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四川大學(xué)華東理工大學(xué)分析化學(xué)第六版課后答案.pdf 免費(fèi)下載
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1目錄2誤差及分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理思考題1習(xí)題33滴定分析思考題7習(xí)題94酸堿滴定法思考題4114習(xí)題4117思考題4225習(xí)題4228思考題4331習(xí)題43375配位滴定法思考題47習(xí)題516氧化還原滴定法思考題56習(xí)題617重量分析和沉淀滴定法思考題76習(xí)題808電位分析法思考題87習(xí)題919吸光光度法思考題982習(xí)題10111氣相色譜分析法(附高效液相色譜分析法)思考題109習(xí)題12313分析化學(xué)中的分離與富集方法思考題129習(xí)題13414分析的一般步驟思考題137樣卷1139樣卷1答案145樣卷2148樣卷2答案154第二章誤差及分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理思考題正確理解準(zhǔn)確度和精密度,誤差和偏差的概念。答準(zhǔn)確度是測(cè)定平均值與真值接近的程度,常用誤差大小來(lái)表示,誤差越小,準(zhǔn)確度越高。精密度是指在確定條件下,將測(cè)試方法實(shí)施多次,所得結(jié)果之間的一致程度。精密度的大小常用偏差來(lái)表示。誤差是指測(cè)定值與真值之差,其大小可用絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差來(lái)表示。偏差是指?jìng)€(gè)別測(cè)定結(jié)果與幾次測(cè)定結(jié)果的平均值之間的差別,其大小可用絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差表示,也可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。下列情況分別引起什么誤差如果是系統(tǒng)誤差,應(yīng)如何消除(1)砝碼被腐蝕;(2)天平兩臂不等長(zhǎng);(3)容量瓶和吸管不配套;(4)重量分析中雜質(zhì)被共沉淀;3(5)天平稱量時(shí)最后一位讀數(shù)估計(jì)不準(zhǔn);(6)以含量為99的鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物標(biāo)定堿溶液。答(1)引起系統(tǒng)誤差,校正砝碼;(2)引起系統(tǒng)誤差,校正儀器;(3)引起系統(tǒng)誤差,校正儀器;(4)引起系統(tǒng)誤差,做對(duì)照試驗(yàn);(5)引起偶然誤差;(6)引起系統(tǒng)誤差,做對(duì)照試驗(yàn)或提純?cè)噭S脴?biāo)準(zhǔn)偏差和算術(shù)平均偏差表示結(jié)果,哪一種更合理答用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示更合理。因?yàn)閷未螠y(cè)定值的偏差平方后,能將較大的偏差顯著地表現(xiàn)出來(lái)。如何減少偶然誤差如何減少系統(tǒng)誤差答在一定測(cè)定次數(shù)范圍內(nèi),適當(dāng)增加測(cè)定次數(shù),可以減少偶然誤差。針對(duì)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因不同,可采用選擇標(biāo)準(zhǔn)方法、進(jìn)行試劑的提純和使用校正值等辦法加以消除。如選擇一種標(biāo)準(zhǔn)方法與所采用的方法作對(duì)照試驗(yàn)或選擇與試樣組成接近的標(biāo)準(zhǔn)試樣做對(duì)照試驗(yàn),找出校正值加以校正。對(duì)試劑或?qū)嶒?yàn)用水是否帶入被測(cè)成分,或所含雜質(zhì)是否有干擾,可通過(guò)空白試驗(yàn)扣除空白值加以校正。某鐵礦石中含鐵3916,若甲分析得結(jié)果為3912,3915和3918,乙分析得3919,3924和3928。試比較甲、乙兩人分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。解計(jì)算結(jié)果如下表所示XEXDS甲3915001002003乙3924008003005由絕對(duì)誤差E可以看出,甲的準(zhǔn)確度高,由平均偏差D和標(biāo)準(zhǔn)偏差S可以看出,甲的精密度比乙高。所以甲的測(cè)定結(jié)果比乙好。甲、乙兩人同時(shí)分析一礦物中的含硫量。每次取樣35G,分析結(jié)果分別報(bào)告為甲0042,0041乙004199,004201哪一份報(bào)告是合理的為什么答甲的報(bào)告是合理的。因?yàn)槿訒r(shí)稱量結(jié)果為2位有效數(shù)字,結(jié)果最多保留2位有效數(shù)字。甲的分析結(jié)果是2位有效數(shù)字,正確地反映了測(cè)量的精確程度;乙的分析結(jié)果保留了4位有效數(shù)字,人為地夸大了測(cè)量的精確程度,不合理。4第二章習(xí)題已知分析天平能稱準(zhǔn)至01MG,要使試樣的稱量誤差不大于01,則至少要稱取試樣多少克解設(shè)至少稱取試樣M克,由稱量所引起的最大誤差為02MG,則10010203M01M02G答至少要稱取試樣02G。某試樣經(jīng)分析測(cè)得含錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)()為4124,4127,4123,4126。求分析結(jié)果的平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)。解42641234127412441X4125各次測(cè)量偏差分別是D1001D2002D3002D4001D40100200200101NDINI0015140100200200101222212NDINIS0018CVXS100254101801000044某礦石中鎢的質(zhì)量分?jǐn)?shù)()測(cè)定結(jié)果為2039,2041,2043。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差S及置信度為95時(shí)的置信區(qū)間。解X34320412039202041S1302002022002查表知,置信度為95,N3時(shí),T43033020303441202041005水中CL含量,經(jīng)6次測(cè)定,求得其平均值為352MGL1,S07MGL1,計(jì)算置信度為90時(shí)平均值的置信區(qū)間。解查表得,置信度為90,N6時(shí),T2015NTSX3526700152MG/L35206MG/L用Q檢驗(yàn)法,判斷下列數(shù)據(jù)中,有無(wú)舍去置信度選為90。