UPPSALA UNIVERSITET
Kemiska Institutionen
provansvarig: Marit Andersson
tel: 070 21 66 469
SKRIVNING
Skrivningsdatum
08-01-11
Analytisk Kemi, NV1, 15 p
Skrivning i Analytisk Kemi, NV1, 15 p, 08-01-11
UPPLYSNINGAR
Skrivtid: 9.00-15.00
Hjälpmedel: Fickkalkylator med instruktionsbok, utdelad formelsamling, SI-Data,
Miller &Miller: Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry,
Harris: Quantitative Chemical Analyis, Svensk-Engelsk ordbok
ANVISNINGAR
Skriv namn på alla papper som lämnas in.
Behandla bara en uppgift på varje blad
Lösningarna skall lämnas in i ett omslag. Fyll i namn samt numren på inlämnade uppgifter på
omslaget
För godkänt resultat krävs minst 50 % av totalpoängen. Vid uppenbara brister
inom något avsnitt kan resttentamen krävas även om tentamensresultatet
överstiger 50 %.
UPPGIFTER
1. a) Du vill mäta förändringar i luftens halt av NO2 i Uppsala centrum under ett år.
Föreslå lämplig provtagningsstrategi.
b)
3p
Föreslå en lämplig provberedningsmetod för att bestämma bly i ekologiskt
odlade morötter (förutsätt att de är rentvättade och torra till det yttre).
3p
Ange minst tre krav man ställer på en reaktion för att den skall kunna användas
till en titrimetrisk bestämning.
3p
b) Vid bestämning av kväve i ett växtmaterial med Kjeldahlmetoden användes
0.9092 g prov. Den frigjorda ammoniaken samlades upp i 50.00 mL av en
0.1062 M HCl-lösning. Vid backtitrering av överskottet HCl krävdes 11.89 mL
av en 0.0925 M NaOH-lösning. Beräkna halten kväve i vikts% i provet.
4p
Kurt på analyslaboratoriet hade fått i uppdrag att bestämma metalljonen M2+ i
ett vattenprov. På laboratoriet fanns en titrerutrustning för EDTA-titrering.
Kurt gick till biblioteket och slog upp jämviktskonstanten
(stabilitetskonstanten) för komplexbildningen mellan M2+ och EDTA. Den var
1018. Toppen tänkte Kurt. Då är det bara att ladda provet i titrerutrustningen
och köra. Efter analysen tittade Kurt besviket på titrerkurvan som kom ut. Den
var väldigt flack utan något större språng och därmed totalt oanvändbar. Ge en
trolig förklaring till den flacka titrerkurvan (förutom att halten kunde vara för
låg förstås).
3p
2 a)
c)
1(5)
UPPSALA UNIVERSITET
Kemiska Institutionen
provansvarig: Marit Andersson
tel: 070 21 66 469
3. a)
b)
SKRIVNING
Skrivningsdatum
08-01-11
Analytisk Kemi, NV1, 15 p
För kvantifiering av låga halter metaller i vätskor används ofta AAS med
flamma. Beskriv de processer som provet genomgår från början av
provintroduktionen till utpassagen genom flamman.
6p
Vilka interferenser är vanligast under provintroduktionen?
2p
4. Sant och falskt gällande molekylär spektroskopi.
Rätt svar 1p, fel svar -0.5 p, inget svar 0p. Max 6p min 0p
i.
ii.
iii.
iv.
v.
vi.
5.
6. a)
Både elektronövergångar, vibrationsövergångar samt
rotationsövergångar kan inträffa om en molekyl utsätts för IR-strålning.
Den instrumentella uppställningen för enkel absorptionsmätning inom
molekylära spektroskopin för UV/VIS området är Strålkälla-KyvettMonokromator-Detektor.
Lambert beers lag ger icke linjär proportionalitet om halterna är mycket
höga eller om strålningen inte är tillräckligt monokromatisk
Om man har ett ströljus på 0.01% är det svårt att mäta absorbanser över
2 Abs- enheter.
Även mycket komplexa blandningar av föreningar går enkelt att
kvantifiera med molekylär spektroskopi inom UV/VIS området.
Kemiluminiscens tillhör den molekylära spektroskopin inom UV-VIS
området.
Vid extraktion av en organisk substans från ett vattenprov använde man ett
organiskt lösningsmedel. Man tog lika volym prov och organfas. Kvar i
vattenfasen var 30 %. Hur många ytterligare extraktioner måste man göra ( av
samma vattenfas med ny organfas, lika stor volym igen) för att få fullständig
extraktion d v s mindre än 1 % kvar i vattenfasen? Motivera med beräkningar.
3p
Vilka krav ställs på en substans som skall kunna analyseras med
gaskromatografi (GC)?
2p
b) Effektiviteten för kromatografiska toppar brukar beskrivas med Van
Deemterekvationen nedan som visar hur höjden för en teoretisk botten, H,
varierar med linjära flödet på mobila fasen, u.
H = A + B/u + (Cs+Cm)∙u
B-termen ger stort bidrag i GC jämfört med LC varför?
