儀器分析習題及答案

1、1是否能用普通電位計或伏特計測量參比電極和pH玻璃電極所組成電池的電動勢？簡述原因答：不能。因為玻璃電極的內(nèi)阻（50MQ500MQ）很高，若采用普通電位計或伏特 計測量其電位，會引起較大的測量誤差。用普通電位計或伏特計測量玻璃電極所組 成電池的電動勢時，若檢流計的靈敏度為109A（測量中有10_9A電流通過），玻璃電極的內(nèi)阻108Q，當這微小電流流經(jīng)電極時，由于電壓降所引起的電動勢測量誤 差可達：E=IV=10 9X108=0.1V,它相當于1.7個pH單位的誤差。因此不能用普 通電位計或伏特計測量參比電極和pH玻璃電極所組成電池的電動勢。2.已知- =0.10，若試樣溶液中F濃度為1.0X1

2、02mol/L時，允許測定誤差為5 %，問溶液允許的最大p H（以濃度代替活度計算）為多少？解：離子電極選擇性誤差用下式表示和計算：pH=14+lgT=14+1(5.0X10-3) = 11703.將一支CIO4離子選擇電極插入50.00ml某高氯酸鹽待測溶液，與飽和甘汞電極 （為負極）組成電池。25E時測得電動勢為358.7mV,加入1.00ml NaCIQ標準溶液（0. 0500mol / L）后，電動勢變成346. 1mV。求待測溶液中Cl Q4-濃度。0 lOxar迂1.00X10-2= 0.05,=5.0X10(/)疋（a嚴旳竺x100% 直接計算，但在實際工作中往往是未知的，此時可

3、計算藥物 A 相對于該內(nèi)標的相對重量校正因子 fA來代替原計算式中的-O=0.2941X466= Q940E02673X54.5=A2lxl0o% = 156.3xu 940&xQ.2537xl0=。力A血暫143.2x5456第 18 章高效液相色譜法例 18-1 試討論采用反相 HPLC 法時分離條件的選擇。答：分離條件包括固定相、流動相、其他添加劑及柱溫等。反相 HPLC 法常用非極性固定相，如 ODS 柱，也可根據(jù)被分離物的極性選 用中等極性甚至極性固定相；反相 HPLC 法常以極性溶劑為流動相，如 甲醇-水、乙腈-水等，通過改變?nèi)軇┑姆N類和比例來調(diào)整流動相的選擇 性和洗脫能力

4、；如果被分離物是弱酸或弱堿，可以在流動相中加入酸或 堿抑制其解離；如果被分離物是離子型化和物，一般需加入緩沖鹽并調(diào) 節(jié) pH，有時還需加入離子對試劑改變被分離物在色譜柱上的保留行 為；另外，還可調(diào)節(jié)柱溫改善分離或調(diào)整保留時間。例 18-2 在 HPLC 法常用的溶劑中，水的洗脫能力如何？計算反 相色譜中甲醇-乙腈-水（70:10:20）的強度因子。如果想使組分的保留時 間縮短，應怎樣調(diào)整溶劑的比例？如果用四氫咲喃代替乙腈，為了保持 相同的洗脫強度，但水的含量不變，則甲醇的比例變?yōu)槎嗌伲看穑涸谡嘞疵摃r，水的洗脫能力最強（極性參數(shù) P最大，為10.2），而在反相洗脫時，水的洗脫能力最弱（強度因子

5、 S 最小，為 0）;S混=S甲甲+S乙乙+S水水=3.0 0.70+3.2 0C1O+O 0.20=2.42如果想使組分的保留時間縮短，也就是增大流動相的洗脫能力，可以增大甲醇和乙腈的比例，或者減少水的比例；用四氫咲喃代替乙腈后，甲醇的比例為 x，則 3.0 次+4.5 (0.8 x)+0 0.20=2.42x=0.787=78.7%例 18-3 內(nèi)標對比法測定對乙酰氨基酚原料藥的含量，以非那西汀作為內(nèi)標物：精密稱取對乙酰氨基酚對照品及非那西汀對照品適量, 配制成含非那西汀 10.21 卩 g/ml 含對乙酰氨基酚 9.25 卩 g/ml 的對照品溶 液。另精密稱取對乙酰氨基酚原料藥 50.

6、5mg,置 100ml 容量瓶中，甲醇溶解并定容至刻度，搖勻得供試品貯備液；精密量取供試品貯備液1ml及非那西汀對照品貯備液適量，于 50ml 容量瓶中，配制成含非那西汀10.21 卩 g/m 的樣品溶液。平行測定對照品溶液和樣品溶液各3 次，峰面積取平均值。對照品溶液中對乙酰氨基酚的峰面積為2058574,非那西汀的峰面積為 1941261;樣品溶液中對乙酰氨基酚的峰面積為2493831,非那西汀的峰面積為 2487683。50.5例 18-4 欲測定二甲苯的混合試樣中的對-二甲苯的含量。稱取該試樣 110.0mg,加入對-二甲苯的對照品 30.0mg,用反相色譜法測定。加 入對照品前后的色

