КОНТРОЛЬНЫЕ ЗадаНИЯ

к блоку

«оптические методы анализа»

1. Порцию исследуемой воды объемом 25, 00 см³ разбавили дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 500, 0 см³ и фотометрировали в пламени так же, как и стандартные растворы, приготовленные из хлорида кальция. Были получены следующие результаты:

Определите концентрацию кальция (мг/дм³) в анализируемой воде. Какой метод анализа используется?

2. Два образца нефти, стандартный и анализируемый, массой по 1, 000 г разбавили в 10 раз метилизобутилкетоном и распылили в пламени атомно-абсорбционного спектрофотометра. Оптическая плотность линии ванадия для образца с 0, 01 % ванадия составила 0, 740, а для анализируемого образца – 0, 520. Вычислить массовую долю (%) ванадия в образце нефти. Какой метод определения концентрации использован?

3. После соответствующей обработки навески стали массой 0, 2025 г получили 100, 0 см³ раствора, содержащего ионы Mn и Cr, и измерили оптическую плотность этого раствора при 533 нм и 432 нм. Для построения градуировочных графиков в мерные колбы на 100, 0 см³ поместили 10, 00; 15, 00; 20, 00 см³ стандартного раствора перманганата (Т_Mn=0, 0001090 г/см³) или бихромата (Т_Cr=0, 001210 г/см³) и разбавленные до метки растворы фотометрировали при тех же светофильтрах.

Рассчитать массовую долю (%) марганца и хрома в стали по следующим данным:

4. Навеску стали 0, 0532 г растворили в кислоте, обработали диэтилдитиокарбаминатом и довели объем раствора до 100, 0 см³. раствор фотометрировали при 328 нм и 368 нм в кюветах с толщиной слоя 2 см. при этом были получены следующие результаты: при λ =328 нм А=0, 670; при λ =368 нм А=0, 450. Определите процентное содержание никеля и кобальта в стали, если при 328 нм Е_Ni=35210; Е_Со=3, 910, а при 368 нм Е_Ni=21820, Е_Со=14340.

Перечислите способы монохроматизации света. Изобразите ход лучей в призме и дифракционной решетке.

5. Назовите основные узлы приборов для анализа по светопоглощению. Каково назначение каждого из этих узлов? При определении титана методом добавок навеску стали 0, 4600 г растворили в мерной колбе на 50, 00 см³. Затем аликвоты по 20, 00 см³ отобрали в две мерные колбы на 50, 00 см³. В одну из них добавили навеску соли титана, содержащую 0, 0010 г Ti. В обеих колбах получили окрашенное соединение. Вычислить процентное содержание титана в стали, если при фотометрировании растворов получены следующие результаты: А_х=0, 200; А_х+ст=0, 420. привести расчеты графическим и расчетным методами.

6. Навеску сплава 0, 1092 г растворили в колбе на 100, 0 см³. в мерную колбу на 50, 00 см³ отобрали 2, 00 см³ раствора и внесли реактив, довели объем до метки. относительная оптическая плотность этого раствора, измеренная по отношению к раствору сравнения, содержащему 1 мг Zr в 50, 00 см³, равна 0, 440. Относительные оптические плотности четырех стандартных растворов, содержащих в 50, 00 см³ 1, 20; 1, 50; 1, 70 и 2, 00 см³ раствора с концентрацией 1 мг/см³ Zr, оказались равны соответственно 0, 280; 0, 350; 0, 400 и 0, 470. Определить процентное содержание Zr в сплаве. В каких случаях используют метод дифференциальной спектроскопии, его сущность?

7. Навеску 1, 0000 г металла, содержащего олово, растворили в кислоте и разбавили раствор до 100, 0 см³. Из полученного раствора отобрали три пробы по 10, 00 см³, из них получили по 25, 00 см³ окрашенных растворов, оптические плотности которых равны 0, 320; 0, 350 и 0, 300. Для приготовления стандартного раствора 1, 0000 г металла, содержащего 4, 56 % Sn, растворили и обработали в тех же условиях. Оптическая плотность полученных растворов равна 0, 200; 0, 230; 0, 230. определить содержание олова в металле. Выведите формулу для расчета вещества методом добавок.

8. Для определения меди в сплаве из навески 0, 3250 г после растворения и обработки аммиаком было получено 250, 0 см³ окрашенного раствора, оптическая плотность которого в кювете с толщиной поглощающего слоя 2 см равна 0, 254. Определить содержание меди в сплаве, если молярный коэффициент поглощения аммиаката меди равен 423.

Каков физический смысл молярного коэффициента поглощения? Какие факторы влияют на его величину? Для чего в фотоколориметрах применяют светофильтры?

