紫外可见分光光度法
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)
答案:
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
答案:
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/nm 335 320 312 300
εmax 25 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
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/min=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
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)
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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液相色谱法参考答案
液相色谱法
1. 高效液相色谱是如何实现高效、快速、灵敏的?
解:
气相色谱理论和技术上的成就为液相色谱的发展创造条件,从它的高效、高速和高灵敏度得到启发,采用5-10μm微粒固定相以提高柱效,采用高压泵加快液体流动相的流速;设计高灵敏度、死体积小的紫外、荧光等检测器,提高检测灵敏度,克服经典液相色谱的缺点,从而达到高效、快速、灵敏。
2. 简述液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素,如何减少谱带扩张,提高柱效?
解:
液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素为涡流扩散、流动相传质、停留流动相传质及柱外效应。
在液相色谱中要减少谱带扩张,提高柱效,要减少填料颗粒直径,减小填料孔穴深度,提高装填的均匀性,采用低黏度溶剂作流动相,流速尽可能低,同时要尽可能采用死体积较小的进样器、检测器、接头和传输管线等。
3. 色谱柱A柱长为15cm,载体粒度为5μm。另一B柱长为30cm,载体粒度为10μm。两柱的柱效相等吗?
解:
∵l=L/dp
∴lA=15/0.0005=30000
lB= 30/0.0010=30000
A柱的折合柱长为30000,B柱的折合柱长也为30000,表明组分在两根柱内从柱入口到出口都经过30000个载体颗粒,两柱的柱效相等。
4. 流动相为什么要脱气?常用的脱气方法有拿几种?
解:
流动相中溶解气体存在以下几个方面的害处
(1)气泡进入检测器,引起光吸收或电信号的变化,基线突然跳动,干扰检测;
(2)溶解在溶剂中的气体进入色谱柱时,可能与流动相或固定相发生化学反应;
(3)溶解气体还会引起某些样品的氧化降解,对分离和分析结果带来误差。因此,使用前必须进行脱气处理。
常用的脱气法有以下几种:
(1)加热脱气法;
(2)抽吸脱气法
(3)吹氦脱气法;
(4)超声波振荡脱气法。
5. 在液相色谱中。常用作固定相,又可用作键合相基体的物质是
A. 分子筛
B. 硅胶
C. 氧化铝
D. 活性炭
解:
B硅胶
要形成化学键合固定相,所用的基质材料应有某种化学反应活性,在四种固体固定相中只有硅胶含有硅醇基,是能进行键合的活性官能团。
6. 在150×Φ2mm硅胶柱流动相为己烷/甲醇(150:2),紫外检测器色谱条件下分离丙烯酰胺,判断以下组分的出峰次序,为什么?
A. B.
解:
在给定的色谱条件下,组分B先出峰,组分A后出峰。以硅胶为固定相,己烷/甲醇(150:2)为流动相,该体系为正相色谱,样品的极性A>B,在正相色谱体系极性小的组分先出峰,极性大的组分后出峰,所以出峰次序为B先出,A后出。
7. 在硅胶柱上,用甲苯为流动相,某组分的保留时间为30min,如果改用四氯化碳或乙醚为流动相,试指出选用哪中溶剂能减少该组分的保留时间?为什么?
解:
该体系为正向色谱体系。在该体系中流动相的极性增大保留值减少。流动相甲苯、四氯化碳及乙醚的溶剂强度参数分别是0.29、0.18、0.38,因此选用溶剂强度参数大于甲苯的乙醚,可缩短该化合物的保留时间。
8. 为什么体积排阻色谱中任何组分的分配系数必须符合0≤K≤1?如果K>1说明什么问题?
解:
因为组分的分配系数为K=Cs/Cm,Cs与Cm分别为组分在固定相和流动相中的浓度,当分子直径大于孔径时,此时Cm=0,∴K=0.当分子直径小于固定相孔径时,组分向空隙内流动相扩散,达到平衡时,一半组分在空隙内,一半组分在空隙外,此时K=1.0,若分子直径介于以上两种极限情况之间,K一定介于0与1之间,可见体积排阻色谱中,任何祖父呢的分配系数为0≤K≤1,如果K>1说明此时的分离方式已不是纯粹的体积排阻色谱,其分离过程受到其他作用力(如吸附)的支配.
9. 为了测定邻氨基苯酚中微量杂质苯胺,现有下列固定相:硅胶,ODS键合相,流动相有:水-甲醇,异丙醚-己烷,应选用哪种固定相,流动相?为什么? 解:
邻氨基苯酚中微量杂质苯胺测定,为了良好分离,应让苯胺先出峰,由于苯胺的极性小于邻氨基苯酚,因此应采用正相色谱法,选用硅胶为固定相,异丙醚-己烷为流动相.
