儀器分析思考題與習(xí)題答案

1、1電極電位是否是電極表面與電解質(zhì)溶液之間的電位差？單個(gè)電極的電位能否測量？答：電極電位是電極表面與電解質(zhì)溶液之間的電位差.就目前為止,單個(gè)電極的電位不能測量.2. 用離子選擇性電極測定離子活度時(shí)，若使用標(biāo)準(zhǔn)加入法，試用一種最簡單方法求出電極響應(yīng)的實(shí)際斜率。答：標(biāo)準(zhǔn)加入法3. 根據(jù)1976年國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（UPAC）推薦，離子選擇性電極可分為幾類？請舉例說明。答：三類:晶體膜電極；.非晶體膜電極；敏化電極；4. 電極電位和電池電動(dòng)勢有何不同？答：電池電動(dòng)勢等于陰極電極電位減去陽極電極電位5.簡述一般玻璃電極的構(gòu)造和作用原理。答：玻璃電極下端是由特殊成分的玻璃吹制而成的球狀薄膜，膜的厚度

2、為30100 m。玻璃管內(nèi)裝有pH值為一定的內(nèi)參比溶液，通常為0.1 mol/LHCl溶液，其中插入Ag-AgCl電極作為內(nèi)參比電極。敏感的玻璃膜是電極對H+， Na+， K+等產(chǎn)生電位響應(yīng)的關(guān)鍵。它的化學(xué)組成對電極的性質(zhì)有很大的影響。石英是純SiO2結(jié)構(gòu)，它沒有可供離子交換的電荷點(diǎn)，所以沒有響應(yīng)離子的功能。當(dāng)加入Na2O后就成了玻璃。它使部分硅氧鍵斷裂，生成固定的帶負(fù)電荷的硅氧骨架，正離子Na+就可能在骨架的網(wǎng)絡(luò)中活動(dòng)。電荷的傳導(dǎo)也由Na+來擔(dān)任。當(dāng)玻璃電極與水溶液接觸時(shí)，原來骨架中的Na+與水中H+發(fā)生交換反應(yīng)，形成水化層。即上式中，G代表玻璃骨架。由圖可知，在水中浸泡后的玻璃膜由三部分組

3、成，即兩個(gè)水化層和一個(gè)干玻璃層。在水化層中，由于硅氧結(jié)構(gòu)與H+的鍵合強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它與鈉離子的強(qiáng)度，在酸性和中性溶液中，水化層表面鈉離子點(diǎn)位基本上全被氫離子所占有。在水化層中H+的擴(kuò)散速度較快，電阻較小，由水化層到干玻璃層，氫離子的數(shù)目漸次減少，鈉離子數(shù)目相應(yīng)地增加。6.計(jì)算OH= 0.05mol/L，p(O2)=1.0×103 Pa時(shí)，氧電極的電極電勢，已知O2 +2H2O+4e= 4OH，=0.40 V。解：根據(jù)能斯特方程代入數(shù)據(jù)計(jì)算得j7. 試從有關(guān)電對的電極電勢，如j（Sn2+/Sn）、j（Sn4+/Sn2+）及j（O2/H2O），說明為什么常在SnCl2溶液加入少量純錫粒以防

4、止Sn2+被空氣中的氧所氧化？答：j值較大的電對中的氧化態(tài)物質(zhì)能和j值較小的電對中的還原態(tài)物質(zhì)反應(yīng)。所以在SnCl2溶液加入少量純錫粒以防止Sn2+被空氣中的氧所氧化8. 下列電池反應(yīng)中，當(dāng)Cu2+為何值時(shí)，該原電池電動(dòng)勢為零Ni(s) + Cu2+(aq) Ni2+（）+Cu(s)答：j(+)=(Cu2+/Cu)+(0.0592/2)lgc(Cu2+)=0.3402+(0.0592/2)lgc(Cu2+)j(-)=j(Ni2+E=j(+)-j(-)=0 即0.3402+(0.0592/2)lgc(Cu2+)所以c(Cu2+)=´10-209. 下列說法是否正確？ （1）電池正極所發(fā)

5、生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)； （2）j值越大則電對中氧化態(tài)物質(zhì)的氧化能力越強(qiáng)；（3）j值越小則電對中還原態(tài)物質(zhì)的還原能力越弱；（4）電對中氧化態(tài)物質(zhì)的氧化能力越強(qiáng)則其還原態(tài)物質(zhì)的還原能力越強(qiáng)。答：正確的是(2)10. 由標(biāo)準(zhǔn)鈷電極和標(biāo)準(zhǔn)氯電極組成原電池，測得其電動(dòng)勢為1.63 V，此時(shí)鈷電極為負(fù)極?，F(xiàn)已知氯的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為+ V，問： （1）此電池反應(yīng)的方向如何？解：氯被還原，鈷被氧化（2）鈷標(biāo)準(zhǔn)電極的電極電勢是多少（不查表）？解：V（3）當(dāng)氯氣的壓力增大或減小時(shí)，電池的電動(dòng)勢將發(fā)生怎樣的變化？答：當(dāng)氯氣的壓力增大，電池的電動(dòng)勢增大（4）當(dāng)Co2+離子濃度降低到mol/L時(shí)，電池的電動(dòng)勢將如何變化？答

6、：電池的電動(dòng)勢增大11. 下述電池中溶液，pH=V，計(jì)算未知溶液的pH值。玻璃電極飽和甘汞電極 答：根據(jù)pH的實(shí)用定義公式:, 代入數(shù)據(jù)得pH12. 將ClO4離子選擇性電極插入50.00 mL mV；加入1.00 mL、0.0500 molLNaClO4標(biāo)準(zhǔn)溶液后，電動(dòng)勢變成346.1 mV。求待測溶液中ClO4濃度。答：根據(jù)，代入數(shù)據(jù)Cx´10-3mol/L13. 將鈣離子選擇電極和飽和甘汞電極插入水樣中，用直接電位法測定水樣中的Ca2+。25時(shí)，測得鈣離子電極電位為-0.0619V(對SCE)，加入的Ca(NO3)2標(biāo)準(zhǔn)溶液mL，攪拌平衡后，測得鈣離子電極電位為V(對SCE)。

