二、综合题1. 下表中列出在Dowex-1柱上各种阴离子相对于氯离子的选择性因子,请根据选择性因子的大小确定这些阴离子在离子交换色谱上的出峰顺序。
2. 请为食品中防腐剂(苯甲酸)制订定性和定量的分析条件。
仪器:紫外分光光度计、高效液相色谱仪、紫外检测器。
(1)配制已知浓度的标准苯甲酸溶液,用紫外分光光度计测定不同波长处的吸光度,绘制吸收光谱曲线,确定最大吸收波长。
(2)苯甲酸的定性,用已知浓度的标准苯甲酸溶液进样,确定苯甲酸的保留值。
(3)苯甲酸的定量,样品经处理后,进样,用外标法进行定量。
3. 有一分子式为C
7H
6O
2的化合物,据其红外光谱,试推断其结构。
(1)计算不饱和度U=5。
(2) 1684cm
-1强峰是ν
C—O的吸收,在3300~2500cm
-1区域有宽而散的ν
C—H峰,并在约935cm
-1的ν
C—O位置有羧酸二聚体的ν
C—H吸收,在约1400cm
-1、1300cm
-1处有羧酸的ν
C—O和δ
C—H的吸收,因此该化合物结构中含-COOH基团;1600cm
-1、1582cm
-1是苯环
的特征吸收,3070cm
-1、3012cm
-1是苯环ν
C—H的特征吸收,715cm
-1、690cm
-1是单取代苯的特征吸收,所以该未知化合物中肯定存在单取代的苯环。因此,综上所述可知其结构为:
4. 请为用气相色谱法分析酒后驾车司机血液中乙醇含量选择一个合适的固定相。
用气相色谱法分析血液中的乙醇浓度可以选择固定相为聚乙二醇20000的毛细管色谱柱。
5. 用丁二酮肟分光光度法测定镍,标准镍溶液由纯镍配成,浓度为8.00μg/mL。
(1)根据下列数据绘制工作曲线
加入Ni2+标液 体积V/mL | 0.00 | 2.00 | 4.00 | 6.00 | 8.00 | 10.00 |
吸光度A | 0.000 | 0.102 | 0.200 | 0.304 | 0.405 | 0.508 |
显色总体积100mL。
(2)称取含镍试样0.6502g,分解后移入100mL容量瓶。吸取2.00mL试液于容量瓶中,在与标准溶液相同条件下显色,测得吸光度为0.350。问:试样中镍的质量分数为多少?(M
Ni=58.70g/mol)
镍标准系列浓度为:0.00,2.00,4.00,6.00,8.00, 10.00×8.00/100=0.160,0.320,0.480,0.640,0.800(μg/mL)。工作曲线如下图:
A=0.350时,浓度为0.550μg/mL
试样中镍的质量分数:
ω=0.550×100×100×10
-6/(2.00×0.6502)×100%=0.423%
6. 试样中微量锰含量的测定常用KMnO
4比色法。称取试样0.500g,经溶解,用KIO
4氧化为KMnO
4后,稀释至500mL,在波长525nm处测得吸光度为0.400。另取相近含量的锰浓度为1.00×10
-4mol/L的KMnO
4标液,在同样条件下测得吸光度为0.425。已知两次测定均符合光吸收定律,问:试样中锰的质量分数是多少?(M
Mn=54.94g/mol)
比较法
7. 简述波长准确度的检验方法。
可见光区绘制镨钕滤光片的吸收曲线,镨钕滤光片的吸收峰为529nm和807nm,如果测出的峰的最大吸收波长与仪器标示值相差3nm,则需调节波长刻度校正螺丝,紫外光区通过绘制苯蒸气的吸收光谱曲线并与苯的标准光谱曲线比较。
8. 采用归一化法定量的特点及条件是什么?
