海南大学2009-2010学年度第1学期试卷
科目:《分离分析》 试题(A卷)
姓名: 学 号: 学院: 材料与化工学院 专业班级:
成绩登记表(由阅卷教师用红色笔填写) 大题号 得分
一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 阅卷教师: 200 年 月 日
考试说明:本课程为闭卷考试,可携带 计算器 。
得分 阅卷教师 一、 填空题:(共30分)在以下各小题中画
有( )处填上答案。
1、有机试样的分解包括(干法灰化法)和(湿法灰化法)。(2分)
2、如果用紫外分光光度法测定试样的某些组分,则所用溶剂应(不吸收)(吸收或不吸收)紫外光。(0.5分)
3、薄层层析的软板和硬板之间的区别在于(前者不加黏合剂)。(0.5分) 4、萃取剂指(与被萃物有化学反应而使被萃物被萃取进入有机相的试剂)。反萃是指(将被萃取物萃取回纯的水相,而与萃取剂分离)。(2分)
5、吸附层析常用的AL2O3可分为中性、酸性、碱性三种,其中(中性)适用于醛、酮、酯、内酯化合物和某些苷的分离。AL2O3的活性与(含水量)密切相关。(2分)
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6、分配层析中载体主要起(负载固定相)的作用,常用的载体有(硅胶)、(纤维素)、(硅藻土)。(2分)
7、亲和层析目前主要用于(分离纯化生物大分子)。(1分) 8、凝胶层析的机理是(分子筛效应)。(1分) 9、TLC表示(薄层层析)。(1分)
10、溶剂强度是指(单一溶剂或混合溶剂洗脱某种溶质的能力),在正相色谱中,它随溶剂极性的增加而(增大)。(2分)
11、离子交换树脂的结构由三部分组成:不溶性的(三维空间网状)骨架,连
接在骨架上的(功能基团)和其所带的相反电荷的可交换离子。根据树脂所带的可交换离子的性质,离子交换树脂可大体上分为(阳离子)交换树脂和(阴离子)交换树脂。(2分)
12、分析物在毛细管中的迁移受到两种因素的影响,即(电泳)和(电渗)。(2
分)。
13、某种物质,如离子、分子、固体颗粒、悬浮颗粒,因其(表面活性)不同,
可被吸附或黏附在从溶液中升起的泡沫表面,从而与母液分离,此即为泡沫浮选分离法。(2分)
14、灌注色谱适用于多种生物大分子的分离和纯化。其所用的填料是由苯乙烯
基共聚而成的多孔型高分子微球,颗粒内部有两种结构的孔隙,一种是贯穿整个颗粒的大孔,称为(穿透孔或对流孔),孔径为600-800 nm;另一种是连接这些大孔的小孔,称为(连接孔或扩散孔),孔径为50-150 nm,孔深不超过1 ?m。(2分)
15、定量分析对分离的要求是:(干扰组分减少至不再干扰测定);(待测组分的
损失小至可忽略不计)。一般以(回收率)和(分离因子)两个指标来衡量一种分离方法的效果。(4分)
16、Miller对分离方法和样品的相关性质作了简要的分类与概括,提出10项选
择准则:1)(样品是否亲水性);2)样品是否可以离子化;3)(样品的挥
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发性);4)样品中的组分数量;5)(样品中组分的含量);6)样品量;7)(定性或定量);8)成本与速度;9)个人习惯;10)可能得到的设备。(4分)
得分 阅卷教师 二 、问答题(60分)
1、 为什么试样的分解与溶解是分析工作能否顺利进行的一个关
键?试举出3种常用的溶解试样所用试剂?并说明这些试剂各自适用的试样类型?(10分)
参考答案:
样品制备决定了分析的准确度与精密度,大多数样品是在液体状态下进行定量分析的,因此,溶样技术仍是分析化学中的重大课题。对于一些难溶的试样,为了使其转变成可溶性的物质,选择适当的分解方法和分解试剂,常常是分析工作能否顺利进行的关键。(5分)
HF:主要用来分解矿物和岩石
高氯酸:强氧化剂。可使多种铁合金(包括不锈钢)溶解。 硝酸:可用于溶解绝大多数金属以及一些有机试样。(5分)
2、 用中性氧化铝软板,以环己烷:丙酮为展开剂分离氨基蒽醌;用
