生物分析化学实用仪器分析考前复习必备(4)

2020-04-13 22:38

限扩撒电流一半处相对应的滴汞电极的电位,称为半波电位,在一定条件下,半波电位是离子的特性常数,而与离子的浓度无关,半波电位是极谱定性分析的依据。 19什么是热变宽?

答:热变宽又称多普勒变宽,是由于愿子在空间的无规则的热运动所引起的。当粒子向着观察者(即仪器的检测器)运动时,就呈现出比原来更高的频率或者更短的波长;反之,则呈现出比原来更低的频率或者更长的波长

20什么是最佳流速?实际操作中是否一定要选择最佳流速?为什么?

答:柱效最高时(n最大或者H最小)的流动相流速叫最佳流速。实验中药更具具体情况选择流速,如果分离不好,尽量选择最佳流速,如果速度太慢而分离很好,则可选择远大于最佳值的流速。 22有哪几种因素可以使普线变宽?

答:谱线轮廓变宽受多种因素的影响,可分为两类,一类是由原子本身的性质所决定的,如谱线的自然宽度和同位素效应等。另一是由外界影响引起的,如热变宽、压力变宽、电场变宽、磁场变宽、自吸变宽等。

23.TISAB是什么?

答:总离子强度调节缓冲剂剂,定量分析离子选择性电极测浓度,用标准曲线法时必须向溶液中加入物质,以确保试样溶液和标准溶液的离子强度一致,并起控制溶液的pH和掩蔽干扰离子的作用。 24.色谱流出曲线是什么

答:在柱色谱法中,色谱柱流出物通过检测器是所产生的响应信号对时间或对流动相流出体积作图得到的曲线称为色谱流出曲线,也称色谱图。

26.简述发射线和吸收线的轮廓对原子吸收分光光度分析的影响。

26. 答:发射线和吸收线的谱线轮廓对原子吸收分光光度分析的灵敏度和校正曲线的线性关系都有明显影响。

(1)当发射线宽度〈 吸收线宽度时,吸收完全,灵敏度高,校正曲线的线性好,准确度高。 (2)当发射线宽度 〉吸收线宽度时,吸收不完全,灵敏度低,校正曲线的线性差,准确度低。

(3)发射线与吸收线的轮廓有显著位移时,吸收最不完全,灵敏度最低,校正曲线的线性最差,准确度最差。

28.用空心石英毛细管柱时电渗流方向为从正极向负极,如在缓冲介质中加入阳离子表面活性剂,电渗流如何改变?为什么?

答:加入阳离子表面活性剂时,由于静电作用,带电荷端被吸附在管壁,使管壁负电荷减少,随着阳离子表面活性剂浓度的增加电渗流减小,直至为零。继续增加表明活性剂浓度,则使管壁表面带正电荷,电渗流翻转。

30.试讨论反向HPLC的分离条件的选择。

答:反向HPLC常用非极性固定相,可以选择键合碳链长度不同,或含碳量、覆盖度不同不同的固定相,还可以选用中等极性甚至极性固定相。以极性溶剂为流动相,常用水或水-甲醇、水-乙腈。如果被分离物是弱酸或弱碱,则需选用pH一定的缓冲溶液为流动相,抑制弱酸或弱碱的离解。 31.简述原子吸收分光光度法的定量基础及实际测量方法。

答:原子吸收分光光度法是以测量基态原子对共振线的吸收为基础的分析方法。在实际工作中,采用锐线光源,以一定光强的单色光I0,通过原子蒸气后,测量透过的光强I0,此吸收过程服从Lambert

''

定律:A=Kc。K是与实验条件有关的常数。当实验条件一定时,峰值处的吸光度(A)与试样中被测组分的浓度(c)呈线性关系。以标准系列作校正曲线后,即可从吸光度的大小,求得待测元素的浓度。 32.什么是分离度,分离度影响因素有哪些?

答:是相邻两组分色谱峰保留时间之差与两色谱峰峰宽均值之比。容量因子、理论塔板数、相对保留值。

33.简述偏离朗伯比尔定律的因素有哪些

答:1单色光不纯引起的偏离2溶液本身性质引起比尔定律的偏离(1)样品溶液浓度的影响

(2)溶质和溶剂的性质(3)介质不均匀性 介质不均匀会引起光散射,从而导致偏离朗伯-比尔定律

34.简述在极谱分析法中,如何消除极谱极大?

