3、写出极谱分析的定性定量依据;
4、简述循环伏安法、溶出伏安法的基本过程及原理。 5、写出极谱定量依据及三种定量方法名称、公式。(P281) 6..极谱分析与普通电解分析有哪些相同和不同之处? 或为什么极谱过程是特殊的电解过程? 答:相同点:
都是电解过程,需要外加电压才能进行.极谱分析是控制电极电位的电解分析过程. 不同点: (1) 所用电极不同
极谱分析使用一个通常是面积很小的滴汞电极,另一个通常是面积很大的饱和甘汞电极,而一般电解分析都使用二个面积大的电极。
(2) 电解条件的特殊性
极谱分析的溶液是静止的,以利产生浓差极化,且加入了大量的支持电解质,而电解分析是在搅拌的溶液中进行.
(3)极谱分析是利用被测物质所产生的氧化还原电流的强度来进行定量.而电解分析是将被测离子还原为金属或氧化为金属氧化物,最后称重进行定量.
(4)极谱分析是一种微量成份的分析方法,而电解分析是一种常量成份的分析方法.
色谱分析法
一、名词术语:色谱分析法 固定相 流动相 气相色谱法:气液色谱 气固色
谱; 液相色谱 液-液色谱 液-固色谱 吸附色谱 分配色谱 离子交换色谱 ; 色谱流出曲线 色谱峰 色谱图 空气峰 峰高 半峰宽(半宽度) 峰底宽度 分离度 保留值 保留时间 死时间 保留体积 死体积 调整保留值 相对保留值 柱效因子n 容量因子k 选择因子r2,1 反相色谱 正相色谱 梯度洗脱 程序升温 分配系数 分配比 定量校正因子 相对定量校正因子 二、问题;
1、简述色谱分离过程及色谱分离原理. 2、色谱中流动相与固定各起什么作用? 流动相:载带样品;固定相:分离各组分
3、色谱流出曲线、保留值、柱效因子n 、选择因子r2,1 各有什么意义? 4、色谱定性、定量和评价色谱分离情况的依据是什么?
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答:色谱图或色谱流出曲线
5、塔板理论有何意义?得到哪些结论?( *)
6、写出速率理论方程,并说明各项意义
7、色谱定性分析原理、依据是什么?简述色谱分析法常用的进行定性分析实
验方法? 答:
1)依据:组分的保留值
2)实验方法(利用保留值进行定性):在一定色谱条件下,每种物质都有确定
的保留值,比较标准物质与未知物质的保留值是否相同进行定性。 ①分别测标准和样品,比较它们的峰位和峰宽。 ②加标增加峰高法: 比较加标前后峰高及峰面积;
8.评价色谱柱的选择性指标、分离效能指标及色谱分离总效能指标各是什么? 9. 写出色谱基本保留方程和色谱基本分离方程,并说明各方程意义。 10.画出气相色谱仪的结构框图,并说明各部分的功能。
气路系统:让载气连续运行,通过该系统获得纯净、流速稳定的载气 进样系统:将固体或液体样品在进入色谱柱之前瞬间气化快速定量地转入到色谱柱,
分离系统:由色谱柱组成,对试样的不同组分进行分离
温度控制系统:温度直接影响色谱柱的选择分离、检测器的灵敏度和稳定性。控制温度主要制对色谱柱炉、气化室、检测室的温度控制。 检测系统:将组分的质量或浓度转化为信号并检测。
记录系统:记录系统是一种能自动记录由检测器输出的电信号的装置。 11. 画出液相色谱仪的结构框图,并说明各部分的功能。
12.色谱定量分析时,为什么要引入定量校正因子*?在什么条件下可以不用校正因子? ( *)
答:由于组分的峰面积与其重量或百分含量不成正比,也就是说,在同一类型的检测器上,重量或浓度相同的不同物质,在同一条件下,产生的信号是不一样的(得到的色谱峰面积却常常不同);在不同类型的检测器上,同一种物质产生的信号也是不一样的.因此,为使产生的响应信号(测出的峰面积)能定量代表物质的含量,就要对峰面积进行校正,即在定量计算时要引入校正因子。 在利用归一化法分析校正因子相同的物质,如同系物中沸点相近的组分测定,可不考虑校正因子;同时使用内标和外标标准曲线法时,可以不必测定校正因子. 13.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? ( *)
外标法 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
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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.这些数据应是个通过原点的直线.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,因而适用于工厂控制分析和自动分析;但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.