2(5)
2p
UPPSALA UNIVERSITET
Kemiska Institutionen
provansvarig: Marit Andersson
tel: 070 21 66 469
SKRIVNING
Skrivningsdatum
08-01-11
Analytisk Kemi, NV1, 15 p
Halten bensen skulle bestämmas i en lösning med hjälp av GC. Som intern
standard användes metylbensen av hög renhet och samma mängd av den
tillsattes till alla standarder och till provlösningen. Följande resultat erhölls:
Konc bensen (mg/L)
2
4
6
8
10
okänd
topparea bensen
0.504
0.969
1.45
1.93
2.47
1.34
topparea metylbensen
1.24
1.29
1.29
1.22
1.26
1.28
c) Vad är den troligaste anledningen till att arean metylbensen varierar trots lika
stor tillsats?
2p
d) Vilken komponent tror du kommer först? Motivera.
2p
e) Rita upp en kalibreringskurva samt beräkna halten bensen i det okända provet.
3p
7. a)
I en vätskekromatografisk separation av ett antal organiska syror använde man
sig av ett reversed phase system med C-18 kolonn och en buffert pH 2 med
30% acetonitril. Separationen blev lyckad men tog alldeles för lång tid. Föreslå
minst två sätt att försöka snabba upp analysen utan att byta kolonn.
2p
I en vätskekromatografisk separation där man använde C-18 kolonn och en
mobilfas bestående av 30 % acetonitril och en buffert med pH 6.7 fick man
följande retentionstider och basbredder.
Substans
tM-substans
(oretarderad)
bensylalkohol
fenol
3,5-dimetoxyfenon
tR/min
3.53
W/s
5.34
7.21
8.32
22
30
35
b)
Bestäm kapacitetsfaktorerna, k´, för de tre substanserna ovan.
1p
c)
Bestäm selektivitetsfaktorerna, .
1p
d)
Kolonnen i exemplet ovan var 15 cm. Vilken är den kortaste kolonn man kan
använda med tillräcklig upplösning (Rs>1.5) mellan de tre substanserna?
3p
e)
Hur lång blev analystiden med den nya kolonnen (som ger Rs > 1.5)
1p
f)
Beskriv kortfattat principen för kapillärelektrofores.
2p
3(5)
UPPSALA UNIVERSITET
Kemiska Institutionen
provansvarig: Marit Andersson
tel: 070 21 66 469
SKRIVNING
Skrivningsdatum
08-01-11
Analytisk Kemi, NV1, 15 p
8. a) Antalet vita blodkroppar i blod bestäms genom att man räknar manuellt i
mikroskop antalet i en viss volym. Det är då viktigt att resultatet blir lika
oberoende av vem som räknar. För att undersöka detta räknade 4 personer
antalet blodkroppar i ett och samma prov. Volymen var 10 nL. Resultatet blev
enligt nedan:
Person
1
2
3
4
3p
antal/μL
4600
5100
3700
4200
Blev det samma resultat?
b) På ett laboratorium använde man sedan tidigare AAS
(atomabsorptionsspektrometri) för att bestämma magnesiumhalten i
vattenprover. Nu ville man även kunna bestämma andra metalljoner samtidigt
och ville därför prova att använda jonkromatografi istället. För att undersöka
om jonkromatografi kunde ersätta AAS gjorde man upprepade bestämningar av
magnesiumhalten i ett vattenprov, dels med AAS dels med jonkromatografi.
Man fick följande resultat: 0.17, 0.23, 0.19 och 0.18 ppm (AAS) resp 0.16,
0.18, 0.15, 0.20 ppm (jonkromatografi). tyder dessa resultat på någon skillnad i
systematiskt fel mellan metoderna ( 5 % signifikansnivå)? Motivera val av test.
4p
c) Vid analys av anabola steroider är det naturligtvis viktigt att man inte påstår att
en sådan substans finns i t ex ett blodprov när den inte gör det. Det är också
viktigt att man inte missar närvaro av förbjudna substanser.
2p
För att bestämma en viss substans i urin används en analysmetod som är
väletablerad. Den ger normalfördelade resultat med ett σ = 1,5 μg/mL.
Gränsvärdet är satt vid 47,0 μg/mL. (Över den koncentrationen anses provet
positivt.) Vad är risken att man frikänns om man lämnar ett urinprov som har en
”sann” halt på 51,2 μg/mL som analyseras?
4(5)
UPPSALA UNIVERSITET
Kemiska Institutionen
provansvarig: Marit Andersson
tel: 070 21 66 469
SKRIVNING
Skrivningsdatum
08-01-11
Analytisk Kemi, NV1, 15 p
9. a) Att mäta höga pH (>10) med en glaselektrod kan vara besvärligt. Förklara
kortfattat varför samt ange om det uppmätta pH är högre eller lägre än det
verkliga värdet.
b) På en referenslösning innehållandes CaF2 , vars florid (F-) koncentration var
0.100 mM uppmättes med en jonselektiv elektrod (för F-) en potential på
0.500V vid 25°C. Responsen för florid kan antas följa detta samband:
2p
3p
E = konstant – RT/nF *log [F-]
För en lösning med okänd halt F- uppmättes en potential på 0.480V. Vad är
florid koncentrationen i det okända provet?
c) Vilken potential bör erhållas om mätning utföres på referenslösningen i b
uppgiften med en Ca2+ selektiv elektrod vars kalibreringskonstant är 0.43V?
Lycka till!
5(5)
3p