(1)2426,2450,2473,2463;(2)6400,6416,6222,6408;(3)3150,3168,3154,31825解(1)將數(shù)據(jù)按升序排列2426,2450,2463,2473可疑值為2426Q計(jì)算112XXXXN2624732426245024051查表得N4時(shí),Q090076Q計(jì)算Q090表故2426應(yīng)予保留。(2)將數(shù)據(jù)按升序排列6222,6400,6408,6416可疑值為6222Q計(jì)算112XXXXN2226416622264006092Q計(jì)算Q090表故6222應(yīng)舍去(3)將數(shù)據(jù)按升序排列3150,3154,3168,3182可疑值為3182Q計(jì)算11XXXXNNN5031823168318231044Q計(jì)算Q090表故3182應(yīng)予保留。測(cè)定試樣中P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)(),數(shù)據(jù)如下844,832,845,852,869,838用GRUBBS法及Q檢驗(yàn)法對(duì)可疑數(shù)據(jù)決定取舍,求平均值、平均偏差D、標(biāo)準(zhǔn)偏差S和置信度選90及99的平均值的置信范圍。解將測(cè)定值由小到大排列832,838,844,845,852,869可疑值為XN(1)用GRUBBS法決定取舍869為可疑值由原始數(shù)據(jù)求得X847S013G計(jì)算SXXN130478698169查表23,置信度選95,N6時(shí),G表182G計(jì)算G表,故869應(yīng)予保留。(2)用Q值檢驗(yàn)法Q計(jì)算11XXXXNNN328698528698046查表24,N6時(shí),Q090056Q計(jì)算Q表故869應(yīng)予保留。兩種判斷方法所得結(jié)論一致。(3)6388698528458328448X8476090220050020150030D009S16090220050020150030222222013(4)查表22,置信度為90,N6時(shí),T2015因此(84761300152)(847011)同理,對(duì)于置信度為99,可得6(84761300324)(847021)有一標(biāo)樣,其標(biāo)準(zhǔn)值為0123,今用一新方法測(cè)定,得四次數(shù)據(jù)如下()0112,0118,0115和0119,判斷新方法是否存在系統(tǒng)誤差。(置信度選95)解使用計(jì)算器的統(tǒng)計(jì)功能求得X0116S00032TNSX40032012301160438查表22得,T095,N4318T計(jì)算T表說(shuō)明新方法存在系統(tǒng)誤差,結(jié)果偏低。用兩種不同方法測(cè)得數(shù)據(jù)如下方法N16X17126S1013方法N29X27138S2011判斷兩種方法間有無(wú)顯著性差異解F計(jì)算22小大SS22110130)()(140查表25,F(xiàn)值為369F計(jì)算F表說(shuō)明兩組的方差無(wú)顯著性差異進(jìn)一步用T公式計(jì)算T212121NNNNSXX合S合21121222211NNSNSN296110191301622012T969612038712671190查表22,F(xiàn)N1N2269213,置信度95,T表220T計(jì)算T表故兩種方法間無(wú)顯著性差異用兩種方法測(cè)定鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)()方法數(shù)據(jù)為408,403,394,390,396,399方法數(shù)據(jù)為398,392,390,397,394判斷兩種方法的精密度是否有顯著差別。解使用計(jì)算器的統(tǒng)計(jì)功能SI0065SII0033F22小大SS2203300650388查表25,F(xiàn)值為626F計(jì)算F表答兩種方法的精密度沒(méi)有顯著差別10下列數(shù)據(jù)中包含幾位有效數(shù)字7(1)00251(2)02180(3)18105(4)PH250答13位24位32位42位11按有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則,計(jì)算下列各式(1)218708549610500326000814;(2)5138/(8709009460);(3)6136005164062508279(4)688103310161051;解(1)原式1868000009600002651868(2)原式6236(3)原式7052(4)原式17105第三章滴定分析思考題1什么叫滴定分析它的主要分析方法有哪些答使用滴定管將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液即標(biāo)準(zhǔn)溶液,滴加到待測(cè)物溶液中,直到待測(cè)物組分恰好完全反應(yīng),即加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量與待測(cè)組分的物質(zhì)的量符合反應(yīng)式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系,然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積,算出待測(cè)組分的含量,這一類分析方法統(tǒng)稱為滴定分析法。按照所利用的化學(xué)反應(yīng)不同,滴定分析法一般可分成酸堿滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化還原滴定法等分析方式。2能用于滴定分析的化學(xué)反應(yīng)必須符合哪些條件答化學(xué)反應(yīng)很多,但是適用于滴定分析法的化學(xué)反應(yīng)必須具備下列條件()反應(yīng)定量地完成,即反應(yīng)按一定的反應(yīng)式進(jìn)行,無(wú)副反應(yīng)發(fā)生,而且進(jìn)行完全(999),這是定量計(jì)算的基礎(chǔ)。()反應(yīng)速率要快。對(duì)于速率慢的反應(yīng),應(yīng)采取適當(dāng)措施提高其反應(yīng)速率。()能用較簡(jiǎn)便的方法確定滴定終點(diǎn)。凡是能滿足上述要求的反應(yīng),都可以用于直接滴定法中,即用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定被測(cè)物質(zhì)。3什么是化學(xué)計(jì)量點(diǎn)什么是終點(diǎn)答滴加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)組分恰好反應(yīng)完全的這一點(diǎn),稱為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。在待測(cè)溶液中加入指示劑,當(dāng)指示劑變色時(shí)停止滴定,這一點(diǎn)稱為滴定終點(diǎn)。4下列物質(zhì)中哪些可以用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液哪些只能用間接法配制H2SO4,KOH,8KMNO4,K2CR2O7,KIO3,NA2S2O35H2O答K2CR2O7,KIO3可以用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,其余只能用間接法配制。