食品儀器分析技術(shù)第3版部分習(xí)題答案

模塊一紫外可見吸收光譜法及其在食品分析中的應(yīng)用P13一、填空題1.頻率或波長2.A=Kbc3.A=-lgT4.分子中的電子5.最大吸收波長6.0.01mol/LP14二、選擇題1.A2.C（修正：選項(xiàng)C改為分子中電子能級的躍遷）3.C4.D5.C6.C三、簡答題1.紫外光區(qū)、可見光區(qū)、紅外光區(qū)、核磁共振區(qū)2.T=0.71A=0.15P19填空題光源、單色器、吸收池、檢測器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2.棱鏡、光柵3.比色皿、可見光、紫外光4.單光束、雙光束選擇題1.D2.B3.B4.D簡答題1.見書16頁2.檢測器的作用是對透過吸收池的光做出響應(yīng)，并轉(zhuǎn)變成電信號輸出，輸出電信號的大小與透射光的強(qiáng)弱成正比。紫外可見分光光度計(jì)常見的檢測器有光電倍增管和二極管陣列檢測器。3.略4.略5.略6.略7.略8.略P28填空題1.顯色反應(yīng)、顯色劑2.波長、吸光度范圍、參比溶液3.100%4.濃度、吸光度選擇題1.ABCD2.ACD3.ABCD簡答題1.顯色劑的選擇、顯色劑的用量、溶液的酸度、顯色溫度和時(shí)間等2.略3.樣品的制備、顯色條件的選擇、干擾的消除、測定條件的選擇、定性定量方法4.樣品吸光度A=0.500,由直線方程可知，相當(dāng)于取標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為6.30mL,X*5.00*2.00/250=0.216*56*1000*6.3/482.178*500X=7.9mg/mL模塊二原子吸收光譜法及其在食品分析中的應(yīng)用P46填空題1.共振吸收線、共振發(fā)射線、共振線2.分析線選擇題1.A2.C簡答題1.原子吸收光譜是以測定基態(tài)原子對同種原子特征輻射的吸收為依據(jù)進(jìn)行元素分析的方法。2.相同點(diǎn)：都遵循朗伯比爾定律。不同點(diǎn)：①吸光物質(zhì)不同，紫外可見吸收光譜是分子中電子吸收光的能量引起躍遷，原子吸收光譜法是基態(tài)原子吸收特征譜線引起的躍遷；②光源不同；③儀器結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)條件不同，等等。3.自然變寬、多普勒變寬和壓力變寬。4.元素周期表中大約70種元素。5.由待測元素?zé)舭l(fā)出的特征譜線通過試樣蒸氣時(shí)，被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子吸收，譜線被吸收(光強(qiáng)度減弱)的程度稱為吸光度A,與被測元素的含量成正比，也遵循朗伯-比爾定律。P54填空題1.干燥、灰化、原子化、凈化2.火焰原子化法和電熱原子化法（石墨爐原子化法）選擇題1.A2.D3.C4.C5.C6.B7.A簡答題主要包括光源、原子化器、單色器、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。光源的作用是發(fā)射被測元素的特征譜線；原子化器的作用是將試樣中的待測元素轉(zhuǎn)化為原子蒸氣；單色器可將被測元素的共振吸收線與鄰近譜線分開；檢測器是將接收的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?.原子化器原子化過程特點(diǎn)火焰原子化器待測樣品溶液通過毛細(xì)管進(jìn)入火焰原子化器，被分散成細(xì)霧，與燃?xì)饣旌虾筮M(jìn)入燃燒的火焰中，被測元素在火焰中轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子蒸氣。優(yōu)點(diǎn)：火焰原子化器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，應(yīng)用較廣，火焰穩(wěn)定性好，重現(xiàn)性好。