紫外可见分光光度法(习题及解答)
紫外可见分光光度法
※此资源来源于:※最后更新日期:2003-12-21 1次
紫外可见分光光度法
1. 有机化合物分子中电子跃迁产生的吸收带有哪几种类型?各有什么特点?在分析上较有实际应用的有哪几种类型?
2.无机化合物分子中电子跃迁产生的吸收带有哪几种类型?何谓配位场跃迁?请举例加以说明。
3.采用什么方法可以区别n-π*和π-π*跃迁类型?
4.何谓朗伯-比耳定律(光吸收定律)?数学表达式及各物理量的意义如何?引起吸收定律偏离的原因是什么?
5.试比较紫外可见分光光度计与原子吸收分光光度计的结构及各主要部件作用的异同点。
6.试比较常规的分光光度法与双波长分光光度法及导数分光光度法在原理及特点是有什么差别。
7. 分子能发生n-σ*跃迁,为227nm(ε为900)。试问:若在酸中测量时,该吸收峰会怎样变化?为什么?
答案:
8.某化合物的为305nm,而为307nm。试问:引起该吸收的是n-π*还是π-π*跃迁?
答案:
9.试比较下列各化合物最大吸收峰的波长大小并说明理由。
(a) (b)
(c) (d)
答案: d > c > a > b。
10.若在下列情况下进行比色测定,试问:各应选用何种颜色的滤光片?(1) 蓝色的Cu(Ⅱ)-NH3配离子;
(2) 红色的Fe(Ⅲ)-CNS-配离子;
(3) Ti(Ⅴ)溶液中加入H2O2形成黄色的配离子。
答案:
11.排列下列化合物的及的顺序:乙烯、1,3,5-己三烯、1,3-丁二烯。
答案: 1,3,5-己三烯 > 1,3-丁二烯 > 乙烯。
12. 基化氧(4-甲基戊烯酮,也称异丙又丙酮)有两种异构体,其结构为:(A)CH2=C(CH3)-CH2-CO(CH3),(B)CH3-C(CH3)=CH-CO(CH3)。它们的紫外吸收光谱一个为235nm(ε为12000),另一个在220nm以后无强吸收。判别各光谱属于何种异构体?
答案:
13.紫罗兰酮有两种异构体,α异构体的吸收峰在228nm(ε=14000),β异构体吸收峰在296nm(ε=11000)。该指出这两种异构体分别属于下面的哪一种结构。
(Ⅰ)(Ⅱ)
答案:
14.如何用紫外光谱判断下列异构
体:
(a) (b)
(c) (d)
答案:
15.根据红外光谱及核磁共振谱推定某一化合物的结构可能为(A)或(B),而测其紫外光谱为为284nm(ε9700),试问结构何种?
(A) (B)
16.计算下列化合物的
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
答案:
17. 以丁二酮肟光度法测定微量镍,若配合物NiDx2的浓度为1.70×10-5mol·L-1,用2.0cm吸收池在470nm波长下测得投射比为30.0%。计算配合物在该波长的摩尔吸光系数。
答案:
18.以邻二氮菲光度法测定Fe(Ⅱ),称取试样0.500g,经处理后,加入显色剂,最后定容为50.0mL。用1.0cm的吸收池,在510nm波长下测得吸光度A=0.430。计算试样中铁的百分含量;当溶液稀释1倍后,其百分透射比将是多少?(ε510=1.1×104L·mol-1·cm-1)
答案:
19.1.00×10-3mol·L-1的K2Cr2O7溶液及1.00×10-4 mol·L-1的KMnO4溶液在在450nm波长处的吸光度分别为0.200及0,而在530nm波长处的吸收分别为0.050及0.420。今测得两者混合溶液450nm和530nm波长处的吸光度为0.380和0.710。试计算该混合溶液中K2Cr2O7和KMnO4浓度。(吸收池厚度为10.0mm)。
答案:
20.已知某物资浓度为1.00×10-4mol·L-1,ε=1.50×104L·mol-1·cm-1,问用1.0cm吸收池测定时,吸光度多少?若仪器测量透射比的不确定度ΔT=0.005,测定的相对测定误差为多少?若用示差光度法测量,控制该溶液的吸光度为0.700,问透射比标尺放大几倍?应以多大浓度的溶液作为参比溶液?这时浓度测量的相对误差为多少?
答案:
21. 有一与Fe2+配合的试剂Versafilene(简写为Vers),配合物在515nm处有强吸收。在一系列50.0ml容量瓶中加入2.00ml、1.00×10-3 mol·L -1的Fe2+溶液和不同体积1.00×10-3 mol·L-1的Vers溶液,用1.00cm的吸收池测得如下数据,试求配合物的组成比及稳定常数K稳。Vers/ml 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00
A515nm 0.240 0.360 0.480 0.593 0.700 0.720 0.720
答案:
22.用分光光度法研究Fe(Ⅲ)-CNS-配合物的组成比及稳定常数K稳。一系列溶液由表中指出体积的1.00×10-3 mol·L-1的Fe(Ⅲ)溶液,然后加入1.00×10-3 mol·L-1的 KCNS 溶液至总体积为20.0ml。1.00cm的吸收池测得下表中的吸光度。试求Fe(Ⅲ)-CNS-配合物的组成比及稳定常数K稳。
VFe(Ⅲ)/ml A VFe(Ⅲ)/ml A VFe(Ⅲ)/ml A
0.00 0.00 8.00 0.501 16.00 0.336
2.00 0.183 10.00 0.525 18.00 0.185
4.00 0.340 12.00 0.493 20.00 0.002
6.00 0.440 14.00 0.435
答案:
23.2-硝基-4-氯酚于0.01 mol·L-1HCl溶液中几乎不电离,在427nm波长处,用1cm吸收池测得吸光度为0.062。于0.01 mol·L-1NaOH溶液中几乎完全电离,在同样条件下测得吸光度为0.855。在pH6.22 缓冲溶液中测得吸光度为0.356。计算该化合物的电离常数。
答案:
24.用分光光度法测定甲基红指示剂的酸式离解常数,同浓度的指示剂,在不同pH值下用1cm吸收池得如下数据。试用计算法及作图法求甲基红的解离常数(在测定波长下,仅酸式指示剂有吸收)。
缓冲溶液PH 2.30 3.00 4.00 4.40 5.00 5.70 6.30 7.00 8.00
A531nm 1.38 1.36 1.27 1.15 0.766 0.279 0.081 0.017 0.002
25.已知亚异丙基丙酮(CH3)2C=CH-COCH3在各种溶剂中近紫外光谱特征下:
溶剂环己烷乙醇甲醇水
λmax/nm335 320 312 300
εmax25 63 63 98
试问:该吸收带是由哪一电子跃迁类型产生的?各极性该化合物与溶剂形成氧键的强度多少?(以KJ·mol-1表示)
答案:
自测题
1.分子的紫外-可见吸收光谱呈带状光谱,其原因是什么?
