二、综合题1. 750g NaNO
2 (GR)配制成500mL溶液。取0.50~5.00mL按每次间隔0.50mL的体积配制成标准系列溶液,分别加入对氨基苯磺酸试液和β-萘酚试液使之显色,各加蒸馏水至50.0mL,摇匀。另取试样溶液10.00mL,在相同条件下显色并稀释至50.0mL,摇匀。在同一条件下比色,试样比色液的颜色深度介于第三、四两个标准比色液之间。求试样中亚硝酸根离子的质量浓度。[已知M(NaNO
2)=69.00g/mol,
46.01g/mol]
2. 分离下述化合物,宜选用何种色谱方法?
(1)聚苯乙烯分子量分布 (2)多环芳烃
(3)氨基酸 (4) Ca
2+,Ba
2+,Mg
2+
(1)凝胶色谱;(2)反相色谱;(3)反相色谱十衍生化;(4)离子色谱。
3. 为下列离子化合物选择合适的分离方式和检测器。
(1)金属络合物 (2)碳数小于5的脂肪酸
(3)磷酸盐 (4)镧系金属阳离子
(1)金属配合物——离子对或阴离子交换,电导检测;
(2)碳数小于5的脂肪酸——离子排斥,电导检测;
(3)磷酸盐——阴离子交换,电导检测;
(4)镧系金属阳离子——阳离子交换,柱后衍生可见检测。
4. 测定血浆试样中Li的含量,将三份0.500mL的血浆试样分别加至5.00mL水中,然后在这三份溶液中加入0.0μL、10.0μL、20.0μL 100μg/mL Li标准溶液,在原子吸收分光光度计上测得吸光度依次为0.230、0.453、0.680。计算此血浆中Li的质量浓度。
加入10.0μL锂标准溶液后,浓度增加值为10.0×10
-3×100/5.00=0.20(μg/mL)。同理,加入20.0μL锂标准溶液后,浓度增加值为0.40μg/mL。
做标准加入法工作曲线,由曲线可查得工作曲线与浓度轴交点为0.20μg/mL。
血浆中Li的质量浓度:
ω=0.20×5.00/0.50=2.00 (μg/mL)
5. 请画出原子吸收分光光度计的结构框图,并说明各部件的作用。
光源的作用:发射待测元素的特征光谱;
原子化器作用:将试样中待测元素转化为气态的基态原子;
单色器作用:将待测元素的邻近线与吸收线分开;
检测系统作用:将光信号转化为电信号并放大读出。
6. 在使用玻璃电极测定溶液的pH时,如果玻璃电极是新的或者是放置很长一段时间没有被使用,为什么必须放在蒸馏水中浸泡24h后才能被使用?
玻璃膜内外表面性质是有差异的,如表面的几何形状不同、结构上的微小差异、水化作用的不同等,由此引起的电位差称为不对称电位。新的或者是放置很长一段时间没有被使用的玻璃电极,在蒸馏水中浸泡24h后,可使ψ不达到恒定值,从而消除对pH测定的影响。
7. 空心阴极灯的灯电流与辐射强度之间有什么关系?灯电流太大或太小会产生什么不利影响?
空心阴极灯的灯电流增大会使辐射强度增大。
空心阴极灯灯电流太小,发光强度低,不稳定,信噪比下降。
灯电流太大会使谱线变宽,严重的会产生自吸,背景增大。
8. 已知某含酚废水中仅含有苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚四种组分。用GC分析结果如下:
组分 | 峰高/mm | 半峰宽/mm | 相对校正因子f'iw |
苯酚 邻甲酚 间甲酚 对甲酚 | 55.3 89.2 101.7 74.8 | 1.25 2.30 2.89 3.44 | 0.85 0.95 1.03 1.00 |
|
计算各组分质量分数。
由
可得各组分的质量分数,即
ω
邻甲酚=27.1%;ω
间甲酚=33.5%;ω
对甲酚=23.9%。
9. 维生素经液相色谱柱(250mm)分离,用紫外检测器测得各个色谱峰,出峰时间如下表所示,为缩短分析时间,改用150mm的同种色谱柱,测得死时间为1.2min,已知维生素E
1在5.52min出峰,某组分的出峰时间为4.76min,这个组分是什么物质?
