仪器分析复习题(共22页)466.pdf

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1、原子(yunz)吸收光谱法 3-15 在原子吸收分析(fnx)中,为什么火焰法(火焰原子化器)的绝对灵敏度比非火焰法(石墨炉原子化器)低?答:火焰(huyn)法是采用雾化(w hu)进样。因此:(1)试液的利用率低,大部分试液流失,只有小部分(约 X%)喷雾液进入火焰参与原子化。(2)稀释倍数高,进入火焰的喷雾液滴被大量气体稀释,降低原子化浓度。(3)被测原子在原子化器(火焰)停留时间短,不利于吸收。3-16 (选择题:一或多选)原子吸收分析中光源的作用是:(1)提供试样蒸发和激发所需的能量(2)产生紫外光(3)发射待测元素的特征谱线(4)产生具有足够浓度的散射光 答:选择(3)3-17(选择

2、题:一或多选)原子吸收分析法测定铷(Rb)时,加入 1%钠盐溶液其作用是:(1)减少背景 (2)提高火焰温度(3)减少 Rb 电离 (4)提高 Rb+的浓度 答:选择(3)3-18(选择题:一或多选)采用测量峰值吸收系数的方法来代替测量积分吸收系数的方法必须满足下列哪些条件:(1)发射线轮廓小于吸收线轮廓(2)发射线轮廓大于吸收线轮廓(3)发射线的中心频率与吸收线的中心频率重合(4)发射线的中心频率小于吸收线的中心频率 答:(1)、(3)3-19(选择题:一或多选)空心阴极灯中对发射线宽度影响最大的因素:(1)阴极材料(2)填充气体(3)灯电流(4)阳极材料 答:选(3)3-20(选择题:一或

3、多选)原子吸收分析中,吸光度最佳的测量范围是:(1)0.10.5(2)0.010.05(3)0.60.8(4)0.9 答:选(1)3-21(填空题)空心阴极(ynj)灯是一种 光源,它的发射光谱(f sh un p)具有 特点。当灯电流升高(shn o)时,由于 的影响(yngxing),导致谱带轮廓 ,测量灵敏度 ,工作曲线 ,灯寿命 。答:锐性,谱线窄、强度大,自吸变宽、热变宽,变宽,下降,线性关系变差,变短。3-22(填空题)在原子吸收分析中,干扰效应大致上有 ,。答:光谱干扰,化学干扰,电离干扰,物理干扰,背景吸收干扰。3-25(填空题)在原子吸收光谱法中,当吸收为 1%时,其吸光度(

4、A)为 。答:0.0044 红外吸收光谱法 6-7 试指出化合物()和()的红外谱图吸收有何区别?()()解:化合物()和()是顺反异构体,应在 690 cm-1处有一吸收峰,而则应在 970 cm-1处有吸收峰。由于顺式结构的对称性较反式结构差,所以 690 cm-1处的吸收强度要比 970 cm-1大。6-8 试指出下列化合物中,酮羰基的伸缩振动频率C=O在红外光谱上出现的大致位置,并解释它们之间差异的原因。()()()解:三个化合物的C=O的大致范围为:()17101725 cm-1 ()16951680 cm-1 ()16671661 cm-1 酮羰基(tn j)的C=O出现差异的原因

5、是:由于后两个化合物的酮羰基(tn j)与苯环共轭,从而使 C=O的力常数减少,波数降低。在化合物()和()中出现差异(chy),则是因为化合物()有两个苯环共轭,使 C=O的力常数较()减少(jinsho)更多,故化合物()的C=O较()出现的波数还要小。6-9 试指出下列化合物中,哪些化合物能产生振动的耦合,并指出哪一个集团的吸收峰能发生裂分?(1)(2)(3)解:在化合物(1)和(2)中,两个 C=O 同时与 或 O相连。根据振动耦合产生的条件,可以产生振动的耦合,故C=O会发生裂分。而(3)中的两个C=O之间相隔三个相连的 CH2,故不能发生振动耦合。6-12 某化合物的分子式为 C5