A.分子中价电子运动的离域性质;
B.分子中价电子能级的相互作用;
C.分子振动能级的跃迁伴随着转动能级的跃迁;
D.分子电子能级的跃迁伴随着振动、转动能级的跃迁。
2.下列化合物逐年国,在近紫外光区中有两个吸收带的物质是哪个?
A.丙稀; B.丙稀醛; C.1,3-丁二烯;D.丁烯。
3.丙酮的紫外-可见吸收光谱中,对于吸收波长最大的哪个吸收峰,在下列四种溶剂中吸收波长最短的是哪一个?
A.环己烷; B.氯仿; C.甲醇; D.水。
4.下列四种因素中,决定吸光物质摩尔吸光系数大小的是哪一个?
A. 吸光物质的性质;
B. 光源的强度;
C. 吸光物质的浓度;
D. 检测器的灵敏度。
5.在分光光度法中,对应于吸收曲线上最大吸收点的,在奇数阶导数光谱中是什么值?在偶数阶导数光谱上是什么值?
A.奇数阶、偶数阶光谱上都是零值;
B.奇数阶、偶数阶光谱上都是极值(极大值或极小值);
C.奇数阶光谱上是零值,偶数阶光谱上是极值;
D.奇数阶光谱上是极值,偶数阶光谱上是零值。
6.用分光光度法同时测定混合物中吸收曲线部分重迭的两组分时,下列方法中较为方便和准确的是哪一种?
A. 解联立方程组法;
B. 导数光谱法;
C. 双波长分光光度法;
D. 视差分光光度法。
7.下列四种化合物
1.;2.;3.;4.。
它们在紫外-可见光区中,分别为:
A.1>2>3>4; B.2>3>4>1; C.3>4>1>2; D.4>1>2>3。
8.用Woodward规则及Scott规则,计算下列两化合物的分别为:
1. 2.
A. 315nm、261nm;
B. 306nm、259nm;
C. 303nm、258nm;
D. 297nm、251nm。
9.利用钛和钒与形成有色配合物进行分光光度法测定。将各含有5.00mg Ti及V的纯物质分别用和处理,并定容为100.0mL。然后称取含Ti及V合金试样1.00g,按上述同样处理。将处理后的三份试液用1cm液池分别在410和460nm处测量吸光度,结果如下:
溶液A410 A460
Ti 0.760 0.515
V 0.185 0.370
合金0.678 0.753
试计算合金中Ti 和V的含量各位多少?
A. 0.200%和0.500%;
B. 0.300%和0.600%;
C. 0.400%和0.700%;
D. 0.500%和0.800%。
10.用分光光度法测定甲基红的酸式离解常数。将相同量的指示剂加入到相同体积而不同pH值得缓冲溶液中,在531nm处用相同的比色皿测定各溶液的吸光度。在该波长处,仅指示剂的酸型有吸收。测得数据如下:
PH 2.30 3.00 4.00 4.40 5.00 5.70 6.30 7.00 8.00
A531 1.38 1.36 1.27 1.15 0.766 0.279 0.081 0.017 0.002
求得酸式甲基红的离解常数是多少?
A. ;
B. ;
C. ;
D. 。
正确答案:
1:(D)、2:(B)、3:(D)、4:(A)、5:(C)
6:(C)、7:(B)、8:(A)、9:(B)、10:(D)
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气相色谱法参考答案
※此资源来源于:※最后更新日期:2003-12-21 1次
气相色谱法
1. 气相色谱采用双柱双气路流程有什么用?
解:
气相色谱采用双柱双气路流程主要用于程序升温分析,它可以补偿由于升温过程中载气流量不稳、固定液流失等使检测器产生的噪声及基线漂移,从而提高稳定性。
2. 用热导池检测器时,为什么常用H2和He作载气而不常用氮气作载气?
解:
根据热导池检测器的检测原理,载气与待测组分的导热系数相差愈大,则灵敏度愈高,有一般组分的导热系数都比较小,而氢气、氦气导热系数最大,0℃时, ,故选用热导系数大的H2和He作载气,灵敏度比较高.另外载气热导系数大,在相同的桥电路电流下,热丝温度较低,桥电流可以升高.如果用氮气作载气,除了由于氮和被测组分导热系数差别小(0℃时 )使热导池检测灵敏度低以外,还常常由于二元体系导热系数呈非线性等原因,有时会出现不正常的色谱峰如倒峰,W峰等.
3. 简述热导池检测器的设计原理。
解:
(1)每种物质都具有导热能力,欲测组分与载气有不同的导热系数;
(2)热敏元件(金属热丝)具有电阻温度系数;
(3)利用惠斯登电桥测量等设计原理。
4. 在使用火焰光度检测器时,为什么要保持富氢火焰?