7、試計(jì)算原水樣中的Ca2+濃度？答：由標(biāo)準(zhǔn)加入法計(jì)算公式×E=(V cxc(10E/s)1×104（10)1×104×× 104 mol/L試樣中Ca2+的濃度為×104mol/L。14. 下表是用0.1250 molLNaOH溶液電位滴定mL某一元弱酸的數(shù)據(jù)。 體積mLpH 體積mLpH 體積mLpH（1）繪制滴定曲線；（2）從滴定曲線上求出滴定終點(diǎn)的pH值；（3）計(jì)算弱酸的濃度。答：根據(jù)已知數(shù)據(jù)繪制滴定曲線，（1）（2）略,當(dāng)體積為40.00mL時(shí)，達(dá)到滴定終點(diǎn)，pH（3）一元弱酸濃度計(jì)算如下：C樣=（CV）NaOH/V樣´

8、;15. 測定尿中含鈣量，常將24 h尿樣濃縮到較小的體積后，采用KMnO4間接法測定。如果滴定生成的CaC2O4需用0.08554 molL KMnO40 mL完成滴定，計(jì)算24 h尿樣鈣含量。答：Ca2+ +C2O42-CaC2O4n(MnO4-)=2/5 n(C2O42-)= m(Ca)=c(MnO4-)V(MnO4-)M(Ca)=´´´10-3´40.08=第三章 極譜與伏安分析法1.在極譜分析中干擾電流有哪些？如何消除？答：（1）殘余電流：電解電流是由于殘留在溶液中的的氧和易還原的微量雜質(zhì)引起的，如溶解在水中的微量氧氣、及水和試劑中存在的極微量

9、的金屬離子（如銅、鐵離子等），都可以引起殘余電流。當(dāng)使用的水和試劑都很純時(shí)，電解電流是很微小的，因此在分析微量組分時(shí)，要十分注意水和試劑的純度。（2）遷移電流：遷移電流的大小與被測離子的濃度之間無一定的比例關(guān)系，干擾被測離子的測定，所以必須消除。消除的辦法是在試液中加入大量的強(qiáng)電解質(zhì)，例如KCl，它在溶液中電離成為大量的正、負(fù)離子，正極的靜電引力對溶液中所有的負(fù)離子都有作用，負(fù)極的靜電引力對溶液中所有的正離子都有作用，分散了靜電引力對被測離子的作用力，使到微量被測離子的靜電引力大大減弱，從而消除了遷移電流的影響。（3）極譜極大：抑制極大的最常用的方法是在測定溶液中加入少量的表面活性物質(zhì)，如動(dòng)物

10、膠、聚乙烯醇或TritonX-100等，就可抑制極大而得到正常的極譜波。這些表面活性物質(zhì)被稱為極大抑制劑。應(yīng)該注意，加入的抑制劑的用量要少，例如加入的動(dòng)物膠的量一般不超過0.01，否則，會(huì)降低擴(kuò)散系數(shù)，影響擴(kuò)散電流，甚至?xí)饦O譜波的變形。（4）氧波：除氧方法有以下兩種:通入對極譜分析無干擾的惰性氣體。一般可將N2、H2、或CO2通入溶液中約10min達(dá)到除氧目的。N2和H2可用于所有溶液，而CO2只能用于酸性溶液?；瘜W(xué)法除氧。例如，在中性或堿性溶液中，可加入SO32除去溶液中的溶解氧；在pH為3.58.5的溶液中，可加入抗壞血酸除氧；在強(qiáng)酸性溶液中,可加入Na2CO3產(chǎn)生CO2；加入純鐵粉或

11、硫酸亞鐵產(chǎn)生H2以除氧。（5）氫波：在中性或堿性溶液中，氫離子濃度大為降低，氫離子在更負(fù)的電位下才開始還原，因此氫波的干擾作用大大減少。（6）前波：最常遇到的前波干擾有銅()波和鐵()波。銅()波的消除可以用電解法或化學(xué)法將銅分離出去；在酸性溶液中，可加入鐵粉將二價(jià)銅還原為金屬銅析出。鐵()波的消除可在酸性溶液中加入鐵粉、抗壞血酸或羥胺等還原劑將三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵，或在堿性溶液中使三價(jià)鐵生成氫氧化鐵沉淀從而消除干擾。（7）疊波：一般可采取如下方法消除疊波干擾：加入適當(dāng)?shù)慕j(luò)合劑，改變極譜波的半波電位使波分開。采用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)方法除去干擾物質(zhì)，或改變價(jià)態(tài)達(dá)到消除干擾目的。？它對極譜分析有什么影響？答

12、：在極譜分析中，外加電壓雖未達(dá)到待測物質(zhì)的分解電位，但仍有一微小電流通過溶液，這種電流稱為殘余電流。3.在極譜分析中影響擴(kuò)散電流的主要因素有哪些？測定中如何注意這些影響因素？答：溫度的影響；溶液組成的影響；毛細(xì)管特性的影響4.極譜分析用作定量分析的依據(jù)是什么？有哪幾種定量方法？如何進(jìn)行？答：從尤考維奇（Ilkovic）方程式可知，當(dāng)其他各項(xiàng)因素不變時(shí)，極限擴(kuò)散電流與被測物質(zhì)的濃度成正比，這是極譜定量分析的基礎(chǔ)。定量方法有直接比較法；工作曲線法；標(biāo)準(zhǔn)溶液加入法5.簡單金屬離子的極譜波方程式在極譜分析中有什么實(shí)用意義？答：半波電位可根據(jù)極譜波方程式用作圖法求得，根據(jù)對數(shù)圖，不但可以準(zhǔn)確測量半波電位

13、，而且可求得電極反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移數(shù)。還可判別極譜波的可逆性。6.為什么要提出脈沖極譜法？它的主要特點(diǎn)是什么？答：脈沖極譜法具有靈敏度高、分辨能力強(qiáng)以及較強(qiáng)的抗前放電物質(zhì)能力等優(yōu)點(diǎn)。7.極譜法測定水樣中的鉛mL，測得擴(kuò)散電流為1.86 mA。×10-3 mol/L的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00 mL，測得其混合溶液的擴(kuò)散電流為5.27 mA，求水樣中鉛離子濃度？答：由將數(shù)據(jù)代入得C = ×10-3mol/L8.某金屬離子在鹽酸介質(zhì)中能產(chǎn)生一可逆的極譜還原波。分析測得其極限擴(kuò)散電流為mA，半波電位為-0.750 V，電極電位-0.726 V處對應(yīng)的擴(kuò)散電流為6.000 mA.試求該金屬離

