分析化學(xué)分離方法題庫(kù)

第一章緒論一、填空題：分別的形式有〔組分別〕和〔單一分別〕兩種。富集用于對(duì)于摩爾分?jǐn)?shù)小于〔0.1〕的組分的分別；濃縮用于對(duì)摩爾分?jǐn)?shù)在〔0.1—0.9〕范圍內(nèi)的組分分別；純化用于對(duì)摩爾分?jǐn)?shù)大于〔0.9〕的組分的分別。分別方法可用〔分別度〔回收率〕和〔富集倍數(shù)〕等進(jìn)展評(píng)價(jià)。二、問(wèn)答題：分別的原則性要求是什么？答：分別因子應(yīng)盡可能的高；所需分別劑或能量盡可能的少；產(chǎn)品純度盡可能高；設(shè)備盡可能廉價(jià)；操作盡可能簡(jiǎn)潔；分別速度盡可能快。其次章試樣的采集及處理一、填空：試樣的預(yù)處理步驟包括〔裂開(kāi)〔過(guò)篩〔混合〕和〔縮分〕四個(gè)步驟。分解試樣一般承受〔溶解法〔熔融法〕和〔燒結(jié)法〕三種方法。二、問(wèn)答題：試樣處理時(shí)，裂開(kāi)過(guò)程中會(huì)引起試樣組成轉(zhuǎn)變的緣由是什么？某些雜質(zhì)，假設(shè)這些雜質(zhì)恰巧是要分析測(cè)定的某種微量組分，問(wèn)題就更為嚴(yán)峻。⑶裂開(kāi)、研磨試樣過(guò)程中，常常會(huì)發(fā)熱，而使試樣溫度上升，引起某些揮發(fā)性組分的逸去；由于試樣粉碎后外表積大大增加，某些組分易被空氣氧化。⑷試樣中質(zhì)地堅(jiān)硬的組分難于裂開(kāi)，錘擊時(shí)簡(jiǎn)潔飛濺逸出；較軟的組分簡(jiǎn)潔粉碎成粉末而損失，這樣都將要的。試樣分解使用熔融法有哪些缺點(diǎn)？怎么樣盡量避開(kāi)這些缺點(diǎn)對(duì)分析的影響？答：⑴熔融時(shí)常需用大量的熔劑〔一般熔劑質(zhì)量約為試樣質(zhì)量的十倍，因而可能引入較多的雜質(zhì)；⑵由于應(yīng)用了大量的熔劑，在以后所得的試液中鹽類濃度較高，可能會(huì)對(duì)分析測(cè)定帶來(lái)困難；⑶熔融時(shí)需要加熱到高溫，會(huì)使某些組分的揮發(fā)損失增加；⑷熔融時(shí)所用的容器常常會(huì)受到熔劑不同程度的侵蝕，從而使試液中雜質(zhì)含量增加。因而當(dāng)試樣可用酸性溶劑〔或堿性溶劑〕溶解時(shí)，總是盡量避開(kāi)應(yīng)用熔融法。假設(shè)試樣的大局部組分可溶于酸，僅有小局部難于溶解，則最好先用溶劑使試樣的大局部溶解。然后過(guò)濾，分別出難于溶解局部，再用較少量的熔劑熔融之。熔塊冷卻、溶解后，將所得溶液合并，進(jìn)展分析測(cè)定。第三章沉淀分別法一、填空：在沉淀生成的過(guò)程中，影響沉淀生成的因素有〔同離子效應(yīng)〔鹽效應(yīng)〔絡(luò)合效應(yīng)〕及氫離子濃度對(duì)沉淀溶解度的影響。鹽析沉淀通常有參加〔沉淀劑、沉淀物的〔陳化、沉淀物的〔收集〕等三個(gè)操作步驟。二、問(wèn)答題：簡(jiǎn)述鹽析沉淀機(jī)理。答：①中性鹽在溶解時(shí)，鹽離子與蛋白質(zhì)分子爭(zhēng)奪水分子，降低了用于溶解蛋白質(zhì)的水量，減弱了蛋白質(zhì)水活度降低。從而使蛋白質(zhì)發(fā)生聚攏而形成沉淀。以硫酸銨為鹽析劑，簡(jiǎn)述鹽析沉淀的通用操作程序。4℃〔如10%～90%〕60min以上，同時(shí)保持溫4℃；第三步，離心30min2度；第五步，以飽和度為橫坐標(biāo)，上清液中總蛋白和目標(biāo)蛋白濃度為縱坐標(biāo)作圖。依據(jù)所得的曲線可以找到最正確的飽和度，在此飽和度下，能夠得到純度較高的蛋白質(zhì)沉淀。第四章萃取分別法一、填空：萃取分別法按萃取方法分為兩類，一類稱〔完全萃取，另一類為〔選擇性萃取。