解:
所谓的富氢火焰指供给的氢气量远超过化学计量,即H2:O2>3:1,根据火焰光度检测器检测硫、磷的机理,有相当浓度的氢存在才能使SO2还原成S,还原的S在390℃生成激发态的硫分子S*,返回基态时发射出350-430nm的特征光谱。磷需要在富氢火焰还原成化学发光的HPO,因此在使用火焰光度检测器首先要保证火焰为富氢火焰,否则无激发光谱产生,灵敏度很低,无法检测。
5. 什么原因使电子捕获检测器的基始电流下降,如何克服?
解:
引起电子捕获检测器基始电流下降有三个主要原因:
(1)放射源流失。
(2)电极表面或放射源的污染、固定相的流失、高沸点组分的冷凝都会污染放射源。
(3)载气中的氧气及其电负性物质会捕获电子而使基流下降。
克服办法:
(1)采用纯度高于99.99%高纯氮气作载气。
(2)管路要严密防止泄露。
(3)检测器温度应高于柱温。
(4)新填装的柱子必须在最高允许温度下,以高的载气流速连续老化24h以上。
(5)使用电子捕获检测器时,柱温要远低于固定液的最高使用温度。对已污染的检测器,采用增高检测器温度,通高纯氮烘或选择合适溶剂在超声波清洗器中清洗数小时,再用清水洗静、烘干。
6. 用气相色谱法氢火焰检测器某石油化工厂用生化处理废水酚的浓度,记录仪灵敏度为0.2mV/cm,记录仪纸速10mm/min,苯酚标样浓度1mg/mL,进样量3μL,测量苯酚峰高115mm,峰半高宽4mm,2倍噪音信号为0.05mV,计算:
(1)在上述条件下苯酚的灵敏度St、检测限(D)和最小检测限(Qmin)
(2)若污水处理前后,污水中苯酚浓度从100μg/mL(ppm)将为0.05μg/mL,设最大进样量为10μL,能否直接测定水中的酚,若不能直接测出,试样浓缩多少倍方可推测?
解:
∴(1)苯酚的St、D及Qmin St =(1.065×60×0.02mV/mm×115mm×4mm)/(10mm/mim+3μL×1mg/1000μL)
= 1.96×104mV·s/mg=1.96×107mV·s/g
D = 2RN/S = 0.05mV/(1.96×107mV·s/g) = 2.55×10-9g/s
Qmin = mi·2RN/(h·C1) = (3μL×1×10-3mg/μL×0.05mV)/(115mm×0.02mV/mm)
= 6.52×10-5mg
(2)首先求最低检测浓度Cmin
Cmin = Qmin/V = 6.52×10-5mg/10μL = 6.52×10-6mg/μL=6.52μg/mL>>0.05μg/mL
当苯酚浓度为0.05μg/mL时,不能直接测出。
∴ 6.52μg/mL/0.05μg/mL=130.4倍
试样浓缩130.4倍时方能检测。
7. 在气相色谱检测器中通用型检测器是:
A.氢火焰离子化检测器
B.热导池检测器
C.示差折光检测器
D.火焰光度检测器
解:
B.热导池检测器
C示差折光检测器虽为通用型,但属液相色谱检测器,A、D两种检测器均为选择性检测器,根据检测原理选B。
8. 在气相色谱分析中为了测定下面组分,宜选用哪种检测器?为什么?
(1)蔬菜中含氯农药残留量;(2)测定有机溶剂中微量水
(3)痕量苯和二甲苯的异构体;(4)啤酒中微量硫化物
解:
(1)蔬菜中含氯农药残留量选用电子捕获检测器,因为根据检测机理电子捕获检测器对含有电负性化合物有高的灵敏度。残留含氯农药是含有电负性化合物,选用电子捕获检测器。
(2)溶剂中微量水选用热导池检测器检测,因为热导池检测器是通用型检测器,只要有导热能力的组分均可测定,故可测定微量水。
(3)痕量苯和二甲苯的异构体可用氢火焰离子化检测器,因为氢火焰离子化检测器对含C、H元素的有机化合物有高的响应信号,特别适合。(4)啤酒中微量硫化物选用火焰光度检测器,因为火焰光度检测器是只对硫、磷有响应信号,而且灵敏度高。
9. 在气液色谱中,色谱柱的使用上限温度取决于:
A.样品中沸点最高组分的沸点
B.样品中各组分沸点的平均值
C.固定液的沸点
D.固定液的最高使用温度
解:
D固定液的最高使用温度。
色谱柱的上限温度如果超过固定液的最高使用温度就会出现固定液流失、污染检测器,使基线不稳而无法工作。
10. 在某色谱柱上,柱温1000C测的甲烷的保留时间为40s,正壬烷的保留时间为400s,正炔烷的保留时间为580s,正壬烷与正癸烷的峰宽相同,均等于5.0mm,已知记录纸速为5mm/min,求能与正壬烷达到基线分离(R=1.5)的组分的保留指数应为多少?
解:
根据题意要求的组分在正壬烷后出峰。
∴Y9=Y10 ∵Y9=Yi=5mm/5mm/m in=60s
∴R=2(t'Ri-t'R9)/(Y9+Yi) = (t'Ri-t'R9)/Y9
∵t'Ri=RY9 + t'R9 =1.5×60+ (400-40) = 450s
Ii = 100[9+(lgt'Ri-lgt'R9)/(lgt'R(9+1)-lgt'R9)]
= 100[9+(lg450-lg360)/(lg540-lg360) = 952.3
11.气相色谱测定样品中乙酸乙酯,丙酸甲酯,正丁酸甲酯的色谱数据见下表,死时间为0.6min。
组分乙酸甲酯丙酸甲酯正丁酸甲酯
保留时间tR(min) 2.72 4.92 9.23
峰面积18.1 43.6 29.9
相对校正因子f'is 0.60 0.78 0.88
(1) 计算每种组分的含量。
(2) 根据碳数规律,预测正戊酸甲酯的保留时间。
解:
(1)用归一化法计算各组分的含量
mi%=Aif'is/(A1f'is+…Aif'is+Anf'ns)×100
mi乙酸甲酯(%)=18.1×0.60/(18.1×0.60 + 43.6×0.78 + 29.9×0.88)×100 = 15.25 (2)∵碳数规律:lgt'R = A1n + C1
乙酸乙酯 n=3,lgt'R乙 = lg(tR-tm) = lg(2.72-0.6) = 0.326
丙酸甲酯n=4,lgt'R丙 = lg(tR-tm) = lg(4.92-0.6) = 0.635
正丁酸甲酯n=5,lgt'R丁 = lg(tR-tm) = lg(9.23-0.6) = 0.936
根据丙酸甲酯、正丁酸甲酯的数据
0.635 = 4A1 + C1
0.936 = 5A1 + C1
解方程的A1 = 0.301
C1=-0.596
∵正戊酸甲酯有6个碳∴ n = 6
∴lgt'R戊= 6×0.301 - 0.569 = 1.237
t'R戊=17.26 tR = t'R + tm = 17.26 + 0.6 = 17.86(min)
自测题
1.在气相色谱分析中, 色谱流出曲线的宽度与色谱过程的哪些因素无关?