10. 在ODS键合相固定相,甲醇-水为流动相时试判断四种苯并二氮杂苯的出现峰顺序.为什么?
1. 2.
3. 4.
解:
色谱条件为反相键合相色谱体系,在反相色谱体系中极性大的组分k小,首先出峰,按四种苯并二氮杂苯的结构,出峰顺序为4-3-2-1.
自测题
1.在GC和LC中, 影响柱选择性的不同的因素是
A.固定相的种类;
B. 柱温; C.流动相的种类; D.分配比。
2.在液相色谱中, 范氏方程中的哪一项对柱效能的影响可以忽略不计?
A.涡流扩散项; B.分子扩散项;
C.固定相传质阻力项; D.流动相中的传质阻力。
3.在液相色谱中, 某组分的保留值大小实际反映了哪些部分的分子间作用力?
A.组分与流动相; B.组分与固定相;
C.组分与流动相和固定相; D.组分与组分。
4.在液-固色谱法中, 以硅胶为固定相, 对以下四组分, 最后流出色谱柱的组分可能是
A.苯酚;
B. 苯胺; C.邻羟基苯胺; D.对羟基苯胺。
5. 用液相色谱法分离长链饱和烷烃的混合物, 应采用下述哪一种检测器?
A.紫外吸收检测器; B.示差折光检测器; C.荧光检测器; D.电化学检测器。
6.液-液色谱法中的反相液相色谱法,其固定相、流动相和分离化合物的性质分别为:
A.非极性、极性和非极性; B.极性、非极性和非极性;
C.极性、非极性和极性; D.非极性、极性和离子化合物。
7.若在一个 1m 长的色谱柱上测得两组分的分离度为 0.68,若要使它们完全分离,
则柱长 (m) 至少应为:
A.0.5;
B. 2; C.5; D.9。
8.在液相色谱中,梯度洗脱最宜于分离:
A.几何异构体; B.沸点相近,官能团相同的试样;
C.沸点相差大的试样; D.分配比变化范围宽的试样。
9.液-液色谱法中的反相液相色谱法,其固定相、流动相和分离化合物的性质分别为:
A. 非极性、极性和非极性;
B. 极性、非极性和非极性;
C. 极性、非极性和极性;
D. 非极性、极性和离子化合物。
正确答案:
1:(C)、2:(B)、3:(C)、4:(D)、5:(D)
6:(A)、7:(C)、8:(D)、9:(A)
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原子吸收光谱法参考答案
原子吸收光谱法
1. 原子吸收光谱和原子荧光光谱是如何产生的?比较两种分析方法的特点。
2. 解释下列名词:⑴ 谱线轮廓;⑵ 积分吸收;⑶ 峰值吸收;⑷ 锐线光源;⑸ 光谱通带。
3. 表征谱线轮廓的物理量是哪些?引起谱线变宽的主要因素有哪些?
4. 原子吸收光谱法定量分析的基本关系式是什么?原子吸收的测量为什么要用锐线光源?
5. 原子吸收光谱法最常用的锐线光源是什么?其结构、工作原理及最主要的工作条件是什么?
6. 空心阴极灯的阴极内壁应衬上什么材料?其作用是什么?灯内充有的低压惰性气体的作用是什么?
7. 试比较火焰原子化系统及石墨炉原子化器的构造、工作流程及特点,并分析石墨炉原子化法的检测限比原子化法高的原因。
8. 火焰原子化法的燃气、助燃气比例及火焰高度对被测元素有何影响?试举例说明。
9. 原子吸收分光光度计的光源为什么要进行调制?有几种调制的方式?
10. 分析下列元素时,应选用何种类型的火焰?并说明其理由:⑴ 人发中的硒;⑵ 矿石中的锆;⑶ 油漆中的铅。
11. 原子吸收光谱法中的非光谱干扰有哪些?如何消除这些干扰?
12. 原子吸收光谱法中的背景干扰是如何产生的?如何加以校正?
13. 说明用氘灯法校正背景干扰的原理,该法尚存在什么问题?
14. 在测定血清中钾时,先用水将试样稀释40倍,再加入钠盐至0.8mg/mL,试解释此操作的理由,并说明标准溶液应如何配制?
15. 产生原子荧光的跃迁有几种方式?试说明为什么原子荧光的检测限一般比原子吸收低?