缺點(diǎn)：原子化效率低，靈敏度做到ppm級。石墨爐原子化器①干燥：干燥的目的是去除試樣中的溶劑，②灰化：其目的是盡可能除去試樣中易揮發(fā)的基體和有機(jī)物或其他干擾元素，以減少基體組分對待測元素的干擾。③原子化：使待測化合物在盡量短的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為基態(tài)原子蒸氣，此時(shí)停止通Ar氣，延長原子在石墨管中的停留時(shí)間，提高靈敏度。④凈化：一個(gè)樣品測定完成后，高溫灼燒石墨管，并通Ar氣，將殘留在石墨管中的難揮發(fā)雜質(zhì)除去，避免記憶效應(yīng)對下次測定的干擾。優(yōu)點(diǎn)：原子化效率遠(yuǎn)比火焰原子化法高，靈敏度高(ppb級),采用石墨爐原子化法無論是固體還是液體均可直接進(jìn)樣，而且樣品用量少。缺點(diǎn)：測定的精密度較低，共存化合物的干擾比火焰原子化法大，背景干擾比較嚴(yán)重。4.見書P53-P54P63填空題1.共振吸收線2.化學(xué)計(jì)量火焰、富燃火焰和貧燃火焰3.物理干擾、化學(xué)干擾、電離干擾、光譜干擾4.改變火焰的溫度或氧化還原性質(zhì)、加入釋放劑、加入保護(hù)劑、加入緩沖劑、加入基體改進(jìn)劑選擇題1.A2.D3.C4.A5.B6.D7.B8.C9.C簡答題1.測量條件分析線的選擇狹縫寬度的選擇燈電流的選擇進(jìn)樣量優(yōu)化方法選擇元素的共振吸收線通過實(shí)驗(yàn)方法確定通常以空心陰極燈上標(biāo)明的額定電流的40～60%作為工作電流。通過實(shí)驗(yàn)測定吸光度隨進(jìn)樣量的變化來選擇最滿意的吸光度的進(jìn)樣量2.干擾因素物理干擾化學(xué)干擾電離干擾光譜干擾消除方法配制與被測試樣組成相似的標(biāo)準(zhǔn)溶液改變火焰的溫度或氧化還原性質(zhì)、加入釋放劑、加入保護(hù)劑、加入緩沖劑、加入基體改進(jìn)劑加入消電離劑譜線干擾可減小狹縫寬度或另選分析線；背景干擾消除的方法有：①用鄰近非吸收線扣除背景②用氘燈扣背景③塞曼效應(yīng)扣背景④自吸效應(yīng)扣背景3.標(biāo)準(zhǔn)曲線法適用于樣品組成簡單或共存元素?zé)o干擾的情況，簡單、快速，可用于同類大批量樣品的分析。當(dāng)樣品中共存物質(zhì)不明或基體較復(fù)雜，無法配制與樣品組成相匹配的標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，使用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行分析能夠消除基體干擾。4.見GB5009.15-20235.按比例稀釋6.在火焰原子化法中，火焰溫度是影響原子化效率的基本因素，火焰有足夠的溫度才能使試樣充分分解為原子蒸氣狀態(tài)，但溫度過高會增加原子的電離或激發(fā)，而使基態(tài)原子數(shù)減少，對原子吸收不利；溫度太低則試樣不能解離，反而靈敏度降低，還會發(fā)生分子吸收，可能干擾更大?；鹧鏈囟扔苫鹧娣N類和火焰燃燒狀態(tài)來確定。7.樣品試液檢測吸光度為0.413，帶入曲線方程得濃度為：0.99mg/L.(0.99mg/L*25mL*25*10-3)/2g=0.619mg/g=61.9mg/100g8.標(biāo)準(zhǔn)曲線方程中Y=0時(shí)，x=-0.0265mg(0.0265mg*5)/2.125g=0.0624mg/g=62.4ug/g模塊三電位分析法及其在食品分析中的應(yīng)用P84填空題能斯特方程指示電極；參比電極電池電動勢的變化情況；滴定劑的體積可逆電對選擇題D，2、B，3、B計(jì)算題解：根據(jù)公式：pH當(dāng)Ex=0.06V時(shí)：pHP95一、填空題1.