A.热力学因素; B.色谱柱长度; C.动力学因素;D.热力学和动力学因素。
2.在一定的柱温下, 下列哪个参数的变化不会使比保留体积(Vg)发生改变?
A.改变检测器性质; B.改变固定液种类; C.改变固定液用量; D.增加载气流速。
3.使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好?
A.H2;
B. He; C.Ar; D.N2。
4.在一定的柱温下, 下列哪个参数的变化不会使比保留体积(Vg)发生改变?
A.改变检测器性质; B.改变固定液种类;
C.改变固定液用量; D.增加载气流速。
5.检测器的"线性"范围是指
A.标准曲线是直线部分的范围;
B.检测器响应呈线性时最大和最小进样量之比;
C.检测器响应呈线性时最大和最小进样量之差;
D.最大允许进样量与最小检测量之差。
6.根据以下数据
物质tR- t0/min I
正己烷 3.43 600
苯 4.72 ?
正庚烷 6.96 700
计算苯在100℃的角鲨烷色谱柱上的保留指数是
A.531;
B. 645; C.731; D.745。
7.一般气相色谱法适用于
A. 任何气体的测定;
B. 任何有机和无机化合物的分离、测定;
C. 无腐蚀性气体与在气化温度下可以气化的液体的分离与测定;
D. 任何无腐蚀性气体与易挥发的液体、固体的分离与鉴定;
8.下列气相色谱仪的检测器中,属于质量型检测器的是
A.热导池和氢焰离子化检测器; B.火焰光度和氢焰离子化检测器;
C.热导池和电子捕获检测器; D.火焰光度和电子捕获检测器。
9.当载气流速远小于最佳流速时, 为了提高柱效, 合适的载气为
A. 摩尔质量大的气体
B. 摩尔质量小的气体;
C. 中等摩尔质量的气体
D. 任何气体均可。
正确答案:
1:(A)、2:(A)、3:(A)、4:(A)、5:(B)
6:(B)、7:(C)、8:(B)、9:(A)
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色谱分析法参考答案
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色谱分析法
1. 假如一个溶质的分配比为0.2,则它在色谱柱的流动想中的百分率是多少?
解:
∵ k = ns/nm=0.2 ∴nm= 5ns
nm/n×100% = nm/(nm+ns)×100% = 83.3%
2. 对某一组分来说,在一定的柱长下,色谱峰的宽或窄主要决定于组分在色谱柱中的
A.保留值 B. 扩散速度 C.分配比 D. 理论塔板数
解:
B.扩散速度
色谱峰的宽窄主要与色谱动力学因素有关。
3. 载体填充的均匀程度主要影响
A.涡流扩散相 B. 分子扩散 C.气相传质阻力 D. 液相传质阻力
解:
A.涡流扩散相
范氏方程中涡流扩散相A=2λdp, λ为填充不规则因子。
4. 若在1m长的色谱柱上测得分离度为0.68,要使它完全分离,则柱长至少应为多少米?
解:
∵ L2=(R2/R1)2 L1 完全分离R2=1.5
L2=(1.5/0.68)2×1=4.87(m)
5. 在2m长的色谱柱上,测得某组分保留时间(tR)
6.6min,峰底宽(Y)0.5min,死时间(tm)1.2min,柱出口用皂膜流量计测得载气体积流速(Fc)40ml/min,固定相(Vs)2.1mL,求:(提示:流动相体积,即为死体积)
(1)分配容量k
(2)死体积Vm
(3)调整保留时间
(4)分配系数
(5)有效塔板数neff
(6)有效塔板高度Heff
解:
(1)分配比k = tR'/tm = (6.6-1.2)/1.2=4.5
(2) 死体积Vm = tmoFc = 1.2×40 = 48mL
(3) 调整保留时间 VR'= (tR-tm) oFc = (6.6-1.2)×40 = 216mL
(4) 分配系数K=koβ=(Vm/Vs)=4.5×(48/2.1)=103
(4) 有效塔板数neff = 16×( tR'/Y)2=16×[(6.6-1.2)]2=1866
(5) 有效塔板高度Heff =L/neff=2×1000/1866=1.07mm
6. 已知组分A和B的分配系数分别为8.8和10,当它们通过相比β=90的填充时,能否达到基本分离(提示:基本分离Rs=1)
解:
α= KB/KA = 10/8.8 = 1.14
k = KB/β= 10/90 = 0.11
由基本分离方程式可推导出使两组分达到某一分离度时,所需的理论塔板数为
nB = 16Rs2[α/(α-1)]2[(1 + kB)/kB]2
=16×12[1.14/(1.14 - 1)]2[(1 + 0.11)/0.11]2
=16×66.31×101.83 = 1.08×105
因为计算出的n比较大,一般填充柱不能达到,在上述条件下,A、B不能分离。
7. 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,但实际上分离效果却很差,试分析原因。
解:
理论塔板数n是通过保留值来计算的,没考虑到死时间的影响,而实际上死时间tm对峰的影响很大,特别是当k≤3时,以导致扣除死时间后计算出的有效塔板数neff很小,有效塔板高度Heff很大,因而实际分离能力很差。
8. 根据Van Deemter方程,推导出A、B、C常数表示的最佳线速uopt和最小板高Hmin。
解:
Van Deemter最简式为:H = A + B/u + Cu (1)
将上式微分得:dH/du = -B/u2 + C = 0 (2)
最佳线速:uopt=(B/C)1/2 (3)
将(3)式代入(1)式的最小板高:Hmin = A + 2(BC)1/2
1.在以下因素中,属热力学因素的是
A.分配系数;
B. 扩散速度; C.柱长; D.理论塔板数。
2.理论塔板数反映了
A.分离度;
B. 分配系数; C.保留值; D.柱的效能。
3.欲使色谱峰宽减小,可以采取
A.降低柱温; B.减少固定液含量; C.增加柱长; D.增加载体粒度。
4.如果试样中各组分无法全部出峰或只要定量测定试样中某几个组分, 那么应采
用下列定量分析方法中哪一种为宜?
