В скобках написаны правильные варианты ответа!!! Общие замечания




Скачать 111.34 Kb.
Дата06.06.2016
Размер111.34 Kb.
(В скобках написаны правильные варианты ответа!!!)
Общие замечания
Поскольку чувствительность при сравнении методов чаще всего дается как моль/л, то если анализируемый объект – раствор или Вы считаете, что нужна пробоподготовка, которая переведет объект в раствор – пересчитайте данные Вам концентрации в молярные, тогда Вам будет легче вспомнить, какие методы надо использовать и легче отстаивать свою точку зрения. Аналогично, с твердыми образцами – в массовые проценты
Если написано «методы», то метод не может быть один. Как правило, условия задачи подразумевают некое сравнение
Анионы: много неорганических – ионная хроматография (если нужная высокая чувствительность и среди определяемых компонентов нет карбоната/гидрокарбоната, то двухколоночный вариант, если чувствительность не нужна и (или) есть карбонаты – то одноколоночный вариант. Детектор – кондуктометрический.

Один-два неорганических – лучше ИСЭ. В особенности если это фторид и нитрат (заодно выучите ИСЭ на калий, аммоний и хлорид).


Катионы: один-два – спектрофотометрия, ААС, флуориметрия, ИСЭ (зависит от уровня концентрации). Много – АЭС-ИСП, ВЭЖХ (выбор детектора!), ИВА (т.е. где можно использовать возможность качественного анализа по линиям спектра, времени удерживания и потенциалом вольтамперометрических волн, соответственно).
Если в твердых объектах с легкой матрицей (горные породы, легкие сплавы) – РФА, в металлах - АЭС-искра
Органика: Летучая - ГХ (выбор детектора!), малые количества - ГХ-МС. Малолетучая – ЖХ, ЖХ-МС.
Методы. Должны хорошо оперировать вольтамперометрией, ААС, АЭС (ФПЛ-искра-ИСП), ИСЭ. Обязательно просмотрите РФА и ИХ! (про них мало говорили в течение курса, а здесь они – в половине билетов). Должны иметь представление о масс-спектрометрии, ГХ-МС и ЖХ-МС и тандемах (МС-МС). Титриметрию (конечно же, с инструментальным детектированием) и гравиметрию использовать для расширения ответа (вспоминаем зачетную задачу). Про полярографию и дугу при анализе реальных объектов можете забыть – нет их!
Далее - РШ – сокращение для «рукописной шпоры»
Билет 1

  1. В минеральной воде содержится 250 мг/л SO4, 1300 мг/л CO3 и 500 мг/л HCO3-. Предложите метод анализа анионов (ионная хроматография, гравиметрически или титриметрически)

Расписано более подробно, чем другие билеты. Из условий задачи ясно, что объект — водный раствор, не имеющий значительной матрицы, требующей отделения, к тому же мы не ограничены объемом. С другой стороны, концентрации определяемых соединений достаточно велики, и предварительное концентрирование не нужно. Из этих соображений можно полагать, что оптимальным методом определения этих анионов является ионная хроматография. Исходя их достаточно большой концентрации и наличием карбоната и гидрокарбоната, нужно использовать одноколоночный вариант ионной хроматографии и кондуктометрическим детектированием (в РШ – спектрофотометрический детектор - полная ересь), пределы обнаружения в котором примерно составляют не менее 1 мг/л. Можно предполагать, что анализ будет занимать 10–15 мин и может понадобиться разбавление. Немаловажным при этом является то, что в этих условиях можно определить не только указанные анионы, но и другие анионы, присутствующие в минеральной воде (почти наверняка, хлорид, который будет удерживаться меньше, чем двузарядные сульфат и карбонат) и, при необходимости, и катионы (одновременный анализ катионов и анионов является одним из достоинств ИХ). Такой анализ может быть проведен как в лаборатории, так и в полевых условиях при помощи портативных ионных хроматографов, поскольку мы имеем запас по чувствительности.

В качестве альтернативного подхода для определения указанных анионов можно использовать классические методы анализа, т.е. гравиметрию и титриметрию. Для гравиметрического определения карбоната надо использовать реакции , а для определения сульфата — , однако для надежного определения последнего необходимо будет провести предварительное концентрирование, чтобы добиться максимальной точности результата (в исходной пробе оптимальное количество осадка сульфата бария требует осаждения из 0.5-1 л исходного образца). Для титрования можно использовать кислотно-основное, комплексонометрическое (обратный вариант, осаждая сульфат бария избытком точно известного раствора сульфата бария и титруя непрореагировавший металл ЭДТА). Однако поставленные условия задачи не могут однозначно говорить об условиях определения, так как необходимо знать pH минеральной воды, наличие анионов и катионов, которые могут помешать определению выбранных анаионов. В любом случае, классические методы потребуют существенной и длительной пробоподготовки и будут уступать ИХ по всем аналитически параметрам
Билет 2