14、子的電極反應(yīng)電子數(shù)。答：從尤考維奇方程式可知，當(dāng)其他各項(xiàng)因素不變時(shí)，極限擴(kuò)散電流與被測物質(zhì)的濃度成正比，根據(jù)金屬離子的極譜波方程式：EdeE12(RTnF)(id-i)i代入數(shù)據(jù)»2第四章 電解和庫侖分析法1.以電解法分析金屬離子時(shí),為什么要控制陰極的電位?答：由于在電解過程中，待測金屬離子濃度隨著電解的延續(xù)不斷下降，因此陰極電位在不斷發(fā)生變化，陽極電位和電流亦在改變。因此在電位控制中，借控制外加電壓來進(jìn)行電解，往往是困難的。為了用電解法對金屬離子進(jìn)行分離、分析，較精密的辦法是控制陰極電位。2.庫侖分析法的基本原理是什么？答：根據(jù)法拉第電解定律，在電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量與通過該體

15、系的電量成正比，因此可以通過測量電解時(shí)通過的電量來計(jì)算反應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量，這即為庫侖分析法的基本原理。3.為什么在庫侖分析中要保證說電流效率100%？在庫侖分析中用什么方法保證電流效率達(dá)到100%？答：由于在庫侖分析法中是根據(jù)通過體系的電量與反應(yīng)物質(zhì)之間的定量關(guān)系來計(jì)算反應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量的，因此必須保證電流效率100%地用于反應(yīng)物的單純電極反應(yīng)?？梢酝ㄟ^控制電位庫侖分析和恒電流庫侖滴定兩種方式保證電流效率達(dá)到100%。4.為什么恒電流庫侖分析法又稱庫侖滴定法？答：這種方法是往試液中加入適當(dāng)?shù)妮o助劑后，以一定強(qiáng)度的恒定電流進(jìn)行電解。由電極反應(yīng)產(chǎn)生一種“滴定劑”，該滴定劑與待測物質(zhì)迅速按照化學(xué)計(jì)量作用，反

16、應(yīng)完全時(shí)，根據(jù)所消耗的電量及化學(xué)反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系，可求出待測物的含量。該方法類似滴定分析法，其滴定劑由電解產(chǎn)生，所以恒電流庫侖分析法又稱恒電流滴定分析法，簡稱庫侖滴定法。5.在控制電位庫侖分析法和恒電流庫侖滴定中，是如何測得電荷量的？答:在控制電位庫侖分析法中,是用精密庫侖計(jì)來測定電量的.在恒電流庫侖滴定中,由于電流是恒定的,因而通過精確測定電解進(jìn)行的時(shí)間及電流強(qiáng)度,即可計(jì)算出電量。6.試說明用庫侖法測定As（）時(shí)，雙鉑指示電極指示電解終點(diǎn)的原理。解:在電解到達(dá)終點(diǎn)之前，溶液中有As(V)/ As(III)，因?yàn)樗遣豢赡鏋椴豢赡骐妼?，因此在指示電極上外加一個(gè)小電壓（10200mV）時(shí)不產(chǎn)生電流

17、，當(dāng)?shù)竭_(dá)電解終點(diǎn)時(shí)，溶液中出現(xiàn)2I-/I2可逆電對，因此在指示電極上產(chǎn)生電流，指示終點(diǎn)到達(dá)。7.將含有Cd和Zn的礦樣完全溶解后，在氨性溶液中用汞陰極沉積。當(dāng)陰極電位維持在（）時(shí)，只有Cd沉積，在該電位下電流趨近于零時(shí)，與電解池串聯(lián)的氫氧庫侖計(jì)收集到混合氣體的體積為（25,101 325Pa）。在時(shí)，Zn2+還原，與上述條件相同，當(dāng)Zn電解完全時(shí)，收集到的氫氧混合氣體為31.30 mL。求該礦中Cd和Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：依據(jù)：m=VM/(0.1741×96485n)所以Cd %=mCd/1.06=44.61×112/(0.1741×96485×2

18、5;1.06)=14.03%Zn %= m Zn /1.06=31.30×65/(0.1741×96485×2×1.06)=5.71%8.取某含酸試樣，用電解產(chǎn)生的OH-進(jìn)行庫侖滴定，經(jīng)246s后到達(dá)終點(diǎn)。在滴定過程中，電流通過一個(gè)100的電阻降為。試計(jì)算試樣中H +的濃度。解：依據(jù)：Q=it=V/R×t=0.849/100×246=2.088(C);所以Q/F=2.088/96485=2.16×10-4 mol/L故：H+=2.16×10-4 mol/L×10/1000=2.16×103mol

19、·L19.將純苦味堿（M苦味堿=228.93g·mol-1）試樣以1mol·L1HCL完全溶解后，全部移入汞陰極池中，用恒電位庫侖法（）進(jìn)行電解。當(dāng)電解完全，與電解池相/串聯(lián)的庫侖計(jì)求得的電荷量為，求此還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)n？解:根據(jù)m= MQ/n F可得：n = MQ/ mF=228.93×65.7/(9.14×10-3×96485)=1710.欲測水中鈣的含量，于一預(yù)先加有過量Hg(NH3)Y2-和少量鉻黑T（做指示劑的）50mL氨性試樣中，用汞陰極經(jīng)的恒電流電解到達(dá)終點(diǎn)（以Pt片為陽極）（1）寫出工作電極和輔助電極上發(fā)生的電極反

20、應(yīng)。（2）計(jì)算每毫升的水樣中含有CaCO3多少毫克。（3）輔助電極要不要隔離？為什么？解:（1）Hg(NH3)Y2-+2e-=Hg+2NH3+HY3- (工作電極)H20-2e-=1/2O2+2H+ (輔助電極)（2）m=Mit/nF=100×0.018×3.5×60/(2×96485)=1.96×10-3g p=1.96/56=0.039(mg/mL)（3）要隔離。若不隔離，輔助電極上電解出來的H+將影響溶液的pH值，從而影響Ca2+和HY3-配合反應(yīng)的完全和指示劑的變色。第五章 氣相色譜分析法1.簡要說明氣相色譜分析的基本原理。答：借在兩相