A.归一化法; B.外标法; C.内标法;D.标准工作曲线法。
5. 俄国植物学家茨维特在研究植物色素成分时, 所采用的色谱方法是
A.液-液色谱法; B.液-固色谱法; C.空间排阻色谱法;D.离子交换色谱法。
6.色谱图上两峰间的距离的大小, 与哪个因素无关?
A.极性差异; B.沸点差异; C.热力学性质差异;D.动力学性质差异。
7.假如一个溶质的分配比为 0.1,它分配在色谱柱的流动相中的质量分数是
A.0.10;
B. 0.90; C.0.91; D.0.99。
8.下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是
A.柱温; B.载气的种类; C.柱压;D.固定液膜厚度。
10.当载气线速越小, 范式方程中, 分子扩散项B越大, 所以应选下列气体中哪一种
作载气最有利?
A.H2;
B. He; C.Ar; D.N2。
1:(A)、2:(D)、3:(B)、4:(C)、5:(B)
6:(C)、7:(C)、8:(A)、9:(D)
色谱分析法
1. 假如一个溶质的分配比为0.2,则它在色谱柱的流动想中的百分率是多少?
解:
∵ k = ns/nm=0.2 ∴nm= 5ns
nm/n×100% = nm/(nm+ns)×100% = 83.3%
2. 对某一组分来说,在一定的柱长下,色谱峰的宽或窄主要决定于组分在色谱柱中的
A.保留值 B. 扩散速度 C.分配比 D. 理论塔板数
解:
B.扩散速度
色谱峰的宽窄主要与色谱动力学因素有关。
3. 载体填充的均匀程度主要影响
A.涡流扩散相 B. 分子扩散 C.气相传质阻力 D. 液相传质阻力
解:
A.涡流扩散相
范氏方程中涡流扩散相A=2λdp, λ为填充不规则因子。
4. 若在1m长的色谱柱上测得分离度为0.68,要使它完全分离,则柱长至少应为多少米?
解:
∵ L2=(R2/R1)2 L1 完全分离R2=1.5
L2=(1.5/0.68)2×1=4.87(m)
5. 在2m长的色谱柱上,测得某组分保留时间(tR)
6.6min,峰底宽(Y)0.5min,死时间(tm)1.2min,柱出口用皂膜流量计测得载气体积流速(Fc)40ml/min,固定相(Vs)2.1mL,求:(提示:流动相体积,即为死体积)
(1)分配容量k
(2)死体积Vm
(3)调整保留时间
(4)分配系数
(5)有效塔板数neff
(6)有效塔板高度Heff
解:
(1)分配比k = tR'/tm = (6.6-1.2)/1.2=4.5
(2) 死体积Vm = tmoFc = 1.2×40 = 48mL
(3) 调整保留时间 VR'= (tR-tm) oFc = (6.6-1.2)×40 = 216mL
(4) 分配系数K=koβ=(Vm/Vs)=4.5×(48/2.1)=103
(4) 有效塔板数neff = 16×( tR'/Y)2=16×[(6.6-1.2)]2=1866
(5) 有效塔板高度Heff =L/neff=2×1000/1866=1.07mm
6. 已知组分A和B的分配系数分别为8.8和10,当它们通过相比β=90的填充时,能否达到基本分离(提示:基本分离Rs=1)
解:
α= KB/KA = 10/8.8 = 1.14
k = KB/β= 10/90 = 0.11
由基本分离方程式可推导出使两组分达到某一分离度时,所需的理论塔板数为
nB = 16Rs2[α/(α-1)]2[(1 + kB)/kB]2
=16×12[1.14/(1.14 - 1)]2[(1 + 0.11)/0.11]2
=16×66.31×101.83 = 1.08×105
因为计算出的n比较大,一般填充柱不能达到,在上述条件下,A、B不能分离。
7. 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,但实际上分离效果却很差,试分析原因。
解:
理论塔板数n是通过保留值来计算的,没考虑到死时间的影响,而实际上死时间tm对峰的影响很大,特别是当k≤3时,以导致扣除死时间后计算出的有效塔板数neff很小,有效塔板高度Heff很大,因而实际分离能力很差。
8. 根据Van Deemter方程,推导出A、B、C常数表示的最佳线速uopt和最小板高Hmin。
解:
Van Deemter最简式为:H = A + B/u + Cu (1)
将上式微分得:dH/du = -B/u2 + C = 0 (2)
最佳线速:uopt=(B/C)1/2 (3)
将(3)式代入(1)式的最小板高:Hmin = A + 2(BC)1/2
自测题
1.在以下因素中,属热力学因素的是
A.分配系数;
B. 扩散速度; C.柱长; D.理论塔板数。
2.理论塔板数反映了
A.分离度;
B. 分配系数; C.保留值; D.柱的效能。
3.欲使色谱峰宽减小,可以采取
A.降低柱温; B.减少固定液含量; C.增加柱长; D.增加载体粒度。
4.如果试样中各组分无法全部出峰或只要定量测定试样中某几个组分, 那么应采
用下列定量分析方法中哪一种为宜?