9. Из навески стали 0, 2542 г после соответствующей обработки получили 100, 0 см³ окрашенного раствора окисленного диметилглиоксимата никеля. относительная оптическая плотность этого раствора равна 0, 550. для построения калибровочного графика взяли три стандартных раствора с содержанием никеля 8, 0; 10, 0; 12, 0 мг в 100, 0 см³, профотометрировали их и получили относительные оптические плотности равные соответственно 0, 240; 0, 460 и 0, 700. раствор сравнения содержал 6 мг Ni в 100, 0 см³. Определите процентное содержание никеля в стали. Привести основное уравнение этого метода анализа и оптическую схему прибора для измерения оптической плотности.

10. При фотометрировании раствора сульфосалицилатного комплекса железа получили относительную оптическую плотность равную 0, 290. Раствор сравнения содержал 0, 0576 мг Fe в 50, 00 см³, толщина кюветы равна 5 см. Определить концентрацию железа в растворе, если известно, что молярный коэффициент погашения комплекса в этих условиях составлял 3000.

Приведите оптическую схему прибора для проведения указанного вида анализа. Как проводят измерение оптической плотности в этом методе?

11. Для определения титана навеску стали 0, 5000 г растворили в мерной колбе емкостью 50, 00 см³. затем аликвоты раствора по 20, 00 см³ отобрали в мерные колбы на 50, 00 см³. В одну из них добавили навеску соли титана, содержащую 0, 001 г Ti. В обе колбы добавили перекись водорода, и объем раствора довели до метки дистиллированной водой. Вычислить процентное содержание титана в стали, если А_х=0, 220, а А_х+доб.=0, 440.

Приведите выражение закона Бугера-Ламберта-Бера и назовите причины отклонения от закона.

12. В две мерные колбы на 100, 0 см³ поместили одинаковые объемы 10, 00 см³ сточной воды, содержащей медь, провели цветную реакцию. В одну из колб добавили 10, 00 см³ стандартного раствора сульфата меди (Т_CuSO4= 0, 001000 г/см³), содержимое обеих колб довели до метки. Растворы фотометрировали, получив значения А_х=0, 240 и А_х+ст=0, 380. Определить концентрацию меди в сточной воде (г/дм³). Привести оптическую схему прибора для фотометрирования. Назвать метод определения концентрации вещества.

13. Определить содержание марганца в стали по следующим значениям почернений линий гомологической пары:

Перечислить остальные методы количественного спектрального анализа. На чем они основаны?

14. При определении олова в бронзе Δ S=0 соответствовала концентрации ω _Sn=10, 2 %, а для эталона с концентрацией ω ₁=5, 2 %, Δ S=-0, 52. построить калибровочный график и определить процентное содержание олова в исследуемом образце, если Δ S_Х=-0, 28.

Перечислить остальные методы количественного спектрального анализа.

15. Для построения калибровочного графика при определении никеля в бронзе были получены следующие данные:

Для двух соседних линий меди, являющейся основой сплава, Δ S=0, 828. При фотометрировании спектра образца бронзы для той же пары линий меди получено Δ S′ _осн.=0, 765, а для аналитической пары Ni-Cu в спектре образца на той же пластинке Δ S′ _х =0, 565. Определить содержание (%) никеля в образце.

16. При определении магния в алюминиевом сплаве Δ S=0 соответствовала концентрации ω ⁰_Mg =0, 57 %, а для эталона с концентрацией ω ₁=0, 97 %, Δ S₁=0, 27. построить калибровочный график и определить процентное содержание магния в исследуемом образце, если Δ S_х= 0, 19. Назвать в данном случае гомологическую пару и дать понятие гомологической пары.

17. Определить процентное содержание хрома в стали, если при фотометрировании получены следующие данные:

Привести уравнение, связывающее интенсивность спектральной линии с концентрацией.

18. Для построения калибровочного графика при определении никеля в бронзе были получены следующие данные:

Для двух соседних линий меди, являющейся основой сплава, Δ S=0, 828. При фотометрировании спектра образца бронзы для той же пары линий меди получено Δ S′ _осн.=0, 828, а для аналитической пары Ni-Cu в спектре образца на той же пластинке Δ S′ _х =0, 708. Определить содержание (%) никеля в образце.

19. Определить процентное содержание хрома в стали, если при фотометрировании получены следующие данные:

Перечислить остальные методы количественного спектрального анализа. Назвать гомологическую пару.

20. методы количественного спектрального анализа, их классификация. При определении железа в алюминиевом сплаве Δ S=0 соответствовала концентрации ω ⁰_Fe=0, 23 %, а для эталона с концентрацией ω ₁=0, 54 %, Δ S₁=0, 60. построить калибровочный график и определить процентное содержание железа в исследуемом образце, если Δ S_х=0, 32.

21. Определить длину волны (А) аналитической линии лития в атомных спектрах лития по энергиям верхнего и нижнего уровней:

(h_с=12330). Указать, какая из линий резонансная. Какой прибор можно использовать для регистрации линии, привести оптическую схему прибора.