5表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的方法有幾種各有何優(yōu)缺點(diǎn)答常用的表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的方法有物質(zhì)的量濃度和滴定度兩種。(1)物質(zhì)的量濃度(簡(jiǎn)稱濃度)是指單位體積溶液所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量,即CVN在使用濃度時(shí),必須指明基本單元。2滴定度是指與每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)谋粶y(cè)組分的質(zhì)量,用被測(cè)物滴定劑表示特別適用于對(duì)大批試樣測(cè)定其中同一組分的含量。有時(shí)滴定度也可以用每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量來(lái)表示,如2IT001468G/ML這種表示方法應(yīng)用不廣泛。6基準(zhǔn)物條件之一是要具有較大的摩爾質(zhì)量,對(duì)這個(gè)條件如何理解答作為基準(zhǔn)物,除了必須滿足以直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)應(yīng)具備的三個(gè)條件外,最好還應(yīng)具備較大的摩爾質(zhì)量,這主要是為了降低稱量誤差,提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。7若將H2C2O42H2O基準(zhǔn)物長(zhǎng)期放在硅膠的干燥器中,當(dāng)用它標(biāo)定NAOH溶液的濃度時(shí),結(jié)果是偏低還是偏高答偏低。因?yàn)镠2C2O42H2O失去了部分結(jié)晶水,用它作基準(zhǔn)物時(shí),消耗NAOH溶液的體積偏大,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果CNAOH偏低。8什么叫滴定度滴定度與物質(zhì)的量濃度如何換算試舉例說(shuō)明。答滴定度是指與每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)谋粶y(cè)組分的質(zhì)量,用T被測(cè)物/滴定劑表示,如TFE/KMNO40005682G/ML,即表示1MLKMNO4溶液相當(dāng)于0005682克鐵。滴定度與物質(zhì)的量濃度之間的換算關(guān)系為T(mén)A/BBACBMA103例如用NAOH滴定H2C2O4的反應(yīng)為H2C2O42NAOHNA2C2O42H2O則滴定度為NAOHOCHT/42242221OCHNAOHMC103第三章習(xí)題1已知濃硝酸的相對(duì)密度142,其中含HNO3約為70,求其濃度。如欲配制1L025MOLL1HNO3溶液,應(yīng)取這種濃硝酸多少毫升解1CVN331070421VMVHNO31001637042116MOL/L2設(shè)應(yīng)取濃硝酸XML,則025100016XX16ML答HNO3濃度為16MOL/L,應(yīng)取這種濃硝酸16ML2已知濃硫酸的相對(duì)密度為184,其中H2SO4含量約為96。如欲配制1L020MOLL1H2SO4溶液,應(yīng)取這種濃硫酸多少毫升解設(shè)應(yīng)取這種濃硫酸VML,根據(jù)稀釋前后所含H2SO4的質(zhì)量相等,則184V9610209808V11ML93有一NAOH溶液,其濃度為05450MOLL1,取該溶液1000ML,需加水多少毫升方能配成05000MOLL1的溶液解設(shè)需加水XML,則054501000050001000XX500000100545001000900ML4欲配制02500MOLL1HCL溶液,現(xiàn)有02120MOLL1HCL溶液1000ML,應(yīng)加入1121MOLL1HCL溶液多少毫升解設(shè)應(yīng)加入1121MOLL1HCL溶液XML,則025001000X0212010001121X112102500X02500021201000X4363ML5中和下列酸溶液,需要多少毫升02150MOLL1NAOH溶液(1)2253ML01250MOLL1H2SO4溶液(2)2052ML02040MOLL1HCL溶液解(1)2NAOHH2SO4NA2SO42H2O422SOHNAOHNNVNAOHNAOHSOHSOHCVC424222150012500532222620ML(2)NAOHHCLNACLH2ONNAOHNHCL,則VNAOHNAOHHCLHCLCVC215002205204001947ML6假如有一鄰苯二甲酸氫鉀試樣,其中鄰苯二甲酸氫鉀含量約為90,余為不與堿作用的雜質(zhì),今用酸堿滴定法測(cè)定其含量。若采用濃度為1000MOLL1的NAOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定之,欲控制滴定時(shí)堿溶液體積在25ML左右,則(1)需稱取上述試樣多少克(2)以濃度為00100MOLL1的堿溶液代替1000MOLL1的堿溶液滴定,重復(fù)上述計(jì)算。(3)通過(guò)上述(1)(2)計(jì)算結(jié)果,說(shuō)明為什么在滴定分析中常采用的滴定劑濃度為0102MOLL1。解滴定反應(yīng)為KHC8H4O4NAOHNAKC8H4O4H2O448OHKHCNAOHNN則448448OHKHCNAOHNAOHOHKHCMVCMM試樣90448OHKHCM90448OHKHCNAOHNAOHMVC(1)當(dāng)CNAOH1000MOLL1時(shí)M試樣90220410250001357G(2)當(dāng)CNAOH00100MOLL1時(shí)M試樣90220410250100030057G(3)上述計(jì)算結(jié)果說(shuō)明,在滴定分析中,如果滴定劑濃度過(guò)高(如1MOLL1),消耗試樣10量較多,浪費(fèi)藥品。如果滴定劑濃度過(guò)低(如001MOLL1),則稱樣量較小,會(huì)使相對(duì)誤差增大。所以通常采用的滴定劑濃度為0102MOLL17計(jì)算下列溶液滴定度,以GML1表示()以02015MOLL1HCL溶液,用來(lái)測(cè)定NA2CO3,NH3()以01896MOLL1NAOH溶液,用來(lái)測(cè)定HNO3,CH3COOH解(1)化學(xué)反應(yīng)為NA2CO32HCL2NACLH2CO3NH3HCLNH4CL根據(jù)TA/BBACBMA103則有HCLCONAT/323211032CONAHCLMC210201510599103001068G/MLHCLNHT/33NHHCLMC1030201517031030003432G/ML2化學(xué)反應(yīng)為HNO3NAOHNANO3H2OCH3COOHNAOHCH3COONAH2ONAOHHNOT/33HNONAOHMC103018966301103001195G/MLNAOHCOOHCHT/3COOHCHNAOHMC3103018966004103001138G/ML8計(jì)算001135MOLL1HCL溶液對(duì)CAO的滴定度。