答:极谱极大有两种:第一类极大、第二类极大。第一类极大可以通过在溶液中加入极少的表面活性物质来抑制,这种物质称为极大抑制剂,如明胶、聚乙烯醇。第二类极大可以通过降低储汞瓶高度减小。但最好是加入既能抑制第一类极大,同样也可以抑制第二类极大的表面活性物质。 35.分子发光分析中,激发单重态与激发三重态的不同点有哪些?

答:①激发单重态的分子是抗磁性的,而激发三重态的分子是顺磁性的②激发单重态的平均寿命约为10s,而激发三重态的平均寿命长达10~1s以上③基态单重态到激发单重态的激发容易发生,为允许跃迁,而基态单重态到激发三重态的激发概率只相当于前者的10,实际上属于禁阻跃迁④激发三重态的能量较激发单重态的能量低

37.试述空心阴极灯的发光机理

答:在阴极和阳极间加300~500V电压,在电场作用下,电子由阴极高速射向阳极,使充入的惰性气体电离,正离子以高速射向阴极,撞击阴极内壁,引起阴极物质的溅射(称阴极溅射;溅射出来的原子与其他粒子相互碰撞而被激发;激发态的原子不稳定,立即退激到基态,发射出共振谱线。 38.色谱法有哪些类型?为什么说色谱法的优势表现在分离上?

答:色谱法的分类有很多种方法,最常见的分类是根据两相所处的状态进行分类,根据流动相的状态分为气相色谱法、液相色谱法、超临界流体色谱法。由于组分在两相间进行得吸附、脱附或分配等作用,

6

是不间断的“多次”重复过程(可高达10次),所以,被分离组分可用较短的时间实现高效的分离。 39.在极谱分析中常见的干扰电流有哪些?如何消除?

答:⑴迁移电流:在试液中加入大量电解质消除。⑵残余电流:采用切线作图法扣除,也可用极谱仪设计的补偿装置进行补偿。⑶极谱极大:加入表面活性剂消除。⑷氧波:①在中性或酸性溶液中通入N2、H2或CO2;②在碱性溶液中加入Na2SO3将氧还原;③在强酸性溶液中加入Na2CO3而生成大量的CO2;或加入铁粉。

40.原子吸收光谱法有哪些特点?

-5-13

答:1。灵敏度高,一般可在10~10g范围内;2.选择性好,谱线及基体干扰少,且易消除3.精密度高,在一般低含量测定中,精密度1%~3%,如果采用高精度测量方法,精密度小于1%;4.取样量少,固体和液体试样均可直接测定;5.使用范围广,目前用原子吸收光谱可测定的元素可达70多种。 43.简述原子光谱分析法的特点及其局限

答:特点:1.灵敏度高,一般可测10~10g范围2.选择性好,谱线及基体干扰少,易消除3.精密度高,在一般低含量测定中,精密度在1%~3%,而更高精度的测量方法可达到1%之内。4.取样量少,固体和液体试样均可直接测定5.适用范围广,目前能测定的元素多达70余种

局限性:标准曲线线性范围窄,一般为一个数量级一个范围,通常每测一个元素就要换一种元素灯,使用不方便;多数非金属元素不能直接测定;火焰法要用燃气,不方便也不安全。 44.光学分析法有那些类型?

答:紫外可见分光光度法,分子荧光分光光度法,原子吸收分光光度法,红外线分光光度法,原子发射分光光度法,原子荧光分光光度法等

-9

-13

-6

-8

-4

45.原子吸收分析的光源应当符合哪些条件?为什么空心阴极灯能发射半宽度很窄的谱线?

答:发射辐射的波长半宽度要明显小于吸收线的半宽度、辐射强度足够大、稳定性好,使用寿命长 在阴极和阳极间加300~500V电压,在电场作用下,电子由阴极高速射向阳极,使充入的惰性气体电离,正离子以高速射向阴极,撞击阴极内壁,引起阴极物质的溅射(称阴极溅射;溅射出来的原子与其他粒子相互碰撞而被激发;激发态的原子不稳定,立即退激到基态,发射出共振谱线。当初与适宜工作电流时,由于灯内气压很低,金属原子密度又很小,所以各种因素引起的展宽都很小,所得谱线较窄,灵敏度也很高

46.置信区间是什么?

答:在一定置信水平时,以测量结果均值为中心,包括真实值在内的可信范围。 47.透光率是什么?

答:吸收光谱中透射光强度和入射光强度的比值称为透光率。 48.生色团是什么?

