仪器课后习题

1、仪器分析是以物质的物理组成或物理化学性质为基础，探求这些性质在分析过程中 所产生分析信号与被分析物质组成的内在关系和规律，进而对其进行定性、定量、 进行形态和机构分析的一类测定方法，由于这类方法的测定常用到各种比较贵重、 精密的分析仪器，故称为仪器分析。与化学分析相比，仪器分析具有取样量少、测 定是、速度快、灵敏、准确和自动化程度高的显著特点，常用来测定相对含量低于 1%勺微量、痕量组分，是分析化学的主要发展方向。为什么分子光谱是带状光谱？答：一个电子能级的跃迁往往叠加许多振动能级，而一个振动能级的跃迁又可 以叠加许多转动跃迁，若分子中的原子多于两个，跃迁的状态就更多样复杂，分子 发生电子能级

2、跃迁时的这种能级多重叠现象，决定分子光谱的形状一带状光谱。 何为生色团，助色团，长移，短移，浓色效应，淡色效应，向红基团和向蓝基团？答：生色团就是分子中能吸收特定波长光的原子或化学键。助色团是指与生色 团和饱和姓;相连且能吸收峰向长波方向移动，并使吸收强度增加的原子或基团，如 -OH,-NH2。长移是指某些化合物因反应引入含有未共享电子对的基团使吸收峰向长 移动的现象又叫红移。短移是指吸收峰向短波长移动的现象，又叫蓝移。浓色效应 是指使吸收强度增加的现象，又叫增色效应。淡色效应是指使吸收强度降低的现 象。向红基团是指长移或红移的基团，如-NH2、-Cl。向蓝基团是指使波长蓝移的 基团，如-CH

3、2何谓溶剂效应？为什么溶剂的极性增强时n到n *跃迁的吸收峰发生红移，而 n到 n*跃迁的吸收峰发生蓝移？答：溶剂极性的不同会引起某些化合物的吸收峰发生红移或蓝移这种作用称为溶 剂效应。在n到n *跃迁中，激发态的极性大于基态，当溶剂的极性增强时，由于 溶剂与溶质相互作用，通知的分子轨道n *能量下降幅度大于n成建轨道，因而使 n*与n间的能量差减少导致吸收峰红移。在 n到n*跃迁中，溶质分子的n电子与 极性溶剂形成氢键，降低了 n轨道的能量，n与n*轨道间的能量差增大，引起吸 收带蓝移。如何选择参比溶液，参比溶液的作用是什么？答：参比溶液的作用是在一定的入射光波长下调节 A=0,可以消除由比

4、色皿， 显色剂，溶剂和试剂对待测组分的干扰。当显色剂在测定波长下均无吸收时，用纯 溶剂作参比溶液，称为溶剂空白，若显色剂和其他试剂无吸收，而试液中共存的其 他离子又吸收，则用不加显色剂的试液为参比溶液，称为样品空白，当试剂显色剂 有吸收而试液无色时，以不加试液的试剂显色剂按照操作步骤配成参比溶液。 产生红外吸收的条件是什么？是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱？为什 么？答：1、辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所有的能量，2、辐射与物质间有相互耦合作用。对称分子无偶极矩辐射不能引起共振，无红外活性。为什么说红外光谱实质上是分子的震动-转动光谱？什么是基频吸收带？答：双原子分子通常同时具有振动

5、和转动，振动能态改变时总伴随着转动能态 的改变，产生光谱称为振动-转动光谱，其波长范围位于红外区。其频吸收带是振 动能级由基态跃迁至第一振动激发态时所产生的吸收带，基频峰最强。进行红外光谱分析时，为什么要求式样为单一组且为纯样品？为什么式样不能含有 游离水分？答：样品不纯混合物中各组分的光谱相互重叠未知混合物鉴定带来困难，水有 红外吸收，会引起严重的干扰，使样品的红外光谱失真而且会腐蚀吸收池，使透光 性变差，因此式样中不能含有游离水。原子吸收法有何特点？它与吸光度法比较有何异同？答：原子吸收法是基于式样蒸汽相中被测元素的基态原子对由光源发出的该原 子的特征窄频，辐射产生共振吸收基吸光度在一定范

6、围内与蒸汽相中被测元素的基 态原子浓度成正比，以此测定式样中该元素的含量的一种仪器分析方法，与可见光 吸光度法的原理相同。不同点在于吸光物质状态不同，原子吸收法是基于蒸汽想中 基态原子对光的吸收现象吸收的是由空心阴极灯等光源发出的悦线光，是窄频率的 现状吸收，吸收波长的半宽度只有 0.001nm所以原子吸收光谱是现状光谱，可见光 吸收光光度法则是基于溶液中分子对光的吸收，可在广泛的波长范围内产生带状吸 收光谱。原子吸收法主要有哪些干扰？怎样抑制或消除各举一例，加以说明。答：在原子吸收法中干扰效应大致有四类：光谱干扰，电离干扰，化学干扰和 物理干扰。其中光谱干扰可分为非共振线的干扰，空心阴极灯的

7、发射干套，分子光 谱吸收的干扰。化学干扰主要是待测元素不能全部原子化，抑制干扰常用的方法有 加入释放计，是氧化物还原，加入保护剂，加入缓冲剂。物理干扰是指溶剂和溶质 的物理性质发生变化引起吸光度下降的效应，主要指由于试剂和溶质的蒸发速率等 变化而造成的干扰，消除方法是尽量保持试液与标准溶液的物理性质和测定条件一 致，使谱线变宽的主要因素有哪些？它们对原子吸收法的测定有什么影响？答：引起谱线变宽的因素很多：一是原子内因性质所决定的另一则是有外界影 响引起的，谱线的变宽会影响原子吸收分析的灵敏度和准确度。1、自然变宽：量子力学指出原子的电子所处的能量和寿命不可能同时测定称为测不准原理。2、热变宽是