萃取溶劑和萃取劑的相像相溶原則的“相像”包括兩個(gè)方面：一是〔分子構(gòu)造相像，二是指〔作用力相像。被萃取的金屬濃度〔大，螯合試劑濃度〔大，堿性〔強(qiáng)二、問(wèn)答題：分析化學(xué)中選擇萃取劑和萃取溶劑的原則是什么？答：在分析化學(xué)中選擇萃取劑的原則是：①對(duì)被萃取物有高的安排比，以保證盡可能完全地萃取出被萃取物；②萃取劑對(duì)被萃取物的選擇性要好，即對(duì)需分別的共存物具足夠大的分別因子；③萃取劑對(duì)后面的分析測(cè)定沒(méi)有影響，否則需要反萃除去；④毒性小，簡(jiǎn)潔制備。在溶劑萃取中，要求萃取溶劑易溶解萃取劑，萃取溶劑的選擇可依據(jù)相像相溶的原則，亦要求萃取溶劑密度遠(yuǎn)小于水、黏度低、外表張力大，以易于分相；揮發(fā)性小、閃點(diǎn)高，以易于使用、保證安全。并要求萃取溶劑毒性要小，保證操作者安康為什么反膠團(tuán)萃取具有不會(huì)使蛋白質(zhì)類生物活性物質(zhì)失活的特點(diǎn)？答：形成反膠團(tuán)的條件是參加的外表活性劑在有機(jī)相中的濃度達(dá)臨界膠束濃度值以上，外表活性劑反膠團(tuán)〔束此極性核具有容納極性物質(zhì)于有機(jī)相的力量。當(dāng)含有此種反膠團(tuán)的有機(jī)溶劑與水溶液接觸后，極性小分子水進(jìn)入反膠團(tuán)形成水池。從水相萃入有機(jī)相的了變性。鹽析劑的存在會(huì)使安排比顯著增大，萃取進(jìn)展完全的緣由是什么？答：鹽析劑的參加，溶液中的陰離子濃度增加，產(chǎn)生同離子效應(yīng)，從而使反響朝著有利于萃取作用的方向進(jìn)展；鹽析劑的用量一般是比較多的，在參加鹽析劑后，溶液中離子濃度大為增加，各個(gè)離子都可能與水分子結(jié)而使被萃取離子與有機(jī)溶劑形成溶劑化物，而溶于有機(jī)溶劑中；大量電解質(zhì)的參加，使水的介電常數(shù)降低，水的偶極矩作用減弱，就有利于離子締合物的形成和萃取作用的進(jìn)展。第五章色層分別法一、填空：色層分析法是由〔流淌相，帶著被分別的物質(zhì)流經(jīng)〔固定相，在移動(dòng)過(guò)程中，各種溶質(zhì)受到〔固定相〕同程度的作用，從而使試樣中的各種組分分別。按固定相裝填方式不同，色層分析分為〔柱層析〔紙層析〕和〔薄層層析。親和層析法是利用〔底物〔抗體〕和〔抗原〕等之間的特異性親和力來(lái)選擇分別的。在一樣展距中能分別斑點(diǎn)數(shù)越〔多，說(shuō)明板效越〔高，分別數(shù)越〔大，薄層板的容量越〔大二、問(wèn)答題：簡(jiǎn)述大孔吸附樹(shù)脂在層析試驗(yàn)中的裝柱方法。答：在干凈的分別柱內(nèi)，放入已除去外來(lái)雜質(zhì)，體積恒定的大孔吸附樹(shù)脂，參加相當(dāng)于樹(shù)脂體積0.4～0.5倍的乙醇〔或甲醇，浸泡24h，然后用樹(shù)脂體積的～3倍的乙醇〔或甲醇〕23次，至最終以水洗脫后，保持分別使用前的狀態(tài)，醇洗脫液加水不顯混濁。用于凝膠層析中的凝膠應(yīng)具備哪些條件？常用的凝膠有哪幾種？答：①凝膠是惰性的凝膠和待分別物質(zhì)之間不能起化學(xué)反響，否則會(huì)引起待分別物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的轉(zhuǎn)變。在生物化學(xué)中要特別留意蛋白質(zhì)和核酸在凝膠上變性的危急；②凝膠的化學(xué)性質(zhì)是穩(wěn)定的凝膠應(yīng)能長(zhǎng)期反復(fù)使用而保持化學(xué)的穩(wěn)定性，應(yīng)能在較大的PH和溫度范圍內(nèi)使用；③凝膠上沒(méi)有或只有極少量的離子交換基團(tuán)以避開(kāi)離子交換效應(yīng)；④凝膠上必需具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，防止在液流作用下變形。