答:有机化合物分子结构中含有π→π或n→π跃迁的基团,能在紫外—可见光范围内产生吸收的原子团。

49.什么是蓝移什么是红移动? 答:

50.朗伯-比耳定律阐述为和表达式?

*

*

答:当一束平行单色光通过均匀的非散射溶液时,溶液对光的吸光度与溶液浓度及厚度的乘积成正

比,表达式为:A=KCL

51.色谱定量分析中,为什么要定量校正?

答:色谱定量分析是基于被测物质的量与其峰面积的正比关系。但是由于同一检测器对 不同的物质具有不同的响应值,所以两个相等量的物质得出的峰面积往往不相等,这样 就不能峰面积来直接计算物质的含量。为了使检测器产生的相应讯号能真实的反映出物 质的含量,就要对响应值进行校正。 52.在GC中改变柱长增加一倍,其余色谱条件均不变,色谱峰形会发生怎样的变化? 答:柱长增加一倍H不变,L1=2L0,n1=2n0,t1=2t0,且由n=16(t/w),知w1=√2w0 53.离子选择电极的响应原理是什么?

答:离子选择电极的结构与pH玻璃选择电极相似,由参比电极和内参比电极组成,膜材料和内参比溶液均含有与待测溶液相同的离子 ,其膜电位的产生机理与p H 玻璃电极想类似,是基于电极膜和溶液界面的离子交换作用,当电极置于被测溶液中时,在电极膜和界面发生离子交换及扩散作用,这就改变了两相界面得到原有电荷分布,因而形成了双电层,产生了膜电位。由于内参比电极的电极固定,内参比溶液的相关离子活度恒定,所以离子选择性电极电位只随溶液中的待测离子的活度变化而变化。 δisEK

lga

2

54.简述分子荧光分析法中分子去活化的过程。

答:去活化过程是指分子中处于激发态的电子以辐射跃迁的方式或无辐射跃迁的方式释放多余的能量,包括以下几个过程。a 振动弛豫:在溶液中,受激的溶质分子与溶剂分子碰撞,而失去过剩的能量降至同一电子态的最低振动能级上,属无辐射跃迁;b 内转换:若其振动能级有重叠,电子可由高电子能级以无辐射跃迁的方式跃迁至低能级上;c 荧光发射:处于激发单重态的最低振动能级的分子发射光量子回到基态的各振动能级的过程中,有荧光的发生;d 单重态的较低能级与三重态的较高振动能级有重叠时,电子可发生自旋状态的改变而发生系间跨越;e经系间跨越的分子发生快速的振动弛豫而达到三重激发态的最低振动能级上,再发生光辐射产生磷光;f 激发分子与溶剂分子或其他溶质分子间互相作用,发生能量转移,可使荧光减弱甚至消失。

56.标定HCI与NaOH标准溶液,请回答(1)基准物是什么?(2)分别选用什么指示剂? 答:被标定的标准溶液 基准物 指示剂 HCl溶液 无水NaCO3 甲基橙

NaCO3溶液 邻苯二甲酸氢钾 酚酞 58.色谱内标法是一种准确度较高的定量方法。它有何优点?

答:内标法的有点是测定结果较为准确。由于是通过测量内标物及被测组分峰面积的相对值来进行计算,因而,在一定程度上消除了进样量和操作条件的变化所引起的误差 59.简述原子发射光谱产生的过程。

答:在一般情况下,原子处于最低能量状态,当原子在光源中获得能量后就会使外层电子从基态或低能态激发至高能态,原子外层电子处于激发态时就不稳定,当它从激发态跃迁回基时态或低能态时将释放出多余的能量,若此能量以光的形式出现,即得到原子发射光谱。

62.紫外吸收光谱中,吸收带位置受哪些因素的影响?

答:1.空间位阻:两个共轭的生色团由于空间位阻而影响它们处于同一平面,顺反异构或几何异构等使吸收带产生位移2.跨环效应:由于适当的空间排列,使原来不共轭的体系中电子跨环发生相互作用而使吸收带位移3.溶剂效应:同一物质在不同溶剂中产生的吸收峰位置,强度均会有不同,当溶剂的极性由非极性改变到极性时,吸收峰的精细结构会消失,吸收带变向平滑,吸收带的最大吸收波长发生位移。 63.什么事迁移电流?如何消除?