參比電極；指示電極；滴定裝置2.甘汞電極；銀-氯化銀電極3.使得玻璃外表面吸收水產(chǎn)生溶脹，更好的形成水化層，從而達(dá)到活化電極的目的。4.pH玻璃電極5.偏高；酸差6.偏低；堿差二、選擇題1.B，2.B，3.B三、簡答題1.（略）2.（略）3.解：（1）飽和甘汞電極的使用方法：使用前需拔出電極上端小孔的橡皮塞，確保氯化鉀溶液無氣泡，并維持適當(dāng)?shù)臐B出流速。氯化鉀溶液應(yīng)保持飽和狀態(tài)，含有少許氯化鉀晶體。電極液絡(luò)部分需保持清潔，避免玷污或堵塞。避免甘汞直接接觸皮膚，操作時(shí)應(yīng)佩戴防護(hù)裝備。使用后應(yīng)妥善處理廢液，避免環(huán)境污染。（2）PH玻璃電極的使用方法：使用前需在蒸餾水中浸泡24小時(shí)以上，確保電極穩(wěn)定。測量時(shí)，電極球泡應(yīng)完全浸入被測溶液中。電極插座應(yīng)保持干燥、清潔，避免接觸有害氣體和水溶液。不測量時(shí)應(yīng)將輸入短路，以保護(hù)儀器。定期清洗電極，避免污染。長時(shí)間不使用時(shí)，應(yīng)保存在水中。（3）氟離子選擇性電極的使用方法：測量前需將電極置于氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液（也稱為氟離子標(biāo)液）浸泡活化。測量時(shí)，電極應(yīng)完全浸入被測溶液中，并保持?jǐn)嚢杷俣群愣?。參比電極內(nèi)充液應(yīng)灌滿至注入孔，無氣泡。測量過程中，應(yīng)確保電極對置入試液的深度相同。使用完畢后需徹底清洗電極，防止堵塞。長期不用時(shí)，應(yīng)充滿內(nèi)參液并妥善保存。4.解：根據(jù)能斯特方程：則將E=0.316V，Ex=0.302V，c=2.50×10-4mol/L分別帶入上式：求得cx=4.31×10-4mol/LP101一、填空題1.轉(zhuǎn)折點(diǎn)（拐點(diǎn)）；極大值點(diǎn)；Δ2E/ΔV2等于0對應(yīng)的點(diǎn)。2.用于保持溶液有較大且相對穩(wěn)定的離子強(qiáng)度；組成緩沖體系，使溶液的pH保持氯離子選擇性電極適合的pH（5～6）范圍之內(nèi)；掩蔽消除Fe3+，Al3+等的干擾。二、選擇題1.A，2.D，3.C三、簡答題1.解：（1）根據(jù)公式計(jì)算cF-值再將計(jì)算得到的各個(gè)cF-值取負(fù)對數(shù)，計(jì)算結(jié)果如表所示：-lgcF--65.705.405.225.105E/mV400391382365347330314將表中數(shù)據(jù)以-lgcF-為橫坐標(biāo)，以E為縱坐標(biāo)，作圖：求得線性方程：y=75.117x-50.993（2）根據(jù)（1）中得到的線性方程y=75.117x-50.993，將E=359mV帶入求得-lgcF-即x=5.46則試液中F-的濃度為-2.解：加入標(biāo)準(zhǔn)NaF溶液后，濃度的增量為：當(dāng)△E=0.018V則換算至試樣中溶液的濃度為：3.略模塊五高效液相色譜法及其在食品分析中的應(yīng)用P169一、填空題1.液固吸附色譜法、液液分配色譜法、鍵合相色譜法、體積排阻色譜法2.正相鍵合相色譜法、反相鍵合相色譜法3.小于二、選擇題1.A.B.C2.A3.C三、簡答題1.簡述高效液相色譜法與氣相色譜法的異同點(diǎn)。相同點(diǎn)：1、都是利用物質(zhì)在流動相和固定相中分配系數(shù)不同而分離的2、都根據(jù)色譜流出曲線的色譜峰位置(保留值)可以進(jìn)行定性檢定根據(jù)色譜峰面積或峰高進(jìn)行定量測定;根據(jù)色譜峰的位置極其寬度可以對色譜柱分離情況進(jìn)行評價(jià)3、進(jìn)行定量分析都用外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法及歸一化法等4、色譜分離及色譜柱的分離效能可用塔板理論和速率理論進(jìn)行解釋不同點(diǎn)：某天然化合物的相對分子質(zhì)量大于400,用什么方法分析比較合適?