解HCL與CAO的反應(yīng)CAO2HCLCACL2H2OTCAO/HCL21CHCLMCAO10321001135560810300003183G/ML9已知高錳酸鉀溶液濃度為1/005005043MLGTKMNOCACO,求此高錳酸鉀溶液的濃度及它對(duì)鐵的滴定度。解(1)CACO3HCL稀2CA242OCCAC2O442SOH稀過(guò)濾,洗滌C2O425C2O422MNO416H2MN210CO28H2O因?yàn)?MOLCACO3相當(dāng)于1MOLC2O42所以3CACON242OCN254KMNON3344/31025CACOKMNOKMNOCACOMCTCKMNO4334/31052CACOKMNOCACOMT09100510005005023002000MOL/L2KMNO4與FE2的反應(yīng)為5FE2MNO48H5FE3MN24H2O則3/10544FEKMNOKMNOFEMCT5002000558451030005584G/ML1110將300ML0150MOLL1HCL溶液和200ML0150MOLL1BAOH2溶液相混合,所得溶液是酸性,中性,還是堿性計(jì)算過(guò)量反應(yīng)物的濃度。解BAOH22HCLBACL22H2OHCLOHBANN212已知NHCL300015010331015000202OHBAN顯然,混合液中HCLOHBANN212即BAOH2過(guò)量,所得溶液呈堿性。C2OHBA總VNNHCLOHBA2123321310030020100301500100201500)(00150MOL/L11滴定01560G草酸的試樣,用去01011MOLL1NAOH2260ML求草酸試樣中H2C2O42H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解滴定反應(yīng)為H2C2O42NAOHNA2C2O42H2ONAOHOCHNN21422OHOCW24222HSOHOCHMM22422SOHOCHNAOHNAOHMMVC224222115600207126106022101103923212分析不純CACO3(其中不含干擾物質(zhì))時(shí),稱取試樣03000G,加入濃度為02500MOLL1的HCL標(biāo)準(zhǔn)溶液2500ML。煮沸除去CO2,用濃度為02012MOLL1的NAOH溶液返滴過(guò)量酸,消耗了584ML。計(jì)算試樣中CACO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解主要反應(yīng)為CACO32HCLCACL2H2OCO2HCLCACONN213HCLNAOHNACLH2ONAOHHCLNN與CACO3作用的HCL的物質(zhì)的量應(yīng)為加入的HCL的總的物質(zhì)的量減去與NAOH作用的HCL的物質(zhì)的量,則有21213NAOHNAOHHCLHCLHCLCACOVCVCNNWSCACOMM3SCACONAOHNAOHHCLHCLMMVCVC321300002091001084520120002525000308466846613在500ML溶液中,含有921克K4FECN6。計(jì)算該溶液的濃度及在以下反應(yīng)中對(duì)ZN2的滴定度3ZN22FECN642KK2ZN3FECN6212解C64CNFEKMVM31050034368219005001MOL/L由化學(xué)反應(yīng)式,得T64/CNFEKZN23C64CNFEKMZN1032300500165391030004905G/ML14相對(duì)密度為101的含300的H2O2溶液250ML,與C45/1KMNO0200MOLL1的KMNO4溶液完全作用,需此濃度的KMNO4溶液多少毫升已知滴定反應(yīng)為5H2O22MNO46H2MN25O28H2O解分別選51KMNO4和21H2O2作基本單元達(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),兩反應(yīng)物的物質(zhì)的量相等,即222122445/1OHOHKMNOKMNOMMVC42221224KMNOOHOHVMMKMNOV20000035020112023400223L223ML第四章思考題思考題411質(zhì)子理論和電離理論的最主要不同點(diǎn)是什么答質(zhì)子理論和電離理論對(duì)酸堿的定義不同;電離理論只適用于水溶液,不適用于非水溶液,而質(zhì)子理論適用于水溶液和非水溶液。2寫(xiě)出下列酸的共軛堿H2PO4,NH4,HPO42,HCO3,H2O,苯酚。答HPO42,NH3,PO43,CO32,OH,C6H5O3寫(xiě)出下列堿的共軛酸H2PO4,HC2O4,HPO42,HCO3,H2O,C2H5OH。答H3PO4,H2C2O4,H2PO4,H2CO3,H3O,C2H5OH24從下列物質(zhì)中,找出共軛酸堿對(duì)HOAC,NH4,F(xiàn),CH26N4H,H2PO4,CN,OAC,HCO3,H3PO4,CH26N4,NH3,HCN,HF,CO3答HOACOAC,NH4NH3,F(xiàn)HF,CH26N4HCH26N4,H2PO4H3PO4,CNHCN,,HCO3CO35上題的各種共軛酸和共軛堿中,哪個(gè)是最強(qiáng)的酸哪個(gè)是最強(qiáng)的堿試按強(qiáng)弱順序把它們排列起來(lái)。答H3PO4HFHOACCH26N4HH2PO4HCNNH4HCO3CO32NH3CNCH26N4OACF6寫(xiě)出下列物質(zhì)在水溶液中的質(zhì)子條件1NH3H2O2NAHCO3;3NA2CO3。答NH3H2OHNH4OH13NAHCO3HH2CO3CO3OHNA2CO3HCO3H2H2CO3OH7寫(xiě)出下列物質(zhì)在水溶液中的質(zhì)子條件1NH4HCO3;2NH42HPO4;3NH4H2PO4。答NH4HCO3HH2CO3NH3CO32OHNH42HPO4HH2PO42H3PO4NH3PO43OHNH4H2PO4HH3PO4NH32PO43OHHPO427欲配制PH為3左右的緩沖溶液,應(yīng)選下列何種酸及其共軛堿括號(hào)內(nèi)為PKAHOAC474,甲酸374,一氯乙酸286,二氯乙酸130,苯酚995。答由PHPKA可知,應(yīng)選C2HCLCOOHC2HCLCOO配制PH為3左右的緩沖溶液。8下列各種溶液PH是7,7還是615以SCE作正極,氟離子選擇性電極作負(fù)極,放入100103MOLL的氟離子溶液中,測(cè)得E0159V。換用含氟離子試液,測(cè)得E0212V。計(jì)算試液中氟離子濃度。解0159K0059LG1001030212K0059LGFF10103/10(01590212)/0059126104MOLL16有一氟離子選擇性電極,KF,OH010,當(dāng)F10102MOLL1時(shí),能允許的OH為多大(設(shè)允許測(cè)定誤差為5)解5010OH/10102OH50103MOLL117在25時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定CU2濃度,于100ML銅鹽溶液中添加01MOLL1CUNO32溶液1ML,電動(dòng)勢(shì)增加4MV。