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现代仪器分析技术及其在食品中的应用课后答案

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第二章 习题解答1.简要说明气相色谱分析的基本原理借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。

气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。

组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。

8.为什么可用分离度R 作为色谱柱的总分离效能指标? 答:分离度同时体现了选择性与柱效能,即热力学因素和动力学因素,将实现分离的可能性与现实性结合了起来. 个20.在一根2 m 长的色谱柱上,分析一个混合物,得到以下数据:苯、甲苯、及乙苯的保留时间分别为1’20“, 2‘2”及3’1“；半峰宽为0.211cm, 0.291cm, 0.409cm ，已知记录纸速为1200mm.h-1, 求色谱柱对每种组分的理论塔板数及塔板高度。

解：三种组分保留值用记录纸上的距离表示时为： 苯： （1+20/60）×[（1200/10）/60]=2.67cm甲苯：(2+2/60) ×2=4.07cm 乙苯: (3+1/60) ×2=6.03cm 故理论塔板数及塔板高度分别为：甲苯和乙苯分别为：1083.7,0.18cm; 1204.2,0.17cm)1)(1(41)(2121)1()2(k k n Y Yt t R R R +-=--=αα%100%%100%11⨯=⨯=∑∑==n i h is h isi n i A is A is i hf hf m or Af Af m cm m n L H Y t n R 23.0)(00225.009.887/2/09.887)211.067.2(54.5)(54.5222/1=======苯苯解：（1）从图中可以看出，tR2=17min, Y2=1min, 所以； n = 16(-tR2/Y2)2 =16×172 = 4624 (2) t’R1= tR1- tM =14-1=13mint”R2=tR2 – tM = 17-1 = 16min 相对保留值 a = t’R2/t’R1=16/13=1.231 根据公式：L=16R2[(1.231/(1.231-1)]2 Heff通常对于填充柱，有效塔板高度约为0.1cm, 代入上式， 得： L=102.2cm ≃1m22.分析某种试样时，两个组分的相对保留值r21=1.11, 柱的有效塔板高度H=1mm ，需要多长的色谱柱才能完全分离？ 解：根据公式得L=3.665m25. 丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据：计算：（1）丁烯的分配比是多少？（2）丙烯和丁烯的分离度是多少？ 解： （1）kB= t’R(B)/tM =(4.8-0.5)/0.5=8.6(2) R = [tR(B)-tR(P)]×2/(YB+YP)=(4.8-3.5) ×２／(1.0+0.8) =1.4426.某一气相色谱柱，速率方程中A, B, C 的值分别为0.15cm, 0.36cm2.s-1和4.3 ×10-2s ，计算最佳流速和最小塔板高度。

解：uopt = (B/C)1/2 =(0.36/4.3 ×10-2)1/2=2.89cm.s-1Hmin = A + 2(BC)1/2 = 0.15 + 2 ×(0.36 ×4.3 ×10-2)1/2 = 0.40cm 27.在一色谱柱上，测得各峰的保留时间如下：求未知峰的保留指数。

解：将有关数据代入公式得：I =[ (log14.8 – log13.3)/(log17.3-log13.3)+8] ×100=840.64 29.测得石油裂解气的气相色谱图（前面四个组分为经过衰减1/4而得到），经测定各组分的f 值并从色谱图量出各组分峰面积为： )1(41αα-=eff H L R用归一法定量，求各组分的质量分数各为多少？ 解：根据公式：故：CH4, CO2, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8的质量分数分别为： wCH4 =(214×0.74 ×4/2471.168 )×100%=25.63% wCO2 =(4.5 ×1.00 ×4/2471.168 )×100% =0.73% wC2H4 =(278 ×4 ×1.00/2471.168) ×100% =45.00% wC2H6 =(77 × 4 ×1.05/2471.168 )×100% =13.09% wC3H6 = (250 ×1.28 /2471.168)× 100%=12.95% wC3H8 =(47.3 ×1.36/2471.68 )×100%=2.60%30.有一试样含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物质，称取此试样1.055g 。

以环己酮作内标，称取环己酮0.1907g ，加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3mL 进样，得到色谱图。