6、H8O,其红外光谱有如下主要吸收带;3020,2900,1690 和 1620 cm-1;其紫外吸收光谱在 max=227 nm,max=104。已知该化合物不是醛,试指出它可能的结构。解:根据分子式计算该化合物的不饱和度:=n4+1+(n3-n2)/2=5+1-8/2=2 其红外吸收峰分别说明 3020 cm-1 =C-H 不饱和化合物,含有双键 2900 cm-1 C-H 饱和 1690 cm-1 C=O 共轭的羰基,占有一个不饱和度 1620 cm-1 C=C 共轭双键,占有一个不饱和度 从紫外吸收 max=104 说明,此跃迁是由*产生的,因此可能有如下结构:CH2=CH-CO-CH2

7、-CH3 或者 CH3-CH=CH-CO-CH3,用 Woodward规则计算:前者:母体基数 215 nm 后者:母体基数 215 nm-烷基取代0 -烷基取代1 12 计算值 215 nm 计算值 215 nm 因此该化合物为:CH3-CH=CH-CO-CH3 6-16 某化合物的分子式为 C8H7N,熔点 29.5,其红外光谱图如图 6-4所示。试推断其结构。图 6-4 红外光谱(gungp)图 解:不饱和度为 6 从红外光谱(gungp)图上得到如下信息:cm-1 基团的振动类型 对应的结构单元 不饱和度 3030 苯基的C-H 1607 芳香环的C=C 1508 4 817 对位双取

8、代芳环的 C-H 2217 腈基的C=CN 2 2920 饱和碳氢的C-H 从以上获得(hud)的信息,该化合物为:核磁共振(h c n zhn)波谱法 7-1 指出下列化合物在高分辨核磁共振谱仪中,不同基团等价质子的化学位移和自旋分裂的重峰数。(1)丙酮 (2)乙酸 (3)氯乙烷 (4)1-溴-3-氯丙烷 (5)乙苯 (6)n-丙基酰胺 (7)2-碘丁烷:解:各种化合物不同基团(j tun)等价质子的化学位移和自旋分裂的重峰数列表(li bio)如下(rxi):ppm 重峰数 基团(1)2.1 单重峰-CH3(2)2.1 单重峰-CH3(1.2)单重峰(宽峰)-OH(3)1.3 3.5 三重

9、峰 四重峰-CH3-CH2*-Cl(4)1.3 3.5 3.4 四重峰 二重峰 三重峰-CH2-CH2*-CH2-CH2-Br-CH2-Cl(5)1.2 2.6 7.2 三重峰 四重峰 单重峰-CH3-CH2-苯基质子(6)1.1 2.2(6.5)三重峰 四重峰 单重峰(宽峰)-CH3-CH2-NH2(7)1.0 1.7 1.9 4.2 三重峰 四重峰 双重峰 六重峰或更多-CH3-CH2-CH3-CH 7-2 下面(xi mian)化合物中,所指质子的屏蔽效应是否不同?试解释之。解:由于氧的吸电子能力比碳大,因此,C-H质子的电子云密度比 O-H质子的电子云密度大,故 C-H 质子被屏蔽的程

10、度比 O-H质子大。7-4 比较下面化合物中,Ha和 Hb 两种氢核,哪一种氢核的化学位移 ppm 更大?为什么?解:Hb核的化学(huxu)位移值 ppm 更大。因为(yn wi)Ha同时处在羰基和双键的去屏蔽(pngb)区域,而 Hb质子只处在双键(shun jin)的去屏蔽区。7-5 随着氢核的酸性的增加,其化学位移值 ppm 将是增大还是减小?答:氢核酸性的增加即说明氢核核外电子云密度减小,屏蔽作用减小,化学位移向低场移动。因此,随着氢核酸性的增加,化学位移值 ppm 逐渐减小。7-6 某混合物含有正辛烷 C8H18()和 1-辛烯 C8H16(),()()核磁共振谱图中所有氢质子峰的

11、总面积为 52 个单元,其中=5.00 ppm 的质子峰为两个单元,试指出辛烷和 1-辛烯的相对比为多少?解:由于=5.00 ppm 是 1-辛烯中末端双键上两个质子的化学位移,它由两个单元。据此可以计算如下:1-辛烯中氢质子的总面积为 2216=16 单元 辛烷中氢质子的总面积为 52-16=36 单元 辛烷和 1-辛烯的相对比 (3618)/(1616)=2/1 7-7 试指出下列化合物有多少不同种类的质子,及相应峰面积的比例。(1)CH3CH2OH (2)CH3CH2CH3 (3)(CH3)2CHCH2CH(CH3)2 (4)解:(1)乙醇有三类不同的氢质子,CH3、CH2、和 OH它们