求原溶液的總銅離子濃度。解000420590LG1CX100/1071CX110100/1005902004027103MOLL1。18用鈣離子選擇性電極和SCE置于100MLCA2試液中,測(cè)得電位為0415V。加入2ML濃度為0218MOLL1的CA2標(biāo)準(zhǔn)溶液后,測(cè)得電位為0430V。計(jì)算CA2的濃度。解CXC(10E/S1)1CCA2100221801102/0590415043001196103MOLL119下列體系電位滴定至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)的電池電動(dòng)勢(shì)(用SCE作負(fù)極)為多少(A)在1MOLL1HCL介質(zhì)中,用CE4滴定SN2(B)在1MOLL1H2SO4介質(zhì)中,用FE3滴定U(C)在1MOLL1H2SO4介質(zhì)中,用CE4滴定VO2。解(A)E31402281024380276V(B)E34102680024380256VCE2001441024380976V20下列是用01000MOLL1NAOH溶液電位滴定某弱酸試液10ML弱酸10ML1MOLL1NANO380ML水的數(shù)據(jù)NAOH滴入量V/MLPHNAOH滴入量V/MLPHNAOH滴入量V/MLPH0001002003004005002903013153343573806007008008408608804034344815255616209009209409609801000680910980101510411071A繪制PHV滴定曲線及PH/VV曲線,并求VEP。(B用二階微商法計(jì)算VEP,并與(A的結(jié)果比較。(C計(jì)算弱酸的濃度。(D化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的PH值應(yīng)是多少解(A)作圖如下72PHV曲線0246810120123456789101112V/MLPH由PHV滴定曲線圖可知VEP910ML。PH/VV數(shù)值如下表PH/VV/MLPH/VV/ML0110140190230230230310470001002003004005006007008001118285301153517513158408608809009209409609801000由PH/VV曲線圖可知VEP910ML。(B)對(duì)于900ML2E/2V90810903511425對(duì)于920ML2E/2V1093095115340VEP9000240542542910MLPH/VV曲線024681012140123456789101112V/MLPH/V73CCHA1010910000009100MOLL1DPHEQ68280610979521用氟離子選擇電極作負(fù)極SCE作正極,取不同體積的含F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)溶液(CF20104MOLL1),加入一定的TISAB,稀釋至100ML,進(jìn)行電位法測(cè)定,測(cè)得數(shù)據(jù)如下F標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V/ML000050100200300400500測(cè)得電池電動(dòng)勢(shì)E/MV400391382365340330314取試液20ML,在相同條件下測(cè)定,E359MV。(A)繪制ELGCF工作曲線。(B)計(jì)算試液中F的濃度。解(A)計(jì)算得LGC605754525150;作圖如下42040038036034032030048515457663LGCE/MV(B由工作曲線可以查得,當(dāng)E359MV時(shí),LGC535試液中CF10535100/2022105MOLL174757677787980818283848586第十章87第十一章氣相色譜分析法附高效液相色譜分析法思考題1試按流動(dòng)相和固定相的不同將色譜分析分類。答按流動(dòng)相分類以氣體作為流動(dòng)相的色譜法稱為氣相色譜;以液體作為流動(dòng)相的色譜法稱為液相色譜。按固定相分類;固定相既可以是固體也可以是栽附在固體物質(zhì)擔(dān)體上的液體又稱為固定液,所以按所使用的固定相和流動(dòng)相的不同,色譜法可以分為下面幾類氣相色譜氣固色譜流動(dòng)相為氣體,固定相為固體吸附劑。氣液色譜流動(dòng)相為氣體,固定相為液體(涂在擔(dān)體上或毛細(xì)管壁上)。液相色譜液固色譜流動(dòng)相為液體,固定相為固體吸附劑。液液色譜流動(dòng)相為液體,固定相為液體(涂在擔(dān)體上)。2簡(jiǎn)單說(shuō)明氣相色譜分析的優(yōu)缺點(diǎn)。答優(yōu)點(diǎn)1分離效能高。能分離、分析很復(fù)雜的混合物或性質(zhì)極近似的物質(zhì)如同系物、異構(gòu)體等,這是氣相色譜分析法突出的優(yōu)點(diǎn)。(2)靈敏度高。利用高靈敏度的檢測(cè)器,可以檢測(cè)出10111013G的物質(zhì)常用來(lái)分析痕量組分。(3)分析速度快。在幾分鐘或十幾分鐘內(nèi),即可完成很復(fù)雜的試樣分析。4應(yīng)用范圍廣。分析對(duì)象是在柱溫條件下能汽化的有機(jī)或無(wú)機(jī)的試樣。缺點(diǎn)不適用于沸點(diǎn)高于450的難揮發(fā)物質(zhì)和熱不穩(wěn)定物質(zhì)的分析。3簡(jiǎn)單說(shuō)明氣相色譜分析的流程。答氣相色譜分析是在氣相色譜儀上進(jìn)行的。氣相色譜儀由五個(gè)部分組成1載氣系統(tǒng)包括氣源、氣體凈化、氣體流速的控制和測(cè)量;2進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣器、汽化室;3色譜柱;4檢測(cè)器;5記錄系統(tǒng)包括放大器、記錄儀,有的還帶有數(shù)據(jù)處理裝置。將試樣用注射器氣體試樣也可用六通閥由進(jìn)樣口定量注入進(jìn)樣系統(tǒng),在氣化室經(jīng)瞬間汽化后,由載氣帶入色譜柱中進(jìn)行分離,分離后的各個(gè)組分隨載氣先后進(jìn)入檢測(cè)器,檢測(cè)器將組分及其濃度隨時(shí)間的變化量轉(zhuǎn)變?yōu)橐诇y(cè)量的電信號(hào)電壓或電流,通過(guò)自動(dòng)記錄儀記錄下信號(hào)隨時(shí)間的變化量,從而獲得一組峰形曲線。一般情況下每個(gè)色譜峰代表試樣中的一個(gè)組分。由峰高或峰面積定量。4試述氣固色譜和氣液色譜的分離原理,并對(duì)它們進(jìn)行簡(jiǎn)單的對(duì)比。88答氣固色譜的固定相是多孔性的固體吸附劑,氣固色譜是根據(jù)固體吸附劑對(duì)試樣中各組分的吸附能力的不同來(lái)達(dá)到分離的目的。當(dāng)試樣氣體由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱,與固定相接觸時(shí),隨著載氣的移動(dòng),樣品在固定相上進(jìn)行反復(fù)的吸附、脫附,由于試樣中各組分在固定相上的吸附能力不同,最終達(dá)到分離的目的。