组分 | 死时间 | 维生素A | 维生素D | 维生素E1 | 维生素E2 |
tR/min | 2.0 | 4.49 | 6.00 | 6.85 | 7.32 |
该组分应为维生素D。
10. 如何对C18色谱柱进行柱效评价?(请说明分析条件、分析样品以及评价指标)
分析样品:苯、萘、联苯、菲;
色谱条件:流动相是甲醇/水(83/17),波长为254nm;
评价指标:柱效、分离度、不对称因子。
11. 设计一个方案,用电位滴定法测定自来水中的氯离子。
所需仪器设备为:酸度计、参比电极(饱和甘汞电极)、指示电极(银电极)、电磁搅拌器、搅拌子、滴定管、烧杯等。
实验过程:(1)预热仪器,清洗玻璃仪器;(2)饱和甘汞电极的准备;(3)连接仪器,安装电极;(4)在洗净的滴定管中加入AgNO
3标准溶液,并将液面调至0.00刻度线上;(5)在烧杯中加入适量的自来水,置于搅拌器盘上,将电极插入溶液中,开启搅拌器,滴加AgN03标准溶液,待电池电动势稳定后读取E值及滴定剂加入体积,在滴定开始时,每加5mL标准滴定溶液记一次数,然后依次减少体积加入量,在化学计量点(E突跃)附近,每加0.1mL左右记一次,过化学计量点后再每加0.5mL或1.0mL记录一次,直至电动势变化不再大为止。
记录数据:用二阶微商法计算滴定终点体积V
0,根据公式
即可求得自来水中氯离子的含量。
12. 用液相色谱法测定叶酸片(5mg/片)中的叶酸含量。称取对照品5mg,溶于50mL容量瓶中,定容,进样得叶酸峰面积为273500,另称取已研成粉末的叶酸片0.1837mg,用稀释液稀释至50mL容量瓶中,过滤,取滤液同法测定得叶酸峰面积为270120,求叶酸片中叶酸的含量。(已知叶酸片的平均片重为0.1798g)
13. 某试液显色后用2.0cm吸收池测量时τ=60.0%。在同样条件下若用1.0cm吸收池测量,τ及A各为多少?
根据A=-lgτ=kbc
当用b-2.0cm吸收池测量时,-lg0.60=k×2×c (1)
当用b=1.0cm吸收池测量时,-lgτ1=k×1×c (2)
(1)/(2)得:-lg0.60/-lgτ1=k×2×c/(k×1×c)=2
则τ1=0.775
A1=-lg0.775=0.111
14. 某水样,其中含有微量的甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇与正戊醇,现欲分别测定其中五种醇的质量分数。实验室的配制为一台HP6890气相色谱仪(含FID、TCD、ECD)和五根不锈钢填充色谱柱(SE-30、OV-101、SE-54、OV-1701与PEG-20M,其规格均为2m×3mm,80~100目)。试根据上述条件选择合适的色谱柱、检测器、柱温、汽化室温度、检测器温度、载气种类与流速等色谱分离条件及合适的定量方法。(已知甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇与正戊醇的沸点分别为65℃、78℃、98℃、118℃和138℃。)
由于上述醇类属于易生成氢键的化合物,而聚乙二醇(PEG)就是含氢键的固定液,所以建议选用色谱柱的型号为PEG-20M。
由于上述五种醇的沸点范围在65~138℃之间,因此建议选用程序升温的方法进行分析测试,因此柱温选用:
建议选用氢火焰离子化检测器(FID),因为:(1)样品中含有大量水,但不需检测出来;(2)样品中醇的含量小,要求检测器灵敏够高,所以不选用TCD;(3)样品中的醇类不会在ECD中有很高的灵敏度,所以不选用ECD。检测器的温度一般比柱温高30~50℃,所以检测器的温度建议选用170℃。
气化室温度一般比柱温高30~70℃,所以气化室温度建议选用180℃。
由于检测器选用FID,所以载气为N
2,流量一般在30~40mL/min,空气流量一般在200~300mL/min,氢气流量一般在30mL/min。
定量方法建议选用内标法,因为要同时测定样品中的五种醇,而其中的水不出峰,在准确度上内标法比外标法要好,方法操作上比外标法要简单。由于异丁醇的沸点为108℃,正好处在上述五种醇沸点范围的中间,建议选用异丁醇作为内标物,其加入量可根据样品中醇的量来确定。
15. 测定二甲苯氧化母液中二甲苯的含量时,因为母液中除二甲苯外,还有溶剂和少量甲苯、甲酸,在分析二甲苯的色谱条件下不能流出色谱柱,所以常用内标法进行测定,用正壬烷做内标物。称取试样1.528g,加入内标物0.276g,所得色谱数据如下:
计算母液中各二甲苯的含量。
16. 某原子吸收分光光度计的倒线色散率为1.5mm/nm,要测定Mg,采用285.2nm的特征谱线,为了避免285.5nm谱线的干扰,宜选用的狭缝宽度为多少?
要分开285.2nm与285.5nm的谱线,光谱带宽应小于285.5nm-285.3nm=0.3nm。
狭缝宽度=光谱带宽/线色散率倒数=0.3/1.5=0.2(mm)
17. 使用空气一乙炔焰的火焰原子吸收分光光度计,在下列情况下应采取什么措施?
(1)分析灵敏度低,怀疑被测元素在火焰中形成了氧化物。
(2)怀疑存在化学干扰,例如磷酸盐对钙的干扰。
(3)发射线强度很高,测量噪声小,但吸收值很低,很难读数。
(1)对于在火焰中易形成氧化物的元素,可采用高温火焰如氧化亚氮一乙炔火焰,或采用空气乙炔富燃火焰。
(2)对于化学干扰,可采用高温火焰如氧化亚氮一乙炔火焰、加入释放剂镧盐、加入保护剂EDTA、化学分离的方法克服。
(3)富集样品,或采用高浓度的溶液;提高增益,增加放大倍数。