16. 与测定下列物质,应选用哪一种原子光谱法,并说明理由:
⑴ 血清中的Zn和Cd(~Zn2mg/mL,Cd0.003ug/mL);
⑵ 鱼肉中的Hg(~xug/g数量级);
⑶ 水中的As(~0.x ug/mL);
⑷ 矿石La、Ce、Pr、Nd、Sm(0.00x~0.x%)
⑸ 废水中Fe、Mn、Al、Ni、Co、Cr(x ug/mL~x mg/mL)。
17. 镁的共振线285.21nm是跃迁产生的,试计算在2430K时,激发态和基态的原子数之比。
答案:
18. 用原子吸收光谱法测定试样中的Tl,使用丙烷-氧气火焰,其温度为2800K,分析线为377.6nm,它是由6P1电子跃迁至7S1产生的。试问火焰中Tl原子的激发态和基态数之比是多少?
答案:
19. 原子吸收分光光度计的单色器倒色散率为1.6nm/mm,欲测定Si251.61nm线的吸收值,为了消除多重线Si251.43nm和Si251.92的干扰,应采取什么措施?
20. 测定血浆中Li的浓度,将两份均为0.430mL血浆分别加入到5.00mL水中,然后向第二份溶液加入20.0μL 0.0430mol/L的LiCl标准溶液。在原子吸收分光光度计上测得读数分别为0.230和0.680,求此血浆中Li得浓度(以μg/mLLi表示)
答案:
21. 用原子吸收光谱测定水样中Co得浓度。分别吸取水样10.0mL于50mL容量瓶中,然后向各容量瓶中加入不同体积的6.00μg/mL Co 标准溶液,并稀释至刻度,在同样条件下测定吸光度,由下表数据用作图法求得水样中Co的浓度。
溶液数水样体积/mL Co标液体积/mL 稀释最后体积/mL 吸光度
溶液数水样体积/mL Co标液体积/mL 稀释最后体积/mL 吸光度
1 2 3 4 5 6 0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 0 0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 0.042 0.201 0.292 0.378 0.467 0.554
答案:
22. 用双标准加入法原子吸收光谱测定二乙基二硫代氨基甲酸盐萃取物中的铁,得到如下的数据,求试液中铁的浓度。
吸光度读数铁标准加入量 mg/200mL
空白溶液试样溶液
0.020 0.214 0.414 0.607 0.090 0.284 0.484 0.677 0 2.00 4.00 6.0
答案: 3.57μg/mL。
自测题
1.下列哪种说法可以概述三种原子光谱(发射、吸收、荧光)的产生机理?
A. 能量与气态原子内层电子的相互作用;
B. 能量与气态原子外层电子的相互作用;
C.辐射能使气态基态原子内层电子跃迁;
D.辐射能使气态基态原子外层电子跃迁。
2.在原子吸收光谱法的理论中,以谱线峰值吸收量替代积分吸收测量的关键条件是什么?
A.光谱辐射的特征谱线与原吸收谱线比较,中心频率一样,而半峰宽要小得多;
B.光谱辐射的特征谱线与原吸收谱线比较,中心频率和半峰宽均为一样;
C.光谱辐射的特征谱线与原吸收谱线比较,中心频率一样,而半峰宽要较大;
D.光谱辐射的特征谱线与原吸收谱线比较,只要中心频率一样,半峰宽大小都没影响。
3.影响原子吸收谱线宽度的下列因素中,哪种变宽是主要的?其变宽宽度是多少?
A.热变宽和压力变宽,宽度可达数量级;
B.热变宽和压力变宽,宽度可达数量级;
C.自然变宽和自吸变宽,宽度可达数量级;
D.自然变宽和自吸变宽,宽度可达数量级。
4. 在原子吸收光谱法中,目前常用的光源是哪种?其主要操作参数是什么?
A. 氙弧灯,内充气体的压力; B.氙弧灯,灯电流;
C.空心阴极灯,内充气体的压力; D.空心阴极灯,灯电流。
5.在AAS分析中,原子化器的作用是什么?
A.把待测元素转变为气态激发态原子; B.把待测元素转变为气态激发态离子;
C.把待测元素转变为气态基态原子; D.把待测元素转变为气态基态离子。
6.在火焰AAS分析中,富烷火焰的性质是什么?它适用于何种元素的测定?
A. 还原性火焰,适用于易形成难离解氧化物元素的测定;
B. 还原性火焰,适用于易形成难离解还原性物质的测定;
C. 氧化性火焰,适用于易形成难离解氧化物元素的测定;
D. 还原性火焰,适用于易形成难离解氧化物元素的测定。
7.相对于火焰原子化器来说,石墨炉原子化器:
A. 灵敏度高,但重现性差; B.灵敏度高,且重现性好;
C.灵敏度低,且重现性差; D.灵敏度低,而重现性好。
8.Na 线波长为588.9nm , 是跃迁产生的。在300K的火焰中,激发态和基态的原子数之比是多少?
