Тесты по аналитике. Тесты по аналитической химии. Учебное пособие, вгму, Витебск

• Название: Тесты по аналитической химии. Учебное пособие, вгму, Витебск
• Анкор: Тесты по аналитике
• Дата: 28.03.2021
• Размер: 1.06 Mb.
• Имя файла: Analitika_Testy.pdf
• Тип: Тесты; #188906
• страница: 11 из 13

4.3.3. Газовая хроматография
116. При газохроматографическом определении объем удерживания этанола составил 200 мкл, удерживаемый объем несорбирующегося компонента - 50 мкл. Исправленный удерживаемый объём этанола равен:
1. 100 мкл;
2. 150 мкл;
3. 200 мкл;
4. 250 мкл.
Ответ: 2 – Исправленный удерживаемый объём (V
R
) равен разности между удерживаемым объёмом (V
R
) данного вещества и несорбируемого компонента (V
M
).
V = V
R_
- V
M
V = 200 мкл – 50 мкл = 150 мкл
117. Площадь хроматографического пика (мм
2
), имеющего ширину 10 мм и высоту 50 мм равна:

155 1. 10;
2. 50;
3. 500;
4. 250.
Ответ: 4 – Площадь хроматографического пика равна половине про- изведения ширины, измеренной у основания пика, и высоты хроматографи- ческого пика:
S = 1/2wh =1/210 мм50 мм = 250 мм
2 118. Время удерживания вещества составляет 100 сек, ширина хроматогра- фического пика у основания – 10 мм. Число теоретических тарелок хромато- графической колонки в этом случае равно:
1. 160;
2. 1600;
3. 55,4;
4. 554.
Ответ: 2 – Число теоретических тарелок можно рассчитать по форму- ле:
2
x
R
x w
t k
N







где t
R
- время удерживания, k x
- коэффициент, величина которого зави- сит от того, на каком уровне измеряется ширина пика w x
При измерении ширины пика у основания коэффициент k x
будет равен
16 (4 2
). Таким образом, число теоретических тарелок составит:
1600 10 100 16
w t
k
N
2 2
x
R
x


















119. К основным характеристикам хроматографического детектора относят- ся:
1. чувствительность;
2. предел детектирования;
3. линейность;
4. воспроизводимость.
Ответ: 1,2,3,4 – Детектор должен давать отклик (аналитический сиг- нал) на все соединения в элюате. Основными характеристиками детектора являются:
1) чувствительность, характеризующаяся отношением сигнала детекто- ра к количеству вещества;
2) предел детектирования (минимально определяемое количество ве- щества - такое количество, которому соответствует удвоенный (иногда утро- енный) сигнал шумов детектора);

156 3) линейность (сигнал детектора линеен, если отношение сигналов де- тектора, соответствующих двум пробам, пропорционально отношению коли- честв вещества в этих пробах);
4) воспроизводимость (определяется по стандартному отклонению се- рии сигналов детектора при вводе в хроматограф одних и тех же проб);
5) стабильность работы (низкая чувствительность к колебаниям темпе- ратуры и скорости потока жидкости).
120. Определяющими факторами для выбора хроматографического детектора являются:
1. число определяемых соединений;
2. концентрации определяемых соединений;
3. желаемое время анализа;
4. линейность сигнала детектора.
Ответ: 1,2,3 – Выбор хроматографического детектора зависит от числа определяемых соединений, их концентрации в смеси и желаемого времени анализа. Для определения большого числа соединений в одном образце ис- пользуют, как правило, универсальный детектор. Если же нужно определить несколько соединений, близких по своим свойствам, то используют селек- тивный детектор. Для решения ряда практических задач, связанных с повы- шением селективности и уменьшением времени анализа, используют комби- нации универсальных и селективных детекторов.
121. Способ хроматографического детектирования, который проводят по увеличению сигнала детектора при прохождении через детектор зоны опре- деляемого вещества называется:
1. прямой;
2. непрямой;
3. косвенный;
4. с послеколоночной реакцией.
Ответ: 1 – При способе прямого детектирования измеряют увеличение сигнала детектора (оптическая плотность, электропроводность, теплопровод- ность, ток ионизации) при прохождении через детектор зоны определяемого вещества. При этом сигнал подвижной фазы должен быть минимальным.
122. К параметрам удерживания в хроматографических методах относят:
1. площадь хроматографического пика;
2. удерживаемый объем;
3. предел детектирования;
4. время удерживания.
Ответ: 2,4 – К параметрам удерживания в хроматографических мето- дах относят удерживаемый объем и время удерживания, а также исправлен- ное время удерживания и исправленный удерживаемый объем.
Параметры удерживания характеризуются хорошей воспроизводимо- стью, относительные стандартные отклонения не превышают 2%. Обычно

