定量分析方法有标准曲线法和标准加入法两种。
10、什么是发色团和助色团?作用原理如何?各举二例。
答:凡是能导致化合物在紫外及可见光区产生吸收的基团,称为发色团。主要是分子中具有不饱和键和未成对电子的基团,能吸收外来辐射并引起(–(*和n–(*跃迁。主要的生色团有乙烯基>C=C<、乙炔基–C≡C –、羰基>C=O、亚硝基– N=O、偶氮基– N=N–等。 助色团是指本身不会产生紫外吸收,但与生色团相连时,能使后者吸收波长变长、强度增大的含杂原子(带有孤对电子)的饱和基团(1分)。助色团与发色团相连时,助色团的n电子与生色团的π电子形成n-π共轭,生成多电子大π键(1分),π→π* 跃迁所需能量减小,生色团的λMax 移向长波区并增加吸收强度。如–OH、–OR、–NHR、–SH、–Cl、–Br、–I等。
14、简述溶剂效应对有机化合物紫外—可见光谱的影响及原因。 答:溶剂效应对有机化合物紫外—可见光谱的影响主要有两个方面:
(1)影响λmax。受极性溶剂的影响,一般n电子的能量降低最大,其次是反键轨道、成键轨道,从而使n—π*跃迁产生蓝移、π—π*跃迁产生红移。
(2)影响吸收强度和精细结构。溶剂的极性使分子的振动、转动受到限制,从而使其精细结构消失,对应吸收强度减小。
16、分子荧光是怎样产生的?产生的条件是什么?
答:分子荧光是由于分子的外层电子在辐射能的照射下,吸收能量跃迁至激发态,再以无辐射弛豫转入第一电子激发态的最低振动能级,然后跃回基态的各个振动能级,并产生光辐射。分子产生荧光应具备两个条件:①分子必须具有与所照射的辐射频率相适应的结构,才能吸收激发光;②吸收了与其本身特征频率相同的能量之后,必须具有一定的荧光效率,即该物质具有发射荧光的能力,是荧光物质,这种能力主要决定于物质的化学结构和化学环境。 17、为什么荧光分析法的灵敏度比紫外分光光度法高?
答:荧光分析法定量的依据是荧光强度与浓度成线性关系,测定的是荧光强度。可采用增强入射光强度或增大检测信号的放大倍数来提高灵敏度。在紫外—可见分光光度法中测定的是吸光度,而吸光度A=lg(I0/I),如果增大入射光强度,相应也增大了透射光强度,比值仍然不变,不能达到提高灵敏度的目的。所以,荧光分析法的灵敏度比紫外分光光度法高,一般高2一3个数量级。
18、采用什么方法,可以区别n→π* 和π→π*跃迁类型?
答:可以利用紫外吸收光谱方法加以区别。它们的摩尔吸收系数差异很大,可用摩尔吸收系数不同加以区别;也可在不同极性溶剂中测定最大吸收波长,观察红移和紫移,以区别这两种跃迁类型。
21、试指出下列化合物有多少不同种类的质子,及相应峰面积的比例。
解 (1)乙醇有三类不同的氢质子,、CH2和OH它们的峰面积比相应为3:2:1。
(2)丙烷有两类不同的氢质子,两个CH3基团是等性的,即CH3和CH2,它们的峰面积比相应为3:1。
(3)1,1,3,3—四甲基丙烷有三类不同的氢原子,即CH3、CH2和CH,它们的峰面积相应为6:1:1。
(4)环戊烷因所有的质子均是等性的,在谱图中仅存在一个吸收峰。所以无比例可测。 2、什么叫锐线光源?在AAS分析中为什么要采用锐线光源?(6分)
答:能发射出谱线强度大、宽度窄而又稳定的辐射源叫锐线光源。在原子吸收光谱(AAS)分析中,为了进行定量分析,需要对吸收轮廓线下所包围的面积(即积分吸收)进行测定,这就需要分辨率高达50万的单色器,该苛刻的条件一般是难以达到的。当采用锐线光源后,
由于光源共振发射线强度大且其半宽度要比共振吸收线的半宽度窄很多,只需使发射线的中心波长与吸收线的中心波长一致,这样就不需要用高分辨率的单色器而只要将其与其它谱线分开,通过测量峰值吸收处的共振辐射线的减弱程度,即把共振发射线(锐线)当作单色光而测量其峰值吸光度即可用朗伯-比尔定律进行定量分析了。 4、何谓色谱分析的分离度?
答:分离度也称分辨率或分辨度,它是指相邻两色谱峰保留值(或调整保留值)之差与两峰底宽平均值之比,即。它是衡量相邻两色谱峰能否分离开和分离程度的总分离效能指标。当Rs < 1时,两峰总有部分重叠;当Rs = 1时,两峰能明显分离(分离程度达98%);当Rs = 1.5时,两峰能完全分离(分离程度达99.7%)。因而用Rs = 1.5作为相邻峰已完全分开的标志。 5.何谓程序升温?
