儀器分析課后復(fù)習(xí)題答案

1、第2章氣相色譜分析1. 簡要說明氣相色譜分析的基本原理混合物中的各個(gè)化合物在載氣與固定相發(fā)生相對移動(dòng)過程中，根據(jù)組分與固定相與流動(dòng)相(載氣)的親和力不同而實(shí)現(xiàn)分離的過程，稱為氣相色譜過程，這種親和力包括吸附作用(氣固色譜)、分配作用(氣液色譜)。組分在固定相與流動(dòng)相之間不斷進(jìn)行溶解、揮發(fā)，或吸附、解吸過程而相互分離，然后進(jìn)入檢測器進(jìn)行檢測。2. 氣相色譜儀的基本設(shè)備包括哪幾部分?各有什么作用?氣路系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)以及檢測和記錄系統(tǒng)氣相色譜儀具有一個(gè)讓載氣連續(xù)運(yùn)行管路密閉的氣路系統(tǒng)。進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣裝置和氣化室，其作用是將液體或固體試樣，在進(jìn)入色譜柱前瞬間氣化，然后快速定量地轉(zhuǎn)入

2、到色譜柱中。溫控系統(tǒng)主要作用是使樣品始終處于氣態(tài)狀態(tài)，并可實(shí)現(xiàn)梯度升溫過程，保持樣品具有合適的蒸氣呀、使不同蒸汽壓的樣品實(shí)現(xiàn)梯度升溫條件下的分離。檢測可以依據(jù)組分的特點(diǎn)，檢測分離組分的濃度和量的變化，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。記錄處理系統(tǒng)用來處理、記錄色譜分離化合物的峰信號(hào)，并進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。3. 當(dāng)下列參數(shù)改變時(shí):(1)柱長縮短,(2)固定相改變,(3)流動(dòng)相流速增加,(4)相比減少,是否會(huì)引起分配系數(shù)的改變?為什么?答:分配系數(shù)指某個(gè)組分在色譜分離過程中在固定相與流動(dòng)相之間的濃度之比，當(dāng)色譜過程的固定項(xiàng)羽流動(dòng)相選定時(shí)，每個(gè)組分的分配比是一個(gè)定值，所以，固定相改變會(huì)引起分配系數(shù)的改變，因?yàn)榉峙湎禂?shù)只與組

3、分的性質(zhì)及固定相與流動(dòng)相的性質(zhì)有關(guān)。所以(1)柱長縮短不會(huì)引起分配系數(shù)改變。(2)固定相改變會(huì)引起分配系數(shù)改變。(3)流動(dòng)相流速增加不會(huì)引起分配系數(shù)改變。(4)相比減少不會(huì)引起分配系數(shù)改變。4. 當(dāng)下列參數(shù)改變時(shí):(1)柱長增加,(2)固定相量增加,(3)流動(dòng)相流速減小,(4)相比增大是否會(huì)引起分配比的變化?為什么?答:k=K/b,而b=VM/VS,分配比除了與組分,兩相的性質(zhì),柱溫,柱壓有關(guān)外,還與相比有關(guān),而與流動(dòng)相流速,柱長無關(guān).故:(1)不變化,(2)增加,(3)不改變,(4)減小。5. 試以塔板高度H做指標(biāo),討論氣相色譜操作條件的選擇.解:提示:主要從速率理論(vanDeemereq

4、uation)來解釋,同時(shí)考慮流速的影響,選擇最佳載氣流速.P13-24。(1)選擇流動(dòng)相最佳流速。(2)當(dāng)流速較小時(shí)，可以選擇相對分子質(zhì)量較大的載氣(如N2,Ar)，而當(dāng)流速較大時(shí)，應(yīng)該選擇相對分子質(zhì)量較小的載氣(如H2,He),同時(shí)還應(yīng)該考慮載氣對不同檢測器的適應(yīng)性。(3柱溫不能高于固定液的最高使用溫度，以免引起固定液的揮發(fā)流失。在使最難分離組分能盡可能好的分離的前提下，盡可能采用較低的溫度，但以保留時(shí)間適宜，峰形不拖尾為度。4)固定液用量：擔(dān)體表面積越大，固定液用量可以越高，允許的進(jìn)樣量也越多，但為了改善液相傳質(zhì)，應(yīng)使固定液膜薄一些。（5）對擔(dān)體的要求：擔(dān)體表面積要大，表面和孔徑均勻。粒

5、度要求均勻、細(xì)?。ǖ灰诉^小以免使傳質(zhì)阻力過大）（6）進(jìn)樣速度要快，進(jìn)樣量要少，一般液體試樣0.15uL,氣體試樣0.110mL.（7）氣化溫度：氣化溫度要高于柱溫30-70。6. 試述速率方程中A,B,C三項(xiàng)的物理意義.H-u曲線有何用途?曲線的形狀主要受那些因素的影響?解:參見教材P14-16A稱為渦流擴(kuò)散項(xiàng),B為分子擴(kuò)散項(xiàng)，C為傳質(zhì)阻力項(xiàng)。下面分別討論各項(xiàng)的意義：（1） 渦流擴(kuò)散項(xiàng)A氣體碰到填充物顆粒時(shí)，不斷地改變流動(dòng)方向，使試樣組分在氣相中形成類似“渦流”的流動(dòng)，因而引起色譜的擴(kuò)張。由于A=2入dp,表明A與填充物的平均顆粒直徑dp的大小和填充的不均勻性入有關(guān)，而與載氣性質(zhì)、線速度和組

6、分無關(guān)，因此使用適當(dāng)細(xì)粒度和顆粒均勻的擔(dān)體，并盡量填充均勻，是減少渦流擴(kuò)散，提高柱效的有效途徑。（2） 分子擴(kuò)散項(xiàng)B/u由于試樣組分被載氣帶入色譜柱后，是以“塞子”的形式存在于柱的很小一段空間中，在“塞子”的前后（縱向）存在著濃差而形成濃度梯度，因此使運(yùn)動(dòng)著的分子產(chǎn)生縱向擴(kuò)散。而B=2rDg，r是因載體填充在柱內(nèi)而引起氣體擴(kuò)散路徑彎曲的因數(shù)（彎曲因子），Dg為組分在氣相中的擴(kuò)散系數(shù)。分子擴(kuò)散項(xiàng)與Dg的大小成正比，而Dg與組分及載氣的性質(zhì)有關(guān)：相對分子質(zhì)量大的組分，其Dg小,反比于載氣密度的平方根或載氣相對分子質(zhì)量的平方根，所以采用相對分子質(zhì)量較大的載氣（如氮?dú)猓墒笲項(xiàng)降低，Dg隨柱溫增高而

