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附录V A 紫外-可见分光光度法

(4)比色法供试品本身在紫外-可见区没有强吸收,或在紫外区虽有吸收但为了

避免干扰或提高灵敏度,可加入适当的显色剂显色后测定,这种方法为比色法。

用比色法测定时,由于显色时影响显色深浅的因素较多,应取供试品与对照品或标准品同时操作。除另有规定外,比色法所用的空白系指用同体积的溶剂代替对照品或供试品溶液,然后依次加入等量的相应试剂,并用同样方法处理。在规定的波长处测定对照品和供试品溶液的吸光度后,按上述(1)对照品比较法计算供试品浓度。当吸光度和浓度关系不呈良好线性时,应取数份梯度量的对照品溶液,用溶剂补充至同一体积,显色后测定各份溶液的吸光度,然后以吸光度与相应的浓度绘制标准曲线,再根据供试品的吸光度在标准曲线上查得其相应的浓度,并求出其含量。

附录Ⅷ A 电位滴定法与永停滴定法

电位滴定法与永停滴定法是容量分析中用以确定终点或选择核对指示剂变色域的方法。选用适当的电极系统可以作氧化还原法、中和法(水溶液或非水溶液)、沉淀法、重氮化法或水分测定法第一法等的终点指示。

1.电位滴定法选用两支不同的电极。一支为指示电极,其电极电位随溶液中被分析成分的离子浓度的变化而变化;另一支为参比电极,其电极电位固定不变。在到达滴定终点时,因被分析成分的离子浓度急剧变化而引起指示电极的电位突减或突增,此转折点称为突跃点。

2.永停滴定法采用两支相同的铂电极,当在电极间加一低电压(例如50mV)时,若电极在溶液中极化,则在未到滴定终点时,仅有很小或无电流通过;但当到达终点时,滴定液略有过剩,使电极去极化,溶液中即有电流通过,电流计指针突然偏转,不再回复。反之,若电极由去极化变为极化,则电流计指针从有偏转回到零点,也不再变动。

仪器装置电位滴定可用电位滴定仪、酸度计或电位差计,永停滴定可用永停滴定仪。

电流计的灵敏度除另有规定外,测定水分时用10-6A/格,重氮化法用10-9A/格。

方法电极系统说明

水溶液氧化还原法铂-饱和甘汞铂电极用加有少量三氯化铁的硝酸或用铬酸清洁液浸洗

水溶液中和法玻璃-饱和甘汞

非水溶液中和法玻璃-饱和甘汞饱和甘汞电极套管内装氯化钾的饱和无水甲醇溶液。玻璃电极用过后应即清洗并浸在

水中保存

水溶液银量法

银-玻璃银电极可用稀硝酸迅速浸洗

银-硝酸钾盐桥-饱和甘汞

-C≡CH中氢置换法玻璃-硝酸钾盐桥-饱和甘汞

硝酸汞电位滴定法铂-汞-硫酸亚汞铂电极可用10%(g/ml)硫代硫酸钠溶液浸泡后用水清洗。汞 硫酸亚汞电极可用稀硝酸浸泡后用水清洗

永停法铂-铂铂电极用加有少量三氯化铁的硝酸或用铬酸清洁液浸洗

(2)永停滴定法用作重氮化法的终点指示时,调节R1 使加于电极上的电压约为50mV。取供试品适量,精密称定,置烧杯中,除另有规定外,可加水40ml与盐酸溶液(1→2)15ml,而后置电磁搅拌器上,搅拌使溶解,再加溴化钾2g,插入铂-铂电极后,将滴定管的尖端插入液面下约2/3 处,用亚硝酸钠滴定液(0.1mol/L 或0.05mol/L)迅速滴定,随滴随搅拌,至近终点时,将滴定管的尖端提出液面,用少量水淋洗尖端,洗液并入溶液中,继续缓缓滴定,至电流计指针突然偏转,并不再回复,即为滴定终点。用作水分测定法第一法的终点指示时,可调节R1 使电流计的初始电流为5~10μA,待滴定到电流突增至50~150μA,并持续数分钟不退回,即为滴定终点。

附录Ⅴ D 高效液相色谱法

高效液相色谱法系采用高压输液泵将规定的流动相泵入装有填充剂的色谱柱,对供试品进行分离测定的色谱方法。注入的供试品,由流动相带入柱内,各组分在柱内被分离,并依次进入检测器,由积分仪或数据处理系统记录和处理色谱信号。

1.对仪器的一般要求所用的仪器为高效液相色谱仪。仪器应定期检定并符合有关规定。

(1)色谱柱最常用的色谱柱填充剂为化学键合硅胶。反相色谱系统使用非极性填充剂,以十八烷基硅烷键合硅胶最为常用,辛基硅烷键合硅胶和其他类型的硅烷键合硅胶(如氰基键合硅烷和氨基键合硅烷等)也有使用。正相色谱系统使用极性填充剂,常用的填充剂有硅胶等。离子交换色谱系统使用离子交换填充剂;分子排阻色谱系统使用凝胶或高分子多孔微球等填充剂;对映异构体的分离通常使用手性填充剂。

填充剂的性能(如载体的形状、粒径、孔径、表面积、键合基团的表面覆盖度、含碳量和键合类型等)以及色谱柱的填充,直接影响供试品的保留行为和分离效果。孔径在15nm(1nm=10?)以下的填料适合于分析分子量小于2000 的化合物,分子量大于2000 的化合物则应选择孔径在30nm 以上的填料。

除另有规定外,分析柱的填充剂粒径一般在3μm~10μm之间。粒径更小(约2μm)的填充剂常用于填装微径柱(内径约2mm),使用微径柱时,输液泵的性能、进样体积、检测池体积和系统的死体积等必须与之匹配;如有必要,色谱条件也需作适当的调整。当对其测定结果产生争议时,应以品种正文规定的色谱条件的测定结果为准。

以硅胶为载体的普通键合固定相的使用温度通常不超过35℃,为改善分离效果可适当提高色谱柱的使用温度,但不能超过60℃。

流动相的pH 值应控制在2~8 之间。当pH 值大于8 时,可使载体硅胶溶解;当pH 值小于2 时,与硅胶相连的化学键合相易水解脱落。当色谱系统中需使用pH 值大于8 的流动相时,应选用耐碱的填充剂,如采用高纯硅胶为载体并具有高表面覆盖度的键合硅胶填充剂、包覆聚合物填充剂、有机-无机杂化填充剂或非硅胶填充剂等;当需使用pH 值小于2 的流动相时,应选用耐酸的填充剂,如具有大体积侧链能产生空间位阻保护作用的二异丙基或二异丁基取代十八烷基硅烷键合硅胶填充剂,或有机-无机杂化填充剂等。

(2)检测器最常用的检测器为紫外检测器,包括二极管阵列检测器,其他常见的检测器有荧光检测器、蒸发光散射检测器、示差折光检测器、电化学检测器和质谱检测器等。

紫外、荧光、电化学检测器为选择性检测器,其响应值不仅与待测溶液的浓度有关,还与化合物的结构有关;蒸发光散射检测器和示差折光检测器为通用型检测器,对所有的化合物均有响应;蒸发光散射检测器对结构类似的化合物,其响应值几乎仅与待测物的质量有关;二极管阵列检测器可以同时记录待测物的吸收光谱,故可用于待测物的光谱鉴定和色谱峰的纯度检查。

紫外、荧光、电化学和示差折光检测器的响应值与待测溶液的浓度在一定范围内呈线性关系,但蒸发光散射检测器响应值与待测溶液的浓度通常呈指数关系,故进行计算时,一般需经对数转换。

不同的检测器,对流动相的要求不同。如采用紫外检测器,所用流动相应符合紫外-可见分光光度法(附录Ⅳ A)项下对溶剂的要求;采用低波长检测时,还应考虑有机相中有机溶剂的截止使用波长,并选用色谱级有机溶剂。蒸发光散射检测器和质谱检测器通常不允许使用含不挥发性盐组分的流动相。