12、的峰面积相应为 3:2:1。(2)丙烷有两类不同的氢质子,两个 CH3基因是等性的,即 CH3和CH2,它们的峰面积相应为 3:1(3)1,1,3,3-四甲基丙烷有三类不同的氢原子,即 CH3、CH2和 CH,它们的峰面积比应为 6:1:1。(4)环戊烷因所有的质子均是等性的,在谱图中仅存在一个吸收峰。所以无比利可推测。7-14 某化合物的分子式为 C3H6O2,其 NMR 谱如图 7-1所示,试指出(zh ch)该化合物的结构。解:根据(gnj)不饱和度计算公式,可得其不饱和度为 1。其谱图数据(shj)总结(zngji)如下:化学位移()重峰数 氢质子数 基团 1.3 三 3H CH3-C

13、H2 4.3 四 2H CH3-CH2-O 8.3 单 1H-CHO 故该化合物的结构为 7-15 某化合物的分子式为 C5H8O4其 NMR 如图 7-2所示,试指出该化合物的结构。解:根据(gnj)分子式,该化合物的不饱和度为 2。其谱图数据(shj)总结(zngji)如下:化学(huxu)位移()重峰数 氢质子数 基团 2.6 单 4H CH2-CO 3.7 单 3H CH3-OCO 10 以上 单(宽峰)1H-OH 故该化合物的结构为:7-16 某化合物的分子式为 C7H8,其 NMR 谱如图 7-3所示。试指出该化合物的结构。解:根据分子式,该化合物的不饱和度为 4.其谱图数据总结如

14、下:化学位移()重峰数 氢质子数 基团 2.4 单 3H CH3-Ph 7.2 单 5H 单取代苯 故该化合物的结构为:7-17 某化合物的分子式为 C3H8O,其 NMR 谱如图 7-4 所示。试指出(zh ch)该化合物的结构。解:根据(gnj)分子式,该化合物的不饱和度为 0.其谱图数据(shj)总结(zngji)如下:化学位移()重峰数 氢质子数 基团 1.2 双峰 6H 异丙基上的两个 CH3 1.6 单(宽峰)1H -OH 4 多重峰 1H 异丙基上的两个-CH 故该化合物的结构为:7-18 某化合物的分子式为 C9H10O2,在其 NMR 谱图上出现三个峰,它们的化学位移及峰面积

15、分别为:=7.29 ppm(面积 84)、=5.00(面积 34)和=1.98(面积 50),试指出该化合物的结构。解:根据分子式,该化合物的不饱和度为 0.每个质子相当的峰面积为:(84+34+50)/10=16.8 单元/每个氢 其谱图数据总结如下:化学位移()重峰数 峰面积 氢质子数 基团 1.98 单 50 3H 5.0 单 34 2H 7.29 单 84 5H 单取代(qdi)苯 故该化合物的结构(jigu)为 7-19 某化合物的分子式为 C5H6,其 NMR 谱如图 7-5所示,试指出(zh ch)该化合物的结构。图 7-5 分子式为 C5H6的化合物 NMR 谱图 解:根据(g

16、nj)分子式,该化合物的不饱和度为 3。其谱图数据总结如下:化学位移()重峰数 氢质子数 基团 1.9 三重 3H 2.8 单 1H 5.3 双 2H 故该化合物的结构为:7-20 某化合物的分子式为 C9H12,其 NMR 谱如图 7-6所示,试指出(zh ch)该化合物的结构。解:根据(gnj)分子式,该化合物的不饱和度为 4。其谱图数据(shj)总结(zngji)如下:化学位移()重峰数 氢质子数 基团 2.1 单 9H 苯基上的三个-CH3 6.6 单 3H 三取代的苯环 故该化合物的结构为:电位分析 10-20 根据下列电池:Ag|Ag2CrO4(固),CrO42-(x mol L-