7、增加，但反比于柱壓。彎曲因子r為與填充物有關(guān)的因素。（3）傳質(zhì)項(xiàng)系數(shù)CuC包括氣相傳質(zhì)阻力系數(shù)Cg和液相傳質(zhì)阻力系數(shù)C1兩項(xiàng)。所謂氣相傳質(zhì)過程是指試樣組分從移動(dòng)到相表面的過程，在這一過程中試樣組分將在兩相間進(jìn)行質(zhì)量交換，即進(jìn)行濃度分配。這種過程若進(jìn)行緩慢，表示氣相傳質(zhì)阻力大，就引起色譜峰擴(kuò)張。對于填充柱：液相傳質(zhì)過程是指試樣組分從固定相的氣液界面移動(dòng)到液相內(nèi)部，并發(fā)生質(zhì)量交換，達(dá)到分配平衡，然后以返回氣液界面的傳質(zhì)過程。這個(gè)過程也需要一定時(shí)間，在此時(shí)間，組分的其它分子仍隨載氣不斷地向柱口運(yùn)動(dòng)，這也造成峰形的擴(kuò)張。對于填充柱，氣相傳質(zhì)項(xiàng)數(shù)值小，可以忽略。由上述討論可見，范弟姆特方程式對于分離條件

8、的選擇具有指導(dǎo)意義。它可以說明，填充均勻程度、擔(dān)體粒度、載氣種類、載氣流速、柱溫、固定相液膜厚度等對柱效、峰擴(kuò)張的影響。用在不同流速下的塔板高度H對流速u作圖，得H-u曲線圖。在曲線的最低點(diǎn)，塔板高度H最?。℉最?。?。此時(shí)柱效最高。該點(diǎn)所對應(yīng)的流速即為最佳流速u最佳，即H最小可由速率方程微分求得：1也田后弋人工IT）9當(dāng)流速較小時(shí)，分子擴(kuò)散（B項(xiàng)）就成為色譜峰擴(kuò)張的主要因素，此時(shí)應(yīng)采用相對分子質(zhì)量較大的載氣（N2,Ar）,使組分在載氣中有較小的擴(kuò)散系數(shù)。而當(dāng)流速較大時(shí)，傳質(zhì)項(xiàng)（C項(xiàng)）為控制因素，宜采用相對分子質(zhì)量較小的載氣（H2,He），此時(shí)組分在載氣中有較大的擴(kuò)散系數(shù)，可減小氣相傳質(zhì)阻力，提

9、高柱效。7 .當(dāng)下述參數(shù)改變時(shí)：（1）增大分配比,（2）流動(dòng)相速度增加，（3）減小相比，（4）提高柱溫，是否會(huì)使色譜峰變窄？為什么？答：（1）保留時(shí)間延長，峰形變寬（2）保留時(shí)間縮短，峰形變窄（3）保留時(shí)間延長，峰形變寬（4）保留時(shí)間縮短，峰形變窄8 .為什么可用分離度R作為色譜柱的總分離效能指標(biāo)？R(2)R(1)2(YiY2)分離度同時(shí)體現(xiàn)了選擇性與柱效能，即熱力學(xué)因素和動(dòng)力學(xué)因素，將實(shí)現(xiàn)分離的可能性與現(xiàn)實(shí)性結(jié)合了起來.9 .能否根據(jù)理論塔板數(shù)來判斷分離的可能性？為什么？答：不能，有效塔板數(shù)僅表示柱效能的高低，柱分離能力發(fā)揮程度的標(biāo)志，而分離的可能性取決于組分在固定相和流動(dòng)相之間分配系數(shù)的差

10、異10 .試述色譜分離基本方程式的含義，它對色譜分離有什么指導(dǎo)意義？答：色譜分離基本方程式如下：1 -1-k、Rn（）（"41k它表明分離度隨體系的熱力學(xué)性質(zhì)（a和k）的變化而變化，同時(shí)與色譜柱條件（n改變）有關(guān)（1）當(dāng)體系的熱力學(xué)性質(zhì)一定時(shí)（即組分和兩相性質(zhì)確定），分離度與n的平方根成正比，對于選擇柱長有一定的指導(dǎo)意義,增加柱長可改進(jìn)分離度,但過分增加柱長會(huì)顯著增長保留時(shí)間,引起色譜峰擴(kuò)張.同時(shí)選擇性能優(yōu)良的色譜柱并對色譜條件進(jìn)行優(yōu)化也可以增加n,提高分離度.(2) 方程式說明,k值增大也對分離有利,但k值太大會(huì)延長分離時(shí)間,增加分析成本.(3) 提高柱選擇性a,可以提高分離度,分

11、離效果越好,因此可以通過選擇合適的固定相,增大不同組分的分配系數(shù)差異,從而實(shí)現(xiàn)分離.11.對擔(dān)體和固定液的要求分別是什么?答:對擔(dān)體的要求;(1) 表面化學(xué)惰性,即表面沒有吸附性或吸附性很弱,更不能與被測物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng).(2) 多孔性,即表面積大,使固定液與試樣的接觸面積較大.(3) 熱穩(wěn)定性高,有一定的機(jī)械強(qiáng)度,不易破碎.(4) 對擔(dān)體粒度的要求,要均勻、細(xì)小，從而有利于提高柱效。但粒度過小，會(huì)使柱壓降低，對操作不利。一般選擇40-60目，60-80目及80-100目等。對固定液的要求:(1) 揮發(fā)性小,在操作條件下有較低的蒸氣壓,以避免流失(2) 熱穩(wěn)定性好,在操作條件下不發(fā)生分解,同時(shí)在

12、操作溫度下為液體.(3) 對試樣各組分有適當(dāng)?shù)娜芙饽芰?否則,樣品容易被載氣帶走而起不到分配作用.(4) 具有較高的選擇性,即對沸點(diǎn)相同或相近的不同物質(zhì)有盡可能高的分離能力.(5) 化學(xué)穩(wěn)定性好,不與被測物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng).擔(dān)體的表面積越大,固定液的含量可以越高.13. 試述“相似相溶”原理應(yīng)用于固定液選擇的合理性及其存在的問題。解：樣品混合物能否在色譜上實(shí)現(xiàn)分離，主要取決于組分與兩相親和力的差別，及固定液的性質(zhì)。組分與固定液性質(zhì)越相近，分子間相互作用力越強(qiáng)。根據(jù)此規(guī)律：(1) 分離非極性物質(zhì)一般選用非極性固定液，這時(shí)試樣中各組分按沸點(diǎn)次序先后流出色譜柱，沸點(diǎn)低的先出峰，沸點(diǎn)高的后出峰。(2) 分

13、離極性物質(zhì)，選用極性固定液，這時(shí)試樣中各組分主要按極性順序分離，極性小的先流出色譜柱，極性大的后流出色譜柱。(3) 分離非極性和極性混合物時(shí)，一般選用極性固定液，這時(shí)非極性組分先出峰，極性組分(或易被極化的組分)后出峰。(4) 對于能形成氫鍵的試樣、如醉、酚、胺和水等的分離。一般選擇極性的或是氫鍵型的固定液，這時(shí)試樣中各組分按與固定液分子間形成氫鍵的能力大小先后流出，不易形成氫鍵的先流出，最易形成氫鍵的最后流出。(5) 對于復(fù)雜的難分離的物質(zhì)可以用兩種或兩種以上的混合固定液。以上討論的僅是對固定液的大致的選擇原則，應(yīng)用時(shí)有一定的局限性。事實(shí)上在色譜柱中的作用是較復(fù)雜的，因此固定液酌選擇應(yīng)主要靠