(3)流动相反相色谱系统的流动相首选甲醇-水系统(采用紫外末端波长检测时,首选乙腈-水系统),如经试用不适合时,再选用其他溶剂系统。应尽可能少用含有缓冲液的流动相,必须使用时,应尽可能选用含较低浓度缓冲液的流动相。由于C18 链在水相环境中不易保持伸展状态,故对于十八烷基硅烷键合硅胶为固定相的反相色谱系统,流动相中有机溶剂的比例通常应不低于5%,否则C18 链的随机卷曲将导致组分保留值变化,造成色谱系统不稳定。

各品种项下规定的条件除固定相种类、流动相组分、检测器类型不得改变外,其余如色谱柱内径、长度、载体粒度、流动相流速、混合流动相各组分的比例、柱温、进样量、检测器的灵敏度等,均可适当改变,以适应供试品并达到系统适用性试验的要求。其中,调整流动相组分比例时,以组分比例较低者(小于或等于50%)相对改变量不超过±30%且绝对改变量不超过±10%为限,如30%相对改变量的数值超过10%时,则改变量以±10%为限。对于必须使用特定牌号的填充剂方能满足分离要求的品种,可在该品种项下注明。

2.系统适用性试验

色谱系统的适用性试验通常包括理论板数、分离度、重复性和拖尾因子等四个指标。其中,分离度和重复性是系统适用

性试验中更重要的参数。

按各品种项下要求对色谱系统进行适用性试验,即用规定的对照品溶液或系统适用性试验溶液对色谱系统进行试验,必要时,可对色谱系统进行适当调整,应符合要求。

(1)色谱柱的理论板数(n)用于评价色谱柱的效能。由于不同物质在同一色谱柱上的色谱行为不同,采用理论板数

作为衡量柱效能的指标时,应指明测定物质,一般为待测组分或内标物质的理论板数。在规定的色谱条件下,注入供试品溶液或各品种项下规定的内标物质溶液,记录色谱图,量出供试品主成分峰或内标物质峰的保留时间tR(以分钟或长度计,下同,但应取相同单位)和峰宽(W)或半高峰宽(W h/2),按n=16(t R/W)2 或n=5.54(t R /W h/2)2 计算色谱柱的

理论板数。

(2)分离度(R)用于评价待测组分与相邻共存物或难分离物质之间的分离程度,是衡量色谱系统效能的关键指标。

可以通过测定待测物质与已知杂质的分离度,也可以通过测定待测组分与某一添加的指标性成分(内标物质或其它难分离物质)的分离度,或将供试品或对照品用适当的方法降解,通过测定待测组分与某一降解产物的分离度,对色谱系统进行评价与控制。

无论是定性鉴别还是定量分析,均要求待测峰与其他峰、内标峰或特定的杂质对照峰之间有较好的分离度。除另有规定外,待测组分与相邻共存物之间的分离度应大于1.5。分离度的计算公式为:R=2(tR2-tR1)/(W1+W2) 或R=2(tR2-

tR1)/1.70(W1, h/2+W2, h/2)

式中tR2 为相邻两峰中后一峰的保留时间;tR1 为相邻两峰中前一峰的保留时间;W1、W2 及W1, h/2 、W2, h/2 分别

为此相邻两峰的峰宽及半高峰宽(如图)。当对测定结果有异议时,色谱柱的理论板数(n)和分离度(R)均以峰宽(W)的计算结果为准。

(3)重复性用于评价连续进样后,色谱系统响应值的重复性能。采用外标法时,通常取各品种项下的对照品溶液,连续进样5 次,除另有规定外,其峰面积测量值的相对标准偏差应不大于2.0%;采用内标法时,通常配制相当于

80%、100%和120%的对照品溶液,加入规定量的内标溶液,配成3 种不同浓度的溶液,分别至少进样2 次,计算平均

校正因子。其相对标准偏差应不大于2.0%。

(4)拖尾因子(T)用于评价色谱峰的对称性。为保证分离效果和测量精度,应检查待测峰的拖尾因子是否符合各品

种项下的规定。拖尾因子计算公式为:T=W0.05h/2d1

式中W0.05h 为5%峰高处的峰宽;d1 为5%峰高出峰顶点至峰前沿之间的距离(如图)。

除另有规定外,峰高法定量时T 应在0.95~1.05 之间。峰面积法测定时,若拖尾严重,将影响峰面积的准确测量。必要时,可根据情况对拖尾因子作出规定。

3. 测定法

(1)内标法

按各品种项下的规定,精密称(量)取对照品和内标物质,分别配成溶液,精密量取各适量,混合配成校正因子测定用的对照溶液。取一定量注入仪器,记录色谱图。测量对照品和内标物质的峰面积或峰高,按下式计算校正因子:校正因子(f)=(AS/cS)/(AR/cR)

式中AS 为内标物质的峰面积或峰高;AR 为对照品的峰面积或峰高;cS 为内标物质的浓度;cR 为对照品的浓度。

再取各品种项下含有内标物质的供试品溶液,注入仪器,记录色谱图,测量供试品中待测成分(或其杂质)和内标物质的峰面积或峰高,按下式计算含量:

含量(cX)=f·AX/(A′S/c′S)

式中AX 为供试品(或其杂质)峰面积或峰高;cX 为供试品(或其杂质)的浓度;A′S 为内标物质的峰面积或峰高;c′S 为内标物质的浓度;f 为校正因子。

(2)外标法

按各品种项下的规定,精密称(量)取对照品和供试品,配制成溶液,分别精密取一定量,注入仪器,记录色谱图,测量对照品溶液和供试品溶液中待测成分的峰面积(或峰高),按下式计算含量:含量(cX)=cR(AX/AR) 式中

各符号意义同上。

由于微量注射器不易精确控制进样量,当采用外标法测定供试品中成分或杂质含量时,以定量环或自动进样器进样为好。

(3)加校正因子的主成分自身对照法

测定杂质含量时,可采用加校正因子的主成分自身对照法。在建立方法时,按各品种项下的规定,精密称(量)取杂质对照品和待测成分对照品各适量,配制测定杂质校正因子的溶液,进样,记录色谱图,按上述(1)法计算杂质的校正因子。此校正因子可直接载入各品种项下,用于校正杂质的实测峰面积。这些需作校正计算的杂质,通常以主成分为参照,采用相对保留时间定位,其数值一并载入各品种项下。

测定杂质含量时,按各品种项下规定的杂质限度,将供试品溶液稀释成与杂质限度相当的溶液作为对照溶液,进样,调节检测灵敏度(以噪音水平可接受为限)或进样量(以柱子不过载为限),使对照溶液的主成分色谱峰的峰高约达满量程的10%~25%或其峰面积能准确积分〔通常含量低于0.5%的杂质,峰面积的相对标准偏差(RSD)应小于10%;含量在0.5%~2%的杂质,峰面积的RSD应小于5%;含量大于2%的杂质,峰面积的RSD 应小于2%〕。然后,取供试品溶液和对照品溶液适量,分别进样,供试品溶液的记录时间,除另有规定外,应为主成分色谱峰保留时间的2 倍,测量供试品溶液色谱图上各杂质的峰面积,分

别乘以相应的校正因子后与对照溶液主成分的峰面积比较,依法计算各杂质含量。

(4)不加校正因子的主成分自身对照法

测定杂质含量时,若没有杂质对照品,也可采用不加校正因子的主成分自身对照法。同上述(3)法配制对照溶液并调节检测灵敏度后,取供试品溶液和对照溶液适量,分别进样,前者的记录时间,除另有规定外,应为主成分色谱峰保留时间的2 倍,测量供试品溶液色谱图上各杂质的峰面积并与对照溶液主成分的峰面积比较,计算杂质含量。

若供试品所含的部分杂质未与溶剂峰完全分离,则按规定先记录供试品溶液的色谱图Ⅰ,再记录等体积纯溶剂的色谱图Ⅱ。色谱图Ⅰ上杂质峰的总面积(包括溶剂峰),减去色谱图Ⅱ上的溶剂峰面积,即为总杂质峰的校正面积。然后依法计算。