凝膠層析中，常用的四種凝膠是葡聚糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠、瓊脂糖凝膠、瓊脂糖及葡聚糖組成的復(fù)合凝膠。為什么安排層析中沉淀混雜著吸附層析？答：載體只起負(fù)載固定相的作用，本身應(yīng)當(dāng)是惰性的。但實(shí)際上并不是這樣，對(duì)于同一種試樣，轉(zhuǎn)變載體，會(huì)使常常Rf值發(fā)生轉(zhuǎn)變，這可能是由于載體外表固定液膜較薄，一局部載體暴露在外面，起了吸附劑的作用，也就是安排層析中沉淀混雜著吸附層析的緣由。第六章液相色譜分別法一、填空：〔流淌相供給系統(tǒng)〔進(jìn)樣系統(tǒng)〔色譜柱和柱加溫裝置〔檢測(cè)器及記錄系統(tǒng)〔收集系統(tǒng)〕構(gòu)成。范第姆特方程中A為〔渦流集中項(xiàng)B為〔分子集中系數(shù)；C為〔傳質(zhì)阻力系數(shù)二、問(wèn)答題：液相色譜由幾局部組成，各有什么作用？答：液相色譜色譜由流淌相供給系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、色譜柱和柱加溫裝置、檢測(cè)器及記錄系統(tǒng)、收集系統(tǒng)組成。流淌相供給系統(tǒng)以適當(dāng)?shù)牧魉傧蛏V柱供給流淌相。進(jìn)樣系統(tǒng)是一個(gè)將被分別的混合物試樣送入色譜柱的裝置。色譜柱和柱加溫裝置用于分別樣品和保持特定的溫度。檢測(cè)器及記錄系統(tǒng)是將由色譜柱分別后的各組分轉(zhuǎn)換為易測(cè)量的電信號(hào)并記錄下來(lái)。收集系統(tǒng)是在混合物中各組分經(jīng)色譜柱共享及檢測(cè)器檢測(cè)后，便可以全部或有選擇地加以收集，多數(shù)組分在室溫下都以溶液形式存在，溶劑揮發(fā)后，便可得到純組分。簡(jiǎn)述塔板理論的幾個(gè)假設(shè)。每小段的柱長(zhǎng)為理論塔板高度。⑵每個(gè)塔板內(nèi)，一局部空間為固定相，另一局部空間布滿流淌相，這局部空間為板體積。流淌相進(jìn)入色譜柱不是連續(xù)的，而是脈動(dòng)的，每次進(jìn)入為一個(gè)塔板體積。0〔縱向集中〕可略而不計(jì)。⑷安排系數(shù)在各板上為常數(shù)。第七章膜分別法一、填空：膜分別技術(shù)是指以〔外界能量〕或〔化學(xué)位差〕為推動(dòng)力，依靠膜的選擇性透過(guò)作用進(jìn)展物質(zhì)的〔分別、〔純化〕與〔濃縮〕的一種技術(shù)。膜分別技術(shù)主要包括〔微濾〔超濾〔納濾〕和〔反滲透〕等四種。二、問(wèn)答題：推斷污染膜是否需要清洗的原則是什么？答：1.依據(jù)膜分別裝置進(jìn)出口壓力降的變化：多數(shù)狀況下，壓力降超過(guò)初始值0.05Mpa時(shí)，說(shuō)明流體阻力已經(jīng)明顯增大，作為日常治理可承受等壓大流量沖洗法沖洗，如無(wú)效，再選用化學(xué)清洗法；依據(jù)透水量或透水質(zhì)量的變化：當(dāng)膜分別系統(tǒng)的透過(guò)水量或透水質(zhì)量下降到不行承受程度時(shí)，說(shuō)明透過(guò)水流路被阻，或者因濃差極化現(xiàn)象而影響了膜的分別性能，此種狀況，多承受物理—化學(xué)相結(jié)合清洗法，即進(jìn)展物理方法快速?zèng)_洗去大量污染物質(zhì)，然后再用化學(xué)方法清洗，以節(jié)約化學(xué)藥品；定時(shí)清洗：運(yùn)行中的膜分別系統(tǒng)依據(jù)膜被污染的規(guī)律，可承受周期性的定時(shí)清洗?？