14、實(shí)踐。14. 試述熱導(dǎo)池檢測器的工作原理。有哪些因素影響熱導(dǎo)池檢測器的靈敏度？解：熱導(dǎo)池作為檢測器是基于不同的物質(zhì)具有不同的導(dǎo)熱系數(shù)。當(dāng)電流通過鎢絲時(shí)、鎢絲被加熱到一定溫度，鎢絲的電阻值也就增加到一定位(一般金屬絲的電阻值隨溫度升高而增加)。在未進(jìn)試樣時(shí)，通過熱導(dǎo)池兩個(gè)池孔(參比池和測量池)的都是載氣。由于載氣的熱傳導(dǎo)作用，使鎢絲的溫度下降，電阻減小，此時(shí)熱導(dǎo)池的兩個(gè)池孔中鎢絲溫度下降和電阻減小的數(shù)值是相同的。在進(jìn)入試樣組分以后，裁氣流經(jīng)參比池，而裁氣帶著試樣組分流經(jīng)測量池，由于被測組分與載氣組成的混合氣體的導(dǎo)熱系數(shù)和裁氣的導(dǎo)熱系數(shù)不同，因而測量池中鎢絲的散熱情況就發(fā)生變化，使兩個(gè)池孔中的兩根

15、鎢絲的電阻值之間有了差異。此差異可以利用電橋測量出來。橋路工作電流、熱導(dǎo)池體溫度、載氣性質(zhì)和流速、熱敏元件阻值及熱導(dǎo)池死體積等均對檢測器靈敏度有影響。15. 試述氫焰電離檢測器的工作原理。如何考慮其操作條件？解：對于氫焰檢測器離子化的作用機(jī)理，至今還不十分清楚。目前認(rèn)為火焰中的電離不是熱電離而是化學(xué)電離，即有機(jī)物在火焰中發(fā)生自由基反應(yīng)而被電離。化學(xué)電離產(chǎn)生的正離子(CHO+、H3O+)和電子(e)在外加150300v直流電場作用下向兩極移動(dòng)而產(chǎn)生微電流。經(jīng)放大后，記錄下色譜峰。氫火焰電離檢測器對大多數(shù)的有機(jī)化合物有很高的靈敏度，故對痕量有機(jī)物的分析很適宜。但對在氫火焰中不電離的元機(jī)化合物例如C

16、OCO、SO、N2、NH3等則不能檢測。16. 色譜定性的依據(jù)是什么?主要有那些定性方法?解:根據(jù)組分在色譜柱中保留值的不同進(jìn)行定性.主要的定性方法主要有以下幾種:(1) 直接根據(jù)色譜保留值進(jìn)行定性(2) 利用相對保留值r21進(jìn)行定性(3) 加入標(biāo)準(zhǔn)品的混合進(jìn)樣法(4) 保留指數(shù)法(5) 包括色譜-質(zhì)譜、色譜-紅外、色譜-核磁共振聯(lián)用在內(nèi)的聯(lián)用技術(shù)(6) 利用選擇性檢測器17 .何謂保留指數(shù)?應(yīng)用保留指數(shù)作定性指標(biāo)有什么優(yōu)點(diǎn)?用兩個(gè)緊靠近待測物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)物(一般選用兩個(gè)相鄰的正構(gòu)烷烴)標(biāo)定被測物質(zhì)，并使用均標(biāo)度（即不用對數(shù)），用下式定義:Z, Z+1為正構(gòu)烷煌X為保留值（tR'，Vr&#

17、39;,或相應(yīng)的記錄紙距離），下腳標(biāo)i為被測物質(zhì),的碳原子數(shù)，Xz<Xi<Xz+1,Iz=Zx100優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確度高，可根據(jù)固定相和柱溫直接與文獻(xiàn)值對照而不必使用標(biāo)準(zhǔn)試樣18 .色譜定量分析中，為什么要用定量校正因子？在什么條件下可以不用校正因子？解：色譜定量分析是基于被測物質(zhì)的量與其峰面積的正比關(guān)系。但是由于同一檢測器對不同的物質(zhì)具有不同的響應(yīng)值，所以兩個(gè)相等量的物質(zhì)得出的峰面積往往不相等，這樣就不能用峰面積來直接計(jì)算物質(zhì)的含量。為了使檢測器產(chǎn)生的響應(yīng)訊號(hào)能真實(shí)地反映出物質(zhì)的含量，就要對響應(yīng)值進(jìn)行校正，因此引入“定量校正因子”。在利用歸一化法分析校正因子相同的物質(zhì)，如同系物中沸點(diǎn)相

18、近的組分測定，可不考慮校正因子；同時(shí)使用內(nèi)標(biāo)和外標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法時(shí)，可以不必測定校正因子。19 .有哪些常用的色譜定量方法？試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)和使用范圍？1 .外標(biāo)法外標(biāo)法是色譜定量分析中較簡易的方法.該法是將欲測組份的純物質(zhì)配制成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。使?jié)舛扰c待測組份相近。然后取固定量的上述溶液進(jìn)行色譜分析.得到標(biāo)準(zhǔn)樣品的對應(yīng)色譜團(tuán)，以峰高或峰面積對濃度作圖.這些數(shù)據(jù)應(yīng)是個(gè)通過原點(diǎn)的直線.分析樣品時(shí)，在上述完全相同的色譜條件下，取制作標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)同樣量的試樣分析、測得該試樣的響應(yīng)訊號(hào)后.由標(biāo)誰曲線即可查出其百分含量.此法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，因而適用于工廠控制分析和自動(dòng)分析；但結(jié)果的準(zhǔn)確度取決于進(jìn)樣量的

19、重現(xiàn)性和操作條件的穩(wěn)定性.2 .內(nèi)標(biāo)法當(dāng)只需測定試樣中某幾個(gè)組份.或試樣中所有組份不可能全部出峰時(shí)，可采用內(nèi)標(biāo)法.具體做法是：準(zhǔn)確稱取樣品，加入一定量某種純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物，然后進(jìn)行色譜分析.根據(jù)被測物和內(nèi)標(biāo)物在色譜圖上相應(yīng)的峰面積（或峰高）和相對校正因子.求出某組分的含量.內(nèi)標(biāo)法是通過測量內(nèi)標(biāo)物與欲測組份的峰面積的相對值來進(jìn)行計(jì)算的，因而可以在一定程度上消除操作條件等的變化所引起的誤差.內(nèi)標(biāo)法的要求是：內(nèi)標(biāo)物必須是待測試樣中不存在的；內(nèi)標(biāo)峰應(yīng)與試樣峰分開，并盡量接近欲分析的組份.內(nèi)標(biāo)法的缺點(diǎn)是在試樣中增加了一個(gè)內(nèi)標(biāo)物，常常會(huì)對分離造成一定的困難。3 .歸一化法歸一化法是把試樣中所有組份的含量之