21、間分配原理而使混合物中各組分分離。 氣相色譜就是根據(jù)組分與固定相與流動(dòng)相的親和力不同而實(shí)現(xiàn)分離。組分在固定相與流動(dòng)相之間不斷進(jìn)行溶解、揮發(fā)（氣液色譜），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.氣相色譜儀一般由哪幾部分組成?各部件的主要作用是什么? 答：氣相色譜儀的分離原理：當(dāng)混合物隨流動(dòng)相流經(jīng)色譜柱時(shí)，與柱中的固定相發(fā)生作用（溶解、吸附等），由于混合物中各組分理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，與固定相發(fā)生作用的大小、強(qiáng)弱不同，在同一推動(dòng)力作用下，各組分在固定相中的滯留時(shí)間不同，從而使混合物中各組分按一定順序從柱中流出。氣相色譜儀一般由氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和記錄與數(shù)據(jù)處

22、理系統(tǒng)組成。氣路系統(tǒng)的作用：為色譜分析提供純凈、連續(xù)的氣流。進(jìn)樣系統(tǒng)的作用：進(jìn)樣并將分析樣品瞬間汽化為蒸氣而被載氣帶入色譜柱。分離系統(tǒng)的作用：使樣品分離開。檢測系統(tǒng)的作用：把從色譜柱流出的各個(gè)組分的濃度（或質(zhì)量）信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。記錄與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的作用：把由檢測器檢測的信號(hào)經(jīng)放大器放大后由記錄儀記錄和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。3.試述熱導(dǎo)、氫火焰離子化和電子捕獲檢測器的基本原理，它們各有什么特點(diǎn)？答：熱導(dǎo)檢測器是基于不同的物質(zhì)具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，靈敏度適宜，線性范圍寬。電子捕獲檢測器是基于響應(yīng)信號(hào)與載氣中組分的瞬間濃度呈線性關(guān)系，峰面積與載氣流速成反比。它的特點(diǎn)是高選擇性，

23、高靈敏度。氫火焰離子化檢測器基于響應(yīng)信號(hào)與單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測器組分的質(zhì)量呈線性關(guān)系，而與組分在載氣中的濃度無關(guān)，峰面積不受載氣流速影響。它的特點(diǎn)是死體積小，靈敏度高，穩(wěn)定性好，響應(yīng)快，線性范圍寬。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/,而=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:(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

24、?為什么?答: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。6.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。7.為什么可用分離度R作為色譜柱的總分離效能指標(biāo)?答: 分離度同時(shí)體現(xiàn)了選擇性與柱效能,即

25、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。8.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。答：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

26、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)主要靠實(shí)踐。9.色譜定性的依據(jù)是什么?主要有哪些定性方法?答: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)混合進(jìn)樣(4

27、)多柱法(5)保留指數(shù)法(6)聯(lián)用技術(shù)(7)利用選擇性檢測器10.在一根2 m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, 22及31；半峰寬為，已知記錄紙速為-1, 求色譜柱對每種組分的理論塔板數(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）×（1200/10）/60=2.67cm 甲苯：(2+2/60) ×（1200/10）/60=4.07cm 乙苯: (3+1/60) ×（1200/10）/6011.分析某種試樣時(shí)，兩個(gè)組分的相對保留值r21=1.11, 柱的有效塔板高度H=1mm，

28、需要多長的色譜柱才能完全分離？解：根據(jù)公式7 m12.-1,記錄紙速為-1,載氣流速為F0-1,進(jìn)樣量12時(shí)飽和苯蒸氣，其質(zhì)量經(jīng)計(jì)算為，得到的色譜峰的實(shí)測面積為2.求該檢測器的靈敏度。解：S=(0.658×3.84×68)/(2×0.11)=mVmLmg-113.某一氣相色譜柱，速率方程中A, B, C的值分別為2.s-1和4.3 ×10-2s，計(jì)算最佳流速和最小塔板高度。解：uopt = (B/C)1/2×10-2)1/2-1 Hmin = A + 2(BC)1/2 = 0.15 + 2 ×(0.36 ×4.3 ×

29、;10-2)1/214. 有一A、B、C三組分的混合物，經(jīng)色譜分離后其保留時(shí)間分別為：tR（A），tR（B），tR（C），tM，求：（1）B對A的相對保留值；（2）C對B的相對保留值；（3）B組分在此柱中的容量因子是多少？解：(1) gB,A=t¢R(B)/ t¢R(A) (2) gC,B=t¢R(C)/ t¢R(B) (3) k¢B= t¢R(B)/tM15.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空氣丙烯丁烯計(jì)算：（1）丁烯在這根柱上的分配比是多少？ （2）丙烯和丁烯的分離度是多少？解： （1

30、）k丁烯= tR(丁烯)/tM =(4.8-0.5)/0.5=8.6 (2) R = tR(丁烯)-tR(丙烯)×2/(Y丁烯+Y丙烯)=(4.8-3.5) ×16.已知在混合酚試樣中僅含有苯酚、0-甲酚、m-甲酚、p-甲酚四種組分，經(jīng)乙?；幚砗螅瑴y得色譜圖，從圖上測得各組分的峰高、半峰寬以及測得相對校對因子分別如下：化合物苯酚0-甲酚m-甲酚p-甲酚峰高/mm半峰寬/mm相對校正因子（f）求各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：w1= A1f1/(A1f1+ A2f2+A3f3+A4f4)=同理：w2 w3 w417.。以環(huán)己酮作內(nèi)標(biāo)，稱取環(huán)己酮，加到試樣中，混合均勻后進(jìn)樣，得如下數(shù)據(jù)

31、：化合物甲酸乙酸環(huán)己酮丙酮峰面積/cm2相對校正因子（f）133求甲酸、乙酸和丙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：根據(jù)公式由于以環(huán)己酮作內(nèi)標(biāo) 所以wi=Aifims/( Asfsm) w甲酸=14.8×3.83×0.1907/(133×1.00×1.055)=7.70% w乙酸=72.6×1.78×0.1907/(133×1.00×1.055)=17.56% w丙酸=42.4×1.07×0.1907/(133×1.00×1.055)=6.17%第六章 高效液相色譜分析法1.高效液相色譜儀一般