質(zhì)譜法3.液-固吸附色譜中常用的固定相是什么？液-固吸附色譜是以固體吸附劑作為固定相,吸附劑通常是多孔的固體顆粒物質(zhì),如氧化鋁、硅膠、活性炭、碳酸鈣、氧化鎂等,。4.按固定相與流動相相對極性的不同液-液分配色譜法可分為哪兩類?依據(jù)固定相和流動相的相對極性的不同，液-液分配色譜可分為:液-液正相分配色譜(固定相的極性大于流動相的極性)和液-液反相分配色譜(固定相的極性小于流動相的極性)。什么是鍵合固定相?采用化學(xué)鍵合相的高效液相色譜法稱為鍵合相色譜法試說明鍵合固定相的類型及應(yīng)用范圍根據(jù)鍵合固定相與流動相相對極性的強(qiáng)弱,鍵合相色譜分為正相鍵合相色譜和反相鍵合相色譜。根據(jù)鍵合固定相與流動相相對極性的強(qiáng)弱,鍵合相色譜分為正相鍵合相色譜和反相鍵合相色譜。在正相鍵合相色譜中,使用的是極性鍵合固定相(以極性有機(jī)基團(tuán),如氨基、氰基等鍵合在硅膠表面制成),鍵合固定相的極性大于流動相的極性，適用于分離脂溶性或水溶性的極性與強(qiáng)極性化合物。在反相鍵合相色譜中,使用的是極性較小的鍵合固定相(以極性較小的有機(jī)基團(tuán),如苯基、烷基等鍵合在硅膠表面制成),鍵合固定相的極性小于流動相的極性,適用于分離非極性、極性或離子型化合物。P179填空題1高壓輸液系統(tǒng)、進(jìn)樣器、分離系統(tǒng)、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2儲液瓶、高壓輸液泵、溶劑混合和梯度洗脫裝置高壓梯度、低壓梯度手動進(jìn)樣器、自動進(jìn)樣器加熱法、吹氮置換法、抽真空法和超聲波法。折光指數(shù)，濃度、參比池、測量池溶劑的干擾、溫度變化、梯度洗脫二、選擇題1.AC2.AB3.ABCD4.A.5.B.6.B7.D三、簡答題1.簡述六通閥進(jìn)樣器的工作原理。六通閥進(jìn)樣器的工作原理：手柄位進(jìn)樣位置時(shí)，樣品經(jīng)微量進(jìn)樣針從進(jìn)樣孔注射進(jìn)定量環(huán)，定量環(huán)充滿后，多余樣品從放空孔排出；將手柄轉(zhuǎn)動至進(jìn)樣位置時(shí)，閥與液相流路接通，由泵輸送的流動相沖洗定量環(huán)，推動樣品進(jìn)入液相分析柱進(jìn)行分析。流動相在使用前為什么要進(jìn)行過濾和脫氣?過濾：使用0.45pm以下微孔膜過濾，除去溶劑中的機(jī)械雜質(zhì),以防輸液管道或進(jìn)樣閥產(chǎn)生阻塞。脫氣：因?yàn)樯V柱是在高壓下工作的,而檢測器是在常壓下工作的,若流動相中所含有的空氣不除去，則流動相通過色譜柱時(shí)其中的氣泡受到壓力而壓縮。流出色譜柱后到檢測器時(shí)因壓力降低而將氣泡釋放出來。造成檢測器噪聲增大,基線不穩(wěn),儀器不能正常工作,在梯度洗脫時(shí)尤其突出。簡述高效液相色譜法對檢測器的要求檢測器是液相色譜儀的關(guān)鍵部件之一。對檢測器的要求是：靈敏度高，重復(fù)性好、線性范圍寬、死體積小以及對溫度和流量的變化不敏感等簡述高效液相色譜儀的日常維護(hù)。(一)儲液瓶及溶劑處理(1)溶劑在使用前應(yīng)用微孔濾膜過濾后才可使用。(2)在泵的進(jìn)口和出口與進(jìn)樣閥之間,應(yīng)設(shè)置過濾器,過濾器使用3~6個(gè)月后或出現(xiàn)阻寒現(xiàn)象時(shí)要及時(shí)更換新的，以保證儀器正常運(yùn)行和溶劑的質(zhì)量。(3)應(yīng)使用專用儲液瓶并定期用酸、水和溶劑清洗(最后一次清洗應(yīng)選用HPLC級的水或有機(jī)溶劑)。溶劑變質(zhì)或被污染以及藻類的生長會堵塞溶劑過濾頭，從而影響泵的運(yùn)行。