20、和按100%計(jì)算，以它們相應(yīng)的色譜峰面積或峰高為定量參數(shù).通過下列公式計(jì)算各組份含量：由上述計(jì)算公式可見,產(chǎn)生可測量的色譜峰.使用這種方法的條件是:經(jīng)過色譜分離后、 樣品中所有的組份都要能該法主要優(yōu)點(diǎn)是：簡便、準(zhǔn)確；操作條件(如進(jìn)樣量，流速等變化時(shí)，對分析結(jié)果影響較小.這種方法常用于常量分析，尤其適合于進(jìn)樣量很少而其體積不易準(zhǔn)確測量的液體樣品.20 .在一根2m長的色譜柱上，分析一個(gè)混合物，得到以下數(shù)據(jù)：苯、甲苯及乙苯的保留時(shí)間分別為120“，2'2”及3'1"；半峰寬為0.211cm,0.291cm,0.409cm,已知記錄紙速為1200mm.h-1,求色譜柱對每種

21、組分的理論塔板數(shù)及塔板高度。解：三種組分保留值用記錄紙上的距離表示時(shí)為：苯：(1+20/60)X(1200/10)/60=2.67cm甲苯：(2+2/60)X2=4.07cm故理論塔板數(shù)夕塔板高度分別算5.54(二5)25.54(2穌Y1/20.211乙苯：(3+1/60)X2=6.03cmY1/887.09H苯L/n2/887.090.00225(m)0.23cm甲苯和乙苯分別為：1083.7,0.18cm;1204.2,0.17cm21 .解：(1)從圖中可以看出，tR2=17min,Y2=1min,所以；n=16(-tR2/Y2)2=16X172=4624(2)t'R1=tR1-

22、tm=14-1=13mint"R2=tR2tm=17-1=16min相對保留值a=t'R2/t'r1=16/13=1.231根據(jù)公式：L=16R2(1.231/(1.231-1)2&通常對于填充柱，有效塔板高度約為0.1cm,代入上式，得：L=102.2cm?1m22.分析某種試樣時(shí)，兩個(gè)組分的相對保留值 長的色譜柱才能完全分離？r 21=1.11,柱的有效塔板高度 H=1mm需要多解：根據(jù)公式1 -(1)4 H H eff,得L=3.665m25題解：(1) kB= tR(B)/t m =(4.8-0.5)/0.5=8.6(2) R = tR(B)-t R(

23、P) X 2/(Y b+Yp)=(4.8- 3.5) X2 / (1.0+0.8) =1.4426.某一氣相色譜柱，速率方程中A, B, C的值分別為0.15cm, 0.36cm 2.s-1 和 4.3 X10-2s,計(jì)算最佳流速和最小塔板高度。解：uopt = (B/C) 1/2 =(0.36/4.3Hnin= A + 2(BC) 1/2 = 0.15 + 2x 10 -2)1/2=2.89cm.s -1x (0.36X4.3 X 10 -2)1/2= 0.40cmAfrmi % n is 100%AUi 1orhfmi %100%hfishi 127.解:將有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式得:I = (l

24、og14.8-10g13.3)/(log17.3-10g13.3)+8X 100=840.6428.方法同上29.解：根據(jù)公式:Wimm,100% - 100%m甲A fi214 0.74A i 100% Afi4 4.5 1.00 4 278 1.00 4 77 1.05 4 250 1.28 47.3 1.362471.168故：CH4, CO2, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：WCH4 =(214X0.74 X 4/2471.168 ) X100%=25.63% wco2=(4.5 X 1.00 X 4/2471.168 ) X 100% =0.73%wc

25、2H4 =(278 X4 X 1.00/2471.168) X100% =45.00%WC2H6 =(77 X 4 X 1.05/2471.168 ) X100% =13.09%WC3H6 = (250 X 1.28 /2471.168) X 100%=12.95%WC3H8 =(47.3 X 1.36/2471.68 ) X 100%=2.60% 30.A fi msW s 100%A5fsm及 f' 1/s'求得各組分的校正因子分別為：3.831; 1.779; 1.00; 1.07代入質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式中得到各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：w甲酸= (14.8/133) X (0.

26、1907/1.055) X 3.831 X 100% = 7.71%w乙酸=(72.6/133)X (0.1907/1.055) X 1.779 X 100% = 17.55%w丙酸= (42.4/133)X (0.1907/1.055) X 1.07 X 100% = 6.17%31.解：對甲苯：f甲苯=(hs/hi)X(mi/ms)=180.1X0.5478/(84.4X0.5967)=1.9590同理得：乙苯：4.087;鄰二甲苯：4.115第3章高效液相色譜分析法1. 從分離原理、儀器構(gòu)造及應(yīng)用范圍上簡要比較氣相色譜及液相色譜的異同點(diǎn)。解：二者都是根據(jù)樣品組分與流動(dòng)相和固定相相互作用力

27、的差別進(jìn)行分離的。從儀器構(gòu)造上看，液相色譜需要增加高壓泵以提高流動(dòng)相的流動(dòng)速度，克服阻力。同時(shí)液相色譜所采用的固定相種類要比氣相色譜豐富，分離方式也比較多樣。氣相色譜的檢測器主要采用熱導(dǎo)檢測器、氫焰檢測器和火焰光度檢測器等。而液相色譜則使用紫外檢測器、熒光檢測器及電化學(xué)檢測器等。但是二者均可與MS等聯(lián)用。二者均具分離能力高、靈敏度高、分析速度快，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但沸點(diǎn)太高的物質(zhì)或熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)難以用氣相色譜進(jìn)行分析。而只要試樣能夠制成溶液，既可用于HPLC分析,而不受沸點(diǎn)高、熱穩(wěn)定性差、相對分子量大的限制。2. 液相色譜中影響色譜峰展寬的因素有哪些?與氣相色譜相比較,有哪些主要不同之處?解:

28、液相色譜中引起色譜峰擴(kuò)展的主要因素為渦流擴(kuò)散、流動(dòng)的流動(dòng)相傳質(zhì)、滯留的流動(dòng)相傳質(zhì)以及柱外效應(yīng)。在氣相色譜中徑向擴(kuò)散往往比較顯著，而液相色譜中徑向擴(kuò)散的影響較弱，往往可以忽略。另外，在液相色譜中還存在比較顯著的滯留流動(dòng)相傳質(zhì)及柱外效應(yīng)。3. 在液相色譜中,提高柱效的途徑有哪些?其中最有效的途徑是什么?解:液相色譜中提高柱效的途徑主要有:1 .提高柱內(nèi)填料裝填的均勻性;2 .改進(jìn)固定相：減小粒度;選擇薄殼形擔(dān)體;選用低粘度的流動(dòng)相;適當(dāng)提高柱溫：其中,減小粒度是最有效的途徑.4. 液相色譜有幾種類型?它們的保留機(jī)理是什么?在這些類型的應(yīng)用中,最適宜分離的物質(zhì)是什么?解：液相色譜有以下幾種類型:液-

