儀器分析課后習(xí)題與思考題答案

精品文檔課后部分練習(xí)答案3章紫外P50分子光譜如何產(chǎn)生？與原子光譜的主要區(qū)別它的產(chǎn)生可以看做是分子對(duì)紫外-可見(jiàn)光光子選擇性俘獲的過(guò)程，本質(zhì)上是分子內(nèi)電子躍遷的結(jié)果。區(qū)別：分子光譜法是由形式為原子光譜法是由原子外層或內(nèi)層電子表現(xiàn)形式為。那幾種類(lèi)型？有機(jī)化合物的紫外-可見(jiàn)光譜決定于分子的結(jié)構(gòu)和分子軌道上電子的性質(zhì)。有機(jī)化合物分子的特征吸收波長(zhǎng)（λmax）決定于分子的激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間的能量差躍遷類(lèi)型與吸收帶σ→σ* 200nmn→σ* 200nm附近，大多仍出現(xiàn)在小于200nm區(qū)域π→π* 200nm左右，發(fā)生在任何具有不飽和鍵的有機(jī)化合物分子n→π* 化合物中。在分光光度法中，為什么盡可能選擇最大吸收波長(zhǎng)為測(cè)量波長(zhǎng)？因?yàn)樵趯?shí)際用于測(cè)量的是一小段波長(zhǎng)范圍的復(fù)合光，由于吸光物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收能力不同，就導(dǎo)致了對(duì)Beer定律的負(fù)偏離。吸光系數(shù)變化越大，偏離就越明顯。而最大吸收波長(zhǎng)處較平穩(wěn)，吸光系數(shù)變化不大，造成的偏離比較少，所以一般盡可能選擇最大吸收波長(zhǎng)為測(cè)量波長(zhǎng)。3.5Lambert-Beer服這些因素的影響Lambert-BeerLaw樣品：(1)(2)溶劑(3)光散射的影響；c<0.01mol/L時(shí)Lambert-Beer1）單色光（2）譜帶寬度；克服：Lambert-BeerLaw只適用于單色光，盡可能選擇最大吸收波長(zhǎng)為測(cè)量波長(zhǎng)3.9A=-lgT5章分子發(fā)光分析法P1085.3（b）的熒光量子率高，因?yàn)椋╞）的化合物是剛性平面結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)烈的熒少，即減少了碰撞失活的可能性10pH7~12光。.精品文檔355nm405nm為什么分子熒光分析法的靈敏度比分子吸光法的要高？2~40.1~0.001ug/mL之間第11章電位分析法P247特點(diǎn)？分為直接電位法和電位滴定法；Nernst公式求出被測(cè)離子活度。析法。指示電極：在電化學(xué)池中用于反映離子濃度或變化的電極。具有基本恒定電位數(shù)值的，提供測(cè)量電位參考的電極金屬基電極的共同特點(diǎn)是什么？電極上有電子交換反應(yīng)，即電極上有氧化還原反應(yīng)的存在薄膜電極的電位（膜電位）是如何形成的？用某些敏感膜分隔內(nèi)參比溶液及待測(cè)溶液，由于敏感膜與溶液離子的選擇性交換，使膜表面出現(xiàn)界面電位。氣敏電極在構(gòu)造上與一般離子選擇電極不同之處是什么？電極實(shí)際上已經(jīng)構(gòu)成了一個(gè)電池，這點(diǎn)是它同一般電極的不同之處。第15章色譜法引論P(yáng)316子（相對(duì)保留值）K值大的組分,;bK最小，所以組分最先流出色譜柱15.6色譜圖上的保留距離即保留時(shí)間，由n=16*(tb/Wb)2得出b的峰底寬Wb15.17（1）.精品文檔分別得出兩峰底寬，R（R<1R=198%；R=1.599.7%）（2）由（1）得R，分離度R’=1.5，根據(jù)公式得塔板數(shù)N’15.19R=1.5，H=1.1mm，t1=55s，t2=83s，W1=W2W1=W2=18.67,,trt2=83sN=316，L=N*H=348m16章氣相色譜法P34616.1，氣相色譜主機(jī)溫度控制區(qū)鋼瓶He,N