157 используются в качественном анализе для идентификации. Совпадение вели- чин удерживания неизвестного и стандартного соединений свидетельствует о том, что эти соединения могут быть идентичными. Если различные вещества имеют одинаковое время удерживания, то для большей достоверности иден- тификации сравнение хроматографических параметров известного и неиз- вестного веществ проводят в сильно различающихся условиях. Например, получают данные об их хроматографическом поведении на колонках с раз- личными неподвижными фазами. Если хроматографическое поведение стан- дартного и неизвестного веществ в таких случаях идентично, то достовер- ность идентификации возрастает до 99%.
При сравнении хроматограмм, полученных на разных приборах, во из- бежание ошибок в идентификации используют исправленное время удержи- вания и исправленный удерживаемый объем. Часто идентификацию прово- дят по относительному удерживанию, т.е. по отношению удерживаемого объема определяемого компонента к удерживаемому объему вещества, при- нятого за стандарт. Эта величина зависит только от состава подвижной и не- подвижной фаз.
123. При проведении количественного хроматографического анализа изме- ряют следующие параметры:
1. индекс удерживания;
2. высоту пика;
3. площадь пика;
4. удерживаемый объем.
Ответ: 2,3 – Количественный хроматографический анализ проводят, измеряя высоту или площадь хроматографического пика, так как эти пара- метры пропорциональны концентрации или количеству вещества в хромато- графической зоне. Измерение высот пиков не всегда обеспечивает высокую точность результатов определения. На практике чаще измеряют площади хроматографических пиков. Для этого используют несколько способов.
Обычно проводят касательные к тылу и фронту пика и соединяют их линией, параллельной нулевой линии. Площадь полученного треугольника составля- ет 96% от истинной и пропорциональна количеству вещества в пробе. Для расчета площади симметричных пиков находят произведение высоты пика на его полуширину. Это произведение составляет 84% площади пика. Точность измерения площади пика зависит от отношения высоты пика к его ширине
(оптимальное отношение лежит в пределах от 2 до 10).
124. Метод определения количественного состава в хроматографии, в кото- ром обязательным условием является регистрация всех компонентов анали- зируемой смеси, называется:
1. метод внутреннего стандарта;
2. метод внешнего стандарта;
3. метод нормировки;
4. метод градуировочного графика.

158
Ответ: 3 – По площадям хроматографических пиков на хроматограм- ме можно рассчитать количественный состав пробы методами нормировки (с использованием или без использования поправочных коэффициентов), внеш- ней стандартизации (абсолютной градуировки), внутренней стандартизации.
Метод нормировки чаще всего используют на практике. Для его ис- пользования необходимо, чтобы на хроматограмме были зарегистрированы все компоненты, входящие в состав анализируемой смеси. При анализе смеси содержание компонента, например соответствующего пику х на хромато- грамме, можно рассчитать по формуле:
S
S
x i



Эту формулу используют только в том случае, если детектор одинаково чув- ствителен к каждому из разделяемых компонентов смеси, т.е. компоненты смеси, взятые в одинаковых количествах, дают одну и ту же площадь пика.
Если же чувствительность детектора различна по отношению к каждому из компонентов пробы, то используют поправочные коэффициенты (f), учиты- вающие неодинаковую чувствительность детектора к различным компонен- там смеси. Формула для расчета в этом случае записывается так: i
i x
x x
S
f
S
f



125. Метод хроматографического разделения, подвижной фазой в котором служит инертный газ, называется:
1. плоскостная хроматография;
2. ионообменная хроматография;
3. высокоэффективная жидкостная хроматография;
4. газовая хроматография.
Ответ: 4 – Газовая хроматография — метод разделения летучих со- единений. Подвижной фазой служит инертный газ (газ-носитель), протекаю- щий через неподвижную фазу, обладающую большой поверхностью. В каче- стве подвижной фазы используют водород, гелий, азот, аргон, углекислый газ. Газ-носитель не взаимодействует с разделяемыми веществами и непод- вижной фазой. В зависимости от агрегатного состояния неподвижной фазы различают два вида газовой хроматографии — газоадсорбционную (непод- вижная фаза — твердый носитель: силикагель, уголь, оксид алюминия) и га- зожидкостную (неподвижная фаза — жидкость, нанесенная на инертный но- ситель).
126. Разделительные колонки для газожидкостной хроматографии называют- ся:
1. капиллярные;
2. насадочные;
3. набивные;
4. нет верного ответа.