17、1)SEC 若测量的电池电动势为-288 mV,试计算 CrO42-离子的浓度(25)。已知 ESEC=0.245V,EAg+,Ag=0.799V,Ag2CrO4的 Ksp 为 2.010-12。解:电池的右边,是沉淀型膜电极,在传感膜表面的银离子浓度,与下列化学平衡有关:Ag2CrO4(固)2Ag+CrO42-Ag2CrO4的溶度积 Ksp 为:Ksp=Ag+2 CrO42-则银离子的浓度(nngd)为:Ag+=沉淀膜电极(dinj)的电位为:E=EAg+,Ag+0.059lg Ag+=0.799+0.059lg(Ksp/CrO42-)1/2 =0.799+lg =0.454-0.295lg

18、 电池(dinch)电动势为:E电池(dinch)=E右-E左=ESCE-EISE =0.245-(0.454-0.0295lg)=-0.209+0.0295 lg 已知 E电池=-0.288V,则 lg=-2.678 =2.10 10-3 mol L-1 10-31 在离子选择电极的测量过程中,通常要用磁力搅拌器搅拌溶液。有人说是为了使溶液中离子分布均匀,也有人说是为了减少浓差极化。你认为呢?为什么?答:搅拌溶液是为了加速电极的响应速度。因为膜电位是由抗衡离子在传感膜表面扩散及建立离子交换平衡而产生的。而电极达到动态平衡的速度,不仅取决于各类电极的特性,而且取决于抗衡离子的浓度。浓度高时,响

19、应速度快;浓度低时,响应速度慢。因此,可用搅拌溶液来加快响应速度,迅速达到平衡。10-32 用 Na2O制作玻璃膜的 pH电极,当试液的 pH值大于 10时,测得的 pH值比实际数值要低,这是为什么?答:因为在强碱性溶液中,氢离子浓度很低,而大量钠离子的存在,会使钠离子重新进入玻璃膜的硅氧网络,并与氢离子交换而占有少数点位。这样,玻璃电极的膜电位除了决定于水化胶层和溶液中的氢离子活度外,还增加了因钠离子在两相中扩散而产生相间电位,引起测量误差。10-36 用离子选择电极校准曲线法进行定量分析有何优点?应注意什么?使用总离子强度调节缓冲液有何作用?答:离子选择电极校准曲线法进行(jnxng)定量

20、分析,其优点是适用于大批量试样的分析。定量分析中,要注意实验条件的一致,特别是试样溶液和标准系列(xli)溶液的离子强度保持一致。使用总离子强度(qingd)调节缓冲液有三个方面的作用:1.保持试样溶液与标准(biozhn)系列溶液有相同的总离子强度及活度系数。2.含有缓冲剂,可控制溶液的 pH值。3.含有络合剂可以掩蔽干扰离子。10-37 用离子选择电极一次加入标准法进行定量分析时,应注意些什么问题?答:应注意以下方面的问题:1.加入标准溶液的浓度要高,体积要小。一般标准溶液的浓度要较试液浓度大 50200 倍,而加入标准溶液的体积要比试液体积小 2050倍,使加入标准溶液不会引起试液组成发

21、生显著变化。2.加入标准溶液后电位的变化值 E要稍大一些,以减少测量和计算中的误差。但 E 的数值又不能太大,以免体系的性质发生变化。对一价离子来说,一般 E 以 1040mV 为宜,对二价离子则以 520mV 为宜。色谱分析 13-1 色谱图上的色谱峰流出曲线可说明什么问题?解:可说明(1)根据色谱峰的数目,可判断样品中所含组分的最少个数。(2)根据峰的保留值进行定性分析。(3)根据峰的面积或高度进行定量分析。(4)根据峰的保留值和区域宽度,判断色谱柱的分离效能。(5)根据两峰间的距离,可评价固定相及流动相选择是否合适。13-2(选择题)反映色谱柱型特性的参数是:A.分配系数 B.分配比 C

22、.相比 D.保留值 解 C.相比 在选择答案 A、B、C、D中,分配系数、分配比、保留值均是组分分离的热力学性质,与题目要求不符。13-3 假如一个溶质的分配比为 0.2,则它在色谱柱的流动相中的百分率是多少?解:k=ns/nm=0.2 nm=5 ns 100%=83.3%13-4 什么叫死时间?用什么样的样品测定?答:不被固定相吸附或溶解(rngji)的组分。从进样开始(kish)到柱后出现(chxin)最大值所需要的时间。通常对于热导池检测器用空气(kngq)作为测试样品。对氢火焰离子化检测器,常用甲烷(CH4)作为测试样品。13-5 在 5%DNP 柱上,分离苯系物,测得苯、甲苯的保留时