32、分為幾部分?答：由流動(dòng)相輸送系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、色譜分離系統(tǒng)、檢測記錄數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。2.高效液相色譜儀高壓輸液泵應(yīng)具備什么性能？答：高效液相色譜儀高壓輸液泵應(yīng)具備：無脈動(dòng)、流量恒定、流量可以自由調(diào)節(jié)、耐高壓、耐腐蝕及適于梯度洗脫等。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？答:液相色譜中提高柱效的途徑主要有: 提高柱內(nèi)填料裝填的均勻性；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；增加柱長，或梯度洗脫等。其中，減小粒度是最有效的途徑。4.選擇流動(dòng)相應(yīng)注意什么？答：流動(dòng)相選擇的一般要求化學(xué)惰性好。如液-液分配色譜中用作流動(dòng)相的溶劑應(yīng)與固定相不互溶，高純度，以防所

33、含微量雜質(zhì)在柱中積累，引起柱性能的改變。液固色譜中，硅膠吸附劑不能用堿性溶劑（如胺類）；氧化鋁吸附劑不能用酸性溶劑。選用的溶劑性能應(yīng)與所使用的檢測器相互匹配。如使用紫外吸收檢測器，就不能選用在檢測波長有紫外吸收的溶劑。溶劑對樣品有足夠的溶解能力，以提高測定的靈敏度，同時(shí)避免在柱頭產(chǎn)生沉淀。選擇的溶劑應(yīng)具有低的粘度和適當(dāng)?shù)偷姆悬c(diǎn)。使用低粘度溶劑，可減少溶質(zhì)的傳質(zhì)阻力，利于樣品的純化。應(yīng)盡量避免使用具有顯著毒性的溶劑，以保證操作人員的安全。5.高效液相色譜選擇檢測器應(yīng)注意什么?答：應(yīng)注意對被測成分的適用性，另外還要與流動(dòng)相相匹配。6.簡述高效液相色譜法和氣相色譜法的主要異同點(diǎn)。答：高效液相色譜法和

34、氣相色譜法二者都是根據(jù)樣品組分與流動(dòng)相和固定相相互作用力的差別進(jìn)行分離的。二者均可與MS等聯(lián)用，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)。高效液相色譜法和氣相色譜法二者的主要區(qū)別在于：流動(dòng)相不同：GC用氣體做流動(dòng)相，載氣種類少，性質(zhì)接近，改變載氣對柱效和分離效率影響小。HPLC以液體做流動(dòng)相，且液體種類多，性質(zhì)差別大，可供選擇范圍廣，是控制柱效和分離效率的重要因素之一；固定相差別：GC多是固體吸附劑或在擔(dān)體表面上涂漬液體固定相，且粒度粗。HPLC大都是新型的固體吸附劑、化學(xué)鍵合相等，粒度?。ㄒ话銥?10m）；使用范圍更廣：GC主要用于揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性好的物質(zhì)的分析，但沸點(diǎn)太高的物質(zhì)

35、或熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)難以用氣相色譜進(jìn)行分析，因此，GC只能分析占有機(jī)物總數(shù)15%20%的物質(zhì)。HPLC可分析高沸點(diǎn)、難揮發(fā)和熱不穩(wěn)定的化合物、離子型化合物和高聚物乃至生物大分子等物質(zhì)。HPLC采用高靈敏度檢測器，如紫外檢測器的最小檢測量可達(dá)納克(10-9g)級、熒光檢測器的靈敏度可達(dá)10-11g。而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。7.何謂化學(xué)鍵合相？常用的化學(xué)鍵合相有哪幾種類型？分別用于哪些液相色譜法中？答：化學(xué)鍵合相是利用化學(xué)反應(yīng)通過共價(jià)鍵將有機(jī)分子鍵合在載體（硅膠）表面，形成均一、牢固的單分子薄層而構(gòu)成的固定相。常用的化學(xué)鍵合相有非極性鍵合相，用于反相色譜；

36、中等極性鍵合相，用于正相或反相色譜；極性鍵合相，用于正相色譜。8.什么叫正相色譜？什么叫反相色譜？各適用于分離哪些化合物？答：流動(dòng)相極性小于固定相極性，稱為正相分配色譜法。它對于極性強(qiáng)的組分有較大的保留值，常用于分離強(qiáng)極性化合物。流動(dòng)相極性大于固定相極性的稱為反相分配色譜法。它對于極性弱的組分有較大的保留值，適合于分離弱極性的化合物。極性大的組分先流出，極性小的組分后流出。9.簡述反相鍵合相色譜法的分離機(jī)制。答：典型的反相鍵合相色譜是將十八烷基鍵合在硅膠表面所得的ODS柱上，采用甲醇水或乙腈水作流動(dòng)相，分離非極性和中等極性的化合物。其分離機(jī)制常用疏溶劑理論來解釋。當(dāng)非極性溶質(zhì)或溶質(zhì)分子中的非極

37、性部分進(jìn)入到極性流動(dòng)相中時(shí)，由于疏溶劑效應(yīng)，分子中的非極性部分與極性溶劑分子間產(chǎn)生排斥力，和鍵合相的烴基產(chǎn)生疏溶劑締合。此時(shí)溶質(zhì)的保留主要不是由于溶質(zhì)分子與鍵合相間的色散力。非離子型溶質(zhì)分子與鍵合相非極性烴基間的締合反應(yīng)是可逆的。流動(dòng)相的表面張力越高，締合力越強(qiáng)。反之，若溶質(zhì)分子有極性官能團(tuán)存在時(shí)，則與極性溶劑間的作用力 增強(qiáng)，而不利于締合。10.離子色譜法的原理及應(yīng)用范圍？答：離子色譜法指固定相為離子交換樹脂，流動(dòng)相為電解質(zhì)溶液，通常以電導(dǎo)檢測器為通用檢測器的色譜法。離子色譜法分為化學(xué)抑制型離子色譜法（雙柱離子色譜法）和非抑制型離子色譜法（單柱離子色譜法）兩大類。以典型的雙柱離子色譜法，簡要