A. ;
B. ;
C. ;
D. ;
9.平行称取两份0.500g金矿试样,经适当方法溶解后,向其中一份试样加入1.00ml浓度为5.00μg/mL的金标准溶液,然后向每份试样加入5.00mL 氢溴酸溶液及5mL甲基异丁酮。由于金与溴离子形成配合物而被萃取到有机相中。用原子吸收法分别测得吸光度为0.375及0.225。求得试样中金的含量(μg/g)为:
A.; B.0.150 ; C.1.50 ; D.15.0。
10. 用AAS法测定某溶液中Cd的浓度,在适合的条件下,测得吸光度为0.141。取50.00ml此试液加入1.00ml浓度为的Cd标准溶液,在同样条件下,测得吸光度为0.259。而测得蒸馏水的吸光度为0.010。由此,求得试液中Cd的浓度及1%吸收灵敏度是:
A. ;
B. ;
C. ;
D.
正确答案:
1:(B)、2:(A)、3:(B)、4:(D)、5:(C)
6:(A)、7:(A)、8:(C)、9:(D)、10:(C)
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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
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)
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。
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()
上海百贺仪器科技有限公司提供www.southhk.cn 紫外分光光度法测定蛋白质含量 摘要: 考马斯亮兰G250与蛋白质结合,在0-1000ug/ml范围内,于波长595nm 处的吸光度与蛋白质含量成正比,可用于蛋白质含量的测定。考马斯亮兰G250 与蛋白质结合迅速,结合产物在室温下10分钟内较为稳定,是一种较好的蛋白 质定量测定方法。 1.实验部分 1.1仪器与试剂: Labtech UV POWER紫外分光光度计;玻璃比色皿一套;考马斯亮蓝G250; 牛血清蛋白;超纯水。 1.2试液的制备: 牛血清蛋白标准溶液(1000ug/ml)的制备称取100mg牛血清蛋白置100ml 容量瓶中,加入超纯水溶解并定容。 考马斯亮兰G250试剂称取100mg考马斯亮兰G250,溶于50ml95%的乙 醇后,加入120ml85%的磷酸,用水稀释至1升。 2.结果与讨论 2.1校正曲线的绘制 准确吸取1000ug/ml牛血清蛋白标准溶液0.0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1ml 分别加入到6只10ml试管中,然后用超纯水补充到0.1ml,各试管分别加入5ml 考马斯亮兰G250试剂,混合均匀后,即可依次在595nm处测定吸光度。以浓度 为横坐标,吸光度为纵坐标绘制校正曲线如下图,校正曲线方程为 A=0.613556C+0.001008,R=0.9994。
上海百贺仪器科技有限公司www.southhk.cn 2.2精密度 配制0.6mg/ml牛血清蛋白的考马斯亮兰溶液连续进样6次,得到吸光度的 相对标准偏差。 表1精密度测定结果 次数123456RSD% A0.26260.26220.26200.26280.26290.26260.13 2.3稳定性 取1mg/ml牛血清蛋白标准溶液每十分钟测定一次,50分钟内的吸光度变化 如下表2。 表2稳定度测定结果 时间(min)A1A2A3A平均 00.55110.55230.55160.5517 100.52040.51840.51680.5185 200.49100.49010.49030.4905 300.47650.47160.47210.4734 400.45240.44750.44400.4480 500.39820.39350.40310.3983 3.结论 该方法测定快速、简便,干扰物少,是目前灵敏度较高的蛋白质含量测定 的紫外分光光度法。
思考题与练习题 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: n-σ*跃迁产生的吸收峰消失。 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:为π-π*跃迁引起的吸收带。 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: (1)黄色;(2)蓝绿色;(3)蓝色。 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: I为β,II为α。 思考题与练习题 14.如何用紫外光谱判断下列异构体: (a) (b) (c) (d)