从色谱图上测得各组分峰面积及已知的S’值如下表所示：求甲酸、乙酸、丙酸的质量分数。

解：根据公式：求得各组分的校正因子分别为： 3.831; 1.779; 1.00; 1.07代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为：w 甲酸＝(14.8/133)×(0.1907/1.055) ×3.831 ×100% = 7.71% w 乙酸 = (72.6/133) ×(0.1907/1.055) ×1.779 ×100% = 17.55% w 丙酸＝(42.4/133) ×(0.1907/1.055) ×1.07 ×100% = 6.17%31.在测定苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯的峰高校正因子时，称取的各组分的纯物质质量，以及在一定色谱条件下所得色谱图上各组分色谱峰的峰高分别如下：求各组分的峰高校正因子，以苯为标准。

%100%100%100⨯=⨯=⨯=∑∑i i ii i ii i f A f A m m m m w 168.247136.13.4728.1250405.177400.1278400.15.4474.0214=⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=∑i i f A '/1'%100s f mm f A f A w ss s i i i =⨯⋅=及解：对甲苯：f 甲苯＝(hs/hi) × (mi/ms)=180.1 ×0.5478/(84.4 ×0.5967)=1.9590 同理得：乙苯：4.087; 邻二甲苯：4.115解：先利用峰高乘以半峰宽计算各峰面积，然后利用归一化法求各组分质量分数。

根据公式A=hY1/2, 求得各组分 峰面积分别为：124.16; 249.84; 254.22; 225.4 从而求得各组分质量分数分别为：苯酚：12.71%; 邻甲酚：28.58%; 间甲酚：31,54%; 对甲酚：27.15% 32.1306.830=∑ii fA可绘制各自的工作曲线。

相关数据如下：w苯的工作曲线从图中查得当苯峰高与甲苯峰高比值为0.341时，未知物中，苯与内标物混合物中苯的质量分数为0.152. 设未知试样中含苯为x g, 则：w = x/(x+0.0421)=0.152，解得：x=0.0421w/(1-w)=0.007546g对二甲氯的标准曲线当对二氯苯与甲苯的峰高比为0.298时，未知样中，对二氯苯与甲苯二元混合物中对二氯苯的质量分数查得为0.725。

即未知物中对二氯苯的质量为0.0421×0.725/(1-0.725)=0.111g邻二氯苯工作曲线当邻二氯苯与甲苯的峰高比为0.042时，查得邻二氯苯在其与甲苯二元体系中的质量分数为0.4053，同理，求得未知样中邻二氯苯的质量为：0.0421×0.4053/(1-0.4053)=0.0287g 故未知样中苯、对二氯苯、邻二氯苯的质量分数分别为： 0.007546/5.119 ×100% = 0.147% 0.111/ 5.119 ×100% = 2.168% 0.0287/5.119 ×100% = 0.561%第三章思考题解答1.从分离原理、仪器构造及应用范围上简要比较气相色谱及液相色谱的异同点。

解：二者都是根据样品组分与流动相和固定相相互作用力的差别进行分离的。

从仪器构造上看，液相色谱需要增加高压泵以提高流动相的流动速度，克服阻力。

同时液相色谱所采用的固定相种类要比气相色谱丰富的多，分离方式也比较多样。

气相色谱的检测器主要采用热导检测器、氢焰检测器和火焰光度检测器等。

而液相色谱则多使用紫外检测器、荧光检测器及电化学检测器等。

但是二者均可与MS 等联用。

二者均具分离能力高、灵敏度高、分析速度快，操作方便等优点，但沸点太高的物质或热稳定性差的物质难以用气相色谱进行分析。

而只要试样能够制成溶液，既可用于HPLC 分析，而不受沸点高、热稳定性差、相对分子量大的限制。

0.050.100.150.200.250.300.35hw0.020.040.060.080.100.120.14hw第九章习题解答1.试简述产生吸收光谱的原因．解：分子具有不同的特征能级，当分子从外界吸收能量后，就会发生相应的能级跃迁．同原子一样，分子吸收能量具有量子化特征．记录分子对电磁辐射的吸收程度与波长的关系就可以得到吸收光谱．第十章红外光谱法习题解答1. 产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?解:条件:激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化.并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱.4.红外光谱定性分析的基本依据是什么？简要叙述红外定性分析的过程．解：基本依据：红外对有机化合物的定性具有鲜明的特征性，因为每一化合物都有特征的红外光谱，光谱带的数目、位置、形状、强度均随化合物及其聚集态的不同而不同。