氣液色譜的固定相是由擔(dān)體用來(lái)支持固定液的、惰性的多孔性固體物質(zhì)表面涂固定液高沸點(diǎn)的有機(jī)物所組成。氣液色譜主要是基于固定液對(duì)試樣中各組分的溶解度的不同來(lái)達(dá)到分離的目的。當(dāng)試樣氣體由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱,與固定液接觸時(shí),隨著載氣的移動(dòng),樣品在固定液上進(jìn)行反復(fù)的溶解、揮發(fā),由于試樣中各組分在固定相上的溶解能力不同,最終達(dá)到分離的目的。5為什么氣相色譜分析可以達(dá)到很高的分離效能試討論之。答氣相色譜分析是基于固定相對(duì)試樣中各組分的吸附能力或溶解度的不同達(dá)到分離的目的。試樣氣體由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱,與固定相接觸時(shí),很快被固定相溶解或吸附,隨著載氣的不斷通入,被溶解或吸附的組分又從固定相中揮發(fā)或脫附下來(lái),揮發(fā)或脫附下來(lái)的組分隨著載氣向前移動(dòng)時(shí),又再次被固定相溶解或吸附。隨著載氣的流動(dòng),溶解、揮發(fā)或吸附、脫附過(guò)程在色譜柱中反復(fù)進(jìn)行,由于組分性質(zhì)的差異,固定相對(duì)它們的溶解或吸附的能力也不同,易被溶解或吸附的組分,揮發(fā)或脫附較難,隨載氣移動(dòng)的速度慢,在柱停留的時(shí)間長(zhǎng);反之,不易被溶解或吸附的組分隨載氣移動(dòng)的速度快,在柱內(nèi)停留的時(shí)間短;經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間間隔一定柱長(zhǎng)后性質(zhì)不同的組分便彼此分離。色譜柱相當(dāng)于一個(gè)分餾塔,柱內(nèi)有若干個(gè)想象的塔板,在每個(gè)塔板高度間隔內(nèi),被分離組分在氣液兩相間達(dá)成分配平衡,經(jīng)過(guò)若干次的分配平衡后,分配系數(shù)小即揮發(fā)度大的組分首先由柱內(nèi)逸出。由于色譜柱的塔板數(shù)很多,通常為幾千個(gè)以上,致使分配系數(shù)僅有微小差異的組分也能得到很好的分離,所以氣相色譜有很高的分離效能。6氣液色譜固定相由哪些部分組成它們各起什么作用答氣液色譜固定相由擔(dān)體和固定液兩部分組成,將固定液涂漬在擔(dān)體上組成為固定相。固定液為揮發(fā)性小,熱穩(wěn)定性好的高沸點(diǎn)有機(jī)化合物,在色譜分離操作溫度下它是液體,固定液起分離的作用。擔(dān)體是承載固定液的載體。7“擔(dān)體是一種惰性支持劑,用以承擔(dān)固定液,對(duì)分離完全不起作用”這種表述是否正確試討論之。答不正確。因?yàn)椴煌膿?dān)體表面孔徑大小不一樣,表面積也不一樣,對(duì)于不同極性的樣品有不同的分離效率。并且由于擔(dān)體表面往往有吸附中心,會(huì)使固定液涂布不均勻,分離極性組分時(shí)會(huì)吸附這些組分,而使色譜峰拖尾,影響分離。因此分析極性試樣用的擔(dān)體應(yīng)進(jìn)行處理,以除去其表面的吸附中心,使之“鈍化”。處理方法有酸洗、堿洗、硅烷化處理、釉化處理等。8簡(jiǎn)單說(shuō)明兩種評(píng)價(jià)固定液的辦法。你認(rèn)為哪一種評(píng)價(jià)方法比較合理試討論之。89答氣相色譜主要是依據(jù)樣品在固定相中溶解或吸附能力的不同使之分離的。不同的樣品具有不同的極性,為了使樣品很好的分離,一定要根據(jù)樣品的極性選擇具有相同或相似極性的固定液,固定液的極性通常用以下兩種方法表示(1)相對(duì)極性規(guī)定,氧二丙腈的相對(duì)極性為100,角鯊?fù)榈南鄬?duì)極性為零,以它們作為標(biāo)準(zhǔn),確定其它各種固定液的相對(duì)極性(在0100之間)。把0100分成五級(jí),每20為一級(jí),用“”號(hào)表示,數(shù)字越大,極性越強(qiáng)。如,氧二丙腈為“5”,是強(qiáng)極性固定液;鄰苯二甲酸二壬酯為“2”,是弱極性固定液;阿皮松L為“”,是非極性固定液等。(2)麥?zhǔn)铣?shù)固定液極性的強(qiáng)弱,代表了物質(zhì)分子間相互作用力的大小,而物質(zhì)分子間的作用力是相當(dāng)復(fù)雜的。已知極性分子間存在著靜電力偶極定向力;極性分子和非極性分子間存在著誘導(dǎo)力;非極性分子間存在著色散力;此外能形成氫鍵的分子間還存在著氫鍵力。因而僅用相對(duì)極性這個(gè)單一的數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)固定液是不夠的。物質(zhì)分子間相互作用力可用X、Y、Z、U、S這五個(gè)常數(shù)來(lái)表示,這些常數(shù)稱之為麥?zhǔn)铣?shù)。通常用這五個(gè)麥?zhǔn)铣?shù)的總和來(lái)表示一種固定液的極性,麥?zhǔn)铣?shù)愈大,表示分子間的作用力愈大,固定液極性愈強(qiáng)。例如角鯊?fù)槲鍌€(gè)常數(shù)的總和為零,表示角鯊?fù)槭菢?biāo)準(zhǔn)非極性固定液;鄰苯二甲酸二壬酯為801,是弱極性固定液;,氧二丙腈為4427,是強(qiáng)極性固定液。用五個(gè)麥?zhǔn)铣?shù)表示固定液極性的強(qiáng)弱,當(dāng)然比用單一的相對(duì)極性數(shù)值表示更為全面,更為合理。9怎樣選擇固定液答對(duì)于固定液的選擇,要根據(jù)其相對(duì)極性或麥?zhǔn)铣?shù)值,根據(jù)試樣的性質(zhì),按照“相似相溶”的原則來(lái)選擇,通常固定液的選擇大致可分為以下五種情況。1分離非極性組分,一般選用非極性固定液。試樣中各組分按沸點(diǎn)大小次序流出色譜柱,沸點(diǎn)較低的先出峰,沸點(diǎn)較高的后出峰。2分離極性組分,選用極性固定液。各組分按極性大小順序流出色譜柱,極性小的先出峰,極性大的后出峰。3分離非極性和極性的或易被極化的混合物,一般選用極性固定液。此時(shí),非極性組分先出峰,極性的或易被極化的組分后出峰。4對(duì)于能形成氨鍵的組分,如醇、胺和水等的分離,一般選擇極性的或氫鍵型的固定液。這時(shí)試樣中各組分根據(jù)與固定液形成氫鍵能力的大小先后流出,不易形成氫鍵的先流出,最易形成氫鍵的最后流出。5對(duì)于復(fù)雜的難分離的組分,常采用特殊的固定液或兩種甚至兩種以上的固定液,配成混合固定液。固定液的用量,應(yīng)以能均勻覆蓋擔(dān)體表面并形成薄的液膜為宜。各種擔(dān)體表面積大小不同,固定液配比固定液與擔(dān)體的質(zhì)量比也不同,一般在525之間。低的固定液配比,90柱效能高,分析速度快,但允許的進(jìn)樣量低。10欲使兩種組分分離完全,必須符合什么要求這些要求各與何種因素有關(guān)答欲使兩種組分分離完全,必須要滿足分離度R15的條件。分離度R與相鄰的兩個(gè)色譜峰的保留時(shí)間之差及兩個(gè)色譜峰的峰基寬之和有關(guān),表達(dá)式為12122BBRRWWTTR11色譜柱的理論塔板數(shù)很大,能否說(shuō)明兩種難分離組分一定能分離為什么答不一定。