23、间分别为 2.5 和5.5min,死时间为 1min,问:(1)甲苯停留在固定相中的时间是苯的几倍?(2)甲苯的分配系数是苯的几倍?提示:停留在固定相中的时间为调整保留时间 tR 解:(1)=3(倍)(2)=3(倍)13-6(选择题)对某一组份来说,在一定的柱长下,色谱峰的宽或窄主要取决于组分在色谱中柱中的 A.保留值 B.扩散速度 D.分配比 D.理论塔板数 解 B.扩散速度 色谱峰的宽窄主要与色谱动力学因素有关。13-7(选择题)指出下列哪些参数改变会引起相对保留值的增加?为什么?A 柱长增加;B.相比率增加;C.降低柱温;D.流动相速度降低。解 C.降低柱温会引起相对保留值的增加,因为相

24、对保留值的特点是只与柱温及固定相种类有关,与其他条件无关。13-10 在色谱流出曲线上,两峰间距离决定于相应两组分在两相间的分配系数还是扩散速度?为什么?解 分配系数。色谱流出曲线上,两峰间的距离是由热力学性质决定的,反应二物质流出峰之间的距离的大小是与它们在固定相和流动相中的分配系数有关,而扩散速度是研究物质在色谱柱内的运动情况,反映在色谱线上即为色谱峰宽,这是色谱动力学研究内容。13-11 若在 1m 长的色谱柱上测得的分离度为 0.68,要使它完全分离,则柱长至少应为多少米?解:L2=(R2/R1)2 L1 完全分离 R2=1.5 L2=(1.5/0.68)2 4.87(m)13-12(

25、选择题)载体填充的均匀程度主要影响 A.涡流(wli)扩散 B.分子(fnz)扩散 C.气相传质阻力 D.液相传质阻力 解 A.涡流(wli)扩散。范氏方程(fngchng)中涡流扩散项 A=2dp,为填充不规则因子。13-13 在某色谱条件下,组分 A的分配容量为 4,死时间为 30s,求组分 A的保留时间(tR)解:k=tR=tm(k+1)=30(4+1)=150(s)13-15 在 2m 长的色谱柱上,测得某组分保留时间(tR)为 6.6min,峰底宽(Y)0.5min,死时间(tm)1.2min,柱出口用皂膜流量计测得载气体积流速(Fc)40mL/min,固定相体积(Vs)2.1ml,

26、求:(1)分配容量 k(2)死体积 Vm(3)调整保留体积 VR(4)分配系数 K(5)有效塔板数 neff(6)有效塔板高度 Heff(提示:流动相体积,即为死体积)解(1)分配比 k=4.5(2)死体积 Vm=1.240=48mL(3)调整保留体积=()Fc=(6.6-1.2)40=216mL(4)分配系数 K=k=k()=4.5(48/2.1)=103(5)有效塔板数 neff=16=16=1866(5)Heff=L/neff=21000/1866=1.07mm 13-16 已知某色谱柱的理论塔板数为 3600,组分 A与 B在该柱上的保留时间为 27mm 和 30mm,求两峰的底宽及分

27、离度。解:n=16 Y=1.8(mm)=2.0(mm)=1.6 3-17 有 A、B两组分(zfn),组分 A的调整保留(boli)时间为 62s,组分(zfn)B的调整(tiozhng)保留时间为 71.3s,要使 A、B两组分完全分离,所需的有效塔板数是多少?如果有效塔板高度为 0.2cm,应使用多长的色谱柱。提示:R=1.5 时两组分完全分离。根据=neff=16;令=时 推导出=neff=16 L=解:=()=()=1.15 =16=2116 L=0.22116=423.2cm4m 13-18 已知组分 A和 B 的分配系数分别为 8.8 和 10,当它们通过相比=90的填充柱时,能否

28、达到基本分离(提示:基本分离=1)解=0.11 由基本分离方程式可推导出使两组分达到某一分离度时,所需的理论塔板数为=16 =16 =16 因为计算出的 n 比较大,一般填充柱不可能达到,在上述条件下,A、B不能分离。13-19 某一色谱柱从理论上计算得到的理论塔板数 n 很大,塔板高度 H很小,但实际上分离效果却很差,试分析原因。解 理论塔板数 n 是通过保留值来计算的,没有考虑到死时间的影响,而实际上死时间对峰的影响很大,特别是当 k时,以导致扣除死时间后计算出的有效塔板数很小,有效塔板高度很大,因而实际分离效能很差。13-25 在相同的气相色谱操作条件下,分别测定氮气(dn q)和氢气作