7、譜峰面積(mm2)值為，對-二甲苯：A對=40.0, A對=104.2;間-二甲苯：A間=141.8, A間=156.2。試計算對-二甲苯的百分含量。對乙酰氨基酚怖=97Sx50 xQQxlQ3X100% = 96.8%oNNOCHgHONN紅NN對氨基偶氮苯N=N1 試推測下列化合物在硅膠薄層板上，以石油醚 -苯（4： 1）為流動第 19 章平面色譜法相展開時的 Rf 值次序，并說明理由40.0/141.8=3 X104.27152-40 0/141 S =總伽刃氮苯偶氮苯答：根據(jù)組分在吸附色譜薄層板上展開的機理，組分的極性越大，Rf 越??；組分的極性越小，Rf 越大。六種化合物的分子結(jié)構(gòu)均

8、含有偶氮苯母核，根據(jù)取代基的極性便可排列出六種化合物的極性順序。蘇丹紅、蘇丹黃及對羥基偶氮苯均帶有羥基官能團，它們的極性較強。但蘇丹紅、蘇丹黃上的羥基 H 易與相鄰氮原子形成分子內(nèi)氫鍵，而使它們的極性大大下降，致使其極性小于對氨基偶氮苯。蘇丹紅極性大于蘇偶氮苯對甲氧基偶蘇丹黃蘇丹對羥基丹黃，是因為蘇丹紅的共軛體系比蘇丹黃長。所以六種化合物的極性次 序為：偶氮苯 對甲氧基偶氮苯 蘇丹黃 蘇丹紅 對氨基偶氮苯 對羥基 偶氮苯；可推測 Rf 值次序為：偶氮苯 對甲氧基偶氮苯 蘇丹黃 蘇丹 紅對氨基偶氮苯對羥基偶氮苯。2. 吸附薄層色譜中，欲使被分離極性組分 Rf 值變小，一般可采 用哪些方法？答：(

9、1)增加吸附劑的活度 在薄層活化時，適當提高活化溫度 和延長活化時間，使吸附劑含水量減少，提高吸附劑的活度。(2)降低展開劑極性選擇更弱極性的有機溶劑或降低混合溶劑 終極性溶劑的比例，降低展開劑極性。對于具有酸堿性的組分，改善或 調(diào)節(jié)展開劑的 pH 也可使組分的 Rf 值變小。3.用薄層色譜法分離組分 1 和組分 2 時，當二組分存在有RfiRf2, W 卜 W2，試證明4.化合物 A 在薄層板上從原點遷移7.6cm，溶劑前沿距原點16.2cm( 1)計算化合物 A 的 Rf 值；(2)色譜條件相同時，當溶劑 前沿移至距原點 14.3cm 時，化合物 A 的斑點應在此薄層板的何處？= 0.47

10、解：一 : -L 二 LXRf=14.30.47=6.7(cm)5. 已知 A 與 B 兩組分的相對比移值為 1.5。當 B 物質(zhì)在某薄層證明：板上展開后，斑點距原點 8.3cm,溶劑前沿到原點的距離為 16cm,問若A 在此板上同時展開，則 A 組分的展距為多少？ A 組分的 Rf 值為多少?6.在一定的薄層色譜條件下，當溶劑的移動速度為0.15cm/min時，測得 A、B 組分的 Rf 值分別為 0.47 和 0.64。計算 A 和 B 組分的移 動速度。R_ _ 八解：T -；，在平面色譜中uVF旳，和=應嚴 0.47 xO. =0.070（cm/min）_1（cm/min）7.用薄層掃

11、描法在高效薄層板上測得如下數(shù)據(jù)：Lo=82mm,Rf=0 的物質(zhì)半峰寬為 1.9mm, Rf=1 的物質(zhì)半峰寬為 3.1mm,求該薄層 板的分離數(shù)。翩二丄1 =1 = 15解：打 -8.在某分配薄層色譜中，流動相、固定相和載體的體積比為Vm : Vs: Vg=0.33 : 0.10: 0.57,若溶質(zhì)在固定相和流動相中的分配系解：T.爲廠（cm）L盒_ S _ 12.4厶厶16=0J8數(shù)為 0.50,計算它的 Rf 值和 k。Rf=r =- 仆 /= 0.37解：1上二二土 ZRf0.379.在薄層板上分離 A、B 兩組分的混合物，當原點至溶劑前沿距離為 16.0cm 時，A、B 兩斑點質(zhì)量重

12、心至原點的距離分別為 6.9cm 和5.6cm,斑點直徑分別為 0.83cm 和 0.57cm，求兩組分的分離度及 Rf 值。解：已知 Lo=16.Ocm, LA=6.9cm, LB=5.6cm, WA=0.83cm,WB=0.57cm巧 +匹0.33+0.57農(nóng)二如二AL二0.43R憎二旦二竺二35隹Ln16.0,矗Zo16010.若某一組分在薄層色譜中的容量因子為0.2，則它在薄層的流動相中的百分率是多少？解：已知m(%) = -xW0% =色X100%所以 2=22.2 (cm)2cm。如果要使12.薄層板上分離 A、B 兩組分，A 斑點距原點3.5cm 時，B 斑點距 A 斑點 2.5cm,展開劑前沿距 B 斑點 6.