載氣進(jìn)樣口控制

色譜柱 檢測(cè)器 數(shù)處16.5，16.8課本后面均有答案第17章高效液相色譜（HPL（高效液相色譜法的定義，看課本P37517.1，17.3，17.4，17.6，17.9，17.11課本后面均有答案.精品文檔精品文檔..老師課件思考題答案緒論⒈經(jīng)典分析方法與儀器分析方法有何不同？量。如：重量（沉淀）分析、容量（滴定）分析等；儀器分析：用精密儀器測(cè)量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)以確定其化學(xué)組成、含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)的一類(lèi)分析方法，又稱為物理或物理化學(xué)分析法⒉儀器的主要性能指標(biāo)的定義1、精密度（precision/Reproducibility性的程度一般用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示（RSD%，精密度表征測(cè)定過(guò)程中隨機(jī)誤差的大小2、靈敏度（sensitivity即儀器的輸出量與輸入量之比、檢出限（limitofdetection,LO：在適當(dāng)置信概率下被檢測(cè)/毫升，納克/毫升，克/=最低檢出濃度X進(jìn)樣量，常見(jiàn)單位：微克，納克【重DL是一種比值，用%ppm表示，等于最低（通常是一個(gè)固定的限度值、線性范圍（linearrange）時(shí)，擬合優(yōu)度檢驗(yàn)不存在失擬的情況下，回歸直線所跨越的最大的線性區(qū)間5、選擇性（selectivit：對(duì)單組分分析儀器而言，指儀器區(qū)分待測(cè)組分與非待測(cè)組分的能力⒊簡(jiǎn)述三種定量分析方法的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍、工作曲線法：標(biāo)準(zhǔn)曲線法、外標(biāo)法。特點(diǎn)：準(zhǔn)確、直觀，可消除一部分偶然誤差，需對(duì)照空白。適用于大多數(shù)定量分析。、標(biāo)準(zhǔn)加入法：增量法。特點(diǎn)：可消除機(jī)體效應(yīng)帶來(lái)的影響。03:特點(diǎn)：可消除樣品處理過(guò)程的誤差。干擾待測(cè)組分又不被其他雜志干擾。光譜分析法引論1、吸收光譜和發(fā)射光譜的電子能動(dòng)級(jí)躍遷的關(guān)系級(jí)間躍遷所需的能量滿足△Ehv的關(guān)系時(shí)，將產(chǎn)生吸收光譜。M+hv M*發(fā)射光譜：物質(zhì)通過(guò)激發(fā)過(guò)程獲得能量，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子或分子M*，當(dāng)從激發(fā)態(tài)過(guò)渡到低能態(tài)或基態(tài)時(shí)產(chǎn)生發(fā)射光譜。M* M+2線光譜和帶光譜分子中電子能級(jí)帶光譜UV-ViIRMFMP）原子光譜法是由原子外層或內(nèi)層電子能級(jí)的變化產(chǎn)生的，它的表現(xiàn)形式為（AES（AAS（AF（XF）等。原子吸收光譜AAS⒈引起譜線變寬的主要因素有哪些？⑴自然變寬：無(wú)外界因素影響時(shí)譜線具有的寬度⑵多普勒寬度（主要影響因素）動(dòng)所致。故又稱熱變寬。⑶.壓力變寬碰撞變寬由吸收原子與外界氣體分子之間的相互作用起。