(5)面积归一化法

按各品种项下的规定,配制供试品溶液,取一定量注入仪器,记录色谱图。测量各峰的面积和色谱图上除溶剂峰以外的总色谱峰面积,计算各峰面积占总峰面积的百分率。

用于杂质检查时,由于峰面积归一化法测定误差大,因此,本法通常只能用于粗略考察供试品中的杂质含量。除另有规定外,一般不宜用于微量杂质的检查。

面积归一化法测定杂质含量由于峰面积归一化法测定误差大,因此,本法通常只能用于粗略考察供试品中的杂质含量。除另有规定外,一般不宜用于微量杂质的检查。方法是测量各杂质峰的面积和色谱图上除溶剂峰以外的总色谱峰面积,计算各峰面积及其之和占总峰面积的百分率。

附录Ⅴ B 薄层色谱法

薄层色谱法系将供试品溶液点样于薄层板上,经展开、检视后所得的色谱图,与适宜的对照物按同法所得的色谱图作对比,用于药品的鉴别或杂质检查的方法。

1.仪器与材料

(1)薄层板

自制薄层板除另有规定外,玻璃板要求光滑、平整,洗净后不附水珠,晾干。最常用的固定相有硅胶G、硅胶GF254、硅胶H 和硅胶HF254,其次有硅藻土、硅藻土G、氧化铝、氧化铝G、微晶纤维素、微晶纤维素F254 等。其颗粒大小,一般要求粒径为5~40μm。

薄层涂布,一般可分为无黏合剂和含黏合剂两种。前者系将固定相直接涂布于玻璃板上,后者系在固定相中加入一定量的黏合剂,一般常用10%~15%煅石膏(CaSO4·2H2O 在140℃加热4 小时),混匀后加水适量使用,或用羧甲基纤维素钠水溶液(0.2%~0.5%)适量调成糊状,均匀涂布于玻璃板上。使用涂布器涂布应能使固定相在玻璃板上涂成一层符合厚度要求的均匀薄层。

商品薄层板分普通薄层板和高效薄层板,如硅胶薄层板、硅胶GF254 薄层板、聚酰胺薄膜和铝基片薄层板等。高效薄层板的粒径一般为5~7μm。

(2)点样器同纸色谱法项下。

(3)展开容器应使用适合薄层板大小的玻璃制薄层色谱展开缸,并有严密的盖子,底部应平整光滑,或有双槽。

(4)显色剂见各品种项下的规定。可采用喷雾显色、浸渍显色或置适宜试剂的蒸气中熏蒸显色,用以检出斑点。

(5)显色装置喷雾显色要求用压缩气体使显色剂呈均匀细雾状喷出;浸渍显色可用专用玻璃器皿或用适宜的玻璃缸代替;蒸气熏蒸显色可用双槽玻璃缸或适宜大小的干燥器代替。

(6)检视装置为装有可见光、短波紫外光(254nm)、长波紫外光(365nm)光源及相应滤片的暗箱,可附加摄像设备供拍摄色谱用,暗箱内光源应有足够的光照度。

2.操作方法

(1)薄层板制备

自制薄层板除另有规定外,将1份固定相和3 份水在研钵中按同一方向研磨混合,去除表面的气泡后,倒入涂布器中,在玻璃板上平稳地移动涂布器进行涂布(厚度为0.2~0.3mm),取下涂好薄层的玻璃板,置水平台上于室温下晾干后,在110℃活化30 分钟,即置有干燥剂的干燥箱中备用。使用前检查其均匀度(可通过透射光和反射光检视)。

商品薄层板临用前一般应在110℃活化30 分钟。聚酰胺薄膜不需活化。铝基片薄层板可根据需要剪裁,但须注意剪裁

后的薄层板底边的硅胶层不得有破损。如在贮放期间被空气中杂质污染,使用前可用适宜的溶剂在展开容器中上行展开预洗,110℃活化后,放干燥器中备用。

(2)点样除另有规定外,用点样器点样于薄层板上,一般为圆点,点样基线距底边2.0cm,样点直径为2~4mm(高效薄层板为1~2mm),点间距离可视斑点扩散情况以不影响检出为宜,一般为1.0~2.0cm(高效薄层板可不小于5mm)。点

样时必须注意勿损伤薄层板表面。

(3)展开展开缸如需预先用展开剂饱和,可在缸中加入足够量的展开剂,必要时在壁上贴两条与缸一样高的宽滤纸条,一端浸入展开剂中,密封顶盖,使系统平衡或按各品种项下的规定操作。将点好供试品的薄层板放入展开缸中,浸入展开剂的深度为距薄层板底边0.5~1.0cm(切勿将样点浸入展开剂中),密封顶盖,待展开至适宜的展距(如:20cm 的

薄层板,展距一般为10~15cm,高效薄层板展距一般为5 cm 左右),取出薄层板,晾干,按各品种项下的规定检测。

展开可以单向展开,即向一个方向进行;也可以进行双向展开,即先向一个方向展开,取出,待展开剂完全挥发后,将薄层板转动90°,再用原展开剂或另一种展开剂进行展开;亦可多次展开。

(4)显色与检视荧光薄层板可用荧光猝灭法;普通薄层板,有色物质可直接检视,无色物质可用物理或化学方法检视。物理方法是检出斑点的荧光颜色及强度;化学方法一般用化学试剂显色后,立即覆盖同样大小的玻璃板,检视。

3.系统适用性试验

按各品种项下要求对检测方法进行系统适用性试验,使斑点的检测灵敏度、比移值(Rf)和分离效能符合规定。

(1)检测灵敏度系指杂质检查时,供试品溶液中被测物质能被检出的最低量。一般采用对照溶液稀释若干倍的溶液与

供试品溶液和对照溶液在规定的色谱条件下,在同一块薄层板上点样、展开、检视,前者应显示清晰的斑点。

(2)比移值(R f)系指从基线至展开斑点中心的距离与从基线至展开剂前沿的距离的比值。鉴别时,可用供试品溶液主斑点与对照品溶液主斑点的比移值进行比较,或用比移值来说明主斑点或杂质斑点的位置。

除另有规定外,比移值(R f)应在0.2~0.8 之间。

(3)分离效能鉴别时,在对照品与结构相似药物的对照品制成混合对照溶液的色谱图中,应显示两个清晰分离的斑点。考察分离效能可采用下列溶液:将杂质对照品用供试品自身稀释对照溶液溶解制成混合对照溶液;也可将杂质对照品用待测组分的对照品溶液溶解制成混合对照溶液;或者采用供试品以适当的降解方法获得的溶液。上述溶液点样展开后的色谱图中,应显示清晰分离的斑点。

4.测定法

(1)鉴别可采用与同浓度的对照品溶液,在同一块薄层板上点样、展开与检视,供试品溶液所显主斑点的颜色(或荧光)与位置(Rf)应与对照品溶液的主斑点一致,而且主斑点的大小与颜色的深浅也应大致相同。或采用供试品溶液与对照品溶液等体积混合,应显示单一、紧密的斑点;或选用与供试品化学结构相似的药物对照品与供试品溶液的主斑点比较,两者Rf 应不同,或将上述两种溶液等体积混合,应显示两个清晰分离的斑点。

(2)杂质检查可采用杂质对照品法、供试品溶液的自身稀释对照法或杂质对照品法与供试品溶液自身稀释对照法并用。供试品溶液除主斑点外的其他斑点应与相应的杂质对照品溶液或系列浓度杂质对照品溶液的主斑点比较,或与供

试品溶液的自身稀释对照溶液或系列浓度自身稀释对照溶液的主斑点比较,不得

更深。

通常应规定杂质的斑点数和单一杂质量,当采用系列自身稀释对照溶液时,也可规定估计的杂质总量。

仪器分析各章习题与答案

第一章绪论 问答题 1. 简述仪器分析法的特点。 第二章色谱分析法 1.塔板理论的要点与不足是什么? 2.速率理论的要点是什么? 3.利用保留值定性的依据是什么? 4.利用相对保留值定性有什么优点? 5.色谱图上的色谱流出曲线可说明什么问题? 6.什么叫死时间?用什么样的样品测定? . 7.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率?为什么? 8.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,但实际上柱效并不高,试分析原因。 9.某人制备了一根填充柱,用组分A和B为测试样品,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?简要说明理由。 10.色谱分析中常用的定量分析方法有哪几种?当样品中各组分不能全部出峰或在组分中只需要定量其中几个组分时可选用哪种方法? 11.气相色谱仪一般由哪几部分组成?各部件的主要作用是什么? 12.气相色谱仪的气路结构分为几种?双柱双气路有何作用? 13.为什么载气需要净化?如何净化? 14.简述热导检测器的基本原理。 15.简述氢火焰离子化检测器的基本结构和工作原理。 16.影响热导检测器灵敏度的主要因素有哪些?分别是如何影响的? 17.为什么常用气固色谱分离永久性气体? 18.对气相色谱的载体有哪些要求? 19.试比较红色载体和白色载体的特点。 20.对气相色谱的固定液有哪些要求? 21.固定液按极性大小如何分类?