硅胶G硬板,80oC活化,以正丁醇-氨水-水(2:1:1上层)为展开剂分离蒽醌磺酸。这两种分离方法是吸附层析,还是分配层析?是正相层析还是反相层析?分别说明作用原理。(10分)
参考答案:
(1)用中性氧化铝软板分离为吸附层析,利用的是被分离物在具有不同活性中心的吸
附剂上,通过多次的吸附、脱附而实现分离。(5分)
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(2)用硅胶G硬板分离是分配层析中的正相层析,利用利用不同物质在固定相和流动
相之间分配系数不同或溶解度的差异而分离。(5分)
3、当对动物蛋白质进行沉淀处理时,可能采用盐析、有机溶剂沉淀、
等电点沉淀和选择性热变性沉淀等方法,请对其原理和适用性作个比较?(10分) (答对每个方法给2.5分)
参考答案:
低浓度的中性盐可增加电解质类物质(如蛋白质,酶)的溶解度,但溶液中盐浓度继续增加时,其溶解度反而降低,使该电解质类物质从溶液中沉淀出来——盐析。
蛋白质(酶)、核酸、多糖类等生化物质的水溶液或稀电解质溶液中加入乙醇、丙酮等与水互溶的有机溶剂后,其溶解度显著降低,并从溶剂中沉淀出来,这就是有机溶剂沉淀法。
等电点沉淀:调节溶剂的pH值至溶质的等电点,就能把溶质从溶液中沉淀出来。蛋白质、核酸、氨基酸等二性电解质的溶解度,常随它们所带电荷的多少而变化。一般说,当他们所带净电荷为零时,其分子间的吸引力增加,分子相互吸引而聚集,使溶解度降低。等电点沉淀适合于那些溶解度在等电点使最低的两性电解质,对于另一些,则应结合其它沉淀方法,如盐析、有机溶剂沉淀。
某些被分离的生化物质能感受一些剧烈的实验条件(如温度、pH、有机溶剂),而杂质则不稳定而从溶液中变性沉淀下来。这就是选择性变性沉淀。
4、何谓“始漏量”?影响始漏量大小的实验因素有哪些?(10分)
参考答案:
将欲分离的试液倒入交换柱内,并以一定流速由上相下流经柱子进行交换,此时,上层树脂被交换,下层树脂未被交换,中层树脂则部分被交换,称为“交界层”。在交换作用不断进行的过程中,交界层逐渐向下移动。当交界层底部到达交换柱的底部的这一点称为“始漏点”。达到始漏点为止交换柱的交换容量称为“始漏量”。(6分)
影响始漏量大小的实验因素有:离子的种类,树脂颗粒大小,溶液的流速,温度,交换柱的形状(直径),溶液的酸度。(4分)
5、若欲分离组分在制备LC中呈现一个较大的单峰,为获取最大制备量,应如
何进行分离制备?(10分)
首先进行分析型分离,先通过改变k、α和N来提高分离度,随后增加注入色谱柱的样品量,直到峰开始重叠为止。这样可得到各组分的纯物质,并使总产率最高。
如果需要更大量的纯物质,应允许柱超载,此时虽不能使各组分分离,且主组分峰与其他
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峰发生重叠,但按中心切割法收集馏分,也能在单位时间内得到比在柱负荷极限内进行分离所能得到的更大量的高纯组分。此时还可以结合薄层色谱或分析型液相色谱(参考答案教材p.226)。
6、请比较说明微滤、超滤、反渗透、纳滤四种常用膜分离技术的异同点。(10分)
参考答案:详见教材243页以及表9-1 微滤:(2.5分) 超滤:(2.5分)反渗透:(2.5分)纳滤:(2.5分)
得分 阅卷教师 三、计算题(10分)
1、称取干燥的H+-型阳离子交换树脂1.00g,
置于干燥的锥形瓶中,准确加入100mL 0.1000mol/L NaOH标准溶液,塞好,放置过夜。吸取上层溶液25mL,用0.1000 mol/L HC1标准溶液14.88mL滴定到终点(以酚酞为指示剂)。计算树脂的交换容量,以mmol/g表示。
总共加入:100×0.1=10 mmol NaOH
剩余4×0.1000 mol/L×14.88=0.4×14.88=5.952 mmol NaOH 交换容量 10-5.952 mmol/1 g=4.048 mmol/g
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