8、由于原子受热后在空间做无规则运动产生多普勒效应所引起的变宽。3、压力变宽和原子蒸气中的气体压力有关。谱线叠加变宽由于原子同位素原子的质量不 同，因而吸收中心频率的不同谱线叠加将是谱线变宽。吸收变宽、在空心阴极灯中 激发态原子发射出的光被阴极周围的同类原子所吸收的吸自现象会使谱线变宽。什么是正常焰，富燃焰，贫燃焰？为什么说原子吸收分析中一般不提倡使用燃烧速 度太快的燃气？答：正常焰是按化学计量配比的，富燃焰燃助比大于化学计量配比值，贫燃焰 燃助小于化学计量配比值，富燃焰具有还原性，贫焰燃的氧化性强。如果燃烧速度 大于供气速率火焰可能会在燃烧气或雾化室内燃烧，将损坏仪器甚至可能发生爆 炸。色谱分析

9、法的最大特点是什么？它是哪些类型？答：具有选择性好，分离效能高，灵敏度高，分析速度高等优点，不足之处是 对未知物不易确定性，分类：按两项状态分类，可分为气固色谱，气液色谱的气相色谱法和流动相为液体的液相色谱。按固定向的外形及性质可分为柱色谱薄层色谱 和纸色谱。按分离原理可分为吸附色谱，分配色谱，离子交换色谱，凝胶色谱。 从色谱流出曲线上通常可以获得哪些信息？答：可以获得曲线中突起的部分色谱峰，基线形态，色谱峰高，区域宽度，峰面 积，色谱峰高是峰顶点与基线之间的垂直距离，区域宽度可以衡量柱效，在相同的 色谱操作条件下获得色谱峰的区域宽度值越小，说明色谱柱的分离效能越好柱效越 局。高效液相色谱仪一

10、般可分为那几部分？试比较气相色谱和液相色谱的异同点。答：可分为四个主要的部分，高压输液系统进样系统，分离系统和检测系统。与气 相色谱比较高效液相色谱法具有以下三个方面优点，一、气相色谱法只能分析气体 和沸点较低的化合物，可分析的有机物仅占有机总数德 20%对于哪些沸点高、热 稳定性差相对分离和分析，二、气相色谱法一般都在较高温度下进行分离和测定其 应用范围受到较大的限制。气相色谱法更快更灵敏，更方便而且消费低，因此凡能 用气相色谱法分析的样品一般不用 HPLC什么为梯度洗脱，梯度洗脱有什么优点？答：梯度洗脱是指一个分析周期中，按一定的程序连续改变流动相中溶剂的组成和 配比，使样品中的各组分都能

11、在适宜的条件下得到分离。梯度洗脱可以改善峰型， 提高柱效减少分析时间，使强保留成分不易残留在柱上，从而保持柱子的良好性 能，但梯度洗脱会引起基线飘移，有时重现性差，故需严格控制梯度洗脱的实验条 件。化学键合相有什么优点？答：化学键合相有一下优点：1、固定相不易流失柱的稳定性和寿命较高， 2、耐受 各种溶剂，可用于梯度洗脱，3、表面较为均一没有液抗，传至快，柱效高， 4、能 结合不同基因以改变其选择性，是 HPLC®为理想的固定相。何谓正相色谱和反相色谱？答：正相色谱法的流动相极性小于固定相，在正相色谱中，固定相是极性填料，而 流动相是非极性或弱极性的溶剂。反相色谱法的流动相极性大于固

12、定相，极性大的 组分先流出色谱柱，极性小者后流出，适用于分析非极性化合物。对固定液和担体的基本要求是什么？如何选择固定液？答：理想的担体应是能牢固地保留固定液并使其呈均匀薄膜状的无活性物质，有足 够大的表面积，良好空隙，能均匀地分布，表面积呈化学惰性，没有吸附性，不能 与被测物反应，形状规则，粒度均匀，机械强侵润星和热稳定性好。固定液的要 求：选择性好，热稳定性好，化学稳定性好，对式样各组分适当的溶解能力，凝固 点低，以便在载体表面能均匀分布，选择按相似相容原则来选择，对非极性和极性 的混合物选用极性，分离形成氢键的试样选用极性或氢键固定液，对复杂难分离物 可选用两种以上固定液，色谱分析法的最

13、大特点是什么？它是哪些类型？答：具有选择性好，分离效能高，灵敏度高，分析速度高等优点，不足之处是对未 知物不易确定性，分类：按两项状态分类，可分为气固色谱，气液色谱的气相色谱 法和流动相为液体的液相色谱。按固定向的外形及性质可分为柱色谱薄层色谱和纸 色谱。按分离原理可分为吸附色谱，分配色谱，离子交换色谱，凝胶色谱。简述气象色谱仪的分离原理和流程？答：气相色谱法是一种以气体为流动相的柱色谱法，根据所用固定相状态的不同可 分为气-固色谱和气-液色谱，气-固色谱仪 多孔性固体为固定相，分离的对象主要 是一些永久性的气体和低沸点的化合物，气-液色谱的固定相将高沸点的有机物涂 在惰性担体上由于有很多种固定液可供选择，因此气 -液色谱选择性较好应用广 泛。气象色谱的流动相为惰性气体，气-固色谱法中以表面积答且