仪器分析习题及答案

电流为计算15.在

,并测得滴汞电极滴下10滴汞的时间为t=43.25s,质量为84.7mg.。的扩散速度及扩散电流常数。

溶液中氧的浓度为,在滴汞电极的

,扩散系数为

时,

测得16.

。问在此条件下氧被还原为什么状态?写出电极反应方程式。

溶液还原为

乙二胺(en)同时存在时,时,

的可逆波

,当有

向负方向位移0.052V,当en浓度为

和配合离子的D相近)。请

又向负方向移动0.059V(设

计算17.

与en的配合比及稳定常数。 在滴汞电极上的还原反应:

在子的可逆波

介质中,值如下: 0.00 -0.586 -0.719 -0.743 与不同浓度X-所形成的配合离

-0.778 -0.805 试用作图法求配合物的化学式及稳定常数。 18.在

溶液中,

在滴汞电极上还原得一极谱波(可近似为

,毛细管常数为。而在

。试计算反应的n及

时测得电流值。

可逆波处理)。当其浓度为为1.10V(Vs.SCE)时,测得已知

19.某可逆极谱波的电极反应为:

在pH为2.56的缓冲介质中,测得其

为-0.349V。计算在pH为1.00、3.50和

7.00 时的。

20.用电流极谱法测定某试样中Pb的含量。1.00g试样溶解后加入5mL

溶液,少量

和0.5%的动物胶,定容为50.00mL。移取10.00mL该试

,极限电流为

。然

液在-0.2~-1.0V向记录极谱波。测得残余电流为后再加入0.50ml,

标准溶液,在同样条件下测得极限电流为

、动物胶的作用

。试计算试样中Pb的百分含量并说明加入

14.答:

15.答:n=4,即负二价 16.答:1:3,17.答:

;I=4.38

18.答:3,-0.85

19.答:-0.200V,-0.408V,-0.615V 20.答:0.156%

十五、其他电分析方法和电分析化学的新发展习题 直接电导法的应用有哪些方面? 2.影响电导测量的因素有哪些? 3.简述何谓超微电极?

4.何谓卷积伏安法?它有何性质和用途?

5.举例说明化学修饰电极在选择性富集分离中的应用 1.答:a. 高纯水质的测定 纯水的电导率 5x10-8 S/cm b. 强电解质溶液总浓度的测定 土壤,海水的盐度 c. 大气污染物测定

SO3 NO2, 吸收后测量电导变化 2.答: (1) 温度的影响

温度升高, 粘度降低,电导增大.每升高1度,约增加2% (2) 溶剂的影响

25°C 蒸馏水电导率:0.8~1.0 mS/cm 进一步纯化后电导率: 0.03~0.06 mS/cm

十六、色谱法引论习题及答案

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? 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 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

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?

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

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)

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。

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。

1.答:∵ k = ns/nm=0.2 ∴nm= 5ns

nm/n×100% = nm/(nm+ns)×100% = 83.3% 2.答:B.扩散速度

色谱峰的宽窄主要与色谱动力学因素有关。 3.答: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.答:∵ L2=(R2/R1)2 L1 完全分离R2=1.5 L2=(1.5/0.68)2×1=4.87(m)

5.答:(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.答: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.答: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.答: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

十七、气相色谱法习题及答案

1.气相色谱采用双柱双气路流程有什么用?

1. 答: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?

2. 答: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。 3. 答:(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?

4. 答: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? 5. 答: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

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