因?yàn)槔碚撍鍞?shù)沒(méi)有將死時(shí)間、死體積的影響排除,所以理論塔板數(shù)、理論塔板高度并不能真實(shí)反映色譜柱分離的好壞。為了真實(shí)地反映柱效能的高低,應(yīng)該用有效理論塔板數(shù)或有效理論塔板高度作為衡量柱效能的指標(biāo),有效理論塔板數(shù)愈多,表示柱效能愈高,所得色譜峰愈窄,對(duì)分離愈有利。但是有效理論塔板數(shù)并不能表示被分離組分實(shí)際分離的效果,因?yàn)槿绻麅山M分在同一色譜柱上的分配系數(shù)相同,那么無(wú)論該色譜柱的有效理論塔板數(shù)有多大,都不能將兩組分分離。12范弟姆特方程式主要說(shuō)明什么問(wèn)題試討論之。答范弟姆特方程式HAB/C。它說(shuō)明了影響柱效能的幾個(gè)因素,它們包括A渦流擴(kuò)散項(xiàng)。當(dāng)試樣組分的分子進(jìn)入色譜柱碰到填充物顆粒時(shí),不得不改變流動(dòng)方向,因而它們?cè)跉庀嘀行纬晌蓙y的、類似渦流的流動(dòng),組分中的分子所經(jīng)過(guò)的路徑,有的長(zhǎng),有的短,因而引起色譜峰形的擴(kuò)展,分離變差。該項(xiàng)取決于填充物的平均顆粒直徑和固定相的填充不均勻因子。B/分子擴(kuò)散項(xiàng)或稱縱向擴(kuò)散項(xiàng)。試樣在進(jìn)入色譜柱后,由于試樣中的各組分分子在色譜柱中產(chǎn)生沿著色譜柱方向的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),使色譜峰擴(kuò)展,分離變差,塔板高度增加。該項(xiàng)取決于載氣流速的大小及摩爾質(zhì)量。C為傳質(zhì)阻力項(xiàng),包括氣體傳質(zhì)阻力和液體傳質(zhì)阻力。該項(xiàng)與填充物的粒度、固定液的液膜厚度以及載氣流速等因素有關(guān)。范弟姆特方程式指出了影響柱效能的因素,為色譜分離操作條件的選擇提供了理論指導(dǎo)。由于影響柱效能的因素彼此以相反的效果存在著,如流速加大,分子擴(kuò)散項(xiàng)的影響減小,傳質(zhì)阻力項(xiàng)的影響增大;溫度升高,有利于傳質(zhì),但又加劇了分子擴(kuò)散的影響等等。因此必須全面考慮這些相互矛盾的影響因素,選擇適當(dāng)?shù)纳V分離操作條件,才能提高柱效能。13分離度R和相對(duì)保留值R21這兩個(gè)參數(shù)中哪一個(gè)更能全面地說(shuō)明兩種組分的分離情況為什么答分離度R更能全面地說(shuō)明兩種組分的分離情況。相對(duì)保留值R21只表示色譜柱對(duì)這兩種組分的選擇性,它只與柱溫及固定相的性質(zhì)有關(guān),與其他色譜操作條件無(wú)關(guān)。分離度R等于相鄰兩色譜峰保留時(shí)間之差的兩倍與兩色譜峰峰基寬之和的比值。91它既反映了相鄰兩組分保留時(shí)間的差值,即固定液對(duì)兩組分的選擇性R21的大?。ㄓ晒潭ㄒ旱臒崃W(xué)性質(zhì)所決定);又考慮到色譜峰的寬度對(duì)分離的影響,即柱效能N有效的高低(取決于色譜過(guò)程的動(dòng)力學(xué)因素)。分離度概括了兩方面的因素,并定量地描述了混合物中相鄰兩組分的實(shí)際分離程度,田此它能更全面地說(shuō)明兩種組分的分離情況。14在氣相色譜分析中載氣種類的選擇應(yīng)從哪幾方面加以考慮載氣流速的選擇又應(yīng)如何考慮答在氣相色譜分析中載氣種類的選擇應(yīng)從載氣流速和檢測(cè)器的種類兩方面來(lái)考慮當(dāng)載氣流速小時(shí),分子擴(kuò)散項(xiàng)對(duì)柱效能的影響是主要的,此時(shí)應(yīng)選用摩爾質(zhì)量較大的氣體(如N2、AR)作載氣,以抑制縱向擴(kuò)散,獲得較好的分離效果。當(dāng)載氣流速較大時(shí),傳質(zhì)阻力項(xiàng)對(duì)柱效能的影響是主要的,此時(shí)應(yīng)選用摩爾質(zhì)量較小的氣體(如H2、HE)作載氣,可減小傳質(zhì)阻力,提高柱效能。載氣的選擇還應(yīng)考慮檢測(cè)器的種類,如熱導(dǎo)池檢測(cè)器應(yīng)選擇熱導(dǎo)系數(shù)大的H2或HE作載氣;氫火焰離子化檢測(cè)器一般用N2作載氣;電子俘獲檢測(cè)器一般采用高純氮(N2)作載氣等。載氣流速的選擇在填充色譜柱中,當(dāng)柱子固定以后,針對(duì)某一特定物質(zhì),用在不同流速下測(cè)得的塔板高度H對(duì)流速U作圖,得HU曲線,在曲線的最低點(diǎn)H最小,即柱效能最高,與該點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的流速為最佳流速。在實(shí)際工作中,為縮短分析時(shí)間,通常使流速稍高于最佳流速。具體選擇應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)決定。15柱溫和汽化溫度的選擇應(yīng)如何考慮答首先所選柱溫應(yīng)低于固定液的最高使用溫度。否則固定液會(huì)隨載氣流失,不但影響柱子的壽命,而且固定液會(huì)隨載氣進(jìn)入檢測(cè)器,從而污染檢測(cè)器。柱溫還影響分離效能和分析時(shí)間。柱溫高,會(huì)使各組分的分配系數(shù)K值差也變小,分離變差,因此為使組分分離得好,一般應(yīng)采用較低的柱溫。但柱溫也不能過(guò)低,否則,傳質(zhì)速率顯著降低,柱效能下降,又會(huì)延長(zhǎng)分析時(shí)間。合適的柱溫的選擇應(yīng)使難分離的兩組分達(dá)到預(yù)期的分離效果,峰形正常而又不太延長(zhǎng)分析時(shí)間為宜。一般柱溫應(yīng)比試樣中各組分的平均沸點(diǎn)低2030,具體的柱溫選擇應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)決定。對(duì)于沸點(diǎn)范圍較寬的試樣,應(yīng)采用程序升溫,使低沸點(diǎn)和高沸點(diǎn)組分都獲得良好的分離。氣化溫度的選擇應(yīng)以液體試樣進(jìn)入氣化室后能被迅速氣化為基準(zhǔn),適當(dāng)提高氣化室溫度對(duì)分離和定量測(cè)定有利,氣化溫度一般應(yīng)較柱溫高3070,與所測(cè)試樣的平均沸點(diǎn)相近。但熱穩(wěn)定性較差的試樣,氣化溫度不宜過(guò)高,以防試樣分解。16為什么進(jìn)樣速度要快試樣量的選擇應(yīng)如何考慮答進(jìn)樣速度必須很快,這樣試樣在進(jìn)入色譜柱后僅占柱端的一小段,即以“塞子”形式進(jìn)樣,以利于分離。如進(jìn)樣慢,則試樣的起始寬度增大,將使色譜峰嚴(yán)重?cái)U(kuò)展甚至改變峰形,從而影響分離。一般用注射器或氣體進(jìn)樣閥進(jìn)樣時(shí),應(yīng)在L秒鐘內(nèi)完成。進(jìn)樣量的選擇應(yīng)控制在峰面積或峰高與進(jìn)樣量的關(guān)系在其線性關(guān)系范圍內(nèi)。進(jìn)樣量太92少,會(huì)使微量組分因檢測(cè)器靈敏度不夠而無(wú)法檢出;而進(jìn)樣量太多,又會(huì)使色譜峰重疊而影響分離。