程序升温是指在一个分析周期内,炉温连续地随时间由低温到高温线性或非线性地变化,以使沸点不同的组分各在其最佳柱温下流出,从而改善分离效果和缩短分析时间。它是对于沸点范围很宽的混合物,用可控硅温度控制器来连续控制柱炉的温度进行分离分析的一种技术方法。
1、直接电位法测定溶液中氟离子浓度时,所加入TISAB的组成是什么?其作用又是什么? 答:(1)离子强度调节剂:NaCl溶液,保持溶液的离子强度一致;(2分) (2)pH缓冲盐:HAC和NaAC混合物,消除OH-的干扰;(2分) (3)掩蔽剂:柠檬酸钠,消除Fe3+和Al3+的干扰。(1分)2、说明用邻二氮菲作显色剂测定铁的反应原理和加入各种试剂的作用?
答:邻二氮菲与Fe2+反应生成稳定的橙色配合物,配合物的ε=1.1×104L.mol-1.cm-1该法测定的灵敏度高,选择性好。(2分)
加入盐酸羫胺,使Fe3+还原成Fe2+;邻二氮菲作为显色剂;醋酸钠调节溶液酸度,使生成的配合物具有较好的稳定性,并消除干扰。(3分)
3、用火焰原子吸收法测定水样中钙含量时,PO43-的存在会干扰钙含量的准确测定。请说明这是什么形式的干扰?为何产生?如何消除?
答:火焰原子吸收法测钙时PO43-的干扰属于化学干扰,是由于形成的磷酸钙在火焰中很难解离,影响了钙的原子化效率,使灵敏度降低。(1分)消除的方法有四种,即:使用高温火焰如氧化亚氮-乙炔火焰(1分);加释放剂(镧盐)(1分);加保护剂(EDTA);化学分离。 4、简述内标物的选择原则。 答:(1)内标物应是试样中不存在的纯物质;
(2)内标物的性质应与待测组分性质相近,以使内标物的色谱峰与待测组分色谱峰靠近并与之完全分离;(2分)
(3)内标物与样品应完全互溶,但不能发生化学反应;(1分) (4)内标物加入量应接近待测组分含量。(1分)
5、什么是梯度洗脱?液相色谱中,梯度洗脱适用于分离什么样的混合物?梯度洗脱的作用有哪些?
答:在液相色谱分离过程中通过改变流动相组成,或流动相浓度使组分充分分离的方法。(2分)
梯度洗脱适用于复杂样品,特别是保留值相差很大的混合物的分离。(1分)
梯度洗脱技术可以改善峰形,减少拖尾,缩短分离时间,降低最少检测量,提高分析精度。(2
原子发射光谱分析所用仪器装置由哪几部分构成?其主要作用是什么?
答:原子发射光谱分析所用仪器装置通常包括光源,分光仪和检测器三部分(2分)。 光源作用是提供能量,使物质蒸发和激发。
分光仪作用是把复合光分解为单色光,即起分光作用。 检测器是进行光谱信号检测。(3分)
控制电位库仑分析法和库仑滴定法在分析原理上有何不同? 答:控制电位库仑分析法是直接根据电解过程中所消耗的电量来求得被测物质含量的方法(2分)。而控制电流库仑分析法即库仑滴定法是以100%的电流效率进行电解,使在电解中产生一种物质(库仑滴定剂),库仑滴定剂与被测物质进行定量化学反应,反应的化学计量点可借助于指示剂或其它电化学方法来指示(3分)。
请预测在正相色谱与反相色谱体系中,组分的出峰次序。
答:在正相色谱体系中,组分的出峰次序为:极性弱的组分,在流动相中溶解度较大,因此k值小,先出峰。极性强的组分,在固定相中的溶解度较大,因此k值大,后出峰(2.5分)。 在反相色谱中组分的出峰次序为:极性弱的组分在固定相上的溶解度大,k值大,后出峰。而极性强的组分在流动相中的溶解度大,k值小,所以先出峰 (2.5分)。 4.在极谱分析法中,为什么要使用汞微电极?
滴汞电极由于汞滴不断滴落,使电极表面保持新鲜,重现性好。(1分)
汞与许多金属生成汞齐,降低了这些金属的析出电位,使许多金属都能用极谱法测定。(1分)
氢在汞电极上有较大的过电位,其析出电位一般负于1.2V,即使在酸性溶液中,氢波也不产生干扰。(1分)
滴汞电极表面积很小,因此电解时的电流密度很大,易于产生浓差极化现象。(2分)