外界壓力愈大，濃度越高，譜線愈寬。 同種粒子碰撞稱赫爾茲馬克（Holtzmank）變寬,異種粒子碰撞稱羅論茲（Lorentz）變寬。一般情況下，ΔυL10-3nm現(xiàn)象。⑸場(chǎng)致變寬(fieldbroadening)Stark變寬(電場(chǎng))Zeeman變寬(磁場(chǎng))⒉火焰原子化法的燃?xì)?、助燃?xì)獗壤盎鹧娓叨葘?duì)被測(cè)元素有何影響？,溫度高、穩(wěn)定、干擾小背景低，適合于許多元素的測(cè)定。②貧燃火焰：指助燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰，它的溫度較低，有較強(qiáng)的氧化性，有利于測(cè)定易解離，易電離元素,如堿金屬。背景高。⒊原子吸收光譜法中的干擾有哪些？如何消除這些干擾？物理干擾：加入法?；瘜W(xué)干擾：(1)化學(xué)干擾會(huì)減小，在高溫火焰中P043-（2）加入釋放劑（廣泛應(yīng)用3）EDT8—羥基喹啉等，即有強(qiáng)的絡(luò)合作用，又易于被（4）加基體改進(jìn)劑（5）分離法電離干擾：消除的方法：加入過(guò)量消電離劑。所謂的消電離劑,是電離電位較低的元素。加入時(shí),產(chǎn)生大量電子,抑制被測(cè)元素電離。eg，K ---- K++Ca2++e--- 光譜干擾：疊干擾－－選其它分析線5）背景干擾：也是光譜干擾，主要指分子吸與光散射造成光譜背景。（氘燈扣背景效應(yīng)校正背景。⑷自吸效應(yīng)校正背景紅外吸收光譜法（IR）分子產(chǎn)生紅外吸收的條件是什么？分子吸收的輻射能與其能級(jí)躍遷所需能量相等；分子發(fā)生偶極距的變化（耦合作用。只有發(fā)生偶極矩變化的振動(dòng)才能產(chǎn)生可觀測(cè)的紅外吸收光譜，稱紅外活性。何謂特征吸收峰？影響吸收峰強(qiáng)度的主要因素是什么？4000～1300cm-1官能團(tuán)相對(duì)應(yīng)。此范圍稱基團(tuán)頻率區(qū)，此范圍內(nèi)的峰稱為基團(tuán)的特征吸收峰影響因素：與分子結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性與極性有關(guān)；與分子的偶極矩有關(guān)位置、強(qiáng)度、峰形。解釋名詞：基團(tuán)頻率區(qū)指紋區(qū) 相關(guān)峰基團(tuán)頻率區(qū)：在4000～1300cm-1范圍內(nèi)的吸收峰，有一共同特點(diǎn)：既每一吸收峰都和一定的官能團(tuán)相對(duì)應(yīng)，因此稱為基團(tuán)頻率區(qū)1300～400cm-1吸收峰僅顯示了化合物的紅外特征，猶如人的指紋，故稱為指紋區(qū)生若干個(gè)吸收峰。這些相互依存和可以相互佐證的吸收峰稱為相關(guān)峰。C-H：>3000cm-1，不飽和碳的碳?xì)渖炜s振動(dòng)（雙鍵、三鍵及苯環(huán)。<3000cm–1，飽和碳的碳?xì)渖炜s振動(dòng)。3000-2800：烷烴; 3090左右:烯烴；3300左右：炔烴紅外光譜法對(duì)試樣有哪些要求？單一組分純物質(zhì)，純度>98%；樣品中不含游離水；要選擇合適的濃度和測(cè)試厚度。分子熒光（磷光）分析MFMP）1.影響熒光強(qiáng)度的因素和溶液熒光猝滅的主要類(lèi)型影響熒光強(qiáng)度的因素：(1)溶劑：溶劑極性的影響(2)溫度——低溫下測(cè)定，提(3)pH值的影響(4)內(nèi)濾光作用和自吸收現(xiàn)象(5)Raman光的干擾熒光猝滅的主要類(lèi)型（1）碰撞猝滅2）靜態(tài)猝滅3）轉(zhuǎn)入三重態(tài)的猝滅發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)的猝滅（5）熒光物質(zhì)的自猝滅2掌握用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法測(cè)定樣品含量的計(jì)算方法標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法：如果試樣數(shù)量不多，可用比較法進(jìn)行測(cè)量。