A.归一化法; B.外标法; C.内标法;D.标准工作曲线法。
5. 俄国植物学家茨维特在研究植物色素成分时, 所采用的色谱方法是
A.液-液色谱法; B.液-固色谱法; C.空间排阻色谱法;D.离子交换色谱法。
6.色谱图上两峰间的距离的大小, 与哪个因素无关?
A.极性差异; B.沸点差异; C.热力学性质差异;D.动力学性质差异。
7.假如一个溶质的分配比为 0.1,它分配在色谱柱的流动相中的质量分数是
A.0.10;
B. 0.90; C.0.91; D.0.99。
8.下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是
A.柱温; B.载气的种类; C.柱压;D.固定液膜厚度。
10.当载气线速越小, 范式方程中, 分子扩散项B越大, 所以应选下列气体中哪一种
作载气最有利?
A.H2;
B. He; C.Ar; D.N2。
正确答案:
1:(A)、2:(D)、3:(B)、4:(C)、5:(B)
6:(C)、7:(C)、8:(A)、9:(D)
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紫外可见分光光度法
1、什么是透光率?什么是吸光度?什么是百分吸光系数和摩尔吸光系数 2、举例说明生色团和助色团,并解释长移和短移。 4、电子跃迁有哪几种类型?跃迁所需的能量大小顺序如何?具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱?紫外吸收光谱有什么特征? 5、以有机化合物的基团说明各种类型的吸收带,并指出各吸收带在紫外—可见吸收光谱中的大概位置和各吸收带的特征。 6、紫外吸收光谱中,吸收带的位置受哪些因素影响? 8、用紫外光谱法定量,测量最适宜的吸光度范围为0.2-0.7的依据是什么?为什么用高精度的仪器此范围可以扩大? 11、简述用紫外分光光度法定性鉴别未知物的方法。 13、说明双波长消去法的原理和优点。怎样选择λ1λ2? 15、为什么最好在λmax处测定化合物的含量? 2、Lambert-Beer定律是描述与和的关系,它的数学表达式是 3、紫外-可见分光光度法定性分析的重要参数是和;定量分析的依据是 4、在不饱和脂肪烃化合物分子中,共轭双键愈多,吸收带的位置长移愈多,这是由于 6、可见--紫外分光光度计的光源,可见光区用灯,吸收池可用材料的吸收池,紫外光区光源用灯,吸收池必须用材料的吸收池 10、分光光度法的定量原理是定律,它的适用条件是和,影响因素主要有、。 11、可见-紫外分光光度计的主要部件包括、、、、和5个部分。在以暗噪音为主的检测器上,设△T=0.5%,则吸收度A的测量值在间,由于测量透光率的绝对误差小,使结果相对误差△c/c的值较小。 15、在分光光度法中,通常采用作为测定波长。此时,试样浓度的较小变化将使吸光度产生变化 1、紫外-可见分光光度法的合适检测波长范围是( ) A.400-800 nm B.200-400nm C.200~800nm D.10~200nm 2、下列说法正确的是( )o A.按比尔定律,浓度C与吸光度A之间的关系是一条通过原点的直线 B.比尔定律成立的必要条件是稀溶液,与是否单色光无关 C.E称吸光系数,是指用浓度为1%(W/V)的溶液,吸收池厚度为lcm时所测得吸光度值 D.同一物质在不同波长处吸光系数不同,不同物质在同一波长处的吸光系数相同 3、在乙醇溶液中,某分子的K带λmax计算值为385nm, λmax测定值388nm,若改用二氧六环及水为溶剂,λmax计算值估计分别为( ) (已知在二氧六环和水中的λmax校正值分别为-5和+8) A .二氧六环中390nm,水中37 7nm B.二氧六环中380nm,水中393 nm C.二氧六环中383nm,水中396nm D.二氧六环中393nm,水中380nm 6、1,3-丁二烯有强紫外吸收,随着溶剂极性的降低,其λmax将( ) A.长移 B.短移 C.不变化,但ε增强D.不能断定 8、在紫外-可见光谱分析中极性溶剂会使被测物吸收峰()
紫外可见分光光度法练习题
紫外-可见分光光度法 一、单项选择题 1.可见光的波长范围是 A、760~1000nm B、400~760nm C、200~400nm D、小于400nm E、大于760nm 2.下列关于光波的叙述,正确的是 A、只具有波动性 B、只具有粒子性 C、具有波粒二象性 D、其能量大小于波长成正比 E、传播速度与介质无关 3.两种是互补色关系的单色光,按一定的强度比例混合可成为 A、白光 B、红色光 C、黄色光 D、蓝色光 E、紫色光 4.测定Fe3+含量时,加入KSCN显色剂,生成的配合物是红色的,则此配合物吸收了白光中的 A、红光 B、绿光 C、紫光 D、蓝光 E、青光 5.紫外-可见分光光度计的波长范围是 A、200~1000nm B、400~760nm C、1000nm 以上 D、200~760nm E、200nm以下 6.紫外-可见分光光度法测定的灵敏度高,准确度好,一般其相对误差在 A、不超过±% B、1%~5% C、5%~20%
D 、5%~10% E 、%~1% 7.在分光光度分析中,透过光强度(I t )与入射光强度(I 0)之比,即I t / I 0称 为 A 、吸光度 B 、透光率 C 、吸光系数 D 、光密度 E 、 消光度 8.当入射光的强度(I 0)一定时,溶液吸收光的强度(I a )越小,则溶液透过光的 强度(I t ) A 、越大 B 、越小 C 、保持不变 D 、等于0 E 、以 上都不正确 9.朗伯-比尔定律,即光的吸收定律,表述了光的吸光度与 A 、溶液浓度的关系 B 、溶液液层厚度的关系 C 、波长的关系 D 、溶液的浓度与液层厚度的关系 E 、溶液温度的关系 10.符合光的吸收定律的物质,与吸光系数无关的因素是 A 、入射光的波长 B 、吸光物质的性质 C 、溶 液的温度 D 、溶剂的性质 E 、在稀溶液条件下,溶液的浓度 11.在吸收光谱曲线上,如果其他条件都不变,只改变溶液的浓度,则最大吸收波长的位置和峰的 高度将 A 、峰位向长波方向移动,逢高增加 B 、峰位向短波方向移 动,峰高增加