22.如何选择固定液? 23.什么叫聚合物固定相?有何优点? 24.柱温对分离有何影响?柱温的选择原则是什么? 25.根据样品的沸点如何选择柱温、固定液用量和载体的种类? 26.毛细管色谱柱与填充柱相比有何特点? 27.为什么毛细管色谱系统要采用分流进样和尾吹装置? 28.在下列情况下色谱峰形将会怎样变化?(1)进样速度慢;(2)由于汽化室温度低,样品不能瞬间汽化;(3)增加柱温;(4)增大载气流速;(5)增加柱长;(6)固定相颗粒变粗。 29.二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷的沸点分别为40℃,62℃,77℃,试推测它们的混合物在阿皮松L柱上和在邻苯二甲酸二壬酯柱上的出峰顺序。 30.流动相为什么要预先脱气?常用的脱气方法有哪些? 31.高压输液泵应具备什么性能? 32.在HPLC中,对流动相的要求是什么? 33.何谓梯度洗脱?适用于哪些样品的分析?与程序升温有什么不同? 33.什么是化学键合固定相?化学键合相的特点有哪些? 34.反相键合相色谱法具有哪些优点? 35.为何高效液相色谱法一般采用全多孔微粒型固定相? 36.指出下列物质在正相色谱和在反相色谱中的洗脱顺序: 37.在硅胶柱上,用甲苯为流动相时,某物质的保留时间为28 min,若改用CCl4或CHCl3。为流动相,指出哪一种溶剂能减少该物质的保留时间? 第三章光学分析法导论 一、选择题 1.在光学分析法中, 采用钨灯作光源的是 ( ) (1)原子光谱 (2)分子光谱 (3)可见分子光谱 (4)红外光谱 2.可见光的能量应为 ( ) (1) 1.24×104~ 1.24×106eV (2) 1.43×102~ 71 eV (3) 6.2 ~ 3.1 eV (4) 3.1 ~ 1.65 eV 3.已知:h=6.63×10-34 J s则波长为0.01nm的光子能量为 ( ) (1) 12.4 eV (2) 124 eV (3) 12.4×105eV (4) 0.124 eV 4..频率可用下列哪种方式表示(c------光速,λ---波长,б---波数() (1). б/c (2). cб(3).1/λ(4)、c/б 5.光量子的能量正比于辐射的() (1). 频率(2).波长(3).波数(4).传播速度 6. 下列四个电磁波谱区中,请指出能量最小(),频率最小(),波数最大者(),波长最短者()

仪器分析第四版课后参考答案

第二章 习题解答 1.简要说明气相色谱分析的基本原理 借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。 气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、 挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。 2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用? 气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统。气相色谱仪具有一个让载气连续运行、管路密闭的气路系统;进样系统包括进样装置和气化室,其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化,然后快速定量地转入到色谱柱中;分离系统包括分离柱和柱箱;温控系统;检测系统包括检测器和放大器;记录和数 据处理系统用积分仪或色谱工作站。 16.色谱定性的依据是什么?主要有那些定性方法? 解:根据组分在色谱柱中保留值的不同进行定性。 主要的定性方法主要有以下几种: (1)直接根据色谱保留值进行定性 (2)利用相对保留值r21进行定性 (3)保留指数法 17.何谓保留指数?应用保留指数作定性指标有什么优点? 用两个紧靠近待测物质的标准物(一般选用两个相邻的正构烷烃)标定被测物质,并使用均一标度(即不用对数), 用下式定义: X 为保留值(tR’, VR ’,或相应的记录纸距离),下脚标i 为被测物质,Z ,Z+1为正构烷烃的碳原子数,XZ < Xi < XZ+1,IZ = Z × 100 优点:准确度高,可根据固定相和柱温直接与文献值对照而不必使用标准试样。 19.有哪些常用的色谱定量方法? 试比较它们的优缺点和使用范围? 1.外标法(标准曲线法) 外标法是色谱定量分析中较简易的方法.该法是将欲测组份的纯物质配制成不同浓度的标准溶液。使浓度与待测组份相近。然后取固定量的上述溶液进行色谱分析.得到标准样品的对应色谱团,以峰高或峰面积对浓度作图(取直线部分)。分析样品时,在上述完全相同的色谱条件下,取制作标准曲线时同 样量的试样分析、测得该试样的响应讯号后.由标谁曲线即可查出其百分含量. 此法的优点是操作简单,适用基体简单的样品;结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性. 2.内标法 当只需测定试样中某几个组份,或试样中所有组份不可能全部出峰时,可采用内标法。具体做法是:准确称取样品,加入一定量某种纯物质作为内标物,然后进行色谱分析.根据被测物和内标物在色谱图上相应的 峰面积(或峰高))和相对校正因子.求出某组分的含量. 内标法是通过测量内标物与欲测组份的峰面积的相对值来进行计算的,因而可以在—定程度上消除操作条件等的 变化所引起的误差. 内标法的要求是:内标物必须是待测试样中不存在的;内标峰应与试样峰分开,并尽量接近欲分析的组份. 内标法的缺点是在试样中增加了一个内标物,常常会对分离造成一定的困难。 3.归一化法 归一化法是把试样中所有组份的含量之和按100%计算,以它们相应的色谱峰面积或峰高为定量参 数.通过下列公式计算各组份含量: % 100%%100%11?=?=∑ ∑==n i h is h is i n i A is A is i hf hf m or Af Af m

仪器分析作业参考答案

第二章 电化学分析法 6.计算[OH –] = 0.05 mol/L ,p(O2)=1.0×103 Pa 时,氧电极的电极电势,已知O2 +2H2O+4e= 4OH –,φθ=0.40 V 。 解:根据能斯特方程 ()ln (Re )RT a Ox nF a d θ??=+ 代入数据计算得?=0.438V 7. 试从有关电对的电极电势,如?θ(Sn2+/Sn )、?θ(Sn4+/Sn2+)及?θ(O2/H2O ),说明为什么常在SnCl2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn2+被空气中的氧所氧化? 答:?θ值较大的电对中的氧化态物质能和?θ值较小的电对中的还原态物质反应。所以在SnCl2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn2+被空气中的氧所氧化\ 11. 下述电池中溶液,pH = 9.18时,测得电动势为0.418 V ,若换一个未知溶液,测得电动势为0.312 V ,计算未知溶液的pH 值 玻璃电极)(H x s a a 或+饱和甘汞电极 答:根据pH 的实用定义公式:F /RT .E E 3032s x pHs pHx -+=, 代入数据得PH=7.39 12. 将ClO4-离子选择性电极插入50.00 mL 某高氯酸盐待测溶液,与饱和甘汞电极(为负极)组成电池,测得电动势为358.7 mV ;加入 1.00 mL 、0.0500 mol /L NaClO4标准溶液后,电动势变成346.1 mV 。求待测溶液中ClO4-浓度。 答:根据 /0.059(101)s s x n E x c V c V ±?=-,代入数据 Cx=1.50?10-3mol/L 第五章 气相色谱分析法 6.当下述参数改变时: (1)增大分配比,(2) 流动相速度增加, (3)减小相比, (4) 提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么? 答:(1)保留时间延长,峰形变宽; (2)保留时间缩短,峰形变窄; (3)保留时间延长,峰形变宽; (4)保留时间缩短,峰形变窄。 11. 分析某种试样时,两个组分的相对保留值r21=1.11, 柱的有效塔板高度H=1mm ,需要多长的色谱柱才能完全分离? 解:根据公式 2121212111(()r r R r r --= 得L=3.67 m