38、說明其檢測原理及特點(diǎn)。該法是用兩根離子交換柱，一根為分析柱，另一根為抑制柱，兩根色譜柱串聯(lián)，用電導(dǎo)檢測器檢測。由于抑制柱裝有與分析柱相反的離子交換劑，因而高濃度的酸、堿洗脫液（流動(dòng)相）通過抑制柱后變?yōu)樗?，消除了其高電?dǎo)本底，以利于對樣品離子信號(hào)的檢測。另一特點(diǎn)是離子色譜儀的泵及流路等，用耐腐蝕材料制成。離子色譜法應(yīng)用很廣，不但可以分析無機(jī)與有機(jī)陰、陽離子，而且可以分析氨基酸，以及糖類和DNA、RNA的水解產(chǎn)物等。11. 在高效液相色譜法中流動(dòng)相使用前為什么要脫氣？答：流動(dòng)相使用前必須進(jìn)行脫氣處理 ，以除去其中溶解的氣體（如O2），以防止在洗脫過程中當(dāng)流動(dòng)相由色譜柱流至檢測器時(shí)，因壓力降低而產(chǎn)生

39、氣泡。氣泡會(huì)增加基線的噪音，造成靈敏度下降，甚至無法分析。溶解的氧氣還會(huì)導(dǎo)致樣品中某些組份被氧化，柱中固定相發(fā)生降解而改變柱的分離性能。若用FLD，可能會(huì)造成熒光猝滅。常用的脫氣方法比較： 氦氣脫氣法：利用液體中氦氣的溶解度比空氣低，連續(xù)吹氦脫氣，效果較好，但成本高。加熱回流法：效果較好，但操作復(fù)雜，且有毒性揮發(fā)污染。抽真空脫氣法：易抽走有機(jī)相。超聲脫氣法：流動(dòng)相放在超聲波容器中，用超聲波振蕩10-15min，此法效果最差。在線真空脫氣法：Agilent1100LC真空脫機(jī)利用膜滲透技術(shù)， 在線脫氣，智能控制，無需額外操作，成本低，脫氣效果明顯優(yōu)于以上幾種方法，并適用于多元溶劑體系。12. 基

40、線不穩(wěn)，上下波動(dòng)或漂移的原因是什么，如何解決？答：a.流動(dòng)相有溶解氣體；用超聲波脫氣15-30分鐘或用充氦氣脫氣。b.單向閥堵塞；取下單向閥，用超聲波在純水中超20分鐘左右，去處堵塞物。c.泵密封損壞，造成壓力波動(dòng)；更換泵密封。d.系統(tǒng)存在漏液點(diǎn)；確定漏液位置并維修。e.流通池有臟物或雜質(zhì)；清洗流通池。f.柱后產(chǎn)生氣泡；流通池出液口加負(fù)壓調(diào)整器。g.檢測器沒有設(shè)定在最大吸收波長處；將波長調(diào)整至最大吸收波長處。h.柱平衡慢，特別是流動(dòng)相發(fā)生變化時(shí)；用中等強(qiáng)度的溶劑進(jìn)行沖洗，更改流動(dòng)相時(shí)，在分析前用10-20倍體積的新流動(dòng)相對柱子進(jìn)行沖洗。13.欲測定二甲苯的混合試樣中的對二甲苯的含量。稱取該試樣

41、110.0 mg，加入對二甲苯的對照品30.0 mg，用反相色譜法測定。加入對照品前后的色譜峰面積(mm2)值為，對二甲苯：，；間二甲苯：，。試計(jì)算對二甲苯的百分含量。解:µg/ml）和供試品溶液的峰面積分別為：706436和458932，求黃芩顆粒中黃芩素的含量。解：15.測定生物堿試樣中黃連堿和小檗堿的含量，稱取內(nèi)標(biāo)物、黃連堿和小檗堿對照品各0.2000gcm2。稱取g內(nèi)標(biāo)物和試樣gcm2。計(jì)算試樣中黃連堿和小檗堿的含量。 解：第七章原子發(fā)射光譜法1.名詞解釋共振線，激發(fā)能，離子線，靈敏線，分析線，自吸，自蝕，最后線。答：共振線凡是由電子激發(fā)態(tài)與電子基態(tài)能級之間的躍遷所產(chǎn)生的譜線

42、，叫共振線。由激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)所產(chǎn)生的譜線稱為發(fā)射共振線，由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的譜線稱為吸收共振線。激發(fā)能原子從基態(tài)躍遷到發(fā)射該譜線的激發(fā)態(tài)所需要的能量，稱為該譜線的激發(fā)能或激發(fā)電位。離子線離子外層電子受激發(fā)后所產(chǎn)生的譜線稱為離子線。靈敏線每種元素的原子光譜線中，凡是具有一定強(qiáng)度、能標(biāo)記某元素存在的特征譜線，稱為該元素的靈敏線。分析線用來進(jìn)行定性或定量分析的特征譜線稱為分析線。自吸原子在高溫區(qū)發(fā)射某一波長的輻射，被處在邊緣低溫狀態(tài)的同種原子所吸收的現(xiàn)象稱為自吸。自蝕當(dāng)樣品達(dá)到一定含量時(shí)，由于自吸嚴(yán)重，譜線中心的輻射完全被吸收，稱為自蝕。最后線當(dāng)元素含量減少到最低限度時(shí)，仍能夠堅(jiān)持到最后出現(xiàn)

43、的譜線，稱為最后線或最靈敏線。2.原子發(fā)射光譜的特點(diǎn)？答：(1)具有多元素同時(shí)檢測能力；(2)靈敏度高；(3)選擇性好；(4)準(zhǔn)確度較高；(5)樣品用量少，測定范圍廣。3.原子發(fā)射法定性及定量分析原理？答：根據(jù)某元素的特征頻率或波長的譜線是否出現(xiàn)，即可確定樣品中是否存在該種原子，這就是定性分析的原理；分析樣品中待測元素濃度越高，在激發(fā)源中該元素的激發(fā)態(tài)原子數(shù)目也就越多，相應(yīng)發(fā)射的特征譜線的強(qiáng)度也就越大，將它和已知含量標(biāo)樣的譜線強(qiáng)度相比較，即可測定樣晶中該種元素的含量，這就是原子發(fā)射光譜的定量分析的原理。4.簡述ICP的工作原理及其特點(diǎn)？答：ICP的工作原理：等離子炬管為一個(gè)三層同軸石英管，石英