29、流动相时的 H-u曲线(qxin),见图 13-1,试说明(shumng):(1)与 B 点对应(duyng)的 H值为什么大于 B点对应的 H值?(2)与 A点对应的 H值为什么大于 A点对应的 H值?(3)I的最低点 O为什么比的最低点 O更靠近原点?(4)与 O 点对应的 H值为什么小于与 O点对应的 H值?提示:解答此题时主要考虑载气扩散系数 Dg对塔板高度 H的影响。解(1)从曲线图上可以看出,B与 B点是在高线速区即 u大,此时影响板高的主要因素是传质阻力项 C,且主要考虑气相传质阻力项对 H的影响,气相传质阻力系数 Cg为:=由于与气体分子量平方根呈反比,因此氢气的扩散系数大于氮

30、气扩散,计算出:,所以板高HH。用作流动相,B点的 H 值大于用作流动相 B点的 H值。(3)从曲线上可以看出 A 与 A点是在低线速区,此时影响板高的主要因素是纵向分子扩散项,B项是主要考虑的因素,因为 B=同样 在 u 很低时,用作流动相 A点 H值大于用(4)曲线中 O,O点分别为 N2,H2作流动相时的最佳线速点,=(式中各式意义见式 13-14)对于同一(tngy)色谱柱,大小(dxio)决定于,()N2作流动(lidng)相的曲线的最低点 O比 H2作流动(lidng)相最低点 O更靠近原点。(4)O点所对应的 H1为最小板高 Hmin Hmin=A=A+由上式得出 大,大,同样因

31、为,O点对应的 H值小于 O点对应的 H值。13-26 上述例题中,若其他条件均不变,只是采用了粒度比原有柱更细的载体,问:(1)H-u曲线图上,I 的形状与位置是否发生了变化?(2)若有变化,说明原因。解 载体的粒度 dp是影响色谱柱效的很重要的参数,一般来说载体粒度小,会改变峰形使柱效提高。在 Van Deemter方程中 dp是直接影响涡流扩散项A=2dp和流动相传质阻力项=由于 dp是 变小,填充更紧密,A项变小,H值变小。同样由于 dp变小,流动相传质阻力项 Cg变小,H值变小,对于 B项,由于 dp变小,柱内压力增大,入口压不变,柱内线速度变小,B项有所增大,H值变大。由于 dp变

32、小,固定液含量不变,液膜厚度 d1变小,使 Cg项变小(=),H值变小。综上所述,当载体粒度变小时,原来的 H-u 曲线上 I的形状与位置会发生变化,曲线会下降,斜率会更平坦些。13-29 某人制备了一根填充色谱柱,用组分 A和 B为测试样测得该柱理论塔板数为 4500,因而推断 A和 B在该柱上一定能得到很好的分离,该人推断正确吗?简要说说理由。解 不正确,决定两组分能否分离的关键是热力学参数,选择性因子,=1,无论色谱柱柱效如何高,A、B两组分是无法分离的。13-30 试分析影响色谱峰最大浓度的各种因素。解 根据(gnj)流出曲线方程 13-8式,当 V=VR时,组分(zfn)流出浓度最大

33、Cmax Cmax=从上式中可以(ky)得出:1.Cmax与进样量 W成正比,进样量越大,Cmax越高。2.Cmax与柱的理论(lln)塔板数 n 的平方根成反比,保留时间一定时塔板数越多,Cmax越高。3.Cmax与溶质保留体积 VR成反比,进样量和塔板数一定时,VR越高,Cmax越小,保留时间长的组分色谱峰低且宽,这些结论与色谱分离过程洗出的色谱曲线基本一致。13-31 理论塔板数增加一倍,分离度增加几倍?若分离度提高一倍,柱长要增加几倍?分析时间要增加几倍?解(1)n2=当 n2=2n1时,2n1=1.4 理论塔板数增加一倍时,分离度增加 1.4 倍。(2)=当=2时,L2=L2=4L1