仪器分析第四版课后答案完整版

幻灯片 1 ●仪器分析第二章习题答案 ●简要说明气相色谱分析的基本原理。 ●借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。 ●气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与 流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。 ● 2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用? ●气路系统.进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统. ●气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统. ●进样系统包括进样装置和气化室.其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间 气化, 然后快速定量地转入到色谱柱中. 幻灯片2 3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是 否会引起分配系数的改变?为什么? 答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只与组分的性质及固定相与流动相的性质有关. 所以(1)柱长缩短不会引起分配系数改变 (2)固定相改变会引起分配系数改变 (3)流动相流速增加不会引起分配系数改变 (4)相比减少不会引起分配系数改变 4.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么? 答: k=K/b,而b=VM/VS ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关. 故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小 幻灯片3 5.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择. 解:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速.P13-24。 (1)选择流动相最佳流速。 (2)当流速较小时,可以选择相对分子质量较大的载气(如N2,Ar),而当流速较大时,应该选择相对分子质量较小的载气(如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。(3)柱温不能高于固定液的最高使用温度,以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下,尽可能采用较低的温度,但以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。 (4)固定液用量:担体表面积越大,固定液用量可以越高,允许的进样量也越多,但为了改善液相传质,应使固定液膜薄一些。 (5)对担体的要求:担体表面积要大,表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小(但不宜过

仪器分析课后习题答案

第一章绪论 第二章光学分析法导论 第三章紫外-可见吸收光谱法 第四章红外吸收光谱法 第五章分子发光分析法 第六章原子发射光谱法 第七章原子吸收与原子荧光光谱法第八章电化学分析导论 第九章电位分析法 第十章极谱分析法 第十一章电解及库仑分析法

第十二章色谱分析法 第一章绪论 1.解释下列名词: (1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。 答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理

化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。 (2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。 (3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。

2. 对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单位μg ?mL -1)分别为 0.36,0.38,0.35,0.37,0.39。 (1) 计算测定结果的相对标准偏差; (2) 如果试样中该成分的真实含量是0.38 μg ?mL -1, 试计算测定结果的相对误差。 解:(1)测定结果的平均值 37.0539.037.035.038.036.0=++++=x μg ? mL -1 标准偏差 1 2 222212 0158.01 5)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1 )(-=?=--+-+-+-+-=--=∑mL g n x x s n i i μ 相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=?=?=x s s r (2)相对误差 %63.2%10038.038.037.0%100-=?-=?-=μ μ x E r 。

仪器分析-期末复习说课讲解

第一章绪论 1、仪器分析主要有哪些分析方法?请分别加以简述。 答:a、光学分析法b、电化学分析法c、分离分析法d、其他仪器分析方法光学分析法:分为非光谱法和光谱法。非光谱法是不涉及物质内部能级跃迁的,通过测量光与物质相互作用时其散射、折射等性质的变化,从而建立起分析方法的一类光学测定法。光谱法是物质与光互相作用时,物质内部发生量子化的能级间的跃迁,从而测定光谱的波长和强度而进行分析的方法。 电化学分析法:利用溶液中待测组分的电化学性质进行测定的一类分析方法。 分离分析法:利用样品中共存组分间溶解能力、亲和能力、吸附和解吸能力、迁移速率等方面的差异,先分离,后按顺序进行测定的一类仪器分析法。 其他:其他仪器分析法和技术:利用生物学、动力学、热学、声学、力学等性质进行测定的仪器分析方法和技术。如:免疫分析、热分析、光声分析等。 2、仪器分析的联用技术有何显著优点? 多种现代分析技术的联用,优化组合,使各自优点得到充分发挥、缺点得到克服、分析仪器与计算机之间的联用解决了:程序控制、计算、条件选择等问题。 3、仪器分析:是以物质的物理或物理化学性质为基础,探求这些性质在分析过程中所产生分析信号与被分析物质组成的内在关系和规律,进而对其进行定性、定量、进行形态和结构分析的一类测定方法。由于这类方法的测定常用到各种比较昂贵、精密的分析仪器,所以称仪器分析。 与化学分析相比:优点:选择性高、重现性好。缺点:仪器复杂、昂贵,相对误差较大。4、检出限:是评价一个分析方法及测试仪器性能的重要指标, 是指某一特定分析方法,在给定的显著性水平内,可以定性地从样品中检出待测物质的最小浓度或最小量。所谓“检出”是指定性检出, 在检出限附近不能进行准确的定量。检出限可分为测量方法检出限和仪器检出限。 5、比移值:薄层色谱法中原点到斑点中心的距离与原点到溶剂前沿的距离的比值。 又称Rf值,是色谱法中表示组分移动位置的一种方法的参数。定义为溶质迁移距离与流动相迁移距离之比。在一定的色谱条件下,特定化合物的Rf值是一个常数,因此有可能根据化合物的Rf值鉴定化合物。 6、精密度:指在相同条件下对同一样品进行多次平行测定,各平行测定结果之间的符合程度。 7、准确度:指多次测定的平均值与真值相符合的程度,用误差或相对误差描述,其值越小准确度越高。 第二章分析吸光分析法 1、为什么分子光谱总是带状光谱? 当分子发生电子能级跃迁时,必伴随着振动能级和转动能级的跃迁,而这些振动能级和转动能级的跃迁是叠加在电子跃迁之上的,所以是带状光谱。 2、有机化合物分子的电子跃迁有哪几种类型?哪些类型的跃迁能在紫外-可见光区吸收光谱中反映出来? 可能有:σ→σ*、σ→π*、π→σ*、π→π*、n→σ*和n→π*等六种形式,产生有机化合物分子光谱的电子跃迁形式有:n→σ*、π→π*、n→π*三种。

部分仪器分析答案

第六章 23、测定钢中锰的含量,测得分析线对SMn=134,SFe=130。已知感光板的γ=2.0。求此分析线对的强度比。 24、以Fe 302.16mm 为分析线,Si 302.00为内标线。已知分析线的黑度值在S~lgH 乳剂特性曲线的直线部分,标准系列中Fe 加入量和分析线对测得值列于下表中,试绘制工作曲线,求试 从上图中求出SiO2中Fe 的质量分数 ωFe(%)=0.0018% 第七章 2、在原子吸收光谱法中,为什么要使用锐线光源?空心阴极灯为什么能够发出强度大的锐线光谱? 原子吸收光谱是线状光谱,若用宽带光谱作为发射光谱进行吸收,则吸收效率很低,测定灵敏度很低。要使用积分吸收来测定原子吸收的吸光度,则要求发射线的宽度必须远小于吸收线宽度,因此只能使用锐线光源产生宽度很小的发射线,才能用于原子吸收的测定。 空心阴极灯是使用与被测元素完全相同的元素作为阴极,在强大的电流作用下,阴极被正离子轰击而产生同种元素原子的发射线,因而具有强度较大而与吸收线相同中心频率的发射线。由于灯的温度较低,处于一定的真空状态,因而热变宽和多普勒变宽均较小,所以谱线的半宽度较小。 4、简述原子吸收光谱法的准确度一般优于原子发射光谱法的原因何在? 原子吸收光谱法测量的是大多数基态原子的吸光度行为,吸收线的吸光度强度大,吸收稳定,因而以此为基础得到的测定值准确度高。而原子发射光谱法测定的是极少数处于激发态原子的发射线,测定强度低,而且发射线的发射系数受到多种因素的影响,所以发射线的强度不稳定,因而测定值的准确度低。 6、说明原子吸收光谱仪的主要组成部件及其作用。 锐线光源 发射谱线宽度很窄的元素共振线 原子化器 将试样蒸发并使待测原子转化为基态原子蒸气 分光系统 将通过原子化器的复合光分成单色光,以供后面的放大器选择性的放大和监测。 检测系统 将吸收线的光信号转变成电信号,放大信号,对数转换,显示和读出吸光度。 7、在原子吸收光谱仪和原子荧光光谱仪中对光源如何进行调制?为什么要进行光源的调制? 将光源与检波放大器的电源进行同步调制,一般用285或400Hz 的方波脉冲供电。进行光源调制的原因为了排除原子化器中发射线的干扰,同时改善空心阴极灯的放电性能,提高灯的使用寿命。 10、下列说法正确与否?为什么? 100 2 2 130 134lg )4130134(lg ==-= ?= =-=-=?=?R S R S S S R S Fe Mn γ γ