紫外-可见分光光度法测有色溶液最大吸收波波长 一、实验目的 1.学习紫外-可见分光光度法的原理; 2.掌握紫外-可见分光光度法测定的实验技术; 3.了解掌握U-3010型紫外-可见分光光度仪的构造及使用方法。 二、实验原理 1.紫外-可见吸收光谱法(称紫外-可见分光光度法)以溶液中物质的分子或离 子对紫外和可见光谱区辐射能的选择性吸收为基础而建立起来的一类分析法。根据最大吸收波长可做定性分析;根据朗伯-比尔定律(标准曲线法和标准加入法)可做定量分析。紫外-可见分光光度法定性分析原理:根据吸收曲线中吸收峰的数目、位置、相对强度以及吸收峰的形状进行定性分析。 2.紫外-可见分光光度法定量分析原理,根据朗伯-比耳定律:A=εbc,当入 射光波长λ及光程b一定时,在一定浓度范围内,有色物质的吸光度A与该物质的浓度c成正比。定量分析常用的方法是标准曲线法即只要绘出以吸光度A为纵坐标,浓度c为横坐标的标准曲线,测出试液的吸光度,就可以由标准曲线查得对应的浓度值,即未知样的含量。 3.仪器由五个部分组成:即光源、单色器、吸收池、检测器和信号显示记录装 置。 三、仪器与试剂 日立U-3010型紫外-可见分光光度仪;吸量管;乙醇;待测溶液;烧杯等。 四、实验步骤 1.接通电源,启动计算机,打开主机电源开关,启动工作站并初始化仪器,预 热半小时。 2.在工作接口上选择测量项目为光谱扫描,设置扫描参数(起点:650nm,终 点:250nm,速度:中,间隔:1.0nm,单次扫描) 3.将两个均装有无水乙醇的1cm石英比色皿放入测量池中,进行基线扫描。 4.基线做好后,按下面的顺序进行操作:做Baseline→换样(换上待测样品置 于Sample池)→进入Analysis Method对相关的参数进行设定→Sample命名→Ready→Measure进行测量,寻找待测溶液的最大吸收波长,再在最大吸收波长处分别测定待测溶液的吸光度。
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
6种方法测定蛋白质含量 一、微量凯氏(kjeldahl)定氮法 样品与浓硫酸共热。含氮有机物即分解产生氨(消化),氨又与硫酸作用,变成硫酸氨。经强碱碱化使之分解放出氨,借蒸汽将氨蒸至酸液中,根据此酸液被中和的程度可计算得样品之氮含量。若以甘氨酸为例,其反应式如下:nh2ch2cooh+3h2so4——2co2+3so2+4h2o+nh3 (1) 2nh3+h2so4——(nh4)2so4 (2) (nh4)2so4+2naoh——2h2o+na2so4+2nh3 (3) 反应(1)、(2)在凯氏瓶内完成,反应(3)在凯氏蒸馏装置中进行。 为了加速消化,可以加入cuso4作催化剂,k2so4以提高溶液的沸点。收集氨可用硼酸溶液,滴定则用强酸。实验和计算方法这里从略。 计算所得结果为样品总氮量,如欲求得样品中蛋白含量,应将总氮量减去非蛋白 氮即得。如欲进一步求得样品中蛋白质的含量,即用样品中蛋白氮乘以6.25即得。 二、双缩脲法(biuret法) (一)实验原理 双缩脲(nh3conhconh3)是两个分子脲经180℃左右加热,放出一个分子氨后得到的产物。在强碱性溶液中,双缩脲与cuso4形成紫色络合物,称为双缩脲反应。凡具有两个酰胺基或两个直接连接的肽键,或能过一个中间碳原子相连的肽键,这类化合物都有双缩脲反应。 紫色络合物颜色的深浅与蛋白质浓度成正比,而与蛋白质分子量及氨基酸成分无关,故可用来测定蛋白质含量。测定范围为1-10mg蛋白质。干扰这一测定的物质主要有:硫酸铵、tris缓冲液和某些氨基酸等。 此法的优点是较快速,不同的蛋白质产生颜色的深浅相近,以及干扰物质少。主要的缺点是灵敏度差。因此双缩脲法常用于需要快速,但并不需要十分精确的蛋白质测定。 (二)试剂与器材 1. 试剂: (1)标准蛋白质溶液:用标准的结晶牛血清清蛋白(bsa)或标准酪蛋白,配制成10mg/ml的标准蛋白溶液,可用bsa浓度1mg/ml的a280为0.66来校正
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 【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 一、选择题(其中1~14题为单选,15~24题为多选) 1.以下四种化合物,能同时产生B吸收带、K吸收带和R吸收带的是() A. CH2CHCH O B. CH C CH O C. C O CH3 D. CH CH2 2.在下列化合物中,π→π*跃迁所需能量最大的化合物是() A. 1,3-丁二烯 B. 1,4-戊二烯 C. 1,3-环已二烯 D. 2,3-二甲基-1,3-丁二烯 3.符合朗伯特-比耳定律的有色溶液稀释时,其最大吸收峰的波长位置() A. 向短波方向移动 B. 向长波方向移动 C. 