紫外可见分光光度法含量测定
【含量测定】照紫外-可见分光光度法(附录V A)测定。 1.仪器与测定条件:室温:____℃相对湿度:____% 分析天平编号:;水浴锅编号:; 紫外可见分光光度计编号:; 2.对照品溶液的制备: 取西贝母碱对照品适量,精密称定,加三氯甲烷制成每1ml含_______mg的溶液,即得。 3. 供试品溶液的制备: 取本品粉末(过三号筛)约______g,精密称定,置具塞锥形瓶中,加浓氨试液3ml,浸润1小时。加三氯甲烷-甲醇(4:1)混合溶液40ml,置80℃水浴加热回流2小时,放冷,滤过,滤液置50ml量瓶中,用适量三氯甲烷-甲醇(4:1)混合溶液洗涤药渣2~3次,洗液并入同一量瓶中,加三氯甲烷-甲醇(4:1)混合溶液至刻度,摇匀,即得。 4.标准曲线的制备: 精密量取对照品溶液0.1ml、0.2ml、0.4ml、0.6ml、1.0ml,置25ml具塞试管中,分别补加三氯甲烷至10.0ml,精密加水5ml、再精密加0.05%溴甲酚绿缓冲液(取溴甲酚绿0.05g,用0.2mol/L氢氧化钠溶液6ml使溶解,加磷酸二氢钾1g,加水使溶解并稀释至100ml,即得)2ml,密塞,剧烈振摇,转移至分液漏斗中,放置30分钟。取三氯甲烷液,用干燥滤纸滤过,取续滤液,以相应的试剂为空白。 5.测定法: 照紫外-可见分光光度法(附录ⅤA),在nm波长处测定吸光度,以吸光度为纵坐标,浓度为横坐标,绘制标准曲线。依法测定吸光度,从标准曲线上读出供试品溶液中含西贝母碱的重量,计算,即得。 6.结果与计算 6.1 标准曲线制备:
对照品批号 纯 度 S 对照品来源 干燥条件 对照品称重W 对(mg) 各浓度点稀释倍数f 对 溶液浓度C 对(ug/ml) 吸光度A 对 线性回归方程 A=( )C +/-( ) r =( ) 计算公式: W S C f ?= 对对对 C 对= 6.2 样品测定: 水分Q 取样量W 样(g ) 样品稀释倍数f 样 样品吸光度A 样 样品平均吸光度A 样 浓度C(ug/ml) 含量X (%) 平均含量X (%) 计算公式:() %100Q 110W f C X 6 ?-???= 样样 样 X 1= X 2= 7.本品按干燥品计算,含总生物碱以西贝母碱(C 27H 43NO 3)计,不得少于0.050%。 结果: 规定 检验人: 检验日期: 复核人: 复核日期:
紫外可见分光光度法习题答案
第十一章紫外-可见分光光度法 思考题和习题 1.名词解释:吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。 2.什么叫选择吸收?它与物质的分子结构有什么关系? 物质对不同波长的光吸收程度不同,往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。 由于各种物质分子结构不同,从而对不同能量的光子有选择性吸收,吸收光子后产生的吸收光谱不同,利用物质的光谱可作为物质分析的依据。 3.电子跃迁有哪几种类型?跃迁所需的能量大小顺序如何?具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱?紫外吸收光谱有何特征? 电子跃迁类型有以下几种类型:σ→σ*跃迁,跃迁所需能量最大;n →σ*跃迁,跃迁所需能量较大,π→π*跃迁,跃迁所需能量较小;n→ π*跃迁,所需能量最低。而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内,配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。 分子结构中能产生电子能级跃迁的化合物可以产生紫外吸收光谱。 紫外吸收光谱又称紫外吸收曲线,是以波长或波数为横坐标,以吸光度为纵坐标所描绘的图线。在吸收光谱上,一般都有一些特征值,如最大吸收波长(吸收峰),最小吸收波长(吸收谷)、肩峰、末端吸收等。 4.Lambert-Beer定律的物理意义是什么?为什么说Beer定律只适用于单色光?浓度C 与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素有哪些? 朗伯-比耳定律的物理意义:当一束平行单色光垂直通过某溶液时,溶液的吸光度A 与吸光物质的浓度c及液层厚度l成正比。 Beer定律的一个重要前提是单色光。也就是说物质对单色光吸收强弱与吸收光物质的浓度和厚度有一定的关系。非单色光其吸收强弱与物质的浓度关系不确定,不能提供准确的定性定量信息。 浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素 (1)定律本身的局限性:定律适用于浓度小于0.01 mol/L的稀溶液,减免:将测定液稀释至小于0.01 mol/L测定 (2)化学因素:溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导致偏离Beer定律。减免:选择合适的测定条件和测定波长 (3)光学因素: 非单色光的影响。减免:选用较纯的单色光;选max的光作为入射光 杂散光的影响。减免:选择远离末端吸收的波长测定 散射光和反射光:减免:空白溶液对比校正。 非平行光的影响:减免:双波长法 (4)透光率测量误差:减免:当±0.002<ΔT< ±0.01时,使0.2 紫外-可见分光光度法 紫外-可见分光光度法是在190~800nm波长范围内测定物质的吸收度,用于鉴别、杂质检查和定量测定的方法。当光穿过被测物质溶液时,物质对光的吸收程度随光的波长不同而变化。