仪器分析(完整版)

绪论 一、什么是仪器分析?仪器分析有哪些特点?(简答,必考题) 仪器分析是分析化学的一个重要部分,是以物质的物理或物理化学性质作为基础的一类分析方法,它的显著特征是以仪器作为分析测量的主要手段。 1、灵敏度高,检出限量可降低。 如样品用量由化学分析的mL、mg级降低到仪器分析的g、L级,甚至更低。适合于微量、痕量和超痕量成分的测定。 2、选择性好。 很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条件,使共存的组分测定时,相互间不产生干扰。 3、操作简便,分析速度快,容易实现自动化。 4、相对误差较大。 化学分析一般可用于常量和高含量成分分析,准确度较高,误差小于千分之几。多数仪器分析相对误差较大,一般为5%,不适用于常量和高含量成分分析。 5、需要价格比较昂贵的专用仪器。 二、仪器分析的分类 光化学分析法,电化学分析法,色谱分析法和其他仪器分析方法。 三、仪器分析法的概念 仪器分析法是以物质的物理或物理化学性质为基础,探求这些性质在分析过程中所产生的分析信号与物质的内在关系,进而对待测物进行定性、定量及结构分析及动态分析的一类测定方法。 四、仪器分析法的主要性能指标 精密度,准确度,灵敏度,标准曲线的线性范围,检出限(浓度—相对检出限;质量—绝对检出限) 五、选择分析方法的几种考虑 仪器分析方法众多,对一个所要进行分析的对象,选择何种分析方法可从以下几个方面考虑: 1.您所分析的物质是元素?化合物?有机物?化合物结构剖析? 2.您对分析结果的准确度要求如何?

3.您的样品量是多少? 4.您样品中待测物浓度大小范围是多少? 5.可能对待测物产生干扰的组份是什么? 6.样品基体的物理或化学性质如何? 7.您有多少样品,要测定多少目标物? 光谱分析法导论 一、什么是光谱分析法 以测量光与物质相互作用,引起原子、分子内部量子化能级之间的跃迁产生的发射、吸收、散射等波长与强度的变化关系为基础的光学分析法,称为光谱分析法——通过各种光谱分析仪器来完成分析测定——光谱分析仪器基本组成部分:信号发生系统,色散系统,检测系统,信号处理系统等。 二、光谱的分类 1、按产生光谱的物质类型:原子光谱(线状光谱)、分子光谱(带状光谱)、固体光谱 2、按产生光谱方式:发射光谱、吸收光谱、散射光谱 3、按光谱性质和形状:线状光谱、带状光谱、连续光谱 三、光谱仪器的组成 1、光源:要求:强度大(分析灵敏度高)、稳定(分析重现性好) 按光源性质:连续光源:在较大范围提供连续波长的光源,氢灯、氘灯、钨灯等 线光源:提供特定波长的光源,金属蒸气灯(汞灯、钠蒸气灯)、空心 阴极灯、激光等。 2、单色器:是一种把来自光源的复合光分解为单色光,并分离出所需要波段光束的装置(从连续光源的辐射中选择合适的波长频带)。 单色光具有一定的宽度(有效带宽)。有效带宽越小,分析的灵敏度越高、选择性越好、分析物浓度与光学响应信号的线性相关性也越好。 3、样品室:光源与试样相互作用的场所; 吸收池:紫外-可见分光光度法:石英比色皿 红外分光光度法:将试样与溴化钾压制成透明片 4、检测器 5、显示与数据处理 二、光的能量E 、频率υ、波长λ、波数σ的关系 E=h υ=hc/λ=hc σ 不同波长的光(辐射)具有不同的能量,波长越长,频率、波数越低,能量越低 KcL A

仪器分析第四版课后答案

仪器分析第四版课后答 案 Revised as of 23 November 2020

第二章习题解答 1.简要说明气相色谱分析的基本原理 借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。 气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。 2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分各有什么作用 气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统。气相色谱仪具有一个让载气连续运行、管路密闭的气路系统;进样系统包括进样装置和气化室,其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化,然后快速定量地转入到色谱柱中;分离系统包括分离柱和柱箱;温控系统;检测系统包括检测器和放大器;记录和数据处理系统用积分仪或色谱工作站。 16.色谱定性的依据是什么主要有那些定性方法 解:根据组分在色谱柱中保留值的不同进行定性。 主要的定性方法主要有以下几种: (1)直接根据色谱保留值进行定性 (2)利用相对保留值r21进行定性 (3)保留指数法 17.何谓保留指数应用保留指数作定性指标有什么优点 用两个紧靠近待测物质的标准物(一般选用两个相邻的正构烷烃)标定被测物质,并使用均一标度(即不用对数),用下式定义: X为保留值(tR’, VR ’,或相应的记录纸距离),下脚标i为被测物质,Z,Z+1为正构烷烃的碳原子数,XZ < Xi < XZ+1,IZ = Z × 100 优点:准确度高,可根据固定相和柱温直接与文献值对照而不必使用标准试样。 19.有哪些常用的色谱定量方法试比较它们的优缺点和使用范围 1.外标法(标准曲线法)外标法是色谱定量分析中较简易的方法.该法是将欲测组份的纯物质配制成不同浓度的标准溶液。使浓度与待测组份相近。然后取固定量的上述溶液进行色谱分析.得到标准样品的对应色谱团,以峰高或峰面积对浓度作图(取直线部分)。分析样品时,在上述完全相同的色谱条件下,取制作标准曲线时同样量的试样分析、测得该试样的响应讯号后.由标谁曲线即可查出其百分含量. 此法的优点是操作简单,适用基体简单的样品;结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性. 2.内标法当只需测定试样中某几个组份,或试样中所有组份不可能全部出峰时,可采用内标法。具体做法是:准确称取样品,加入一定量某种纯物质作为内标物,然后进行色

仪器分析总结习题 1

第一章气象色谱法 1. 死时间tM 2. 保留时间tR 3. 调整保留时间t'R 4. 死体积VM 5. 保留体积VR 6. 调整保留体积 7.相对保留值γ21 8.标准偏差σ 9.半峰宽度 Y1/2 10.峰底宽度Y 1、若一个溶质的分配比为,计算它在色谱柱流动相中的质量分数(%) 2、在一根色谱柱上分离苯和甲苯,保留时间分别为和,死时间为1min,问:甲苯停留在固定相中的时间是苯的几倍? 甲苯的分配系数是苯的几倍? (3,3) )150sA的保留时间(4,死时间为30s,求组分3、某色谱条件下,组分A的分配比为4、下列哪些参数改变会引起相对保留值变化? A、柱长 B、相比 C、柱温 D、流动相流速 5、在气液色谱中,下列变化对溶质的保留体 积几乎没有影响的是 A、改变载气流速 B、改变固定液化学性质 C、增加柱温 D、增加柱长 E、增加固定液的量 例1 已知某组分峰Y=40s,tR=400s。计算理论塔板数n。 t40022R n?16()?16()?1600例2 已知一根1米长的色谱柱,neff=1600块,组份A在柱上的调整保留时间为100s,理40Y'Lt Heff峰的半峰宽和。试求A2R?n)H?5.54(有效有效nY21/有效要达到完全分离,100秒,在一定条件下,例3 两个组分的调整保留时间分别为85秒和,