159
Ответ: 1,2,3 – В газотвердофазной хроматографии применяют разде- лительные колонки двух типов: насадочные (набивные, спиральные) и ка- пиллярные. Насадочные колонки диаметром 2 - 6 мм и длиной 0,5 - 20 м из- готавливают из боросиликатного стекла, тефлона или металла. В колонки помещают стационарную фазу: в газоадсорбционной хроматографии это ад- сорбент, а в газожидкостной хроматографии — носитель с тонким слоем жидкой фазы. Капиллярные колонки по способу фиксации неподвижной фа- зы разделяют на два типа: колонки с тонкой пленкой неподвижной жидкой фазы (0,01 - 1 мкм), нанесенной непосредственно на внутренней поверхности капилляров, и тонкослойные колонки, на внутреннюю поверхность которых нанесен пористый слой (5 - 10 мкм) твердого вещества, выполняющего функцию сорбента или носителя неподвижной жидкой фазы. Капиллярные колонки изготавливают из различных материалов — нержавеющей стали, меди, стекла; диаметр капилляров 0,2 - 0,5 мм, длина от 10 до 100 м.
127. Хроматографический детектор, принцип действия которого базируется на явлении теплопроводности, называется:
1. катарометр;
2. термоионный;
3. пламенно-ионизационный;
4. электронного захвата.
Ответ: 1 – Катарометр - универсальный детектор, наиболее широко используемый в газовой хроматографии. В полость металлического блока помещена спираль из металла с высоким термическим сопротивлением (Pt,
V, их сплавы, Ni). Через спираль проходит постоянный ток, в результате чего она нагревается. Если спираль контактирует с чистым газом-носителем, спи- раль теряет постоянное количество теплоты и ее температура постоянна. Ес- ли состав газа-носителя содержит примеси, то меняется теплопроводность газа и соответственно температура спирали. Это приводит к изменению со- противления нити, которое измеряют с помощью моста Уитстона. На чувст- вительность катарометра сильно влияет теплопроводность газа-носителя, по- этому нужно использовать газы-носители с максимально возможной тепло- проводностью, например гелий или водород.
128. Детектор, применяемый в газовой хроматографии, представляющий со- бой ячейку с двумя электродами, один из которых изготовлен из материала – источника излучения, называется:
1. катарометр;
2. термоионный;
3. пламенно-ионизационный;
4. электронного захвата.
Ответ: 4 – Детектор электронного захвата представляет собой ячейку с двумя электродами (ионизационная камера), в которую поступает газ- носитель, прошедший через хроматографическую колонку. В камере он об- лучается постоянным потоком электронов, поскольку один из электродов из-

160 готовлен из материала, являющегося источником излучения (
63
Ni,
3
H,
226
Ra).
Наиболее удобный источник излучения — титановая фольга, содержащая ад- сорбированный тритий. В детекторе происходит реакция свободных элект- ронов с молекулами определенных типов с образованием стабильных анио- нов:
АВ + е  АВ
-
± энергия,
АВ + е  А + В
-
± энергия.
В ионизованном газе-носителе (N
2
, Не) в качестве отрицательно заряженных частиц присутствуют только электроны. В присутствии соединения, которое может захватывать электроны, ионизационный ток детектора уменьшается.
Этот детектор дает отклик на соединения, содержащие галогены, фосфор, се- ру, нитраты, свинец, кислород; на большинство углеводородов он не реаги- рует.
129. Для определения галогенсодержащих лекарственных веществ газохро- матографическим методом наиболее чувствительным детектором является:
1. катарометр;
2. термоионный;
3. пламенно-ионизационный;
4. электронного захвата.
Ответ: 4 – Галогенсодержащие соединения по своей природе электро- фильны в газовой среде и наиболее чувствительным детектором для их оп- ределения является селективный детектор электронного захвата, который ха- рактеризуется высоким пределом обнаружения (10
-14
г/мл), диапазон линей- ности детектора равен 10 4
. Универсальный детектор – катарометр имеет бо- лее низкие характеристики. Пламенно-ионизационный детектор не способен реагировать на некоторые соединения ряда галогенпроизводных.
130. Индексы удерживания Ковача используются в хроматографии для:
1. количественного определения;
2. разделения компонентов смеси;
3. качественной идентификации;
4. устранения примесей.
Ответ: 3 – Индексы удерживания Ковача являются относительными параметрами удерживания, которые удобно использовать для идентификации веществ. Индексы удерживания Ковача – рассчетные величины, определяе- мые на основании сравнения параметров удерживания близких по составу и строению веществ в предположении аддитивности изменения свойств в дан- ном ряду родственных соединений. За стандарт берут два соседних н-алкана, один из которых элюируется до исследуемого соединения, а второй после не- го. Рассчет индекса удерживания осуществляют по формуле: z
100
t lg t
lg t
lg t
lg
100
I
z
)
1
z
(
z x
R
R
R
R