不移动,且吸光度值降低 D. 不移动,且吸光度值升高 4.双波长分光光度计与单波长分光光度计的主要区别在于() A. 光源的种类及个数 B. 单色器的个数 C. 吸收池的个数 D. 检测器的个数 5.在符合朗伯特-比尔定律的范围内,溶液的浓度、最大吸收波长、吸光度三者的关系是() A. 增加、增加、增加 B. 减小、不变、减小 C. 减小、增加、减小 D. 增加、不变、减小 6.双波长分光光度计的输出信号是() A. 样品吸收与参比吸收之差 B. 样品吸收与参比吸收之比 C. 样品在测定波长的吸收与参比波长的吸收之差 D. 样品在测定波长的吸收与参比波长的吸收之比 7.在紫外可见分光光度法测定中,使用参比溶液的作用是() A. 调节仪器透光率的零点 B. 吸收入射光中测定所需要的光波 C. 调节入射光的光强度 D. 消除试剂等非测定物质对入射光吸收的影响 8.扫描K2Cr2O7硫酸溶液的紫外-可见吸收光谱时,一般选作参比溶液的是() A. 蒸馏水 B. H2SO4溶液 C. K2Cr2O7的水溶液 D. K2Cr2O7的硫酸溶液 9.在比色法中,显色反应的显色剂选择原则错误的是() A. 显色反应产物的ε值愈大愈好 B.显色剂的ε值愈大愈好 C. 显色剂的ε值愈小愈好 D. 显色反应产物和显色剂,在同一光波下的ε值相差愈大愈好 10.某分析工作者,在光度法测定前用参比溶液调节仪器时,只调至透光率为95.0%,测得某有色溶液的透光率为35.2%,此时溶液的真正透光率为() A. 40.2% B. 37.1% C. 35.1% D. 30.2% 11.用分光光度法测定KCl中的微量I—时,可在酸性条件下,加入过量的KMnO4将I—氧化为I2,然后加入淀粉,生成I2-淀粉蓝色物质。测定时参比溶液应选择() A. 蒸馏水 B. 试剂空白 C. 含KMnO4的试样溶液 D. 不含KMnO4的试样溶液 12.常用作光度计中获得单色光的组件是() A. 光栅(或棱镜)+反射镜 B. 光栅(或棱镜)+狭缝 C. 光栅(或棱镜)+稳压器 D. 光栅(或棱镜)+准直镜 13.某物质的吸光系数与下列哪个因素有关() A. 溶液浓度 B. 测定波长 C. 仪器型号 D. 吸收池厚度 14.假定ΔT=±0.50%A=0.699 则测定结果的相对误差为() A. ±1.55% B. ±1.36% C. ±1.44% D. ±1.63% 紫外分光光度法测定未知物 1.仪器 1.1紫外分光光度计(UV-1801型);配石英比色皿(1cm)2个 1.2容量瓶(100mL):10个;容量瓶(250mL)1个 1.3吸量管(10mL、5mL):各1支 1.4移液管(20mL、25mL、50mL):各1支 2.试剂 2.1标准溶液(1mg/mL):维生素C、水杨酸、苯甲酸、山梨酸、邻二氮菲分别配成1mg/mL的标准溶液,作为储备液。 2.2未知液:浓度约为(40~60ug/mL)。(其必为给出的五种物质之一) 3.实验操作 3.1比色皿配套性检查 石英比色皿装蒸馏水,以一只比色皿为参比,在测定波长下调节透射比为100%,测定其余比色皿的透射比,其偏差应小于0.5%,可配成一套使用。 3.2未知物的定性分析 将五种标准储备液均稀释成10ug/mL的试液(配制方法由选手自定)。以蒸馏水为参比,于波长200~350nm范围内扫描五种溶液,绘制吸收曲线,根据所得到的吸收曲线对照标准谱图,确定被测物质的名称,并依据吸收曲线确定测定波长。五种标准物质溶液的吸收曲线参五种标准物质溶液的吸收曲线参五种标准物质溶液的吸收曲线参五种标准物质溶液的吸收曲线参考考考考附图附图附图附图。。。。 3.3未知物定量分析 根据未知液吸收曲线上测定波长处的吸光度,确定未知液的稀释倍数,并配制待测溶液3份,进行平行测定。 推荐方法 3.3.1维生素C含量的测定:准确吸取1mg/mL的维生素C标准储备液50.00mL,在250mL容量瓶中定容(此溶液的浓度为200ug/mL)。再分别准确移取1、2、4、6、8、10mL上述溶液,在100mL容量瓶中定容(浓度分别为2、4、8、12、16、20 ug/mL)。准确移取20.00mL维生素C未知液,在100mL容量瓶中定容,于 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。 吸光度:指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数,用来衡量光被吸收程度的一个物理量。吸光度用A表示。 透光率:透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。 