梢允鞘謩?dòng)清洗，對(duì)于工業(yè)大型裝置，則宜通過(guò)自動(dòng)掌握系統(tǒng)按挨次設(shè)定時(shí)間定時(shí)清洗。污染膜常用的清洗方法及推斷清洗是否成功與否的標(biāo)準(zhǔn)。答：1.承受增大流速、逆洗、脈沖流淌、超聲波清洗等機(jī)械方法。添加酸、堿、酶〔蛋白酶、螯合劑或外表活性劑等起溶解作用的物質(zhì)。添加過(guò)氧化氫、高錳酸鉀和次氯酸鹽等起氧化作用的物質(zhì)。添加磷酸鹽和聚磷酸鹽等起滲透作用的物質(zhì)。轉(zhuǎn)變離子強(qiáng)度、PH值和電位等起切斷離子結(jié)合作用的方法。推斷清洗成功與否的標(biāo)準(zhǔn)之一是清洗后加純水，通量到達(dá)或接近原來(lái)水平，則認(rèn)為污染已消退。納濾膜的特點(diǎn)是什么？答：1.納米級(jí)孔徑：納濾膜是介于反滲透膜和超濾膜之間的一種膜，其表層孔徑處于納米級(jí)，因而其分別1nm200～1000納濾過(guò)程操作壓力低：反滲透過(guò)程所需操作壓力很高，一般在幾個(gè)甚至幾十兆帕之間，而納濾過(guò)程所需1.0Mpa，故也有“低壓反滲透”之稱。納濾膜的耐壓密性和抗污染力量：由于納濾膜多為復(fù)合膜及荷電膜，因而其耐壓密性和抗污染力量強(qiáng)。荷電納濾膜能依據(jù)離子的大小及電價(jià)的凹凸對(duì)低價(jià)離子和高價(jià)離子進(jìn)展分別。用溶解—集中模型，描述滲透蒸發(fā)的過(guò)程。答：1.液體混合物在選擇性膜外表溶解并到達(dá)平衡；溶解的組分與膜內(nèi)的組分以分子集中方式從膜的液相側(cè)外表通過(guò)膜的活性層傳遞到氣相側(cè)；滲透組分在氣相側(cè)汽化。在滲透蒸發(fā)過(guò)程中，膜的傳質(zhì)為速度的限制性掌握步驟，是膜分別過(guò)程的主要爭(zhēng)論方向。第八章電化學(xué)分別法一、填空題：電化學(xué)分別法是依據(jù)原子或分子的〔電性質(zhì)〕以及離子的〔帶電性質(zhì)〕和〔行為〕進(jìn)展化學(xué)分別的方法。濃差極化是由于電解過(guò)程中電極外表四周溶液的〔濃度〕和主體溶液的〔濃度〕產(chǎn)生差異所引起的。削減濃差極化，可以承受〔增大電極面積〔減小電流密度〔提高溶液溫度〕以及〔強(qiáng)化機(jī)械攪拌〕等方法。電化學(xué)極差是由于〔電極反響緩慢〕所引起的?；瘜W(xué)修飾電極是一種融〔分別〔富集〕和〔測(cè)定〕為一體的分別分析方法。二、問(wèn)答題：為什么要進(jìn)展電極修飾？修飾電極的主要類型有哪些？答：利用電極修飾，可以在電極外表形成某種微構(gòu)造，賜予電極某種特定性質(zhì)，可以選擇性地在電極上進(jìn)展定為一體，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。修飾電極的主要類型有離子交換型、配位反響型、共價(jià)鍵合型、疏水性富集型等。電滲析膜的異相膜制備方法？答：①將離子交換樹(shù)脂和用作黏合劑的成膜聚合物〔如聚乙烯、聚氯乙烯等〕以及其他輔料一起通過(guò)壓延或模壓方法成膜；②將離子交換樹(shù)脂均勻分散到成膜聚合物的溶液中澆鑄成膜，然后蒸發(fā)除去溶劑；③將離子交換樹(shù)脂分散到僅局部聚合的成膜聚合物中澆鑄成膜，最終完成聚合過(guò)程。電滲析膜的均相膜的制備方法？聚苯乙烯等制成底膜，然后再引入活性基團(tuán)；③將聚砜之類的聚合物溶解，然后在其鏈節(jié)上引入活性基團(tuán)，最后澆鑄成膜，蒸發(fā)除去溶劑。第九章離子交換分別法一、填空：〔網(wǎng)狀骨架，連接在〔骨架上的功能基團(tuán)〕和〔功能基團(tuán)所帶的相反電荷的可交換離子。