,

161 где z - число атомов углерода в молекуле н-алкана, который элюируется пер- вым.
Затем по справочным таблицам можно определить круг веществ, кото- рые имеют близкую к рассчитанной величину индекса Ковача.
4.4. Электрохимические методы анализа
4.4.1. Общие понятия
131. Электрохимические методы основаны:
1. на применении электрохимических реакций;
2. на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом;
3. на использовании веществом электромагнитного излучения;
4. нет верного ответа.
Ответ: 1 – В электрохимических методах используются все типы хи- мических реакций, но они должны протекать на электродах в электрохимиче- ской ячейке. Электрохимическая ячейка состоит из пары электродов и рас- твора электролита. Электрод – это граница раздела, на которой электронный механизм переноса заряда меняется на ионный.
132. В состав электрохимической ячейки входят:
1. два электрода;
2. один электрод;
3. четыре электрода;
4. пять электродов.
Ответ: 1 – В состав электрохимической ячейки входят два электрода: индикаторный электрод или рабочий и электрод сравнения. Величина элек- тродного потенциала индикаторного электрода зависит от концентрации рас- твора электролита. Величина электродного потенциала электрода сравнения не зависит от концентрации раствора электролита.
133. В электрохимической ячейке без жидкостного соединения:
1. электроды помещены в разные растворы;
2. электроды помещены в один раствор;
3. электроды помещены в раствор сахара;
4. электроды помещены в дистиллированную воду.
Ответ: 2 – Если электроды помещены в один раствор электролита, то такая ячейка называется ячейкой без жидкостного соединения. Ячейки без жидкостного соединения применяют при измерении средних коэффициентов активности электролитов, стандартных потенциалов.
134. В электрохимической ячейке с жидкостным соединением:
1. электроды помещены в один раствор;
2. электроды помещены в разные растворы, которые контактируют через солевой мостик;

162 3. электроды помещены в раствор хлорида кобальта(II);
4. нет верного ответа.
Ответ: 2 – Если электроды помещены в разные растворы и контакти- руют между собой либо через пористую перегородку, либо через солевой мостик, то такие ячейки называются ячейками с жидкостным соединением. В ячейках с жидкостным соединением в местах соприкосновения различаю- щихся по составу растворов возникает диффузионный потенциал, или потен- циал жидкостного соединения. Причиной его возникновения является разли- чие скоростей перемещения разных ионов через образующуюся жидкостную границу, зависящее от подвижности ионов. Диффузионный потенциал можно свести к минимуму, если солевой мостик заполнить насыщенным раствором соли, образованной ионами с одинаковыми подвижностями. Это – хлорид ка- лия, нитрат аммония. В этом случае получают ячейку с элиминированным диффузионным потенциалом и им можно пренебречь во всех измерениях.
135. Электрохимическим методом, не связанным с протеканием электродных реакций, называется:
1. вольтамперометрия;
2.электрогравиметрия;
3. кулонометрия;
4. кондуктометрия.
Ответ: 4 – Из перечисленных методов кондуктометрия не связана с протеканием электродных реакций. Кондуктометрия – это метод, основан- ный на определении электрической проводимости раствора.
136. По способу применения электрохимические методы классифицируют на:
1. прямые;
2. обратные;
3. заместительные;
4. косвенные.
Ответ: 1,4 – Прямые методы основаны на измерении электрохимиче- ского параметра как функции концентрации раствора (прямая кондуктомет- рия, прямая потенциометрия). В косвенных методах окончание титрования фиксируют по изменению электрических параметров системы (кондуктомет- рическое, потенциометрическое титрование).
137. Индикаторные электроды электрохимической ячейки изготовлены из:
1. золота;
2. натрия;
3. калия;
4. лития.
Ответ: 1 – Индикаторный электрод электрохимической ячейки должен обратимо реагировать на изменение состава анализируемого раствора, дол- жен быть химически инертным токопроводящим материалом (золото, плати- на, ртуть, графит и др.). По наличию и интенсивности аналитического сигна-

163 ла делают вывод о том, имеется ли определяемый компонент в растворе и ка- кое его количество.