柱长是多少?R= 即。计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为 cm2,1= 100 / 85 = γ解: 2,1 -1) ]2 2,1 / (γγ n有效 = 16R2 [ = 16×× / ) 2 (块) = 1547 = 155 cm × = 1547有效H有效· = n有效 L. 即柱长为米时,两组分可以得到完全分离。为记录得到如图的色谱图。图中横坐标l1和2 例2 有一根1m长的柱子,分离组 分 度,的分离笔走纸距离。若欲得到 R= 有效塔板数应为多少?色谱 柱要加到多长?1 的相对保留值r2,解:先求出组分2对组分 1tR2=17min, Y2=1min, (1)从图中可以看出, n = 16(tR2/Y2)2 =4624 所以; tM = 17-1 = 16min R2=tR2 –) t'R1= tR1- tM =14-1=13min t'(2R1=16/13 'α = t'R2/t (3)相对保留值neff=16(t'R2/Y)2=4096 Heff=L/neff=3/4096 ×(3/4096)[(16/13)/(16/13-1)]2 式据公:L=16R2 Heff

仪器分析课后习题答案

第三章 紫外-可见吸收光谱法 1、已知丙酮的正己烷溶液的两个吸收峰 138nm 和279nm 分别属于л→л*跃迁和n →л * 跃迁,试计算л、n 、л*轨道间的能量差,并分别以电子伏特(ev ),焦耳(J )表示。 解:对于л→л*跃迁,λ1=138nm =1.38×10-7m 则ν=νC =C/λ1=3×108/1.38×10-7=2.17×1015s -1 则E=hv=6.62×10-34×2.17×1015=1.44×10-18J E=hv=4.136×10-15×2.17×1015=8.98ev 对于n →л* 跃迁,λ2=279nm =2.79×10-7 m 则ν=νC =C/λ1=3×108/2.79×10-7=1.08×1015s -1 则E=hv=6.62×10-34×1.08×1015=7.12×10-19J E=hv=4.136×10-15×1.08×1015=4.47ev 答:л→л*跃迁的能量差为1.44×10-18J ,合8.98ev ;n →л*跃迁的能量差为7.12×10-19J ,合4.47ev 。 3、作为苯环的取代基,-NH 3+不具有助色作用,-NH 2却具有助色作用;-DH 的助色作用明显小于-O -。试说明原因。 答:助色团中至少要有一对非键电子n ,这样才能与苯环上的л电子相互作用产生助色作用,由于-NH 2中还有一对非键n 电子,因此有助色作用,而形成-NH 3+基团时,非键n 电子消失了,则助色作用也就随之消失了。 由于氧负离子O -中的非键n 电子比羟基中的氧原子多了一对,因此其助色作用更为显著。 4、铬黑T 在PH<6时为红色(m ax λ=515nm ),在PH =7时为蓝色(m ax λ=615nm ), PH =9.5时与Mg 2+形成的螯合物为紫红色(m ax λ=542nm ),试从吸收光谱产生机理上给予解释。(参考书P23) 解: 由于铬黑T 在PH<6、PH =7、PH =9.5时其最大吸收波长均在可见光波长围,因此所得的化合物有颜色,呈吸收波长的互补色。由于当PH<6到PH =7到PH =9.5试,最大吸收波长有m ax λ=515nm 到m ax λ=615nm 到m ax λ=542nm ,吸收峰先红移后蓝移,因此铬黑T 在PH<6时为红色,PH =7时为蓝色,PH =9.5时为紫红色。 5、4-甲基戊烯酮有两种异构体: (左图) 和 实验发现一种异构体在235nm 处有一强吸收峰(K =1000L ? mol -1? cm -1),另一种异构

仪器分析作业01参考答案(第一章)

1. 仪器信号由哪几部分组成?它们各具有什么特点? 答:仪器的响应信号由三部分组成:S=S 待测组分+S 空白+S 本底 S 待测组分:指待测组分的响应信号,在一定浓度范围内,该值与待测组分浓度呈一定函数关系(定量分析的基础); S 空白:指除待测组分外,试液中其他成分(溶剂+相关试剂+基体)的响应信号,具有恒定性,可用空白溶液校正(可消除); S 本底:指仪器自身随机噪音产生的响应信号,具有随机性,不能消除,但可通过仪器的改善或适当的数据处理而减小,是影响测量精密度的原因,也是决定检出限的主要因素之一。 2. 某仪器方法测定含0.03 mg ?L -1 Mn 的近空白溶液所得信号数据如下:0.0028、0.0029、0.0028、0.0029、0.0023、0.0027、0.0024、0.0029、0.0031、0.0031、0.0029(共11次),(1)试计算该方法测定Mn 的检出限和定量下限;(2)相同条件下,某试样的响应信号为0.0015,该试样中锰的含量是多少? 解:(1)0028.0S =;00025.0s =;k=0.0028/0.03=0.093 L ?mg -1 1D L L mg 008.0093.0/00025.03k /s 3c -?=?== 1L mg 03.014.0/00025.010k /s 10LOQ -?=?== (2)3s<0.0015<10s ,结果应表示为:检出但无法定量 3. 用某仪器方法测定试样中微量Cu 的含量:称取试样0.740 g ,溶解后定容到100 mL 容量瓶中作为试样溶液,测定时溶液的配制及对应的仪器信号S 如下表所示,计算试样中Cu 的质量分数(%)。(已知存在以下关系:S=k ?c Cu ) (本题为单次标准加入法,标准溶液加入前后,S 与c Cu 的线性关系不变,且k 为常数;1号为空白溶液,2、3的信号中应将此部分扣除) 解:依题可知空白信号=0.010 ?试样信号=0.175-0.010=0.165;试样加标后信号=0.365-0.010=0.355 设试样处理为溶液时Cu 的含量为ρCu ,则存在以下关系式:

仪器分析思考题(附答案解析)

《仪器分析》思考题 第一章绪论 1.经典分析方法和仪器分析方法有何不同? 经典分析方法:是利用化学反应及其计量关系,由某已知量求待测物量,一般用于常量分析,为化学分析法。 仪器分析方法:是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法,用于微量或痕量分析,又称为物理或物理化学分析法。 化学分析法是仪器分析方法的基础,仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤,二者相辅相成。 2.灵敏度和检测限有何联系? 灵敏度(sensitivity,用S表示)是指改变单位待测物质的浓度或质量时引起该方法检测器响应信号(吸光度、电极电位或峰面积等)的变化程度. 检出限(detection limit,用D表示),又称为检测下限,是指能以适当的置信概率检出待测物质的最低浓度或最小质量。检出限既与检测器对待测物质的响应信号有关,又与空白值的波动程度有关。 检测限与灵敏度从不同侧面衡量了分析方法的检测能力,但它们并无直接的联系,灵敏度不考虑噪声的影响,而检出限与信噪比有关,有着明确的统计意义。似乎灵敏度越高,检出限就越低,但往往并非如此,因为灵敏度越高,噪声就越大,而检出限决定于信噪比。 3.简述三种定量分析方法的特点和适用范围。 一、工作曲线法(标准曲线法、外标法) 特点:直观、准确、可部分扣除偶然误差。需要标准对照和扣空白 试用范围:试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内,绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。 二、标准加入法(添加法、增量法) 特点:由于测定中非待测组分组成变化不大,可消除基体效应带来的影

响 试用范围:适用于待测组分浓度不为零,仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况 三、内标法 特点:可扣除样品处理过程中的误差 试用范围:内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近,在相同检测条件下,响应相近,内标物既不干扰待测组分,又不被其他杂质干扰 第二章光谱分析法导论 1.常用的光谱分析法有哪些? 分子光谱法:紫外-可见分光光度法红外光谱法分子荧光光谱法 分子磷光光谱法 原子光谱法:原子吸收光谱法原子发射光谱法原子荧光光谱法 X射线荧光光谱法 2.简述狭缝的选择原则 狭缝越大,光强度越大,信噪比越好,读数越稳定,但如果邻近有干扰线通过时会降低灵敏度,标准曲线弯曲。 狭缝越小,光强度越弱,信噪比越差,读数不稳定,但光的单色性好,测试的灵敏度较高。 狭缝的选择原则:有保证只有分析线通过的前提下,尽可能选择较宽的狭缝以保证较好的信噪比和读数稳定性。 第三章紫外—可见分光光度法 1.极性溶剂为什么会使π→π* 跃迁的吸收峰长移,却使n→π* 跃迁的吸收峰短移? 溶剂极性不同会引起某些化合物吸收光谱的红移或蓝移,称溶剂效应。在π→π*跃迁中,激发态极性大于基态,当使用极性溶剂时,由于溶

