仪器分析原理(何金兰版)习题与解答(2) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/5 9:22:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第11章

1 请从仪器结构组成上述说原子吸收、紫外-可见吸收以及红外吸收三大仪器的异同

点。

2 指出上述三大仪器所用光源的特点,并说明为什么采用此种光源。

3 石墨炉原子化法的工作原理是什么?有什么特点?为什么它比火焰法有更高的绝对

灵敏度?

4 原子吸收光谱的背景是怎么产生的?有几种校正背景的方法?其原理是什么?各自

有何优点?

5 原子荧光光谱仪有几种类型?各有何特点?

6 试从仪器部件及光路结构对原子吸收和原子荧光进行比较。

7 试述傅立叶变换红外光谱仪和色散型红外光谱仪的最大差别是什么?各有何特点? 8 简述原子荧光分析中的光散射干扰及消除办法。 9 原子吸收光谱法测定水中Co的浓度,分取水样10.0cm3置于5个50.0cm3的容量瓶中,

加入不同体积含有6.00μg/cm3Co的标准溶液,然后稀释至刻度,由下列数据制图,求出Co的含量(μg/cm3) 样品 V水样/cm3 V标准溶液/ cm3 吸光度 0 0 0.042 空白 1 10.0 0 0.201 2 10.0 10.0 0.292 3 10.0 20.0 0.378 4 10.0 30.0 0.467 5 10.0 40.0 0.554 10 用原子吸收光谱法测定二乙基二硫代氨基甲酸盐萃取物中的Fe,得到以下数据。请作图求出Fe的含量(μg/cm3)。 吸光度 加入Fe量(mg/200cm3) 空白 试样 0.020 0.100 0.060 0.140 0.200 0.100 0.180 0.400 0.140 0.220 0.600 解:从第一行知道:试样Cx的吸光度~0.100-0.020=0.080 那么从标准加入法的工作曲线知道:Cx+0.200~0.140

Cx+0.400~0.180 Cx+0.600~0.220

从曲线可求出:0.2的标准Fe的吸光度~0.04,

所以:Cx=(0.2×0.08)/0.04=0.4(mg/200cm3)或者Cx=0.002mg/cm3 这里:“空白”行表示无试样外的所有试剂;“试样”表示试样和加标后的试样。

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11 用原子吸收光谱法测定Mg的灵敏度时,若配置浓度为2μg/cm3的水溶液,测定得其

透光率为50%,试计算Mg的灵敏度。

解:原子吸收灵敏度的表达式(又称1%吸收时的浓度):S = C×0.0044/A(μg/ml/1%)

T = 50% 则A = -logT = -log0.5 = 0.3011 ∴ S =2×0.0044/0.3011 = 0.0292(μg/ml/1%)

或者:求曲线的斜率:ΔΑ/ΔC=0.30/2=0.15(μg/ml/)

12 WDF-Y2原子吸收分光光度计的光学参数如下:

光栅刻数:1200条/mm,光栅面积:50×50 mm2,倒线色散率;2nm/mm, 狭缝宽度:0.05,0.10,0.20,2.00四档可调。试问:

(1) 此仪器的一级光谱理论分辨率是多少?

(2) 欲将K404.4nm和K404.7nm两线分开,所用狭缝宽度应为多少? (3) Mn279.48nm和Mn279.83nm双线中,前者是最灵敏线,若用0.10mm和0.20mm

的狭缝宽度分别测定Mn279.48nm,所得灵敏度是否相同?为什么?

解:(1) 一级光谱理论分辨率为 nN = 1×50×1200 = 60000

(2) 狭缝宽度S、倒线色散率D及光谱通带W的关系为S = W/D

这里 W= 404.7-404.4 = 0.3(nm) D = 2nm/mm ∴ S = 0.3/2 = 0.15 (mm) ∴ 应该用0.10档狭缝。

(3) 所得灵敏度不相同。因为,W= 279.83-279.48= 0.35(nm) S = 0.35/2 =0.175 (mm)

若用狭缝0.20mm档,Mn的2条谱线并未分开, ∴灵敏度会低一些。

13 已知Ca的灵敏度是0.004μg/cm3/1%,某地区土壤中Ca的含量约为0.01%,若用原子

吸收光谱法测定,其最适宜的测定浓度是多少?应称取多少克试样制成多少体积溶液进行测定比较合适?

解: 在原子吸收测量中,吸光度为0.1~0.5时误差比较小。当浓度约为灵敏度(1%的吸

收)的25~120倍时,其吸光度可落在上述范围。所以,本题Ca的最适宜的测量浓度范围为0.004×25~0.004×120,即为0.10~0.48(μg/cm3)。 又∵原子吸收测量一般需要溶液量为25ml, ∴ 含量为1%的Ca的试样称量范围为:

最低: 25×0.1×100/0.01 = 25000μg = 0.025g 最高: 25×0.48×100/0.01 = 120000μg = 0.125g

14 用紫外分光光度法测定含有两种配合物X和Y的溶液的吸光度(l=1.0cm),获得表中

数据。计算未知溶液X和Y的总浓度。 溶液 浓度C(mol/L) 吸光度A1(λ1=285nm) 吸光度A2(λ2=365nm) X 5.0×10-4 0.053 0.430 Y X+Y

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1.0×10-3 未知 0.950 0.640 0.050 0.370

解:由A=KlC 可知:0.053=K1×5.0×10-4 ∴K1=106 0.430= K1×5.0×10-4 ∴K2=860 0.950= K3×1.0×10-3 ∴K3=950 0.050= K4×1.0×10-3 ∴K4=50 设,X和Y的浓度分别为X和Y,

则有方程组:K1lX+K3lY=0.640 即:106X+950Y=0.640

K2lX+K4lY=0.370 806X+50Y=0.370

解之:X=3.9×10-4(mol/L)

Y=6.3×10-4(mol/L)

15 有两种异构体的紫外吸收峰在228nm(ε=14000)和296nm(ε=11000)。试指出这两种异

构体分别属于下面结构中的哪一种。

OCH CH C CHOCH CH C CH 33(a)

答: 化合物(a)中有三个共轭双键,化合物(b)只要两个共轭双键;所以,化合物(a)的最

大紫外吸收波长大于化合物(b),所以,296nm对应化合物(a),228nm对应化合物(b)。 16 试计算下列化合物的最大吸收紫外吸收光谱λmax。

CH3H3COOCH2OHOCH3OCH3CH2H3C(b)(a)(c)(d)

解:由Woodward规则计算如下:

(a) 异环二烯母体基数 214 (c) 母体基数 215 环残基×2 10 β-OCH3 30 计算值 λmax224nm β-烷基 12 (b) 母体基数 215 计算值 λmax257nm α-OH 35 (d) 母体基数 215 β-烷基×2 24 β-烷基×2 24 计算值 λmax274nm 计算值 λmax239nm

17 如何用紫外光谱判断下列异构体:

(b) 3