因此,通过测定物质在不同波长处的吸光度,并绘制其吸光度与波长的关系图即得被测物质的吸收光谱。从吸收光谱中,可以确定最大吸收波长λmax和最小吸收波长λmim。物质的吸收光谱具有与其结构相关的特征性。因此,可以通过特定波长范围内样品的光谱与对照光谱或对照品光谱的比较,或通过确定最大吸收波长,或通过测量两个特定波长处的吸收比值而鉴别物质。用于定量时,在最大吸收波长处测量一定浓度样品溶液的吸光度,并与一定浓度的对照溶液的吸光度进行比较或采用吸收系数法求算出样品溶液的浓度。 仪器的校正和检定 1.波长由于环境因素对机械部分的影响,仪器的波长经常会略有变动,因此除应定期对所用的仪器进行全面校正检定外,还应于测定前校正测定波长。常用汞灯中的较强谱线237.83nm、253.65nm、275.28nm、296.73nm、313.16nm、334.15nm、365.02nm、404.66nm、435.83nm、546.07nm与576.96nm,或用仪器中氘灯的486.02nm与656.10nm谱线进行校正,钬玻璃在波长279.4nm、287.5nm、333.7nm、360.9nm、418.5nm、460.0nm、484.5nm、536.2nm与637.5nm处有尖锐吸收峰,也可作波长校正用,但因来源不同或随着时间的推移会有微小的变化,使用时应注意;近年来,尝试由高氯酸狄溶液校正双光束仪器,以10%高氯酸溶液为溶剂,配置含氧化狄(Ho2O3)4%的溶液,该溶液的吸收峰波长为241.13nm,278.10nm,287.18nm,333.44nm,345.47nm,361.31nm,416.28nm,451.30nm, 485.29nm,536.64nm和640.52nm。 仪器波长的允许误差为:紫外光区±1nm,500nm附近±2nm 2.吸光度的准确度可用重铬酸钾的硫酸溶液检定。取在120℃干燥至恒重的基准重铬酸钾约60mg,精密称定,用0.005mol/L硫酸溶液溶解并稀释至1000ml,在规定的波长处测定并计算其吸收系数,并与规定的吸收系数比较, 一、选择题(18分) 1.在紫外-可见分光光度计中,强度大且光谱区域广的光源是:( ) A、钨灯 B、氢灯 C、氙灯 D、汞灯 2.紫外-可见吸收光谱曲线呈高斯分布的是:( ) A、多普勒变宽 B、自吸现象 C、分子吸收特征 D、原子吸收特征 3.某化合物的浓度为1.0×10-5mol/L,在l max=380nm时,有透射比为50%,用1.0cm吸收池,则在该波长处的摩尔吸收系数e /[L/(mol×cm)]为 ( ) max A、5.0×104 B、2.5×104 C、1.5×104 D、3.0×104 5.按一般光度法用空白溶液作参比溶液,测得某试液的透射比为10%,如果更改参比溶液,用一般分光光度法测得透射比为20%的标准溶液作参比溶液,则试液的透光率应等于: ( ) A、8% B、40% C、50% D、80% 6.在310nm时,如果溶液的百分透射比是90%,在这一波长时的吸收值是:( ) A、1 B、0.1 C、0.9 D、0.05 7.化合物中CH3--Cl在172nm有吸收带,而CH3--I的吸收带在258nm处,CH3--Br的吸收带在204nm,三种化合物的吸收带对应的跃迁类型 是 ( ) A、s→s* B、np* C、n→s* D、各不相同→ 若此二种物质的某溶液在l1时在1.00cm吸收池中测得A=0.754,在l2时于10.0cm吸收池中测得A=0.240,问B的浓度是多少?() A、0.64×10-5mol/L B、0.80×10-5 mol/L C、0.64×10-4mol/L D、 0.80×10-4mol/L 9.双波长分光光度计和单波长分光光度计的主要区别是() A、光源的个数 B、单色器的个数 C、吸收池的个数 D、单色器和吸收池的个数 10.对某特定的仪器,其透射比的标准偏差为0.006,当测得溶液的吸光度A=0.334时,则浓度的相对标准偏差是() A、+0.6% B、+1.7% C、+3.5% D、+7.6% 11.比较下列化合物的UV-VIS光谱λmax大小() 第二章 紫外-可见分光光度法 一、选择题 1 物质的紫外 – 可见吸收光谱的产生是由于 (B ) A. 原子核内层电子的跃迁 B. 原子核外层电子的跃迁 C. 分子的振动 D. 分子的转动 2 紫外–可见吸收光谱主要决定于 (C ) A.原子核外层电子能级间的跃迁 B. 分子的振动、转动能级的跃迁 C. 分子的电子结构 D. 原子的电子结构 3 分子运动包括有电子相对原子核的运动(E 电子)、核间相对位移的振动(E 振动)和转 动(E 转动)这三种运动的能量大小顺序为 (A ) A. E 电子>E 振动>E 转动 B. E 电子>E 转动>E 振动 C. E 转动>E 电子>E 振动 D. E 振动>E 转动>E 电子 4 符合朗伯-比尔定律的一有色溶液,当有色物质的浓度增加时,最大吸收波长和吸光度分别是 (C ) A. 增加、不变 B. 减少、不变 C. 不变、增加 D. 不变、减少 5 吸光度与透射比的关系是 (B ) A. T A 1= B. T A 1lg = C. A = lg T D. A T 1lg = 6 一有色溶液符合比尔定律,当浓度为c 时,透射比为T 0,若浓度增大一倍时,透光率的对数为 (D ) A. 2T O B. 021T C. 0lg 2 1T D. 2lg T 0 7 相同质量的Fe 3+和Cd 2+ 各用一种显色剂在相同体积溶液中显色,用分光光度法测定,前者用2cm 比色皿,后者用1cm 比色皿,测得的吸光度值相同,则两者配合物的摩尔吸光系数为 (C ) 已知:A r(Fe) = ,A r(Cd) = A. Cd Fe 2εε≈ B. e d F C 2εε≈紫外-可见分光光度法
紫外可见分光光度法试题
紫外-可见分光光度法-答案
10紫外可见分光光度法课后习题答案