仪器分析答案自做

中南大学考试试卷(A 卷) 2013 – 2014 学年 第一 学期 时间 110 分钟 仪器分析基础 课程 32 学时 2.0 学分 考试形式: 闭 卷 注:此页不作答题纸,请将答案写在答题纸上,否则无效。 一、选择题(每题1分,共20分。) 1.适合于植物中挥发油成分分析的方法是(D ) A. 原子吸收光谱 B. 原子发射光谱 C. 离子交换色谱 D. 气相色谱 2. 在光度分析中,若增大溶液中被测物的浓度,则吸光度A 和物质的摩尔吸光系数ε会( B ) A . 都不变 B . A 增大,ε不变 C . A 不变,ε增大 D . 都增大 3. 下列化合物中,同时有n →π*,π→π*,σ→σ* 跃迁的化合物 是 (B ) A .一氯甲烷 B .丙酮 C . 1,3-丁二醇 D . 甲醇 4.[Co(NH 3)5X ]2+有电荷迁移跃迁光谱,X -分别为下列卤素离子时,波长最长的是 ( D )P279 A .F - B .Cl - C .Br - D .I - 5. CO 2有四种基本振动形式如下,它的红外光谱图应有几个峰 ( C )P295 A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个 6. 一物质的分子式为C 5H 10O ,其红外光谱在1725cm -1有强吸收,它可能属于下列哪种物质 ( A ) A 、 B 、 C 、 D 、 7. 原子发射光谱的产生是由于(B ) A. 原子次外层电子在不同能级间跃迁 B. 原子外层电子在不同能级间跃迁 C. 原子外层电子的振动和转动跃迁 D. 原子核的振动跃迁 8. ICP 焰炬中心和外围的温度高低情况是 ( A ) A .中心低,外围高 B .中心高,外围低 C .中心和外围相同 D .不确定 9. 乙炔-空气火焰原子吸收分光光度法测定样品中Cr 含量时,要采用富燃性火焰的原因是 ( C )P241 富燃性火焰温度低、有利于易形成难解离氧化物的测定! C C C C O O O O O O O O CH 3CH 2-C -CH 2CH 3 || O

仪器分析第四版课后答案完整版

幻灯片 1 仪器分析第二章习题答案 简要说明气相色谱分析的基本原理。借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱) ,或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。 2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分 ?各有什么作用 ? 气路系统.进样系统、分离系统、温 控系统以及检测和记录系统.气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统.进样系统包括进样装置和气化室.其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化, 然后快速定量地转入到色谱柱中. 幻灯片 2 3.当下列参数改变时 :(1)柱长缩短 ,(2)固定相改变 ,(3) 流动相流速增加 ,(4) 相比减少 ,是否会引起分配系数的改变 ?为什么 ? 答: 固定相改变会引起分配系数的改变 ,因为分配系数只与组分的性质及固定相与流动相的性质有关 . 所以( 1 )柱长缩短不会引起分配系数改变 ( 2 )固定相改变会引起分配系数改变 (3 )流动相流速增加不会引起分配系数改变 (4 )相比减少不会引起分配系数改变 4.当下列参数改变时 : (1)柱长增加 ,(2)固定相量增加 ,(3)流动相流速减小 ,(4)相比增大 ,是否会引起分配比的变化 ?为什么 ? 答: k=K/b, 而 b=VM/VS , 分配比除了与组分 ,两相的性质 ,柱温,柱压有关外 ,还与相比有关而与流动相流速 , 柱长无关 . 故:(1)不变化 ,(2)增加,(3)不改变 ,(4)减小 幻灯片 3 5.试以塔板高度 H 做指标 ,讨论气相色谱操作条件的选择 . 解:提示:主要从速率理论 (van Deemer equation) 来解释 ,同时考虑流速的影响 ,选择最佳载气流速 .P13-24 。 (1 )选择流动相最佳流速。 (2 )当流速较小时,可以选择相对分子质量较大的载气(如N2,Ar) ,而当流速较大时,应 该选择相对分子质量较小的载气(如 H2,He), 同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。 (3 )柱温不能高于固定液的最高使用温度,以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下,尽可能采用较低的温度,但以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。 (4 )固定液用量:担体表面积越大,固定液用量可以越高,允许的进样量也越多,但为了改善液相传质,应使固定液膜薄一些。 (5 )对担体的要求:担体表面积要大,表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小(但不宜过小以免使传质阻力过大) (6)进样速度要快,进样量要少,一般液体试样0.1~5uL,气体试样0.1~10mL. (7)气化温度:气化温度要高于柱温30-70 C。 幻灯片4 试述速率方程中 A, B, C三项的物理意义? H-u曲线有何用途?曲线的形状主要受那些因素的影响?

仪器分析(第四版)朱明华课后题答案完整版

第二章习题解答 1.简要说明气相色谱分析的基本原理 借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。 2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用? (1)载气系统:包括气源、气体净化、气体流速控制和测量(2)进样系统:包括进样器、汽化室(将液体样品瞬间汽化为蒸气) (3)色谱柱和柱温:包括恒温控制装置(将多组分样品分离为单个) (4)检测系统:包括检测器,控温装置

(5)记录系统:包括放大器、记录仪、或数据处理装置、工作站

3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的性质有关. 所以(1)柱长缩短不会引起分配系数改变 (2)固定相改变会引起分配系数改变 (3)流动相流速增加不会引起分配系数改变 (4)相比减少不会引起分配系数改变

4.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动 相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么? 答: k=K/β,而β=V M /V S ,分配比除了与组分,两相的性质,柱 温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关. 故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小

5.试以塔板高度H 做指标,讨论气相色谱操作条件的选择. 解: (1)选择流动相最佳流速。 (2)当流速较小时,可以选择相对分子质量较大的载气(如N 2,Ar),而当流速较大时,应该选择相对分子质量较小的载气(如H 2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。 (3)柱温不能高于固定液的最高使用温度,以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下,尽可能采用较低的温度,但 以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。 (4)固定液用量:担体表面积越大,固定液用量可以越高,允许的进样量也越多,但为了改善液相传质,应使固定液膜薄一些。 (5)对担体的要求:担体表面积要大,表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小(但不宜过小以免使传质阻力过大) (6)进样速度要快,进样量要少,一般液体试样0.1~5uL,气体试样0.1~10mL. (7)气化温度:气化温度要高于柱温30-70℃。

仪器分析

一、气相色谱分析 1.色谱分析的基本原理(问答题) 色谱在两相间分配的原理使混合物中各组分分离,就是根据组分的固定相与流动相的亲和力不同而实现的分离,组分在固定相与流动相之间不断的溶解、挥发或吸附、脱附过程中相互分离,然后进入检测器进行检测。 借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。 气相色谱就是根据组分中固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。 2.气相色谱仪的基本设备包括那几部分以及各个作用?(问 答题) 气路系统:作用是专门载送试样的惰性气体 进样系统:作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间汽化,然后快速定量的转入到色谱柱中。 分离系统:作用是将试样在色谱柱中分离 温控系统:作用是设定、控制、测定色谱炉、汽化室、检测器三点的温度。 气路系统.进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统. 进样系统包括进样装置和气化室.其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化, 然后快速定量地转入到色谱柱中. 3.速率理论(选择题) H=A+B/u+Cu A:涡流扩散项,气体碰到填充颗粒时,不断的改变流动方向,使试样组分 表明A只与填在气相中形成类似涡流的流动,因而引起色谱峰的扩张。A=2λd p, 充物的平均直径的大小以及填充的不均匀性有关。因此使用适当的细粒度和颗粒均匀的担体,并尽量填充均匀,是减少涡流扩散,提高柱效的有效途径。 :分子扩散项,B=2 g 为组分在气相中的扩散系数。纵向扩散与组分在柱内的保留时间有关,保留时间越长,分子扩散项对色谱峰扩张的影响就越显著。 C;传质阻力项,就是气相传质过程是指试样组分从气相移动到固定相表面的过程,在这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换。这种过程若进行缓慢,表示气相传质阻力大,就引起色谱峰扩张。因此采用粒度小的填充物和相对分子质量小的气体作载气可使传质项减小,可提高柱效。

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