归一化法定量的优点是简便、精确,进样量的多少与测定结果无关,操作条件(如流速、柱温)的变化对定量结果的影响较小。缺点是校正因子的测定麻烦。
适用条件:当试样中所有组分均能流出色谱柱,并在检测器上都能产生信号时,可用归一化法计算组分含量。
9. 简述空气一乙炔火焰的种类和相应的特点。
空气乙炔火焰根据燃助比的不同可分为化学计量火焰、贫燃焰、富燃焰。它们的特点分别为:
化学计量火焰——按照C2H2+O2 →CO2+H2O反应配比燃气与助燃器的流量,性质中性,温度较高,适合大多数元素的测定。
贫燃焰——燃助比小于化学计量火焰的火焰,蓝色,具有氧化性(或还原性差),火焰温度高,燃烧稳定,适合测定不易形成难熔氧化物的元素。
富燃焰——燃助比大于化学计量火焰的火焰,黄色,具有较强的还原性,火焰温度低,燃烧不稳定,适合测定易形成难熔氧化物的元素。
10. 某组分在ODS柱上,以80%甲醇作流动相时的保留时间为10Omin,如果用60%甲醇作流动相,组分的保留时间是增加,还是减小?如果将80%甲醇换成80%异丙醇后,又会怎样变化呢?并请作出解释。
组分的保留时间增加,因为流动相中甲醇的比例减少,流动相的极性增大,增大了样品组分的容量因子,因此保留时间增加。
如果将80%甲醇换成80%异丙醇,组分的保留时间减少,因为异丙醇的洗脱强度大于甲醇。
11. 下图为邻、间、对二甲苯的红外吸收光谱图,请说明各个图分别属于何种异构体,并标明图中主要吸收峰的振动形式。
(a)邻二甲苯; (b)间二甲苯; (c)对二甲苯。
12. 请列举两种制备去离子水的方法。
(1)-般是将以自来水为原水的去离子水再用石英蒸馏器蒸馏,即通常所说的重蒸馏去离子水。
(2)将RO水作原水引进去离子水制备装置。
13. 用气相色谱测定丁醇异构体的含量,已知样品中只含有正丁醇、仲丁醇、异丁醇、叔丁醇四种组分,采用FID检测器,进样1μL测量得到数据如下:
组分 | 正丁醇 | 异丁醇 | 仲丁醇 | 叔丁醇 |
峰面积A | 1478 | 2356 | 1346 | 2153 |
f | 1.00 | 0.98 | 0.97 | 0.98 |
求试样中各组分的含量。
根据面积归一法计算公式
14. 称取某含铬试样2.1251g,经处理溶解后,移入50mL容量瓶中,稀释至刻线。在四个50mL容量瓶内,分别精确加入上述样品溶液10.00mL,然后依次加入浓度为0.1Omg/mL的铬标准溶液0.00mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL,稀释至刻度,摇匀,在原子吸收分光光度计上测得相应吸光度分别为0.061、0.182、0.303、0.415。试计算试样中铬的质量分数。
将上述数据列表:
加入铬标液体积/mL |
0.00 |
0.05 |
1.00 |
1.05 |
浓度增量/(μg/mL) |
0.00 |
1.00 |
2.00 |
3.00 |
吸光度A |
0.061 |
0.182 |
0.303 |
0.415 |
画图,曲线延长线与浓度轴交点为0.55μg/mL。
试样中铬的质量分数:
15. 请为下列类型物质选择最合适的HPLC分离模式和检测方法。
(1)环境样品的常见无机阴离子;
(2)酒或果汁中的有机酸;
(3)水溶性较差的合成高分子化合物;
(4)萘、苯、甲苯、硝基苯。
(1)阴离子交换色谱,电导检测器;
(2)反相键合相色谱,紫外检测器;
(3)凝胶色谱,紫外检测器;
(4)反相键合相色谱,紫外检测器。
16. 已知在氨溶液中,碘存在下,镍与丁二酮肟作用,形成组成比为1:4的酒红色可溶性配合物。用此法测定试样(体积为10mL)中的镍含量时,其上限为10mg/L,最低检出浓度为0.25mg/L。测定时铁、钴、铜离子是主要干扰物,消除方法是加入适量Na
2-EDTA溶液。
请你利用上述已知条件设计一个测定工业废水中镍含量的方案。(含条件实验、测定步骤、干扰消除以及定量方法与计算等)
条件试验:入射光波长的选择,显色剂用量,掩蔽剂加入量选择,溶液合适的pH;
定量计算方法:工作曲线法的绘制(注意上限和下限),试样测定及定量计算。