29、液分配色譜;液-固吸附色譜;化學(xué)鍵合色譜;離子交換色譜;離子對色譜;空間排阻色譜等。其中;液-液分配色譜的保留機(jī)理是通過組分在固定相和流動(dòng)相間的多次分配進(jìn)行分離的?？梢苑蛛x各種無機(jī)、有機(jī)化合物。液-固吸附色譜是通過組分在兩相間的多次吸附與解吸平衡實(shí)現(xiàn)分離的.最適宜分離的物質(zhì)為中等相對分子質(zhì)量的油溶性試樣，凡是能夠用薄層色譜分離的物質(zhì)均可用此法分離?；瘜W(xué)鍵合色譜中由于鍵合基團(tuán)不能全部覆蓋具有吸附能力的載體,所以同時(shí)遵循吸附和分配的機(jī)理,最適宜分離的物質(zhì)為與液-液色譜相同。離子交換色譜和離子色譜是通過組分與固定相間親合力差別而實(shí)現(xiàn)分離的.各種離子及在溶液中能夠離解的物質(zhì)均可實(shí)現(xiàn)分離，包括無機(jī)化合物

30、、有機(jī)物及生物分子，如氨基酸、核酸及蛋白質(zhì)等。在離子對色譜色譜中,樣品組分進(jìn)入色譜柱后,組分的離子與對離子相互作用生成中性化合物,從而被固定相分配或吸附進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分離的.各種有機(jī)酸堿特別是核酸、核苷、生物堿等的分離是離子對色譜的特點(diǎn)?？臻g排阻色譜是利用凝膠固定相的孔徑與被分離組分分子間的相對大小關(guān)系,而分離、分析的方法。最適宜分離的物質(zhì)是：另外尚有手性色譜、膠束色譜、環(huán)糊精色譜及親合色譜等機(jī)理。5. 在液-液分配色譜中，為什么可分為正相色譜及反相色譜？解：采用正相及反相色譜是為了降低固定液在流動(dòng)相中的溶解度從而避免固定液的流失。在正相色譜中常采用親水性固定相或固定液，此時(shí)的流動(dòng)相的極性小于固定相

31、。反相色譜的流動(dòng)相極性大于固定相。6. 何謂化學(xué)鍵合固定相?它有什么突出的優(yōu)點(diǎn)?解:利用化學(xué)反應(yīng)將固定液的官能團(tuán)鍵合在載體表面形成的固定相稱為化學(xué)鍵合固定相.優(yōu)點(diǎn):（1）固定相表面沒有液坑,比一般液體固定相傳質(zhì)快的多。（2）無固定相流失,增加了色譜柱的穩(wěn)定性及壽命。（3）可以鍵合不同的官能團(tuán),能靈活地改變選擇性,可應(yīng)用與多種色譜類型及樣品的分析。（4）有利于梯度洗提,也有利于配用靈敏的檢測器和餾分的收集。7. 何謂化學(xué)抑制型離子色譜及非抑制型離子色譜?試述它們的基本原理。解:在離子色譜中檢測器為電導(dǎo)檢測器,以電解質(zhì)溶液作為流動(dòng)相,為了消除強(qiáng)電解質(zhì)背景對電導(dǎo)檢測器的干擾,通常除了分析柱外,還增加

32、一根抑制柱,這種雙柱型離子色譜法稱為化學(xué)抑制型離子色譜法.例如為了分離陰離子，常使用NaOH§液為流動(dòng)相，鈉離子的干擾非常嚴(yán)重，這時(shí)可在分析柱后加一根抑制柱，其中裝填高容量H+型陽離子交換樹脂，通過離子交換，使NaOH化為電導(dǎo)值很小的H2Q從而消除了背景電導(dǎo)的影響.RHNaOHRNaH2OR H Na XR Na H X但是如果選用低電導(dǎo)的流動(dòng)相（如1X10-45X104M的苯甲酸鹽或鄰苯二甲酸鹽）則由于背景電導(dǎo)較低，不干擾樣品的檢測，這時(shí)候不必加抑制柱，只使用分析柱，稱為非抑制型離子色譜法。8. .何謂梯度洗提？它與氣相色譜中的程序升溫有何異同之處？解：在一個(gè)分析周期內(nèi)，按一定程序

33、不斷改變流動(dòng)相的組成或濃度配比，稱為梯度洗提是改進(jìn)液相色譜分離的重要手段。梯度洗脫與氣相色譜中的程序升溫類似，但是前者連續(xù)改變的是流動(dòng)相的極性、pH或離子強(qiáng)度，而后者改變的溫度。程序升溫也是改進(jìn)氣相色譜分離的重要手段9. .高效液相色譜進(jìn)樣技術(shù)與氣相色譜進(jìn)樣技術(shù)有和不同之處？解：在液相色譜中為了承受高壓，常常采用停流進(jìn)樣與高壓定量進(jìn)樣閥進(jìn)樣的方式，而氣相色譜一般采用直接將樣品諸如色譜珠的方式。10以液相色譜進(jìn)行制備有什么優(yōu)點(diǎn)？解：以液相色譜進(jìn)行制備時(shí)，分離條件溫和，分離檢測中不會(huì)導(dǎo)致試樣被破壞，切易于回收原物11.在毛細(xì)管中實(shí)現(xiàn)電泳分離有什么優(yōu)點(diǎn)？解：毛細(xì)管由于散熱效率很高，可以減少因焦耳熱效

34、應(yīng)造成的區(qū)帶展寬，因而可以采用較高的電壓，克服了傳統(tǒng)電泳技術(shù)的局限，極大地提高分離效率，而且分離時(shí)間縮短，試樣分析范圍寬，檢測限低對于大分子的分離往往比色譜方法具有更高的柱效第7章原子發(fā)射光譜分析1. 攝譜儀由哪幾部分構(gòu)成？各組成部件的主要作用是什么？解：攝譜儀是用來觀察光源的光譜的儀器，主要由照明系統(tǒng)、準(zhǔn)光系統(tǒng)、色散系統(tǒng)及投影系統(tǒng)構(gòu)成。照明系統(tǒng)的作用是將光源產(chǎn)生的光均勻地照明于狹縫上。準(zhǔn)光系統(tǒng)的作用是將通過狹縫的光源輻射經(jīng)過準(zhǔn)光鏡變成平行光束照射在分光系統(tǒng)（色散系統(tǒng)上）。色散系統(tǒng)為棱鏡或光柵，其作用是將光源產(chǎn)生的光分開，成為分立的譜線。投影系統(tǒng)的作用是將攝得的譜片進(jìn)行放大，并投影在屏上以便觀

35、察。在定量分析時(shí)還需要有觀測譜線黑度的黑度計(jì)及測量譜線間距的比長儀。2. 簡述ICP的形成原理及其特點(diǎn)。解：ICP是利用高頻加熱原理。當(dāng)在感應(yīng)線圈上施加高頻電場時(shí)，由于某種原因（如電火花等）在等離子體工作氣體中部分電離產(chǎn)生的帶電粒子在高頻交變電磁場的作用下做高速運(yùn)動(dòng)，碰撞氣體原子，使之迅速、大量電離，形成雪崩式放電，電離的氣體在垂直于磁場方向的截面上形成閉合環(huán)形的渦流，在感應(yīng)線圈內(nèi)形成相當(dāng)于變壓器的次級線圈并同相當(dāng)于初級線圈的感應(yīng)線圈耦合，這種高頻感應(yīng)電流產(chǎn)生的高溫又將氣體加熱、電離，并在管口形成一個(gè)火炬狀的穩(wěn)定的等離子體焰矩。其特點(diǎn)如下：（ 1）工作溫度高、同時(shí)工作氣體為惰性氣體，因此原子化

