酮的混合試樣，取1L試樣進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，稱取乙醛4.685g，丙酮3.680g，混合后取1L該混合物進(jìn)行色譜分析，測(cè)得乙醛和丙酮的峰面積分別為38.86cm2 和32.68cm2。計(jì)算試樣中乙醛和丙酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：?jiǎn)吸c(diǎn)校正法。P55公式 標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)色譜峰的半峰寬為2mm，保留時(shí)間為4.5min，死時(shí)間為1min，色譜柱長(zhǎng)為2m，記錄儀紙速為2cm/min，計(jì)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(zhǎng)色譜柱將兩種藥物A和B分離，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：空氣保留時(shí)間30秒，A與B的保留時(shí)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(zhǎng)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(shí)質(zhì)是通過(guò)不斷改變流動(dòng)相的強(qiáng)度，來(lái)調(diào)整混合樣品中個(gè)組分的k值，使所有譜帶都以最佳平均k值

11、通過(guò)色譜柱。流動(dòng)相強(qiáng)度包括溶質(zhì)的極性、pH值和離子強(qiáng)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(guò)溶劑的極性、 pH值和離子強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而不是借改變溫度來(lái)達(dá)到的。2、液相色譜法的流動(dòng)相極性順序，流動(dòng)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(dòng)相極性（NLLC）對(duì)于親水性固定液，采用疏水性流動(dòng)相，即流動(dòng)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(duì)色譜法的特點(diǎn)有正相離子對(duì)色譜法和反相離子對(duì)色譜法之分，后者應(yīng)用廣泛；反相離子對(duì)色譜法解決了難分離混合物的分離問(wèn)題；可借助離子對(duì)的生成引入紫外吸收或發(fā)熒光的基團(tuán)，提高檢測(cè)靈敏度。6、空間排阻色譜法的原理試樣進(jìn)入色譜柱后，隨流動(dòng)相在凝膠外部間隙以及孔穴旁流過(guò)。太大分子不能進(jìn)入，直接通過(guò)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(jìn)，有些空穴不能進(jìn)；小分子可進(jìn)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(dòng)相選擇對(duì)分離基本無(wú)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(dāng)?shù)倪x擇（吸附色譜）；離子對(duì)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(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷，只有電子能級(jí)躍遷，原子的各個(gè)能級(jí)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(guò)程不但存在電子能級(jí)，還包括振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)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(cè)元素原子回到基態(tài)時(shí)發(fā)射的特征譜線對(duì)待測(cè)元素進(jìn)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(jí)向低能級(jí)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(yǔ)：共振線：在所有原子譜線中，凡是由各個(gè)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(dāng)元素含量減小到最低時(shí)，仍然堅(jiān)持到最后出現(xiàn)的譜線。含量低時(shí)，最后線為靈敏線，含量高時(shí)不一定。分析線：用來(lái)進(jìn)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(jí)很多并且不同元素的結(jié)構(gòu)是不同的，因此對(duì)特定元素的原子或離子可產(chǎn)生一系不同波長(zhǎng)的特征光譜，通過(guò)識(shí)別待測(cè)元素的特征譜線存在與否進(jìn)行定性分析。定量原理：待測(cè)元素?cái)?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(qiáng)，據(jù)此可進(jìn)行-定量分析。6、選擇合適的激發(fā)光源某經(jīng)濟(jì)作物植物體進(jìn)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(shuō)明AB、BC、CD段的曝光情況，

16、并寫(xiě)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(biāo)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(guò)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(shí)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(jí)線，且隱約能發(fā)現(xiàn)一根 9 級(jí)線，但未找到其它任何 8 級(jí)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(jí)線，又有 9 級(jí)線，該元素必存在(3) 未發(fā)現(xiàn) 8 級(jí)線

17、，因而不可能有該元素(4) 不能確定2、 用發(fā)射光譜進(jìn)行定量分析時(shí)，乳劑特性曲線的斜率較大，說(shuō)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(duì)黑度差, c-濃度, I-分析線強(qiáng)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(jìn)行定量分析時(shí)，乳劑特性曲線的斜率較大，說(shuō)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(cè)基態(tài)原子對(duì)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(duì)應(yīng)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(chǎng)致變寬、自吸效應(yīng)4、根據(jù)愛(ài)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(qiáng)度，表示的是每個(gè)原子中能被入射光 激發(fā)的平均電子數(shù)。對(duì)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(cè)得的吸光度為（ ）A. 溶液對(duì)光源輻射的峰值吸收 B.原子對(duì)光源輻射的峰值吸收

20、C.待測(cè)元素基態(tài)原子對(duì)光源輻射的峰值吸D.待測(cè)元素基態(tài)原子對(duì)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(yuǎn)多于基態(tài)原子數(shù) C. 基態(tài)原子數(shù)遠(yuǎn)多于激發(fā)態(tài)原子數(shù) D. 無(wú)規(guī)律3. 在原子吸收分光光度法中，原子蒸氣對(duì)共振輻射的吸收程度與 （ ） A. 與入射光強(qiáng)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(cè)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?yàn)锳. 扣除背景吸收 B. 增加測(cè)定靈敏度 C. 測(cè)定被測(cè)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(cè)得的吸光度（ ）A.與被測(cè)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(cè)元素濃度成正比 D. 幾乎為零6、原子吸收分光光度計(jì)的構(gòu)造構(gòu)成光源、原子化器、分光系統(tǒng)、檢測(cè)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(yuǎn)小于吸收線半寬度的光源，如空心陰極燈。作用：提供待測(cè)元素的特征光譜；獲得較高的靈敏度和準(zhǔn)確度。工作原理：8、原子化器種類及特點(diǎn)：（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(dá)90%；可直接測(cè)定粘度較大的試樣或固體試樣；整個(gè)原子化過(guò)程是在一個(gè)密閉的配有冷卻裝置中進(jìn)行，較安全；因采用人工加樣

22、，精密度不高，裝置復(fù)雜。1、石墨爐原子吸收法與火焰法相比，其優(yōu)點(diǎn)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(cè)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(cè)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(cè)元素的原子 D. 火焰中待測(cè)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(cè)試液基體相似的標(biāo)準(zhǔn)溶液，這是最常用的方法。當(dāng)配制其基體與試液相似的標(biāo)準(zhǔn)溶液確有困難時(shí)

23、，須采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。當(dāng)被測(cè)元素在試液中的濃度較高時(shí)，可用稀釋溶液的方法。（2） 化學(xué)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(hù)劑加入緩沖劑化學(xué)分離法（3） 有機(jī)溶劑的影響一填空、原子分光光度計(jì)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(yáng)極一般是（），而陰極材料是（） ，管內(nèi)通常充有（）鎢棒，待測(cè)元素的金屬或合金，低壓惰性氣體5、原子吸收過(guò)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(shuō)法錯(cuò)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(duì)鈣的干擾，可加入EDTA絡(luò)合劑，將Ca形成EDTA-Ca絡(luò)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(hù)劑 B、釋放劑 C、消電離劑 D、緩沖劑7、原子吸收分析對(duì)光源進(jìn)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(jì)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(dá)90%以上；（3）靈敏度不同。前者低后者高。（4）基體效應(yīng)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(shí)，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(shí)發(fā)射線的輪廓可看作