定性分析的过程如下：(1) 试样的分离和精制；(2)了解试样有关的资料；(3)谱图解析；(4)与标准谱图对照;(5)联机检索。

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现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用分析

现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用分析

现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用分析随着人们对食品安全的日益关注，食品检测技术成为保障食品安全的重要手段。

现代仪器分析技术（包括色谱、液相色谱、质谱、红外光谱等技术）在食品安全检测中广泛应用，不仅具有极高的分析精度、准确性和可靠性，而且能够快速、高效地进行检测分析。

色谱分析技术是一种分离技术，广泛应用于食品安全检测中。

其中，气相色谱（GC）和液相色谱（HPLC）是最常用的两种色谱分析技术。

1. 气相色谱在食品检测中的应用气相色谱技术通常用于检测食品中的有机污染物，如农药残留、挥发性有机物、环境污染物等。

在农药残留检测中，GC技术可以快速、准确地检测出多种农药残留，如氨基甲酸酯类、氯氰菊酯类、有机磷类等。

此外，在监测食品中的揮發性有機物时，气相色谱技术也得到了广泛的应用，如味精等调味品中的苯甲醛、气体难闻挥发性有机物的检测等。

液相色谱技术通常用于检测食品中的营养成分、添加剂、药物残留等物质。

例如，在检测食品中的添加剂时，HPLC技术可以检测多种食品添加剂，如甜味剂、食品色素等。

质谱是一种分析技术，其原理基于分析物质的分子量和分子结构。

质谱分析技术具有高灵敏度、高分辨率、高重复性、高可靠性等优点，广泛应用于食品安全检测中。

在食品中，质谱分析技术通常用于检测污染物、添加剂、药残等物质。

例如，在瘦肉精检测中，液相质谱（LC-MS）技术可以快速准确地检测出瘦肉精残留，保证消费者的健康。

此外，在检测食品中的添加剂和药物残留时，质谱技术的高灵敏度和高分辨率也使其成为了一种重要的检测手段。

红外光谱技术是一种无损测试技术，通过测量物质在红外区的吸收光谱来分析物质结构和组成。

在食品检测中，红外光谱技术通常可以检测食品中的脂肪、蛋白质、碳水化合物等成分。

例如，在奶制品中，红外光谱技术可以检测出蛋白质含量、氨基酸含量和脂肪含量等信息，为奶制品质量的控制提供了有效的手段。

总之，现代仪器分析技术在食品安全检测中起着重要作用，能够对食品中的污染物、添加剂和营养成分等进行快速准确的检测。

现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用分析

现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用分析

现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用分析
食品安全是人们日常生活中普遍关注的问题之一。

为了保障公众的健康和安全，现代
仪器分析技术被广泛应用于食品安全检测中。

本文将介绍一些常见的现代仪器分析技术在
食品安全检测中的应用。

一、质谱技术
质谱技术是一种高灵敏度的仪器分析技术，可以用于检测食品中的农药残留、兽药残留、重金属、毒素等有害物质。

通过质谱技术，可以快速准确地确定食品中有害物质的成
分和含量，为食品安全提供可靠的数据支持。

四、原子吸收光谱技术
原子吸收光谱技术是一种检测食品中重金属元素含量的重要手段。

通过原子吸收光谱
技术，可以对食品中的砷、铅、汞等重金属进行定量分析，判断食品中重金属元素的安全性，避免因过量摄入重金属对人体健康产生危害。

五、分子生物学技术
分子生物学技术在食品安全检测中的应用越来越广泛。

PCR技术可以用于检测食品中
的致病微生物，如沙门氏菌、大肠杆菌等，快速准确地判断食品是否存在微生物污染。

分
子生物学技术还可以用于检测转基因食品，判断食品中是否含有转基因成分。

现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用非常广泛。

通过使用这些分析技术，可以