36、條件良好，有利于難熔化合物的分解及元素的激發(fā)，對大多數(shù)元素有很高的靈敏度。（ 2）由于趨膚效應(yīng)的存在，穩(wěn)定性高，自吸現(xiàn)象小，測定的線性范圍寬。（ 3）由于電子密度高，所以堿金屬的電離引起的干擾較小。（ 4） ICP屬無極放電，不存在電極污染現(xiàn)象。（ 5） ICP的載氣流速較低，有利于試樣在中央通道中充分激發(fā)，而且耗樣量也較少。(6)采用惰性氣體作工作氣體，因而光譜背景干擾少。3. 何謂元素的共振線、靈敏線、最后線、分析線，它們之間有何聯(lián)系？解：由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷所發(fā)射的譜線稱為共振線(resonanceline)。共振線具有最小的激發(fā)電位，因此最容易被激發(fā)，為該元素最強(qiáng)的譜線。靈敏線(sens

37、itiveline)是元素激發(fā)電位低、強(qiáng)度較大的譜線，多是共振線(resonanceline)。最后線(lastline)是指當(dāng)樣品中某元素的含量逐漸減少時(shí)，最后仍能觀察到的幾條譜線。它也是該元素的最靈敏線。進(jìn)行分析時(shí)所使用的譜線稱為分析線(analyticalline)。由于共振線是最強(qiáng)的譜線，所以在沒有其它譜線干擾的情況下，通常選擇共振線作為分析線。4、何為自吸收？它對光譜分析有什么影響？解：在光譜分析中，想象成輻射是從光源發(fā)光區(qū)域中心發(fā)出，當(dāng)光向四周輻射時(shí)，發(fā)光層四周的原子一般比中心原子能級低，那么在向外輻射的過程中，邊緣原子將會(huì)吸收一定的輻射能，而使譜線中心強(qiáng)度減弱，這種現(xiàn)象就是自吸收

38、。譜線越強(qiáng)，自吸越嚴(yán)重，它會(huì)使譜線中央消失，形成自蝕。不同的光源類型，自吸現(xiàn)象也不同，它主要是影響譜線的強(qiáng)度。5、光譜定性分析的基本原理是什么？進(jìn)行光譜定性分析時(shí)可以有哪幾種方法？說明各個(gè)方法的基本原理和使用場合。解：由于各種元素的原子結(jié)構(gòu)不同，在光源的激發(fā)下，可以產(chǎn)生各自的特征譜線，其波長是由每種元素的原子性質(zhì)決定的，具有特征性和唯一性，因此可以通過檢查譜片上有無特征譜線的出現(xiàn)來確定該元素是否存在，這就是光譜定性分析的基礎(chǔ)。進(jìn)行光譜定性分析有以下三種方法：( 1)比較法。將要檢出元素的純物質(zhì)或純化合物與試樣并列攝譜于同一感光板上，在映譜儀上檢查試樣光譜與純物質(zhì)光譜。若兩者譜線出現(xiàn)在同一波長位

39、置上，即可說明某一元素的某條譜線存在。本方法簡單易行，但只適用于試樣中指定組分的定性。2)對于復(fù)雜組分及其光譜定性全分析，需要用鐵的光譜進(jìn)行比較。采用鐵的光譜作為波長的標(biāo)尺，來判斷其他元素的譜線。( 3)當(dāng)上述兩種方法均無法確定未知試樣中某些譜線屬于何種元素時(shí)，可以采用波長比較法。即準(zhǔn)確測出該譜線的波長，然后從元素的波長表中查出未知譜線相對應(yīng)的元素進(jìn)行定性。6.光譜定性分析攝譜時(shí)，為什么要使用哈特曼光闌？為什么要同時(shí)攝取鐵光譜？解：使用哈特曼光闌是為了在攝譜時(shí)避免由于感光板移動(dòng)帶來的機(jī)械誤差，從而造成分析時(shí)攝取的鐵譜與試樣光譜的波長位置不一致。攝取鐵光譜是由于鐵的光譜譜線較多，而且每條譜線的波

40、長都已經(jīng)精確測定，并載于譜線表內(nèi)，因此可以用鐵個(gè)譜線作為波長的標(biāo)尺，進(jìn)而確定其它元素的譜線位置。7、光譜分析中元素標(biāo)準(zhǔn)光譜圖起什么作用？解：標(biāo)準(zhǔn)譜圖下邊為鐵譜圖，緊挨著鐵譜上方準(zhǔn)確地繪出68種元素的逐條譜線并放大20倍。它主要用于對某一元素的定性分析。當(dāng)然這種元素的標(biāo)準(zhǔn)波長譜圖已經(jīng)繪在了標(biāo)準(zhǔn)譜圖上面。8.光譜定量分析的依據(jù)是什么？為什么要采用內(nèi)標(biāo)？簡述內(nèi)標(biāo)法的原理。內(nèi)標(biāo)元素和分析線對應(yīng)具備哪些條件？為什么？解：在光譜定量分析中，元素譜線的強(qiáng)度I與該元素在試木中的濃度C呈下述關(guān)系：I=aCb在一定條件下，a,b為常數(shù)，因此logI=blogC+loga亦即譜線強(qiáng)度的對數(shù)與濃度對數(shù)呈線性關(guān)系，這就

41、是光譜定量分析的依據(jù)。在光譜定量分析時(shí)，由于a,b隨被測元素的含量及實(shí)驗(yàn)條件（如蒸發(fā)、激發(fā)條件，取樣量，感光板特性及顯影條件等）的變化而變化，而且這種變化往往很難避免，因此要根據(jù)譜線強(qiáng)度的絕對值進(jìn)行定量常常難以得到準(zhǔn)確結(jié)果。所以常采用內(nèi)標(biāo)法消除工作條件的變化對測定結(jié)果的影響。用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行測定時(shí)，是在被測元素的譜線中選擇一條譜線作為分析線，在基體元素（或定量加入的其它元素）的譜線中選擇一條與分析線均稱的譜線作為內(nèi)標(biāo)線，組成分析線對，利用分析線與內(nèi)標(biāo)線絕對強(qiáng)度的比值及相對強(qiáng)度來進(jìn)行定量分析。這時(shí)存在如下的基本關(guān)系：logR=log（I1/I2）=b1logC+logA其中A=a1/I2內(nèi)標(biāo)元素和分