44、管外繞以高頻感應(yīng)線圈，利用高頻電流感應(yīng)線圈將高頻電能耦合到石英管內(nèi)。工作時(shí)，電火花引燃使引發(fā)管內(nèi)的氣體放電，形成等離子體，當(dāng)這些帶電離子達(dá)到足夠的導(dǎo)電率時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生垂直于管軸方向的環(huán)形渦電流，幾百安培的感應(yīng)電流瞬間將氣體加熱到近9 000一10 000K的高溫，在石英管內(nèi)形成高溫火球，當(dāng)用Ar氣將火球吹出石英管口，即形成感應(yīng)焰炬。樣品被霧化后由載氣將其帶入等離子體內(nèi)，加熱到很高的溫度而激發(fā)。特點(diǎn)：(1)ICP的焰炬一般具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，端視時(shí)，放電形狀如同一個(gè)“輪胎”，中心較暗，周圍是一個(gè)明亮的圓環(huán)形外區(qū)。環(huán)狀結(jié)構(gòu)是ICP具有優(yōu)良分析性能的根本原因。(2)由于形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，等離子體表層溫度高，中心

45、軸線溫度低，有利于從中央通道進(jìn)樣而不影響等離子體的穩(wěn)定性。從外圍向中央通道氣溶膠加熱，不會(huì)出現(xiàn)光譜發(fā)射中常見的因外部冷原子蒸氣造成的自吸現(xiàn)象，使標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍達(dá)4-6個(gè)數(shù)量級，明顯優(yōu)于其他光源。(3)ICP光源的工作溫度較高，等離子體外溫度達(dá)10 000K，中央通道溫度也有60008000K，激發(fā)能力強(qiáng)；在惰性氣氛下，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；而且Ar氣背景干擾少，信噪比高，有利于難熔化合物的分解和元素的激發(fā)。因此，對于大多數(shù)元素都有很高的靈敏度。5.選擇內(nèi)標(biāo)元素和分析線對有什么要求？答：(1）待測元素和內(nèi)標(biāo)元素的蒸發(fā)性質(zhì)應(yīng)相近；(2）分析線和內(nèi)標(biāo)線的波長和強(qiáng)度應(yīng)盡量接近，它們的激發(fā)電位和電離電位最

46、好也應(yīng)盡量接近；(3）分析線和內(nèi)標(biāo)線應(yīng)無自吸或自吸極小，且不受其他因素的干擾；(4）若內(nèi)標(biāo)元素是外加的，在分析樣品中，該元素的含量應(yīng)極少或不存在。6.攝譜法是如何進(jìn)行定量分析的？答：攝譜法是利用感光板記錄拍攝原子發(fā)射光譜，然后用測微光度計(jì)通過測量感光板上譜線的黑度(S)進(jìn)而求得物質(zhì)含量的。當(dāng)測定條件(感光乳劑和曝光時(shí)間等)一定時(shí)，黑度S與譜線強(qiáng)度f的關(guān)系為如果采用內(nèi)標(biāo)法(即相對強(qiáng)度法)則，由于是在同一感光板上記錄分析線和內(nèi)標(biāo)線的黑度，其感光乳劑特性、曝光時(shí)間、顯影條件相同，故分析線對黑度差利用S與lgc的線性關(guān)系，即可進(jìn)行定量分析。7.用火焰光度法在404.3nm測量土壤試液中鉀的發(fā)射光譜強(qiáng)度

47、，鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液和試液的數(shù)據(jù)如下，求試液中鉀的質(zhì)量濃度。鉀溶液質(zhì)量濃度/(g·mL-1)空白試液相對發(fā)射光譜強(qiáng)度0答：以鉀的濃度為橫坐標(biāo)，相對發(fā)射強(qiáng)度為縱坐標(biāo)作圖。.00g· mL-1。第八章原子光譜吸收法1. 名詞解釋自然寬度；多普勒(Doppler)變寬；壓力變寬；洛倫茲變寬；赫魯茲馬克變寬；物理干擾；化學(xué)干擾；電離干擾；光譜干擾；背景干擾。答：自然寬度沒有外界影響時(shí)，譜線仍有一定的寬度，稱為自然寬度。多普勒(Doppler)變寬又稱熱變寬，是由于原子不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)引起的變寬，通常在原子吸收光譜法測量條件下，多普勒變寬是影響原子吸收光譜譜線寬度的主要因素之一。壓力變寬由于原

48、子吸收區(qū)氣體原子之間相互碰撞導(dǎo)致的譜線變寬。根據(jù)碰撞的原子不同又分為：洛倫茲(Lorentz)變寬和赫爾茲馬克(Holtsmark)變寬。洛倫茲變寬是指待測元素原子與其他種粒子碰撞引起的變寬，它隨原子區(qū)內(nèi)氣體壓力增大和溫度升高而增大。赫魯茲馬克變寬是指待測元素原子之間相互碰撞而引起的變寬，也稱為共振變寬，只有在待測元素的濃度高時(shí)才起作用。物理干擾指樣品在轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)和原子化過程中，由于溶質(zhì)或溶劑的物理化學(xué)性質(zhì)改變而引起的干擾?；瘜W(xué)干擾是指在溶液或原子化過程中待測元素與其他組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使其原子化效率降低或升高引起的干擾。電離干擾是待測元素在形成自由原子后進(jìn)一步失去電子，而使基態(tài)原子數(shù)減少，測

49、定結(jié)果偏低的現(xiàn)象。光譜干擾是指與光譜發(fā)射和吸收有關(guān)的干擾效應(yīng)。主要包括非共振線干擾和背景吸收等。背景吸收是一類特殊的光譜吸收，它包括分子吸收和光散射引起的干擾。2. 影響原子吸收譜線寬度的因素有哪些?其中最主要的因素是什么?答：影響原子吸收譜線寬度的主要因素有自然寬度、多普勒變寬vD和壓力變寬。壓力變寬包括洛倫茲變寬vL和赫爾茲馬克變寬vH兩種。對于火焰原子化吸收，vL為主要變寬；而對于石墨爐原子化吸收，vD為主要變寬。3原子吸收光譜法，采用峰值吸收進(jìn)行定量的條件和依據(jù)是什么?答：為了使通過原子蒸氣的發(fā)射線特征頻率恰好能與吸收線的特征頻率相一致，通常用待測元素的純物質(zhì)作為銳線光源的陰極，使其產(chǎn)