吸光系数:单位浓度、单位厚度的吸光度 摩尔吸光系数:一定波长下C为1mol/L ,l为1cm时的吸光度值 百分吸光系数:一定波长下C为1%(w/v) ,l为1cm时的吸光度值 发色团:分子中能吸收紫外或可见光的结构单元,含有非键轨道和n分子轨道的电子体系,能引起π→π*跃迁和n→ π*跃迁, 助色团:一种能使生色团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团,如-OH、-NH3、-SH及一些卤族元素等。这些基团中都含有孤对电子,它们能与生色团中n电子相互作用,使π→π*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。 红移和蓝移:由于化合物结构变化(共轭、引入助色团取代基)或采用不同溶剂后,吸收峰位置向长波方向的移动,叫红移(长移);吸收峰位置向短波方向移动,叫蓝移(紫移,短移) 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,为分子光谱,属于连续的带状光谱,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。物质对不同的单色光选择吸收,具有不同的吸收能力,非单色光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。 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, 紫外分光光度法测定蛋白质含量 一、实验目的 1.学习紫外光度法测定蛋白质含量的原理; 2.掌握紫外分光光度法测蛋白质含量的实验技术。 二、实验原理 1.测蛋白质含量的方法主要有:①测参数法:折射率、相对密度、紫外吸收等;②基于化学反应:定氮法、双缩脲法、Folin―酚试剂法等。本实验采用紫外分光光度法。 2.蛋白质中的酪氨酸和色氨酸残基的苯环中含有共轭双键,因此,蛋白质具有吸收紫外光的性质,其最大吸收峰位于280nm附近(不同蛋白质略有不同)。在最大吸收波长处,吸光度与蛋白质溶液的浓度服从朗伯―比尔定律。 利用紫外吸收法测蛋白质含量的准确度较差,原因有二:①对于测定那些与标准蛋白质中酪氨酸和色氨酸含量差异较大的蛋白质,有一定误差,故该法适于测定与标准蛋白质氨基酸组成相似的蛋白质;②样品中含有的嘌呤、嘧啶等吸收紫外光的物质,会出现较大干扰。 三、仪器与试剂 TU―1901紫外可见分光光度计、标准蛋白质溶液3.00mg·mL-1、0.9%NaCl 溶液、试样蛋白质溶液。 10mL比色管、1cm石英比色皿、吸量管。 四、实验步骤 1.绘制吸收曲线 用吸量管吸取2mL3.00mg·mL-1标准蛋白质溶液于10mL比色管中,用0.9%NaCl溶液稀释至刻度,摇匀。用1cm石英比色皿,以0.9%NaCl溶液作参比溶液,在190~400nm间每隔5nm测一次吸光度Abs,记录数据并作图。 2.绘制标准曲线 用吸量管分别吸取1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL3.00mg·mL-1标准蛋白质溶液于10mL比色管中,用0.9%NaCl溶液稀释至刻度,摇匀。用1cm石英比色皿,以0.9%NaCl溶液作参比溶液,在波长280nm处分别测其吸光度,记录数据并作图。 3.样品测定 取适量浓度试样蛋白质溶液,在波长280nm处测其吸光度,重复三次。在已经得到标准曲线的情况下,为了使测量结果准确度高,待测溶液的浓度需在标准曲线的线性范围内,所以,先测定试样蛋白质原液的吸光度(1.363),估算浓度为2.0960 mg·mL-1,再将原试液稀释至5倍(即取2mL试液,用0.9%NaCl 溶液稀释至刻度,摇匀),估算浓度为0.4192 mg·mL-1,测吸光度,重复三次五、数据处理与结果分析 紫外—可见吸收光谱法习题 (一)问答 1. 试简述产生吸收光谱的原因. 2. 电子跃迁有哪几种类型?这些类型的跃迁各处于什么补偿范围? 3. 何谓助色团及生色团?试举例说明. 4. 有机化合物的紫外吸收光谱中有哪几种类型的吸收带?它们产生的原因是什么?有什么特点? 5. 在有机化合物的鉴定及结构推测上,紫外吸收光谱所提供的信息具有什么特点? 6. 举例说明紫外吸收光谱在分析上有哪些应用. 7. 紫外及可见分光光度计与可见分光光度计比较,有什么不同之处?为什么? (二) 填空题 11. 双波长分光光度计在仪器设计上通常采用______个光源, _______个单色器和_____个吸收池. 12. 某溶液用2cm吸收池测量时T=60%,则A=_______,若改用1cm和3cm吸收池则A分别为_________和_________。 13. 在分光光度计中,常因波长范围不同而选用不同的光源,下面三种光源,各适用的光区为: (1) 钨灯用于___________ (2) 氢灯用于___________ (3) 能斯特灯用于___________ 14. 