配一標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為Cs，Cs與未知液濃度Cx相近，并在相同條件下測(cè)定它們的熒光強(qiáng)度F。Fs–Fo=2.303?φf(shuō)?I0?εlcs （1）Fx–Fo=2.303?φf(shuō)?I0?εlcx （2）精品文檔1）除以（2）Cx=Cs（Fx–F）/（Fs–FCx3了解什么是拉曼散射光、瑞利散射光。拉曼散射光RamanScatteringlight部分能量轉(zhuǎn)給物質(zhì)分子，或從物質(zhì)分子得到能量，物質(zhì)分子的能量會(huì)發(fā)生改變?nèi)鹄⑸涔釸ayleighScatteringlight：光子和物質(zhì)分子碰撞時(shí)，未發(fā)生能量的交換，僅光子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變。4了解熒光分光光度計(jì)的基本工作原理課本P95圖5.4電位分析法點(diǎn)？分為直接電位法和電位滴定法；Nernst公式求出被測(cè)離子活度。析法。電位滴定的終點(diǎn)確定有哪幾種方法？1）作圖法，2）導(dǎo)數(shù)作圖法，3）二級(jí)微商內(nèi)插法（P247動(dòng)勢(shì)的變化來(lái)求得被測(cè)離子的濃度。設(shè)試樣的體積為V0,被測(cè)離子濃度為Cx,加入體積為Vs, 濃度為cs的標(biāo)液考慮V0>>Vs，則V0+Vs=Vx，最后得：△E由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，依照上式可求出被測(cè)離子濃度Cx,色譜法引論（一般會(huì)出計(jì)算題，公式很重要）色譜法具有同時(shí)能進(jìn)行分離和分析的特點(diǎn)而區(qū)別于其它方法，特別對(duì)復(fù)雜混合物和多組分混合物的分離，色譜法的優(yōu)勢(shì)更為明顯。按固定相外形不同色譜法是如何分類(lèi)的？固定相呈平板狀的色譜法稱為平面色譜法：薄層色譜法 紙色譜法固定相裝于柱內(nèi)的色譜法稱柱色譜法：毛細(xì)管柱色譜法，填充柱法什么是氣相色譜法和液相色譜法？氣體為流動(dòng)相的色譜法稱為氣相色譜法；液體為流動(dòng)相的色譜法稱為液相色譜法1、.保留時(shí)間、死時(shí)間及調(diào)整保留時(shí)間的關(guān)系是怎樣的？.精品文檔保留時(shí)間r2.從色譜流出曲線可以得到哪些信息？根據(jù)色譜峰的個(gè)數(shù)可以判斷樣品中所含組分的最少個(gè)數(shù)；根據(jù)色譜峰的保留值可以進(jìn)行定性分析；根據(jù)色譜峰的面積或峰高可以進(jìn)行定量分析；色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾仁窃u(píng)價(jià)色譜柱分離效能的依據(jù)；色譜峰兩峰間的距離是評(píng)價(jià)固定相（或流動(dòng)相）選擇是否合適的依據(jù)。3.分配系數(shù)在色譜分析中的意義是什么？K值大的組分,相中的時(shí)間長(zhǎng)，后流出柱子;反之，則先流出柱子。分配系數(shù)是色譜分離的依據(jù);4.什么是選擇因子？它表征的意義是什么？1即： t'r2 >1t'r1意義:表示兩組分在給定柱子上的選擇性，值越大說(shuō)明柱子的選擇性越好。5.什么是分配比（即容量因子）？它表征的意義是什么？如何由色譜圖計(jì)算得到？相中的質(zhì)量比，即意義：是衡量色譜柱對(duì)被分離組分保留能力的重要參數(shù)；由色譜圖測(cè)得： tt t'rt0