50、生發(fā)射，這樣發(fā)射物質(zhì)與吸收物質(zhì)為同一物質(zhì)，產(chǎn)生的發(fā)射線與吸收線特征頻率完全相同，可以實(shí)現(xiàn)峰值吸收。而且在特定條件下，吸光度A與待測元素的濃度c呈線性關(guān)系，這是采用峰值吸收進(jìn)行定量的依據(jù)。4原子吸收光譜儀主要由哪幾部分組成?各有何作用?答：原子吸收光譜儀主要由光源、原子化器、分光系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)這四大部件組成。原子吸收光源的作用是發(fā)射待測元素的特征譜線。為了測定待測元素的峰值吸收，必須采用待測元素制成的銳線光源；原子化器的作用是將樣品中的待測元素轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子，以便對光源發(fā)射的特征光進(jìn)行吸收；分光系統(tǒng)的作用就是將待測元素的分析線與干擾線分開，使檢測系統(tǒng)只能接受分析線；原子吸收檢測系統(tǒng)的作用就是把單

51、色器分出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)放大器放大后以透光率或吸光度的形式顯示出來。5與火焰原子化相比，石墨爐原子化有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?答：與火焰原子化器相比，石墨爐原子化器的原子化效率高，氣相中基態(tài)原子濃度比火焰原子化器高數(shù)百倍，且基態(tài)原子在光路中的停留時(shí)間更長，因而靈敏度高得多，特別適用于低含量樣品分析，取樣量少，能直接分析液體和固體樣品。但石墨爐原子化器操作條件不易控制，背景吸收較大，重現(xiàn)性、準(zhǔn)確性均不如火焰原子化器，且設(shè)備復(fù)雜，費(fèi)用較高。6背景吸收是怎樣產(chǎn)生的?對測定有何影響?答：背景吸收是一類特殊的光譜吸收，它包括分子吸收和光散射引起的干擾。分子吸收是指樣品在原子化過程中，生成某些氣體分子、難解離

52、的鹽類、難熔氧化物、氫氧化物等對待測元素的特征譜線產(chǎn)生的吸收而引起的干擾。光散射是指原子化過程中產(chǎn)生的固體微粒，光路通過時(shí)對光產(chǎn)生散射，使被散射的光偏離光路，不為檢測器所檢測，測得的吸光度偏高。7簡述原子吸收光譜法比原子發(fā)射光譜法靈敏度高，準(zhǔn)確度高的原因?答：激發(fā)態(tài)原子數(shù)受溫度的影響大，而基態(tài)原子數(shù)受溫度影響小，所以原子吸收光譜法的準(zhǔn)確度優(yōu)于原子發(fā)射光譜分析法，基態(tài)原子數(shù)遠(yuǎn)大于激發(fā)態(tài)原子數(shù)，因此原子吸收光譜法的靈敏度高于原子發(fā)射光譜分析法。8測定植株中鋅的含量時(shí)，將三份1.00g植株樣品處理后分別加入0.00 mL，1.00 mL，2.00 mL，0.0500 mol·L-1 ZnC

53、l2標(biāo)準(zhǔn)溶液后稀釋定容為25.0 mL，在原子吸收分光光度計(jì)上測定吸光度分別為0.230，0.453，0.680，求植株樣品中鋅的含量。解：根據(jù)題中數(shù)據(jù)得c0=0 A1=c1=1.00 mL×0.050 0 mol·L-1/25.0 mL=0.002 00 mol·L-1A2=c2=2.00 mL×0.050 0 mol·L-1/25.0 mL=0.004 00 mol·L-1A3以鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度對吸光度作圖得圖8-1，由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得cx=0.002 0 mol·L-1圖8-1樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，則cx=1.00 /(6

54、5.39×25×10-3)=0.002 0 mol·L-1=3.3×10-3 g·g-1(或0.33%)答：植株樣品中鋅的含量為3.3×10-3 g·g-1(或0.33%)。9. 用原子吸收法測定鈷獲得如下數(shù)據(jù):標(biāo)/(g·mL-1)246810T/(%)(1)繪制Ac標(biāo)準(zhǔn)曲線；(2)某一試液在同樣條件下測得T=20.4%，求其試液中鈷的質(zhì)量濃度。解：(1)先將T%換算為吸光度A：由A=lg T得標(biāo)/(g·mL-1)246810試液A以濃度為橫坐標(biāo)，A為縱坐標(biāo)，繪制A標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖8-2。(2)由標(biāo)準(zhǔn)曲線查

55、得在A鈷=7.2 g·mL-1。圖8-2第九章 紫外-可見吸收光譜分析法1. 電子躍遷有哪幾種類型？這些類型的躍遷各處于什么波長范圍？答：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ss*，sp*，ps*，n s*，pp*,np*等躍遷類型。pp*，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的大小

56、順序?yàn)椋? > n * * > n*。一般ss*躍遷波長處于遠(yuǎn)紫外區(qū)，200nm，n*躍遷位于遠(yuǎn)紫外到近紫外區(qū)，波長大致在150250nm之間，pp*，n p*躍遷波長近紫外區(qū)及可見光區(qū)，波長位于250nm800nm之間。2. 何謂發(fā)色團(tuán)與助色團(tuán)？試舉例說明。答：有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)中含有不飽和鍵，能吸收紫外、可見光產(chǎn)生* 或n*躍遷的基團(tuán)稱為生色團(tuán)。如C=C、炔基、C=O、COOH 、C=S、CONH2、NN、N=O等。含有孤對電子，它們本身不吸收紫外可見光，當(dāng)與發(fā)色團(tuán)相連時(shí)，能改變發(fā)色團(tuán)中分子軌道上的電子分布，使發(fā)色團(tuán)的吸收帶波長向長波方向移動(dòng)，吸收強(qiáng)度增加的雜原子基團(tuán)稱為助色團(tuán)。例如OH、OR、X（Cl、Br、I）、NH2、NO2、SH等。3.有機(jī)化合物的紫外吸收光譜中有哪幾種類型的吸收帶？它們產(chǎn)生的原因是什么？有什么特點(diǎn)？答：R帶是由化合物的n*躍遷產(chǎn)生的吸收帶，它具有雜原子不飽和基團(tuán)，如>C=O,NO,-NO2,N=N，C=S等這一類發(fā)色團(tuán)的特征。其特點(diǎn)是處于較長波長范圍（約300nm），E小，max在250400nm，是弱吸收,一般<100 Lmol-1cm-1。溶劑極性增加，max降低，R帶發(fā)生藍(lán)移，當(dāng)有強(qiáng)吸收峰在其附近時(shí)，R帶出現(xiàn)紅移，