  1. Какие методы можно использовать для определения Са (0.1-10%) при анализе силикатных пород. (РФА, ААС, гравиметрия, титриметрия)

Силикатные породы  достаточно большое количество пробы, но требуется ее гомогенизация. Такие большие количества кальция как основного элемента могут быть определены при помощи РФА. Достоинством этого варианта является то, что нет необходимости переводить пробу в раствор. Возможно использовать ААС или АЭС (ФПЛ), но силикат может повлиять на атомизацию пробы.

В качестве альтернативы можно использовать классические методы – гравиметрию (методы перечислить), при этом будет достаточна навеска пробы (рассчитать и привести уравнение для расчета) и титриметрическое определение кальция при помощи комплеконометрического титрования при помощи ЭДТА с индикаторм эриохромовым черным Т. Для классических методов силикатную породу необходимо вскрыть при помощи (перечислить методы вскрытия силикатных пород)
Билет 3


  1. Систематическое определение Сl-, F-, NO3-, (10-3-10-2%), в минеральной воде. Какие методы? (ИСЭ и ионная хроматография)

Все, что было сказано про ИХ в ответе на билет 1. В РШ опять ерунда про СФ детектор. Кроме того, возможно определение каждого из этих анионов при помощи ионоселективных электродов. Концентрации всех анионов находятся на уровне 10–4–10–3 моль/л (что находится примерно в середине рабочего диапазона большинства современных ИСЭ (10–5–10–1 моль/л), при этом коэффициенты селективности ИСЭ хлорид-, фторид-, и нитрат-селективных электродов по отношению к двум другим анионам велики, что позволит с высокой точностью определить все три аниона из растворов с их равными концентрациями.


Билет 4

  1. Систематическое определение Zn, Cd, Cu, в молоке и молочных продуктах. 0.01 мкг/г. Обоснуйте рациональность метода анализа. (ААС и ИВ). Пробоподготовка.

Молока с такими концентрациями не бывает, считаем, что речь идет о концентрациях металлов на уровне ПДК. ГОСТами опре-делены 3 типа методик для молока – экстракционно-спектрофотометрические, экстракционно-флуориметрические и инверсион-но-вольтамперометрические, но они могут давать неустранимое влияние матрицы. Лучше определять эти металлы при помощи ААС с непламенным атомизатором и с пламенным атомизатором, распыляя молоко непосредственно в пламя. Для концентраций вблизи ПДК молоко и молочные продукты упаривают до влажного осадка, затем добавляют азотную кислоту, снова упаривают и добавляют азотную кислоту. Для твердых молочных продуктов можно использовать озоление, но для элементов с низкими ПДК (Cd) необходимо брать такие большие навески пробы, что их озоление становится практически невозможным..


Возможно использование ВЭЖХ с послеколоночными реакциями и флуориметрическим детектированием, но .

Билет 5

  1. Определение этанола и тяжелых алифатических спиртов в вине. Как провести количественный и качественный анализ. (ВЭЖХ, газовая хроматография)

Не могу удержаться: этанол в винах (при их изготовлении) определяют физическим методом: определяя плотность вина при помощи специального прибора (спиртометра), откалиброванного для данного сорта и количества сахара.

Что надо: ГОСТ на этанол (тест на аутентичность или истинность): газо-адсорбционная хроматография с пламенно-ионизационным детектором. И качественный и количественный анализ проводят при помощи предварительной калибровки по стандартной смеси этанола, пропанола-1, ацетонитрила, уксусной и пропионовой кислот. Стандартные смеси необходимы для уточнения исправленных времен удерживания на конкретном приборе. Обязательно необходим внутренний стандарт, иначе из-за разных компонентов вина не удастся провести количественный анализ, в этой смеси им является ацетонитрил. Для шампанских вин обязательно удаление газа при помощи вакуумирования.

Тяжелые алифатические спирты в вине – большая редкость (это скорее для водки, коньяка и алкогольной продукции [вино - пищевые продукты]). Нужно определять летучие ароматизаторы. ацетальдегид, н-бутанол, изобутанол, изоамиловый спирт, н-амиловый спирт, метилацетат,  этилацетат, изобутилацетат, этилбутират и.п. Используют газовый хроматограф с детектором электронного захвата, пламенно-ионизационным детектором, или масс-селективным детектором (ГХ-МС). Почему? Потому, что нужна высокая чувствительность определения малых количеств этих ароматических (вкусовых) компонентов и возможность хорошего разделения сложных смесей. Качественный и количественный анализ – как выше, либо качественный анализ для МС по самим молекулярным ионам. Если точно известно, что нет ничего, кроме тяжелых спиртов (хорошее винцо!), то можно использовать индексы Ковача. ВЭЖХ для вина – гораздо реже и в УФ- или рефрактометра, но чаще в варианте ЖХ-МС или ЖХ-МС-МС.