具體進(jìn)樣量的多少應(yīng)根據(jù)試樣種類、檢測(cè)器的靈敏度等通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。17什么是程序升溫什么情況下應(yīng)采用程序升溫它有什么優(yōu)點(diǎn)答程序升溫是指柱溫按預(yù)定的加熱速度,隨時(shí)間呈線性或非線性地增加。一般升溫速度是呈線性的,即單位時(shí)間內(nèi)溫度上升的速度是恒定的,例如每分鐘上升2,4,、6等。對(duì)于沸點(diǎn)范圍較寬的試樣,宜采用程序升溫方式。若采用恒定柱溫進(jìn)行分析,則會(huì)造成低沸點(diǎn)組分峰形密集,分離不好,而高沸點(diǎn)組分出峰時(shí)間過(guò)長(zhǎng),造成峰形平坦,定量困難。采用程序升溫時(shí),開(kāi)始時(shí)柱溫較低,低沸點(diǎn)組分得到很好分離;隨著柱溫逐漸升高,高沸點(diǎn)組分也獲得滿意的峰形。低沸點(diǎn)和高沸點(diǎn)組分按照沸點(diǎn)高低的順序,由低沸點(diǎn)到高沸點(diǎn)分別出峰,使低沸點(diǎn)和高沸點(diǎn)組分獲得良好分離。18毛細(xì)管色譜柱的特點(diǎn)是什么試討論之。答毛細(xì)管柱的特點(diǎn)是分離效能高,分析速度快,適合于分析十分復(fù)雜的試樣。毛細(xì)管色譜柱為開(kāi)管柱,它采用交聯(lián)技術(shù)使固定液附著于管內(nèi)壁,使固定液分子相互交聯(lián)起來(lái),形成一層不流動(dòng)、不被溶解的薄膜。由于毛細(xì)管色譜柱內(nèi)不存在填充物,氣流可以直接通過(guò),所以柱阻力很小,柱長(zhǎng)可以大大增加,一般為20100M。由于沒(méi)有填充物,氣流是單途徑的,不存在渦流擴(kuò)散;分析速度較快,縱向擴(kuò)散較?。欢鶅?nèi)徑很細(xì)0205MM,固定液涂層又較薄,傳質(zhì)阻力也大為減小,因而柱效能很高,每米理論塔板數(shù)可達(dá)30004000。一根毛細(xì)管色譜柱的總的理論塔板數(shù)可達(dá)104106,為填充柱的10100倍。由于毛細(xì)管柱的分離效能很高,因而對(duì)固定液的選擇要求不高,準(zhǔn)備幾根不同極性固定液的毛細(xì)管柱就可解決一般的分析問(wèn)題,從而避免了選擇固定液的麻煩。19什么是濃度型檢測(cè)器什么是質(zhì)量型檢測(cè)器各舉例說(shuō)明之。答檢測(cè)器按響應(yīng)特性可分為濃度型檢測(cè)器和質(zhì)量型檢測(cè)器兩類。濃度型檢測(cè)器,檢測(cè)的是載氣中組分濃度的瞬間變化,其響應(yīng)信號(hào)與進(jìn)入檢測(cè)器的組分濃度成正比。如熱導(dǎo)池檢測(cè)器和電子捕獲檢測(cè)器。質(zhì)量型檢測(cè)器,檢測(cè)的是載氣中組分的質(zhì)量流速的變化,其響應(yīng)信號(hào)與單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器的組分的質(zhì)量成正比。如氫火焰離子化檢測(cè)器。20簡(jiǎn)單說(shuō)明熱導(dǎo)池檢測(cè)器的作用原理。如何提高它的靈敏度答熱導(dǎo)池檢測(cè)器是基于不同氣體或蒸氣具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的。熱導(dǎo)池由池體和熱敏元件組成,池體多用不銹鋼做成,其中有兩個(gè)或四個(gè)大小相同、形狀完全對(duì)稱的孔道,孔內(nèi)各固定一根長(zhǎng)短、粗細(xì)和電阻值完全相同的金屬絲作熱敏元件。為提高檢測(cè)器的靈敏度,熱敏元件一般選用電阻率高、電阻度系數(shù)大的鎢絲、鉑絲或錸鎢做成。用兩根鎢絲作熱敏元件的稱為雙臂熱導(dǎo)池,其中一臂為參比池,一臂為測(cè)量池。用四根鎢絲作熱敏元件的稱為四臂熱導(dǎo)池,其中兩臂是參比池,兩臂是測(cè)量池。當(dāng)恒定電流通過(guò)熱導(dǎo)池中的鎢絲時(shí),鎢絲被加熱到一定溫度,其電阻值上升到一定值。在未進(jìn)試樣時(shí),通過(guò)參比池和測(cè)量池的都是載氣,由于載氣的熱傳導(dǎo)作用,使鎢絲的溫度下降,電阻減小。但此93時(shí)參比池和測(cè)量池中鎢絲溫度的下降和電阻值減小的數(shù)值是相同的。當(dāng)有試樣進(jìn)入檢測(cè)器時(shí),載氣流經(jīng)參比池,載氣攜帶著試樣組分流經(jīng)測(cè)量池。由于載氣和待測(cè)組分混合氣體的熱導(dǎo)系數(shù)與純載氣的熱導(dǎo)系數(shù)不同,因而測(cè)量池中散熱情況發(fā)生變化,使參比池和測(cè)量池的鎢絲電阻值之間產(chǎn)生了差異。通過(guò)測(cè)量此差值,即可確定載氣中組分的濃度。提高熱導(dǎo)池檢測(cè)器靈敏度的方法1增加橋路電流。橋路電流增加,可使鎢絲溫度增高,鎢絲和池體的溫差增大,有利于氣體的熱傳導(dǎo),靈敏度就高。但是橋路電流也不可過(guò)高,否則將引起基線不穩(wěn),甚至燒壞鎢絲。2降低池體溫度。適當(dāng)降低池體溫度,可使鎢絲和池壁的溫差增大,從而可提高靈敏度。但池體溫度不能低于柱溫,否則待測(cè)組分會(huì)在檢測(cè)器內(nèi)冷凝。3選擇H2或HE作載氣。載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)相差愈大,靈敏度就愈高。一般物質(zhì)蒸氣的熱導(dǎo)系數(shù)較小,所以應(yīng)選擇熱導(dǎo)系數(shù)大的H2或HE作載氣。載氣熱導(dǎo)系數(shù)大,允許的橋路電流可適當(dāng)提高,從而又可提高熱導(dǎo)池的靈敏度。21簡(jiǎn)單說(shuō)明氫火焰離子化檢測(cè)器的作用原理。如何考慮其操作條件答氫火焰離子化檢測(cè)器是由離子室、離子頭及氣體供應(yīng)三部分組成。離子頭是檢測(cè)器的關(guān)鍵部件,由發(fā)射極又叫極化極、收集極和噴嘴組成。在收集極和發(fā)射極之間加有一定的直流電壓常用100300V。收集極作正極,發(fā)射極作負(fù)極,構(gòu)成一外加電場(chǎng)。微量有機(jī)組分被載氣帶入檢測(cè)器,在氫火焰2100能源的作用下離子化,產(chǎn)生的離子在發(fā)射極和收集極的外電場(chǎng)作用下,定向運(yùn)動(dòng)而形成微弱的電流1061014A。離子化產(chǎn)生的離子數(shù)目,亦即由此而形成的微弱電流的大小,在一定范圍內(nèi)與單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入火焰組分的質(zhì)量成正比。操作條件的選擇1載氣流速的選擇一般用N2作載氣,載氣流速主要影響分離效能。對(duì)一定的色譜柱和試樣,要通過(guò)實(shí)踐,找到一個(gè)最佳的載氣流速,使色譜柱的分離效果最好2氫氣流速的選擇氫氣流速主要影響檢測(cè)器的靈敏度。氫氣流速過(guò)低,不僅使火焰溫度低,組分分子的離子化數(shù)目少,檢測(cè)器的靈敏度低,而且容易熄火。而氫氣流速過(guò)大,又會(huì)造成基線不穩(wěn)。當(dāng)用N
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