34、 分离度增加一倍时,柱长增加 4倍。(3)=16 当当=2时,其他条件不变 =4 分离度增加一倍时,分析时间增加 4倍。13-38 为什么要测定定量校正因子?解 由于组分的峰面积不正比其重量或百分含量,也就是说,在同一类型的检测器上,重量或浓度相同的不同物质产生的信号是不一样的;在不同类型的检测器上,同一种物质产生的信号也是不一样的,因此,为了使产生的响应信号能定量代表物质的含量,就要测定定量校正因子。13-39 校正因子 fi与响应值 Si之间有怎样的关系?解 根据两者定义,当计量单位相同时,互为倒数关系,fi=13-40 将纯苯与某组分 A配成混合液,进行气相色谱分析,苯的样品量为0.43

35、5g时,峰面积为 4.00cm2,组分 A的样品量为 0.635g时的峰面积为6.50cm2,求组分 A 以苯为标准时的相对校正因子。解=0.92 13-41 色谱分析(s p fn x)有几种定量方法?当样品各组分不能全部(qunb)出峰或在多种组分中只需要定量其中几个组分时可选用(xunyng)哪种方法?解 色谱分析有归一化法,外标法,内标法等三种定量(dngling)方法。当样品各组分不能全部出峰或在多种组分中只需要定量其中几个组分时可选用内标法。气相色谱 14-4 用热导池检测时,为什么常用 H2或 He作载气而不常用氮作载气?解 根据热导池检测器的原理,载气与待测组分的导热系数相差愈

36、大,则灵敏度愈高,由于一般组分的导热系数都比较小,而氢气、氦气的导热系数最大,0时,=34.510-5(cal/cm,故选用导热系数大的H2和 He作载气,灵敏度比较高。另外载气导热系数大,在相同的桥电路电流下,热丝温度较低,桥电流可以升高。如果用氮气作载气,除了由于氮和被测组分导热系数差别小(0时=5.8cal/cm)使热导池检测灵敏度低以外,还常常由于二元体系导热系数呈非线性等原因,有时会出现不正常的色谱峰如倒峰、W 峰等。14-15(选择题)在气相色谱检测器中通用型检测器是 A.氢火焰离子化检测器 B.热导池检测器 C.示差折光检测器 D.火焰光度检测器 解 B.热导池检测器 C 示差折

37、光检测器虽为通用型,但属液相色谱检测器,A、D两种检测器均为选择性检测器,根据检测原理选 B。14-16 在气相色谱分析中为了测定下面组分,宜选用哪种检测器?为什么?(1)蔬菜中含氯农药残留量;(2)测定有机溶剂中微量水;(3)痕量苯和二甲苯的异构体;(4)啤酒中微量硫化物。解(1)蔬菜中含氯农药残留量选用电子捕获检测器,因为根据检测机理电子捕获检测器对含有电负性化合物有高的灵敏度。残留含氯农药是含有电负性化合物,选用电子捕获检测器检测。(2)有机溶剂中的微量水选用热导池检测器检测,因为热导池检测器是通用型检测器,只要有导热阻力的组分均可测定,故可测定微量水。而气相色谱其他几种检测器如氢焰、电

38、子捕获、火焰光度检测器根据检测机理均不能检测水。(3)痕量苯和二甲苯的异构体可用氢火焰离子化检测器,因为氢火焰离子化检测器对含 C、H元素的有机化合物有高的响应信号,特别适合。(4)啤酒中微量硫化物选用火焰光度检测器,因为火焰光度检测器是只对硫、磷有响应信号,且灵敏度特高,故为首选。14-15(选择题)在气相色谱中,色谱柱的使用上限(shngxin)温度取决于:A.样品(yngpn)中沸点最高组分的沸点 B.样品中各组分(zfn)沸点的平均值 C.固定(gdng)液的沸 D.固定液的最高使用温度 解 D.固定液的最高使用温度。色谱柱的上限温度如果超过固定液的最高使用温度就会出现固定液流失、污染