按樹(shù)脂功能基的類別，離子交換樹(shù)脂可分為〔強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂〔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂〔強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂〔弱堿性陰離子交換樹(shù)脂〔螯合樹(shù)脂〔兩性樹(shù)脂〔氧化復(fù)原樹(shù)脂。二、問(wèn)答題：為什么在強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上，離子交換親和力的挨次為L(zhǎng)i+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+，而在弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上此挨次剛好相反呢？答：在堿金屬離子中，離子裸半徑最小的Li+，靜電場(chǎng)引力最強(qiáng)。因此它吸引水分子形成水合離子的現(xiàn)象最顯著，所形成的水合離子的半徑最大，于是水合的Li+靜電場(chǎng)引力最弱。而離子裸半徑最大的Cs+，靜電場(chǎng)引力最弱，于是水合Cs+半徑就最小，水合的Cs+靜電場(chǎng)引力就最強(qiáng)。另一方面，離子交換樹(shù)脂上的活性基團(tuán)，在電離以后也存在著靜電引力。但是不同的活性基團(tuán)靜電場(chǎng)的強(qiáng)場(chǎng)引力較弱。對(duì)于具有弱靜電場(chǎng)引力的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，它和水合Cs+間的引力最大，交換親和力最大；而和水合Li+間的引力最小，交換親和力最小。因而堿金屬離子的交換親和力挨次是：Li+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+。弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，由于它具有較強(qiáng)的靜電引力場(chǎng)，它將和水分子競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)離子，結(jié)果它從水合離子中奪取出陽(yáng)離子來(lái)而與之結(jié)合。這時(shí)離子裸半徑最小的Li+結(jié)合能最大，離子交換親和力最大；離子裸半徑最大的Cs+交換親和力最小。交換親和力的挨次是：Cs+＜Rb+＜K+＜Na+＜Li+。H+型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂浸入HClH+HClH+可以透過(guò)半透膜集中進(jìn)入外部溶H+和Cl-也可以集中透過(guò)半透膜進(jìn)入樹(shù)脂相H+和Cl-集中透過(guò)半透膜的速度相等，H+換過(guò)程。于是可以得到如下的關(guān)系式：

和Cl-[H+

]×[Cl-內(nèi)

]==[H+內(nèi)

]×[Cl-]外 外式中，[H+

]、[Cl-內(nèi)

]為樹(shù)脂相中H+內(nèi)

Cl-的濃度；[H+

]、[Cl-H+Cl-的濃度。由于外 外膜的兩邊電荷必呈中性，即[H+

]==[Cl-] 外 外

]==[Cl-內(nèi)

]+[R-]內(nèi)[Cl-]2外

== [Cl-

]〔[Cl-內(nèi)

]+[R-]〕內(nèi)由于膜內(nèi)有較多的固定離子存在，因此[Cl-] ≧[Cl-外

]，[H+內(nèi)

]≧[H+]內(nèi) 外這就是說(shuō)，由于樹(shù)脂相中固定離子的排斥作用，到達(dá)平衡后外部溶液中[Cl-]將大大超過(guò)樹(shù)脂相中的[Cl-]外；而樹(shù)脂相中的[H+