答:在极谱分析法中,当滴汞电极电位为负时,滴汞电极对阳离子起静电吸收作用,由于这种吸引力,使Cd2+的移动速度增加,在一定时间内,将有更多的Cd2+抵达滴汞电极表面而被还原,这种由于静电引力而产生的电流称为迁移电流。与被测物质浓度无端,加入大量电解质即可消除。 65.影响紫外-可见吸收光谱的因素。

答:物质分子结构的影响:1.共轭效应:共轭效应越大,摩尔吸光系数增大,吸光度增加;具有共轭体系的分子中取代基越大,分子共平面性越差,光谱蓝移,摩尔吸光系数减小2.取代基。给电子基团光谱红移,吸电子基团光谱红移,摩尔吸光系数增大,给电子和吸电子共存,光谱红移,摩尔吸光系数增大。

测量条件的影响:1.温度2.溶剂3.pH 4.浓度5.狭缝宽度 四、计算型提问

1.某化合物的最大吸收波长在280nm处,光线通过该化合物的1.0*10E-5mol/L浓度的溶液时,透光率为50%(用2cm的吸收池),求该化合物在280nm处的摩尔吸光系数?

2.化合物A在某色谱柱上的保留时间为350s,半峰宽为7.5s,计算该柱的理论板数? 3.化合物A在某色谱柱上的保留时间为350s,半峰宽7.5s,计算该柱的理论塔板数。

4.以邻二氮菲分光度法测定微量铁,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吸收池在510nm波长下测得吸光度A=0.430,计算试样中的W(Fe)(以百分数表示)。(已知:MFe=55.85,ε

510

=1.1×10)

2+

4

5.浓度为0.080mg/50mL的Pb溶液,用双硫腙光度法测定。用2.0cm的比色皿,在波长5nm处测得透射比

T=53%,求吸收系数a和摩尔吸收系数?各为多少?(Ar(Pb)=207.2)。

6.0.500g钢样溶解后,以Ag作催化剂,用过硫酸铵将试样中的Mn氧化成高锰酸根,然后将试样稀释至250.0mL,于540nm处,用1.00cm吸收池测得吸光度为0.393。若高锰酸根在540nm处的摩尔吸收系数为2025,计算钢样中Mn的质量分数。(Ar(Mn)=54.94)

7.浓度为0.0750mol/L的Co(NO3)2溶液在550nm处的吸光度为0.380。在同一比色皿,相同波长下测得另一Co(NO3)2溶液的吸光度为0.260,试求该溶液的浓度。(0.0513mol/L)

8.在一液液色柱谱上,组分A和B的K分别为10和15,柱的固定相体积为0.5ml,流动相体积为1.5ml,流速为0.5ml/min。求A和B的保留体积和保留时间。(tRA=13min,VRA=6.5ml, tRB=18min, VRB=9ml) 9.用一个色谱柱分离A、B两组分,此柱的理论塔板数为4200,测的A、B的保留时间分别为15.05min及14.82min。(1)求分离度(2)若分离度为1.0时,理论塔板数为多少?(出这道题的主要目的是想让同学们掌握色谱法中理论踏板)(0.25 67200)

10在一液液色柱谱上,组分A和B的K分别为10和15,柱的固定相体积为0.5ml,流动相体积为1.5ml,流速为0.5ml/min。求A和B的保留体积和保留时间。(tRA=13min,VRA=6.5ml, tRB=18min, VRB=9ml) 11用一个色谱柱分离A、B两组分,此柱的理论塔板数为4200,测的A、B的保留时间分别为15.05m 及14.82min。(1)求分离度(2)若分离度为1.0时,理论塔板数为多少?(出这道题的主要目的是想让同学们掌握色谱法中理论踏板)(0.25 67200)

12某药物用高效毛细管电泳分析,测的的迁移时间为5.76min,已知毛细管总长度为64cm,毛细管有效长度Ld为55cm,外加电压25kV,该系统的电渗率为3.42×10?4。试计算该药物的电泳淌度。(为了更好熟悉掌握毛细管电泳分析法)(6.5×10?5cm2/V·s)

13由Cl浓度为1mol/L的甘汞电极和氢电极组成一电对,浸入100mLHCl试液中。已知摩尔甘汞电极作阳极,电极电位为0.28V,E?(H/H2)=0.00V,氢气分压为101325Pa。Ar(H)=1.008,Ar(Cl)=35.4该

+

-+

电池电动势为0.40V。

(1)用电池组成符号表示电池的组成形式 (2)计算试液含有多少克HCl


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