39、检测器、使基线不稳而无法工作。14-24 指出下述情况下,色谱峰的大致规律:编号 试样性质 固定相极性 1 非极性 非极性 2 极性 极性 3 极性、非极性混合物 极性 4 形成氢键型 极性、氢键型 解 色谱峰出峰的大致规律为:当试样为非极性、固定相为非极性时,试样中各组分按沸点次序先后流出色谱柱,沸点低的先出峰,沸点高的后出峰。当试样为极性、固定相为极性时,试样中各组分主要按极性顺序出峰,急性小的先流出色谱柱,极性大的后流出色谱柱。当试样为极性、非极性混合物,固定相为极性时,非极性组分先出峰,极性组分(或易被极化的组分)后出峰。当试样为氢键型、固定相为极性、氢键型时,按与固定相形成氢键能力大

40、小先后出峰,不易形成氢键的最先出峰,形成氢键能力大的后出峰。14-25 已知苯的沸点为 80.1,环己烷的沸点为 80.8,采用非极性固定液能分离开吗?采用中等极性或更强极性的固定液能分离开吗?为什么?解 苯和环己烷的沸点很相近,若用非极性固定液(SE-30,液体石蜡)是很难将它们分离的。但苯比环己烷容易极化,如果用中等极性的邻苯二甲酸二壬酯固定液(DNP),使苯产生诱导偶极,此时,苯的保留时间是环己烷的 1.5倍,能将苯与环己烷很好分离。苯后出峰,若选用强极性的,-氧二丙腈固定液,则苯的保留时间是环己烷的 6.3倍,很容易分离。14-36 什么叫程序升温气相色谱?哪些样品适宜用程序升温分析?

41、解 在色谱分离过程中,按一定的加热速度,使柱温随时间呈线性或非线性增加,使混合物中各组分在最佳温度下洗出色谱柱这种方法称为程序升温气相色谱。对于宽沸程的混合物,由于低沸点组分因柱温太高使色谱峰窄,互相重叠,而高沸点组分又因柱温太低,洗出峰很慢,峰形宽且平,有些甚至不出峰,对于这类样品特别适合用程序升温分析。14-37 下列色谱操作条件,如改变其中(qzhng)一个条件,色谱峰形将会发生怎样的变化?(1)柱长增加一倍;(2)固定(gdng)相颗粒变粗;(3)载气流速(li s)增加;(4)柱温降低(jingd)。解 (1)保留时间增长,色谱峰形变宽。(2)柱效下降,色谱峰形变宽。(3)保留时间变

42、短,色谱峰形变宽。(4)保留时间增长,色谱峰形变宽。15-8 流动相为什么要预先脱气?常用的脱气方法有哪几种?解 流动相中溶解气体存在以下几个方面的害处,气泡进入检测器,引起光吸收或电信号的变化,基线突然跳动,干扰检测;溶解在溶剂中的气体进入色谱柱时,可能与流动相或固定相发生化学反应;溶解气体还会引起某些样品的氧化降解,对分离和分析结果带来误差。因此,使用前必须进行脱气处理。常用的脱气法有以下几种:(1)加热脱气法;(2)抽气脱气法;(3)吹氦脱气法;(4)超声波振荡脱气法。15-13 什么叫反相色谱?试从固定相、流动相、流出次序、流动相极性的影响等几个方面比较正相和反相的区别。解 流动相的极

43、性比固定相的极性强的色谱系叫反相色谱。例如以十八烷基硅胶键合相(ODS)为固定相,以甲醇/水作流动相,是典型的反相色谱。正相色谱和反相色谱这两种操作模式的主要区别见下表:正相和反相色谱的区别 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 极性组分 k 大 极性组分 k 小 流动相极性的影响 极性组分增加,k减小 极性组分增加,k增大 内容摘要 (1)原子吸收光谱法 3-15 在原子吸收分析中,为什么火焰法(火焰原子化器)的绝对灵敏度比非火焰法(石墨炉原子化器)低(2)10-32 用 Na2O 制作玻璃膜的 pH 电极,当试液的 pH 值大于 10时,测得的 pH 值比实际数值要低,这是为什么(3)解 由于组分的峰面积不正比其重量或百分含量,也就是说,在同一类型的检测器上,重量或浓度相同的不同物质产生的信号是不一样的(4)在不同类型的检测器上,同一种物质产生的信号也是不一样的,因此,为了使产生的响应信号能定量代表物质的含量,就要测定定量校正因子(5)苯后出峰,若选用强极性的,-氧二丙腈固定液,则苯的保留时间是环己烷的 6.3 倍,很容易分离

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