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。 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:
mi%?
AfisA?Afi?1n?100%ormi%?hfishAis?hfi?1n?100%
his由上述计算公式可见,使用这种方法的条件是:经过色谱分离后、样品中所有的组份都要能产生可测量的色谱峰. ·
该法的主要优点是:简便、准确;操作条件(如进样量,流速等)变化时,对分析结果影响较小.这种方法常用于常量分析,尤其适合于进样量很少而其体积不易准确测量的液体样品. 14. 判断组分出峰顺序
1)气-固色谱先流出的组分是?
2)指出下列物质在正相色谱中的洗脱顺序 (1)正己烷,正己醇,苯 (2)乙酸乙酯,乙醚,硝基丁烷
答:(1)苯、正已烷、正已醇;(2) 乙醚、硝基丁烷、乙酸乙酯
15.高效液相色谱法按固定相和分离机理不同分几类?简要说明各类色谱的分离
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原理。
计算题总汇
例1 用原子吸收法测定元素铅时。由未知试样得到的吸光度为A1,若9毫升试样中加入1毫升cs mg·L-1的Pb标准溶液,测得该混合液吸光度为A2.问未知试液中M的浓度是多少? 解:标准加入法
? A1 ? kc x .
? ? 9c ? 1 ? cs
x . ? ? k ? A2 9 ? 1 ?
解得cx=?mg·L-1
例2 取10mL含氯离子水样,插入氯离子电极和参比电极,测得电动势为200 mV,加入0.1 mL0.1 mol·L-1的NaC1标准溶液后电动势为185 mV。已知电极的响应斜率为59mV。求水样中氯离子含量。 解:已知E1=0.200V, E2=0.185V
?E1?K?0.059lgcx??0.1?0.1E?K?0.059lg(c?)2x?10 ?
cx?10?30.015?0.059lgcx 下式减上式,得 则cx=1.26×10-3mol·L-1
例3已知一种未知浓度的铅溶液的极谱图,其扩散电流为6.00?A。加入10mL 0.0020mol·L-1 Pb2+溶液到50mL上述溶液中去,再作出的极谱图其扩散电流为18?A,计算未知溶液内铅的浓度。
?ix?kcx?Vxcx?V0c0?i?k?Vx?V0 代入已知数据,得 解:??6.0?kcx??50cx?10?0.0020018.0?k?50?10 ? 求得cx= 1.54×10-4mol·L-1
例4 pH玻璃电极和饱和甘汞电极(SCE)组成如下测量电池:
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pH玻璃电极∣H+(a=x)∣∣SCE
在25℃,测得pH为5.00标准缓冲溶液的电动势为0.218V,若用未知pH溶液代替标准缓冲溶液测得电动势为0.06V,计算未知溶液的pH。
解:E =ESCE-EpH =K+0.059pH
?Es?K?0.0592pHsEx?K?0.0592pHx
Ex?Es 0.05920.06?0.218 ?5.00?
0.0592 pHx?pHs? =2.33
例5 25℃时测得下述电池的电动势为0.251V:
Ca2+离子选择性电极︱Ca2+(a Ca2+= 1.00×10-2 mol/L)‖SCE
用未知溶液(离子强度相等)取代已知Ca2+活度的溶液后,测得电池的电动势
为0.279V,问未知液的pCa是多少? 解;.列出电池表达式........ pCa = (0.279-0.192)/0.02958=2.947
例6
在一定条件下,两个组分的调整保留时间分别为85秒和100秒,要达到完全分离,即R=1.5 ,计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1 cm,柱长是多少?
解: r21= 100 / 85 = 1.18
n有效 = 16R2 [r21 / (r21 —1) ]2 = 16×1.52 ×(1.18 / 0.18 ) 2 = 1547(块) L有效 = n有效·H有效
= 1547×0.1 = 155 cm
例7. 在某色谱柱上,二组分的相对保留值为1.211。若有效板高度为0.1cm,为使此组分在该色谱柱上获得完全分离,求所需色谱柱的最低长度? 解:已知Heff=0.1cm, r21=1.211, R=1.5
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