42、析線對應(yīng)具備的條件內(nèi)標(biāo)元素與被測元素在光源作用下應(yīng)有相近的蒸發(fā)性質(zhì)；內(nèi)標(biāo)元素若是外加的，必須是試樣中不含或含量極少可以忽略的。分析線對選擇需匹配；兩條原子線或兩條離子線,兩條譜線的強(qiáng)度不宜相差過大。分析線對兩條譜線的激發(fā)電位相近。若內(nèi)標(biāo)元素與被測元素的電離電位相近，分析線對激發(fā)電位也相近，這樣的分析線對稱為“均勻線對”。分析線對波長應(yīng)盡可能接近。分析線對兩條譜線應(yīng)沒有自吸或自吸很小，并不受其它譜線的干擾。內(nèi)標(biāo)元素含量一定的。9 .何謂三標(biāo)準(zhǔn)試樣法？解：三標(biāo)準(zhǔn)試樣法就是將三個(gè)或三個(gè)以上的標(biāo)準(zhǔn)試樣和被分析試樣于同一實(shí)驗(yàn)條件下，在同一感光板上進(jìn)行攝譜。由每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試樣分析線對的黑度差與標(biāo)準(zhǔn)試樣中欲測成

43、分含量c的對數(shù)繪制工作曲線，然后由被測試樣光譜中測得的分析線對的黑度差，從工作曲線中查出待測成分的含量。10 .試述光譜半定量分析的基本原理，適用于何種場合？解：光譜半定量分析主要有三種方法.(1)譜線呈現(xiàn)法，當(dāng)分析元素含量降低時(shí)，該元素的譜線數(shù)目也會(huì)逐漸減少，可以根據(jù)一定實(shí)驗(yàn)條件下出現(xiàn)特征譜線的數(shù)目來進(jìn)行半定量分析.(2)譜線強(qiáng)度比較法.可以將被測元素配制成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列，然后分別與試樣同時(shí)攝譜，并控制相同的攝譜條件，通過比較被測元素的靈敏線與標(biāo)準(zhǔn)試樣中該元素的相應(yīng)譜線的黑度，用目視進(jìn)行比較，進(jìn)行半定量分析.(3)均稱線對法選擇基體元素或樣品中組成恒定的某元素的一些譜線做為待測元素分析線

44、的均稱線對(激發(fā)電位相近的譜線)，通過二者的比較來判斷待測成分的近似含量。11 .解:根據(jù)以上數(shù)據(jù)繪制工作曲線求溶液A,B，C的質(zhì)量濃度.解:以&*=5氏£將時(shí)LogC作圖，即將如下的工作曲根據(jù)圖中查出的相應(yīng)34據(jù)和可求得濃度分別為0.236,0331.0.396m.niL412 .解:辭:根據(jù)繪內(nèi)標(biāo)法制標(biāo)準(zhǔn)曲線的要求，將上頁表格做相應(yīng)的支換如下：logpMgLog(h/DlogPxigLog。、即D0.0212-0.433.021.81.020.334.022.62.001.10.14以噤（1也1"）對logpg作答即得如下頁所示的二作在線.從圖中查得ogp=0.

45、768,故試液中鎂的濃度為5.9ugn】L】第8章原子吸收光譜分析1.簡述原子吸收分光光度法的基本原理，并從原理上比較發(fā)射光譜法和原子吸收光譜法的異同點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)解：AAS是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對特定譜線的吸收作用來進(jìn)行定量分析的方法.AES是基于原子的發(fā)射現(xiàn)象，而AAS則是基于原子的吸收現(xiàn)象.二者同屬于光學(xué)分析方法.原子吸收法的選擇性高，干擾較少且易于克服。由于原于的吸收線比發(fā)射線的數(shù)目少得多，這樣譜線重疊的幾率小得多。而且空心陰極燈一般并不發(fā)射那些鄰近波長的輻射線經(jīng)，因此其它輻射線干擾較小。原子吸收具有更高的靈敏度。在原子吸收法的實(shí)驗(yàn)條件下，原子蒸氣中基態(tài)原于數(shù)比激發(fā)態(tài)原子數(shù)多得多，所以

46、測定的是大部分原子。原子吸收法比發(fā)射法具有更佳的信噪比這是由于激發(fā)態(tài)原子數(shù)的溫度系數(shù)顯著大于基態(tài)原子。2何謂銳線光源？在原子吸收光譜分析中為什么要用銳線光源？解：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。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)射線的輪廓可看作一個(gè)很窄的矩形，即峰值吸收系數(shù)K在此輪廓內(nèi)不隨頻率而改變，吸收只限于發(fā)射線輪廓內(nèi)。這樣，求出一定的峰值吸收系數(shù)即可測出一定的原子濃度。3在原子吸收光度計(jì)中為什么不采用連續(xù)光源(如鎢絲燈或氘燈)，而在分光光度計(jì)中則需要采用連續(xù)光源？解：雖然原子吸收光譜中積分吸收與樣品濃度呈線性關(guān)系

47、，但由于原子吸收線的半寬度很小，如果采用連續(xù)光源，要測定半寬度很小的吸收線的積分吸收值就需要分辨率非常高的單色器，目前的技術(shù)條件尚達(dá)不到，因此只能借助銳線光源，利用峰值吸收來代替而分光光度計(jì)測定的是分子光譜，分子光譜屬于帶狀光譜，具有較大的半寬度，使用普通的棱鏡或光柵就可以達(dá)到要求而且使用連續(xù)光源還可以進(jìn)行光譜全掃描，可以用同一個(gè)光源對多種化合物進(jìn)行測定4原子吸收分析中，若產(chǎn)生下述情況而引致誤差，應(yīng)采用什么措施來減免之？(1)光源強(qiáng)度變化引起基線漂移，(2)火焰發(fā)射的輻射進(jìn)入檢測器(發(fā)射背景)，(3)待測元素吸收線和試樣中共存元素的吸收線重疊.解：(1)選擇適宜的燈電流，并保持燈電流穩(wěn)定，使用

48、前應(yīng)該經(jīng)過預(yù)熱(2) 可以采用儀器調(diào)制方式來減免，必要時(shí)可適當(dāng)增加燈電流提高光源發(fā)射強(qiáng)度來改善信噪比(3) 可以選用其它譜線作為分析線如果沒有合適的分析線，則需要分離干擾元素5原子吸收分析中，若采用火焰原子化法，是否火焰溫度愈高，測定靈敏度就愈高？為什么？解:不是。因?yàn)殡S著火焰溫度升高，激發(fā)態(tài)原子增加，電離度增大，基態(tài)原子減少。所以如果太高，反而可能會(huì)導(dǎo)致測定靈敏度降低。尤其是對于易揮發(fā)和電離電位較低的元素，應(yīng)使用低溫火焰。6石墨爐原子化法的工作原理是什么？與火焰原子化法相比較，有什么優(yōu)缺點(diǎn)？為什么？解:石墨爐原子化器是將一個(gè)石墨管固定在兩個(gè)電極之間而制成的,在惰性氣體保護(hù)下以大電流通過石墨管