0rt01m的色譜柱分離含有A,B,C,D四個(gè)組分的混合物,6.4min,14.4min,15.4min,20.7min,4.2min,峰底寬幾乎為零,0.148mL,流動(dòng)相的體積為1.26mL,計(jì)算:(1)各組分的容量因子;(2)相比;(3)各組分的分配系數(shù);(4)B,C兩組分的選擇因子。解：(1)由公式κ=（tr-to）/to得：κA=（6.4-4.2)/4.2=0.524同理 =2.43=2.67(2)由公式 VM/VS=1.26/0.148=8.5(3)由公式K=κVM/VSKA=0.524×8.5=4.5同理 KB=20.7 KC=22.7 KD=33.4(4)α=（tC- t0）/（tB-t0）=(15.4-4.2)/(14.4-4.2).精品文檔=1.10板高的增大而減小。板高、柱效及柱長(zhǎng)三者的關(guān)系（公式板高H 柱效n 柱長(zhǎng)LH=L/n 注意：同一色譜柱對(duì)不同物質(zhì)的柱效能是不一樣的利用色譜圖如何計(jì)算理論塔板數(shù)和有效理論塔板數(shù)（公式）？t' t'N 5.54(有效

r1/

)2 16( r )2WL質(zhì)的柱效能是否一樣？同一色譜柱對(duì)效柱效能是不一樣的有效塔板理論對(duì)色譜理論的主要貢獻(xiàn)是怎樣的？塔板理論推導(dǎo)出的計(jì)算柱效率的公式用來(lái)評(píng)價(jià)色譜柱是成功的;H對(duì)色譜峰區(qū)域?qū)挾鹊挠绊懹兄匾饬x6.速率理論的簡(jiǎn)式,?速率理論的簡(jiǎn)式：H=A+B/u+C·u影響板高因素：μ：流動(dòng)相的線速，A：渦流擴(kuò)散系數(shù)，B：分子擴(kuò)散系數(shù)，C：傳質(zhì)阻力項(xiàng)系數(shù)7分離度可作為色譜柱的總分離效能指標(biāo).8.如何根據(jù)分離度分析色譜分離的情R<1 部分重疊R=1 98%R=1.5 9.有關(guān)分離度的計(jì)算公式,見(jiàn)習(xí)題。氣相色譜法(GC)?適用于熱穩(wěn)定性好，沸點(diǎn)較低的有機(jī)及無(wú)機(jī)化合物?硅氧烷類(lèi)最為常用，使用溫度范圍寬(50～350℃)，硅氧烷類(lèi)經(jīng)不同的基團(tuán)修飾可得到不同極性的固定相。相似相溶原則.精品文檔精品文檔..非極性試樣選用非極性固定液，組分沸點(diǎn)低的先流出；極性試樣選用極性固定液，極性小的先流出非極性和極性混合物試樣一般選用極性固定液，非極性組分先出；流出。非極性、中極性、強(qiáng)極性三種色譜柱?就是按一定速率提高溫度，加快流出時(shí)間，用于寬沸程的多組分混合物?熱導(dǎo)檢測(cè)器：幾乎所有物質(zhì)都有響應(yīng)，通用性好氫火焰檢測(cè)器：大多數(shù)含碳有機(jī)化合物電子捕獲檢測(cè)器：具有電負(fù)性物質(zhì)，如：含鹵素、硫、磷、氰等物質(zhì)氮磷檢測(cè)器：一般用于檢測(cè)樣品中的農(nóng)藥，如：氮、磷等火焰光度檢測(cè)器：含磷、硫的有機(jī)物外標(biāo)法：操作簡(jiǎn)單,適用于大批量試樣的快速分析歸一化法：僅適用于試樣中所有組分全出峰的情況內(nèi)標(biāo)法：1）.試樣中所有組分不能全部出峰時(shí)；2）.定量分析中只要求測(cè)定某一個(gè)或幾個(gè)組分；3）.樣品前處理復(fù)雜高效液