(二)高壓輸液泵(1)每次使用之前應(yīng)放空，排除氣泡,并使新流動相從放空閥流出20mL左右。(2)更換流動相時(shí)一定要注意流動相之間的互溶性問題,如更換非互溶性流動相則應(yīng)在更換前使用能與新、舊流動相均互溶的中介溶劑清洗泵(3)如用緩沖溶液作為流動相或一段時(shí)間不使用泵，工作結(jié)束后應(yīng)在泵中用超純水或去離子水洗去系統(tǒng)中的鹽，然后用純甲醇或異丙醇沖洗。(4)不要使用存放多日的蒸餾水及磷酸鹽緩沖溶液;如果實(shí)際應(yīng)用中允許,可在溶劑中加人0.0001~0.0010mol/L的疊氮化鈉。(5)儀器使用一段時(shí)間后,應(yīng)用扳手卸下在線過濾器的壓帽,取出其中的密封環(huán)和不銹鋼燒結(jié)過濾片一同清洗,具體方法同過濾頭的清洗,清洗后按原位裝上。(6)使用緩沖液時(shí),由于脫水或蒸發(fā),鹽會在柱寒桿后部形成晶體,泵運(yùn)行時(shí)這些晶體會損壞密封圈和柱塞桿,所以應(yīng)該經(jīng)常清洗柱塞桿后部的密封圈。(7)泵長時(shí)間不使用,必須用甲醇或異丙醇清洗泵頭及色譜柱并充滿后封存，以防閥球被閥座“錯(cuò)住”,泵頭吸不進(jìn)流動相。(8)柱塞和柱塞密封圈長期使用會發(fā)生磨損，應(yīng)定期更換密封圈,同時(shí)檢查柱塞桿表面有無損耗。(9)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)常備密封圈、各式接頭、保險(xiǎn)絲等易耗部件和拆裝工具(三)進(jìn)樣器(1)對六通閥進(jìn)樣器,保持清潔可延長閥的使用壽命(2)進(jìn)樣前應(yīng)使樣品混合均勻，以保證結(jié)果的精確度(3)樣品瓶應(yīng)清洗干凈,無可溶解的污染物。(4)自動進(jìn)樣器的針頭應(yīng)有鈍化斜面,側(cè)面開孔;針頭一旦彎曲應(yīng)立即換上新針頭,不能弄直了繼續(xù)使用;吸液時(shí)針頭應(yīng)沒入樣品溶液中,但不能碰到樣品瓶底。(5)為了防止緩沖鹽和其他殘留物留在進(jìn)樣系統(tǒng)中,每次工作結(jié)束后應(yīng)沖洗整個(gè)系統(tǒng)(四)色譜柱(1)色譜柱的管外以箭頭顯著地標(biāo)示了柱的使用方向，安裝和更換色譜柱時(shí)一定要使流動相按箭頭所指方向流動。(2)在進(jìn)樣閥后加流路過濾器(0.45pm不銹鋼燒結(jié)片),擋住來源于樣品和進(jìn)樣閥墊圈的微粒。(3)在流路過濾器和分析柱之間加上“保護(hù)柱”,收集阻塞柱進(jìn)口的、來自樣品的、會降低柱效能的化學(xué)“垃圾”(4)流動相流速不可一次改變過大,應(yīng)避免色譜柱受突然變化的高壓沖擊,使柱床受到?jīng)_擊,引起紊亂，產(chǎn)生空隙。(5)色譜柱應(yīng)在要求的pH范圍和柱溫范圍內(nèi)使用。不要把柱放在有氣流的地方或直接放到陽光下,氣流和陽光都會使柱產(chǎn)生溫度梯度，造成基線漂移。如果懷疑基線漂移是由溫度梯度引起的，可以設(shè)法使柱恒溫。(6)樣品進(jìn)樣量不應(yīng)過載。進(jìn)樣前應(yīng)將樣品進(jìn)行必要的凈化,以免其中的雜質(zhì)對色譜柱造成損傷。(7)應(yīng)使用不損壞色譜柱的流動相。在使用緩沖溶液時(shí),鹽的濃度不應(yīng)過高,并且在工作結(jié)束后要及時(shí)用純水沖洗色譜柱，不可過夜。(8)每次工作結(jié)束后,應(yīng)用強(qiáng)溶劑(乙睛或甲醇)沖洗色譜柱。9.色譜柱應(yīng)定期進(jìn)行清洗,以防止有太多的雜質(zhì)在色譜柱上堆積。10.色譜柱使用一段時(shí)間后,柱效能會下降，此時(shí)可對色譜柱進(jìn)行再生處理(五)檢測器檢測器每次使用時(shí)應(yīng)及時(shí)排出流通池中的氣泡。分析前,在柱平衡將完成時(shí)(通常大于30min),再打開檢測器:分析完成后,馬上關(guān)閉檢測器,以