Как альтернатива для спиртов: ИК-спектроскопия после экстракции или сорбции проб (самая модная тема в ИК спектроскопии пищевых продуктов 2009 года)




Билет 6

  1. Определение в природной воде F- . максимальна проба 1л. Какие методы? F->=10-5% (около 0.1мг/л) 5*10-3М (ионная хроматография, ИСЭ).

Все, что было сказано в билетах 1 и 3. Но необходимо помнить, что на определение фторида при помощи ИХ могут оказывать влияние другие анионы, прежде всего хлорид, и если природная вода содержит большое количество хлорида, то это может затруднить анализ. Кроме того, в зависимости от типа природной воды, м.б. необходима пробоподготовка перед ИХ-определением для удаления гуминовых кислот. Для ИСЭ также необходимо знать концентрации анионов, оказывающих мешающее влияние на отклик фторид=селективного электрода, прежде всего хлорида и силиката, которые, скорее всего содержатся в природной воде.


Билет 7

  1. Cu, Pb, Zn, Cd в 8-оксихинолине на уровне 10-6-10-5%. Какие приемы пробоподготовки и определения. (Рентгенофлуоресцентный анализ)

Безусловно, РФА. Органическая матрица, которая не дает флуоресцентного фона и не поглощает рентгеновское излучение, не содержит легких элементов и более тяжелых, чем определяемые (могут вызывать подвозбуждение) и подходит по чувствительности, неразрушающий и не требующий пробоподготовки. Как плохая альтернатива – ААС или экстракционное концентрирование со спектрофотометрическим определением. АЭС-ИСП – не стоит, органические растворители не приветствуются



Билет 8

  1. NO2, SO2 (ионная хроматография), CO2, CО (газовая хроматография, масс-спектрометрия с электронным ударом), в выхлопы ТЭЦ. Способы отбора пробы и методы анализа. (жидкостное поглощение или зерновым сорбентом, уголь, SiO2)

Оптические сенсоры (они же газоанализаторы, прямо на выхлоп), дистанционный ИК-спектроскопический анализ или даже спектрофотометрический (NO2) анализ (ибо про уровень концентраций ничего не сказано). Кислотообразующие газы можно адсорбировать жидкостью или адсорбентом, CO-адсорбентом. Далее ГХ-МС. В РШ много лишнего, но в целом - верно
Билет 9

  1. Ni, Mn, Mo, W, Cr, Ti при конвертерной плавке (10-2-10-1%). Метод? (АЭС, дуга, искра).

Однозначно АЭС с искровым вариантом (в РШ – чушь, никакого «до этого» растворения и концентрирования, сталь и есть электрод для искры, было на лекции). Предварительное обыскривание. При КРАЙНЕЙ необходимости можно использовать титриметрию (Mn, Cr) и гравиметрию (Ni, Mo, W, Ti) или спектрофотметрию (после вскрытия стали сильными кислотами (в общем, вспоминаем зачетную задачу]

Билет 10

  1. Cu в технологических растворах и сточных водах. 10-5-5%. Какие методы? (полярография, ИВА, ААС)

Один метод – не годится (нет такого диапазона). Сначала разумно определить, сколько у нас меди, много или мало (хотя бы качественным анализом). Если мало – то ААС, АЭС-ИСП (никаких дуг!), ИВА, если среднее содержание – спектрофотометрия. Если много, то титрование (желательно с инструментальным окончанием). Очень нечетко сформулированный вопрос (думаю, сознательно) – многообразие загрязнителей сточных вод и технологических растворов заставляют Вас порассуждать о пробоподготовке.
Билет 11

  1. Ni в древесной коре и листьях (0.01 мкг/г). Разложения пробы и методы анализа. (сухое озоление 550 С 2ч, ААС).

Все верно здесь.

Билет 12

  1. Полициклические ароматические углеводороды в воде. 0.01-0.1мкг/мл. методы? (ВЭЖХ (адсорбция)).c

Самый однозначный вопрос, практически единственный, где надо точно знать, а не что-то придумывать. Де-факто стандарт: Экстракция из воды хлористым метиленом, осушка сульфатом натрия, упаривание, ГХ-МС или ГХ-МС-МС. Альтернатива: Экстракция из воды хлористым метиленом, осушка сульфатом натрия, упаривание, растворение в смеси ацетонитрил-вода и ВЭЖХ с флуоресцентным детектированием (можно подстроить детектор под конкретный ПАУ). Новый вариант пробоподготовки – адсорбция на силикагеле-C18, далее смывают хлористым метиленом и по тексту выше

Билет 13

  1. Какие методы хроматографии используются в анализе аминокислот. (ВЭЖХ (ионнобменная), плоскостная).