紫外-可见光分光光度计所用的光源是__________和___________两种. 15. 在分光光度法中,偏离朗伯-比尔定律的仪器因素,除光源的稳定性, 检测系统的非线性 影响等因素外,主要是指下列仪器因素:1._____________________________ 2._____________________________。 (三) 选择题 16. 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。 17. 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。 实验一紫外分光光度法测定苯甲酸 一、实验目的 学习、了解紫外分光光度法原理 了解紫外分光光度计的结构和使用方法 二、实验原理 当辐射能(光)通过吸光物质时,物质的分子对辐射能选择性的吸收而得到的光谱称为分子吸收光谱。分子吸收光谱的产生与物质的分子结构、物质所在状态、溶剂和溶液的PH等因素有关。分子吸收光谱的强度与吸光物质的浓度有关。表示物质对光的吸收程度,通常采用“吸光度”这一概念来量度。 根据朗伯-比尔定律,在一定的条件下,吸光物质的吸光度A 与该物质的浓度C和液层厚度成正比。即A= LC 因此,只要选择一定的波长测定溶液的吸光度,即可求出该溶液浓度,这就是紫外-可见分光光度计的基本原理。 在碱性条件下,苯甲酸形成苯甲酸盐,对紫外光有选择性吸收,其吸收光谱的最大吸收波长为225nm。因此,采用紫外分光光度计测定苯甲酸在225nm处的吸收度就能进行定量分析。 三、仪器与主要试剂 TU-1810紫外可见分光光度计1cm石英比色皿 0.1M氢氧化钠溶液 苯甲酸(AR) 四、实验步骤 1、苯甲酸标准溶液的制备 称取苯甲酸(105℃烘干)100mg,用0.1M氢氧化钠溶液100ml溶解后,转入1000ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度.此溶液1ml含0.1mg 苯甲酸. 2、制作苯甲酸吸收曲线,选择最大吸收波长 ①移取苯甲酸标准溶液4.00ml于50ml容量瓶中,用0.01M氢氧化钠溶液定容,摇匀,此溶液1ml含苯甲酸8ug. 以氘灯为光源,用0.01M氢氧化钠溶液作为参比,改变测量波长(从210-240nm)测量8ug/ml苯甲酸的吸光度. ②以波长为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制苯甲酸的紫外吸收曲线,并找出最大的吸收波长 (是否是225nm). 3﹑样品的测定 ①取10.00ml苯甲酸样品,放入50ml容量瓶中,用0.01M氢氧化钠 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≈ 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 ※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: 紫外分光光度法检测规程 目的: 5. 程序: 5.1. 定义:紫外分光光度法是通过被测物质在紫外光区或可见光区的特定 波长处或一定波长范围内光的吸收度,对该物质进行定性和定量分析的 方法,本法在药品检验中主要用于药品的鉴别、检查和含量测定。 5.1.1. 定量分析通常选择在物质的最大吸收波长处测出吸收度,然后用对照品或百分吸收系数求算出被测物质的含量,多用于制剂的含量测定。 5.1.2. 对已知物质定性可用吸收峰波长或吸收度比值作为鉴别方法;若化合物本身在紫外光区无吸收,而杂质在紫外光区有相当强度的吸收,或在杂质的吸收峰处化合物无吸收,则可用本法作杂质检查。 5.2. 原理:物质对紫外辐射的吸收是由于分子中原子的外层电子跃迁所产 生的, 因此,紫外吸收主要决定于分子的电子结构,故紫外光谱又称电子光谱。有机化合物分子结构中如含有共轭体系、芳香环或发色基团,均可在近紫外区(200-400nm)或可见光区(400-850nm)产生吸收。通常使用的紫外分光光度计的工作波长范围为190—900nm,因此又称紫外—可见分光光度计。紫外吸收光谱为物质对紫外区辐射的能量吸收图。朗伯·比耳(lambert—Beer)定律为光的吸收定律,它是紫外分光光度法定量分析的依据,其数学表达式为: A=lg 1 =ECL T 式中:A 为吸收度 T 为透光率 E 为吸收系数 C 为溶液浓度 L 为光路长度 如溶液的浓度(C)为1%(g/ml),光路长度(L)为1cm,相应的吸收系数为百分吸收系数,以E1% 1cm 表示。若溶液的浓度(C)为摩尔浓度(mol/L),光路长度为1cm时,则相应吸收系数为摩尔吸收系数,以ε来表示。紫外可见分光光度法含量测定
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