对食品中的有害物质进行准确、快速的检测，判断食品的安全性和质量。

在食品安全领域，仪器分析技术的进一步发展将为食品安全提供更加可靠、快速的保障。

现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用

现代仪器分析技术在食品安全检测中的应用

1 食品安全检测的现状
随着生产技术的不断发展，我国食品的种类、原 料来源、食品的制作方法和生产的技术形式也逐渐多 元化，糕点、果蔬粮食、水产品、肉制品及各种食用 香料等食品及其制品成给食品安全检测带来很大 难题。同时，食品检测的项目涉及农药和兽药残留、 重金属污染、放射性物质等多种类型，加大了食品检 测工作的难点。为取得更好的检测效果，需要全面创 新检测技术，持续引进和使用现代化仪器分析，进一 步有效、快速地对样品进行精准检测，确保食品安全。
◎ 张 芬 （苏州市食品检验检测中心，江苏 苏州 215128）
ZHANG Fen (Suzhou Food Inspection and Testing Center, Suzhou 215128, China)
摘 要：随着科技的不断创新，食品检测技术正由传统的化学、物理检测转变为精密化、智能化检测，现代仪 器分析技术得以广泛应用。本文章阐述了食品安全检测的现状及现代仪器分析技术的特点，并从光学分析法、质谱 分析法、电化学分析法和色谱分析 4 个方面，探讨了现代仪器分析技术在食品安全检测中的实践应用及质量控制。
Keywords：modern instrument analysis; food testing; food safety
中图分类号：TS207.3
在大力倡导健康食品、绿色食品的背景下，食品 安全检测备受关注。随着新工艺、新技术在食品安全 检测领域的应用，现代仪器分析技术以精准、快速、 便捷和灵敏的特点，呈现多元化发展，在多个领域都 得到了广泛应用。先进的分析技术可以快速检测食品 中各项元素的含量，得出精准有效的检测参数，极大 提高了食品安全检测工作的质量及效率，确保检测过 程受控，有力保障食品安全。
关键词：现代仪器分析；食品检测；食品安全
食品仪器分析习题含参考答案

食品仪器分析习题含参考答案

食品仪器分析习题含参考答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、在使用火焰原子吸收分光光度计做试样测定时，发现火焰骚动很大，这可能的原因是()A、波长位置选择不准B、空心阴极灯有漏气现象C、助燃气与燃气流量比不对D、高压电子元件受潮正确答案：C2、各种气瓶的存放，必须保证安全距离，气瓶距离明火在（）米以上，避免阳光暴晒。

A、30B、20C、2D、10正确答案：D3、气相色谱分析的仪器中，检测器的作用是（）。

A、检测器的作用是感应到达检测器的各组分的浓度或质量，将其物质的量信号转变成电信号，并传递给信号放大记录系统。

B、检测器的作用是分离混合物组分。

C、检测器的作用是将其混合物的量信号转变成电信号。

D、检测器的作用是与感应混合物各组分的浓度或质量。

正确答案：A4、在下列不同溶剂中，测定羧酸的红外光谱时，C＝O伸缩振动频率出现最高者为（）。

A、气体B、正构烷烃C、乙醚D、乙醇正确答案：A5、原子吸收的定量方法－标准加入法，消除了下列哪些干扰（）。

A、基体效应B、电离干扰C、光散射D、背景吸收正确答案：A6、如果显色剂或其他试剂在测定波长有吸收，此时的参比溶液应采用（）。

A、试液参比B、褪色参比C、溶剂参比；D、试剂参比正确答案：D7、pH复合电极暂时不用时应该放置在（）保存。

A、纯水中B、应该在0.4mol/LKCl溶液中C、应该在4mol/LKCl溶液中D、应该在饱和KCl溶液中正确答案：C8、关闭原子吸收光谱仪的先后顺序是（）。

A、关闭乙炔钢瓶总阀、关闭助燃气开关、关闭气路电源总开关、关闭排风装置、关闭空气压缩机并释放剩余气体。

B、关闭乙炔钢瓶总阀、关闭助燃气开关、关闭气路电源总开关、关闭空气压缩机并释放剩余气体、关闭排风装置；C、关闭空气压缩机并释放剩余气体、关闭乙炔钢瓶总阀、关闭助燃气开关、关闭气路电源总开关、关闭排风装置；D、关闭排风装置、关闭乙炔钢瓶总阀、关闭助燃气开关、关闭气路电源总开关、关闭空气压缩机并释放剩余气体；正确答案：B9、色谱法是（）。