49、,將石墨管加熱至高溫而使樣品原子化.與火焰原子化相比,在石墨爐原子化器中,試樣幾乎可以全部原子化,因而測定靈敏度高對于易形成難熔氧化物的元素,以及試樣含量很低或試樣量很少時(shí)非常適用.缺點(diǎn):共存化合物的干擾大,由于取樣量少,所以進(jìn)樣量及注入管內(nèi)位置的變動(dòng)會(huì)引起誤差,因而重現(xiàn)性較差.7說明在原子吸收分析中產(chǎn)生背景吸收的原因及影響，如何避免這一類影響？解:背景吸收是由于原子化器中的氣態(tài)分子對光的吸收或高濃度鹽的固體微粒對光的散射而引起的,它們屬于一種寬頻帶吸收.而且這種影響一般隨著波長的減短而增大,同時(shí)隨著基體元素濃度的增加而增大,并與火焰條件有關(guān).可以針對不同情況采取不同的措施,例如火焰成分中OH

50、,CH,CO等對光的吸收主要影響信號(hào)的穩(wěn)定性，可以通過零點(diǎn)調(diào)節(jié)來消除，由于這種吸收隨波長的減小而增加，所以當(dāng)測定吸收波長位于遠(yuǎn)紫外區(qū)的元素時(shí)，可以選用空氣H2,Ar-H2火焰對于火焰中金屬鹽或氧化物、氫氧化物引起的吸收通常利用高溫火焰就可消除。有時(shí)，對于背景的吸收也可利用以下方法進(jìn)行校正：(1)鄰近線校正法;(2)用與試液組成相似的標(biāo)液校正；(3)分離基體8背景吸收和基體效應(yīng)都與試樣的基體有關(guān)，試分析它們的不同之處解：基體效應(yīng)是指試樣在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)過程中任何物理因素的變化對測定的干擾效應(yīng)。背景吸收主要指基體元素和鹽分的粒子對光的吸收或散射，而基體效應(yīng)則主要是由于這些成分在火焰中蒸發(fā)或離解時(shí)需要消

51、耗大量的熱量而影響原子化效率，化效率等因素的影響。表面張力、霧9應(yīng)用原子吸收光譜法進(jìn)行定量分析的依據(jù)是什么？進(jìn)行定量分析有哪些方法？試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)解：在一定的濃度范圍和一定的火焰寬度條件下，當(dāng)采用銳線光源時(shí)，溶液的吸光度與待測元素濃度成正比關(guān)系，這就是原子吸收光譜定量分析的依據(jù)。常用兩種方法進(jìn)行定量分析：(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線法：該方法簡便、快速，但僅適用于組成簡單的試樣。(2)標(biāo)準(zhǔn)加入法：本方法適用于試樣的確切組分未知的情況。不適合于曲線斜率過小情況。10保證或提高原子吸收分析的靈敏度和準(zhǔn)確度，應(yīng)注意那些問題？怎樣選擇原子吸收光譜分析的最佳條件？解：應(yīng)該從分析線的選擇、光源(空心陰極燈)的工作電

52、流、火焰的選擇、燃燒器高度的選擇及狹縫寬度等幾個(gè)方面來考慮，選擇最佳的測定條件。11從工作原理、儀器設(shè)備上對原子吸收法及原子熒光法作比較。解：從工作原理上看，原子吸收是通過測定待測元素的原子蒸氣對其特征譜線的吸收來實(shí)現(xiàn)測定的，屬于吸收光譜，而原子熒光則是通過測量待測元素的原子蒸氣在輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生的熒光的強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)測定的，屬于發(fā)射光譜。在儀器設(shè)備上，二者非常相似，不同之處在于原子吸收光譜儀中所有組件排列在一條直線上，而熒光光譜儀則將光源與其它組件垂直排列，以消除激發(fā)光源發(fā)射的輻射對檢測信號(hào)的影響。12.解：求出噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差為s=0.597,吸光度的平均值為14.16,代入檢測限的表達(dá)式得C

53、X3s/A=0.010X0.597/14.16=0.0013mg.mL-113明定血漿試樣豐鍵為含量將三侵0.500n工立漿試樣分制而至5.00mL水手然后在這三份溶液中加入(l)0iL(2)10.0匹.20.0uL0.0500moi.I?LiCl標(biāo)準(zhǔn)溶液在原子吸收分光光度罐H得讀數(shù)(任意單位)依次為23。(2)453(3)680計(jì)箕此血裝中鋒的質(zhì)量派堂.解:將加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度換算成稀釋后的濃度,然后用其對吸光度作圖.換算后濃度分別為:VsX103X0.050/5.50(1)0<(2)9,09X10*moLL,(3)1.82XlOmol.L114.以原子吸收光譜;一廣圻尿樣中銅的含量，

54、分析M24.8nm.測得戮據(jù)如下表所示，計(jì)算試樣中銅的質(zhì)量濃度(Ug.mU)加入銅的質(zhì)量濃S/ug.inL-1A0.00.282.00.444.00.606.0*578.00.912解:采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，上表中濃度為以試液體積tl算的濃度.標(biāo)準(zhǔn)曲線如卜頁圖所示15.解:設(shè)試液中銻濃度為Cx,為了方便,將混合溶液吸光度比計(jì)為Asb/Apb1,而將分別測定的吸光度比計(jì)為Asb/Apb2由于:ASb=KSbCSbApb=KpbCpb故:KSb/KPb=Asb/Apb2=1.31Asb/Apbi=(KsbX5XCx/10)/(KPbX2X4.13/10)=0.8081Cx=1.02mg.mL第9章紫外吸

55、收光譜分析1. 試簡述分子產(chǎn)生吸收光譜的原因解：分子具有不同的特征能級，當(dāng)分子從外界吸收能量后，就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的能級躍遷同原子一樣，分子吸收能量具有量子化特征記錄分子對電磁輻射的吸收程度與波長的關(guān)系就可以得到吸收光譜2. 電子躍遷有哪幾種類型？這些類型的躍遷各處于什么補(bǔ)償范圍？解：從化學(xué)鍵的性質(zhì)考慮，與有機(jī)化合物分子的紫外可見吸收光譜有關(guān)的電子為：形成單鍵的s電子，形成雙鍵的p電子以及未共享的或稱為非鍵的n電子電子躍遷發(fā)生在電子基態(tài)分子軌道和反鍵軌道之間或基態(tài)原子的非鍵軌道和反鍵軌道之間處于基態(tài)的電子吸收了一定的能量的光子之后，可分別發(fā)生s-s*,s-p*,p-s*,n-s*,p-p*,n-p*等躍遷類型.p-p*,n-p*所需能量較小，吸收波長大多落在紫外和可見光區(qū)，是紫外可見吸收光譜的主要躍遷類型.四種主要躍遷類型所需能量DE大小順序?yàn)椋簄-p*<p-p*n-s*<s-s*.一般s-s*躍遷波長處于遠(yuǎn)紫外區(qū)，v200nm,p-p*,n-s*躍遷位于遠(yuǎn)紫外到近紫外區(qū)，波長大致在150250nm之間，nfp*躍遷波長近紫外區(qū)及可見光區(qū)，波長位于250nm800nm之間3. 何謂助色團(tuán)及生色團(tuán)？試舉例說明解：能夠使化合物分子的吸收峰波長向長波長方向移動(dòng)的雜原子基團(tuán)稱為助色團(tuán)，例如CH