Что еще за «анализ» аминокислот? Определение! Ионная хроматография с электрохимическим (амперометрическим детектором) или фотометрическим (послеколоночная реация с нингидрином) или флуоресцентным детекторм (послеколончая реакция с о-фталевым диангидридом). Аналогично этому обращеннофазовая ВЭЖХ. Если речь идет о протеомике, то ЖХ-МС-МС (тандемная масс-спектрометрия). Качественный анализ – планарная хроматография с фотометрическим или флуориметрическм детекторами.

Билет 14

  1. К+ в таблетках (таблетка = 0.1г) контроль 20-+2% (ИСЭ, ФПЛ)

Все верно здесь.

Билет 15

  1. Ni в сталях от 0.1 до 10%. Систематические методы определения? Какие приборы и реагенты? (титрование, гравиметрические, ААС, С/Ф).

Все верно здесь.

Билет 16

  1. Cu, Mn, Pb, Cd, Hg, Bi, Ni, Co в природных водах. Методы? (0.001-0.01 мкг/мл). (конц HNO3, АЭС с ICP, РФА)

ЭТ-ААС, ИВА, флуориметрия (гостированы), АЭС-ИСП, МС-ИСП, если есть возможность (сорбционного) концентрирования, то и спектрофотометрия

Билет 17

  1. Cd и Bi 10-3% в сплавах Ni и Сo. Методы? (полярография, ААС, РФА, экстракция, сорбция).

РФА – матрица легче определяемых элементов и не мешает. Безусловно, можно вскрыть пробу кислотами и дальше использовать большинство ЭХ и спектроскопических методов, ААС и ИВА – наиболее очевидны.

Билет 18

  1. К+ в биожире и биотканях. (0.01-10 мкг/мл). какой прибор? (ФПЛ, ИСЭ)

АЭС-ИСП, ионная хроматография. ФПЛ и ИСЭ – только как альтернатива после концентрирования. На уровне 0.01 мкг/мл им не хватает чувствительности. Для 10 мкг/мл подходит все

Билет 19

  1. Удобрение содержит 30% NH4NO3, 70% (NH4)2SO3, 1% NaNO3. методы ддля установки состава? (анионы-ионная хроматография, NH4+ - титрование)

Аммоний, натрий, нитрат – ИСЭ, все ионы – ИХ, Na - ФПЛ

Билет 20

  1. Ni и Fe в магнитном материале. Методы анализа. (с/ф, титрование)

РФА, АЭС-искра, спектрофотометрия (Fe – 1,10-фенантролин или сульфосалициловая кислота, Ni – диметилглиоксим в присутствии мягких окислителей), титриметрия

Билет 21

  1. Fe в силикатных породах (2-20%). Методы определения? (гравиметрическое титрование, с/ф).

РФА, АЭС, гравиметрия, спектрофотометрия, все методы титрования

Билет 22

  1. ВТСП. Cu и Ba. Определение? (титрование)

РФА, ААС, АЭС (для атомной спектроскопии может понадобиться разбавление). Титрование как альтернатива

Билет 23

  1. Монета содержит 70% Cu, и 20% Ni и 10% Fe. Методы? (комплексометрическое титрование, РФА, с/ф).

РФА, ААС, АЭС (для атомной спектроскопии может понадобиться разбавление), спектрофотометрия, гравиметрия, титриметрия

Билет 24

  1. Зерно <= мкг/г. Cu, Cd, Pb, Zn. Методы? (ААС, АЭС, ИВ, пробподготовка).

Все верно здесь.

Билет 25

  1. Cr и Ni в Sb (10-5-10-6%). Приемы пробподготовки и определения. (АЭС, Sb испарятся в лодочке из графита)

РФА (но необходимо учитывать, что более тяжелая матрица может поглощать рентгеновское излучение и подвозбуждать определяемые металлы). АЭС, ЭТ-ААС

Билет 26

  1. Минеральное удобрение 10% CaHPO3 30% KNO3 60% NH4NO3. методы установки состава.

(K, Ca, аммоний - ИСЭ, K, Ca - ФПЛ, анионы ( а лучше – все) – ионная хроматографии, NH4+ - титрование).

Билет 27

  1. Красители. Cr в сточных водах (10-2%) и 10-5%. Методы?.

ААС, АЭС, спектрофотометрия,


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница