現(xiàn)代儀器分析簡介

1、第十四章 現(xiàn)代儀器分析簡介首 頁難題解析學(xué)生自測題學(xué)生自測答案章后習題答案難題解析 TOP 例14-1 用標準加入法測定血清中鋰的含量。鋰標準溶液配制：稱取1.5988g光譜純硫酸鋰(Li2SO4H2O)移入500mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。取4份0.100mL血清試樣分別加入鋰標準溶液0.0，10.0，20.0，30.0L, 然后用蒸餾水分別定容到5.00mL。鋰原子吸收波長為670.8nm，用鋰元素的空心陰極燈，燈電流5mA，縫寬0.5nm，空氣-乙炔貧燃火焰測得的吸光度依次為0.201，0.414，0.622，0.835。計算此血清中鋰的含量。M(Li2SO4H2O) 為127.9g

2、mol-1解 （1）鋰標準溶液濃度cs=0.05000molL-1（2）當加入10.0L鋰標準溶液到5.00mL水中（其中含有0.100mL的血清試樣），加入的鋰濃度為cs1=1.0010-4 molL-1同理計算加入20.0；30.0L濃度分別為2.0010-4 molL-1 ；3.0010-4 molL-1（3）利用實驗獲得的數(shù)據(jù)繪出標準加入法測定血清中鋰含量的工作曲線（圖14-2）。外延曲線與橫坐標軸相交，交點至原點的距離為鋰的濃度cx=1.0010-4 molL-1。（4）血清中鋰的含量 =5.0010-3molL-1圖14-2 標準加入法例14-2 用熒光法測定復(fù)方炔諾酮片中炔雌醇（

3、一種合成雌激素）的含量，取供試品20片，研細后溶于無水乙醇中并稀釋至250.0mL，過濾，取濾液5.00mL，稀釋至10.00mL，在激發(fā)波長185nm和發(fā)射波長307nm處測定熒光強度為61。如果炔雌醇標準品的乙醇溶液質(zhì)量濃度為1.4gmL-1在相同測定條件下熒光強度為65，計算出每片藥中炔雌醇的含量。解 比例法計算公式： cx=將已知代入上式： cx=1.3gmL-1每片藥中炔雌醇的含量=32g例14-3 組份A 和B在一根30cm 柱上分離，其保留時間分別為16.40和17.63min；峰低寬分別為1.11和1.21min。試計算：分離度R；柱子的平均塔板數(shù)N；板高H。解 將已知數(shù)據(jù)代入

4、（14.9），（14.8），（14.7）式：= N =16()2 = 16 =3.44103 H =8.7210-3cm例14-4 用氣相色譜法測定止痛藥膏中樟腦的含量。內(nèi)標物為水合萜烯。若取45.2mg樟腦和2.00mL 6.00mgmL-1的水合萜烯用CCl4溶劑稀釋到25.00mL制成標準溶液。當進樣量約為2L ，火焰離子檢測器響應(yīng)值對樟腦和水合萜烯分別為67.3和19.8。精確稱取53.6mg的止痛藥膏，CCl4溶劑加熱溶解過濾，濾液中加入2.00mL 6.00mgmL-1的水合萜烯，最后用CCl4溶劑定容到25.00mL，2L進樣量，火焰離子檢測器響應(yīng)值對樟腦和水合萜烯分別為24.9

5、和13.5。測定的止痛藥膏中樟腦的重量百分比（%w/w）是多少？ 解 將待測試樣的測定結(jié)果代入（14.11）式：= 45.8%學(xué)生自測題 TOP 判斷題 選擇題 填空題 問答題 計算題一、判斷題（對的打，錯的打，共10分）1. 同一熒光物質(zhì)的熒光光譜和第一吸收光譜可以呈現(xiàn)良好的鏡像對稱關(guān)系。 ( )2. 熒光分析儀器的檢測器應(yīng)設(shè)置在光源-液池的直線上。 ( )3. 一般熒光分析法的靈敏度比吸收光度法的靈敏度要高2-3個數(shù)量級。 ( )4. 熒光光譜與激發(fā)光的波長無關(guān)。 ( )5. 從色譜圖上測得組分x和y的保留時間分別為10.52min 和11.36min， 兩峰的峰底寬為0.38 min 和

6、0.48 min，可以達到完全分離。 ( )6. 俄國植物學(xué)家茨維特用石油醚為沖洗劑，分離植物葉子的色素時是采用液-固色譜法。 ( )7. 用色譜法進行定量分析時，要求混合物中每一個組分都出峰的是內(nèi)標法。( )8. 在氣相色譜法中，用于定量的參數(shù)是半峰寬。 ( )9. 在氣相色譜法中，用于定性的參數(shù)是峰面積。 ( )10. 衡量色譜柱柱效能的指標是分離度。 ( )二、選擇題（將每題一個正確答案的標號選出，每題2分，共28分） TOP 1. 原子外層電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，或由激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)所產(chǎn)生的譜線稱作 ( ) 。A. 靈敏線 B. 分析線 C. 最后線 D. 共振線 E. 以上均不正確2

7、. 原子吸收法通過測定光源發(fā)出的待測元素的( )被原子蒸氣吸收后產(chǎn)生的吸光度而定量。A. 靈敏線 B. 分析線 C. 最后線 D. 共振線E. 以上均不正確3. 在原子吸收法中，原子化器中待測元素主要以( )的形式存在。A. 分子 B. 激發(fā)態(tài)原子 C. 基態(tài)原子 D. 離子E. 以上均不正確4. 柱效能可用( )作指標。A. 分離度 B. 渦流擴散系數(shù) C. 分配系數(shù) D. n有效和H有效 E. 以上均不正確5. 氣相色譜歸一化法要求： ( )A. 所有組分全部出峰 B. 歸一化物必須是試樣中沒有的純物質(zhì)C. 以上均不正確 D. 嚴格定量進樣并恒定操作條件E.歸一化物可以是試樣中存在的物質(zhì)6

8、. 氣相色譜內(nèi)標法要求 （ ）A. 所有組分全部出峰 B. 內(nèi)標物必須是試樣中沒有的純物質(zhì) C. 內(nèi)標物可以是試樣中存在的物質(zhì) D. 嚴格定量進樣并恒定操作條件E. 以上均不正確7. 氣相色譜外標法要求 （ ）A. 所有組分全部出峰 B. 外標物必須是試樣中沒有的純物質(zhì)C. 以上均不正確 D. 嚴格定量進樣并恒定操作條件E. 外標物可以是試樣中存在的物質(zhì)8. 俄國植物學(xué)家茨維特用石油醚為沖洗劑，分離植物葉子的色素時是采用 （ ）A液-液色譜法 B液-固色譜法 C凝膠色譜法D離子交換色譜法9. 在氣相色譜法中，用于定量的參數(shù)是 （ ）A保留時間 B相對保留值 C半峰寬 D峰面積 E. 以上均不是

9、10. 在氣相色譜法中，用于定性的參數(shù)是 （ ）A保留時間 B分配比 C半峰寬 D峰面積 E. 以上均不是11. 在氣相色譜法中，可以利用文獻記載的保留數(shù)據(jù)定性，目前最有參考價值的是 （ ）A調(diào)整保留體積 B相以保留值 C保留指數(shù) D相對保留值和保留指數(shù) E. 以上均不是12. 用色譜法進行定量分析時，要求混合物中每一個組分都出峰的是 （ ）A外標法 B內(nèi)標法 C歸一化法 D內(nèi)加法 E. 以上均不是13. 衡量色譜柱柱效能的指標是 （ ）A分離度； B容量因子； C塔板數(shù)； D分配系數(shù) E. 以上均不是14. 色譜柱選擇性的指標是 （ ）A分離度 B容量因子 C相對保留值 D分配系數(shù) E. 以

10、上均不是三、填空題（每空1分，共21分） TOP1色譜法首先對混合物進行 ，然后進行 和 。2按流動相的物態(tài)可將色譜法分為 和 。前者的流動相為 ，后者的流動相為 。3高效液相色譜儀的工作過程是：當試樣進入進樣器時，經(jīng)進樣器的 將試樣帶入 分離，被分離后的試樣按先后順序進入 ，它將物質(zhì)的濃度信號變成 ，由記錄儀記錄下來，即得到一張液相 。4按分離過程原理可將色譜法分為 ， ， 法， 法等。5. 氣相色譜儀由 、 、 、 、 和 五個系統(tǒng)組成。四、問答題（20分） TOP1. 試比較氣相色譜和液相色譜的異同點。2. 從色譜流出曲線上通常可以獲得哪些信息？3. 石墨爐原子化法有何優(yōu)缺點4. 寫出熒

11、光強度與熒光物質(zhì)濃度之間的關(guān)系式，該式的應(yīng)用前提是什么？五、計算題（21分） TOP1. 采用內(nèi)標法分析燕麥敵1號試樣中燕麥敵的含量時，以正十八烷為內(nèi)標，稱取燕麥敵試樣8.12 g,加入正十八烷1.88g,經(jīng)色譜分析測得峰面積, 。已知燕麥敵以正十八烷為標準的定量校正因子,計算試樣中燕麥敵的百分含量。2. 采用氫火焰離子化檢測器對C8芳烴異構(gòu)體樣品進行氣相色譜分析時，所得實驗數(shù)據(jù)如下：組 份乙 苯對二甲苯間二甲苯鄰二甲苯A/mm2120751401050.971.000.960.98計算各組份的百分含量。3. 用氣相色譜法分離正戊烷和丙酮，得到色譜數(shù)據(jù)如下：正戊烷和丙酮的保留時間分別為25.3

12、5min和23.65min，空氣峰的保留時間為45s，計算：（1）所用填充色譜柱的有效理論塔板數(shù)為多少？（2）如果使兩組分的分離度達1.5，,試問需要多長的色譜柱？學(xué)生自測答案 TOP一、判斷題1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 二、選擇題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、填空題1分離、定性、定量 2氣相色譜 、液相色譜 、氣相 、液相 3溶劑 、色譜柱 、檢測器、電信號 、色譜圖4分配色譜法、吸附色譜法、離子交換色譜、空間排組色譜 5氣路系統(tǒng) 、 進樣系統(tǒng) 、 分離系統(tǒng) 、 溫

13、控系統(tǒng) 、 檢測、記錄系統(tǒng)四、問答題 略五、計算題1. 2. 乙苯%= 對二甲苯%= 間二甲苯%= 鄰二甲苯%=3. (1) = =162.25233.9=8420(2) 完全分離時，R1.5，章后習題答案 TOP1. 原子吸收光譜法是基于自由原子對輻射的吸收，通過選擇一定波長的輻射光源，使之正好與某一元素的基態(tài)原子和激發(fā)態(tài)原子躍遷能級相對應(yīng)。對輻射的吸收導(dǎo)致基態(tài)原子數(shù)的減少，輻射吸收與基態(tài)原子濃度有關(guān)，即與待測元素的濃度相關(guān)。通過測定輻射的量，可獲得待測樣品中某元素的含量。2 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出標準加入法測定鎘的工作曲線：從曲線得出被測樣品的濃度為0.232gmL-1，腎皮質(zhì)的鎘含量：0.23

14、2gmL-1=22.6gg-13 由（14.1）式： A=kc0325= kcx0.670= kk=1.16Lmg-1cx=0.280 mgL-14 在石墨爐法中常使用特征質(zhì)量（絕對靈敏度）表示靈敏度：與檢測到吸光度A=0.0044（即T=99%）對應(yīng)的被測物質(zhì)的質(zhì)量。 =5.2810-13g5 易揮發(fā)的元素如：Hg、As、Cd、Pd、Sb、Se等，則不宜采用干法。6. 可見-紫外分光光度法定量的依據(jù)是吸光度與吸光物質(zhì)濃度的線性關(guān)系，所測定的是透射光和入射光的比值（透光率，即I/I）。當增大光強信號時，透射光和入射光強度同時增大，比值不變，對靈敏度的提高沒有作用。熒光強度的靈敏度取決于檢測器的

15、靈敏度，當光電倍增管被改進增加了倍數(shù)，極微弱的熒光也能被檢測到，所以可以測定更稀的溶液濃度，由此熒光分析的靈敏度會被提高。因此熒光分析法比一般可見-紫外分光光度法的測定靈敏度高3-4數(shù)量級。7. （1）若溫度升高，分子運動速度加快，分子間碰撞機會增加，使無輻射增加，降低熒光效率。（2）降低熒光體的濃度，分子間碰撞機會減少，使無輻射減少，提高熒光效率。（3）溶劑的粘度增加時，分子碰撞機會減少，使無輻射減少，提高熒光效率。8. 低濃度時，溶液的熒光強度與溶液中熒光物質(zhì)的濃度成正比：F = K c。此即熒光定量關(guān)系式。條件是ebc,小于0.02，F(xiàn)與濃度無關(guān)，為定值。若溶液濃度大時，F(xiàn)值也降低（濃度

16、猝滅），熒光強度與濃度之間不成線性關(guān)系。9. 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出校準曲線：在同樣實驗條件下測定待測溶液的熒光強度為8.69，從校準曲線上的查出待測溶液濃度為0.0366mmolL-1。10. 有外標法，內(nèi)標法，歸一化法。在被測試樣預(yù)處理過程中若有部分損失，當我們需要很高的準確度或精密度的分析結(jié)果時，應(yīng)該選擇內(nèi)標法。11. 利用保留時間定性：當色譜分析條件（如柱內(nèi)填料，柱長，柱溫，柱徑，柱壓，流速，和檢測電流等）固定的情況下，某一組分在某一色譜柱滯留的時間是一固定值，通常是對各組分的保留時間與已知組分的標準品比較對照進行定性。12. 高效液相色譜主要優(yōu)點是可以對那些不易汽化的成分進行分析，所以應(yīng)用

17、范圍廣。例如：它可以對生物大分子如：蛋白質(zhì)、肽類、核酸、糖類進行分離提純和測定。與氣相色譜相比造價高，柱效低。氣相色譜具有儀器造價相對低，易于操作，分析效率高和分析速度快的突出優(yōu)勢而被廣泛的使用。適用揮發(fā)性好易于汽化物質(zhì)的分析，例如：中草藥中的揮發(fā)油；有機酸及酯等等植物成分。對于沸點高的藥物可以通過衍生化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成沸點低的衍生物，然后再用氣相色譜進行分析。常用的有硅烷化、酯化、?；取＠缰舅嵝枰柞セ笤龠M行分析。13. 可由標準溶液求得 Ci% = 100% =400ng=7.14ng/gExercises1. Excitation 367nm; emission 483nm; pH=9