Fag: IRK21515 Instrumentell analyse 1 Lærer: Birte J. Sjursnes Sensurfrist: Fredag 15. januar 2016

Like dokumenter
AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Vi ønsker å bestemme konsentrasjonen av to forskjellige spesier som begge absorberer. Ni 510

Løsningsforslag til ukeoppgave 15

Absorpsjon av elektromagnetisk stråling.

FORSØK I OPTIKK. Forsøk 1: Bestemmelse av brytningsindeks

FYS2140 Kvantefysikk, Obligatorisk oppgave 2. Nicolai Kristen Solheim, Gruppe 2

Fagområder på Fürst. Fürst kan tilby en rekke analyser innen ulike fagområder MEDISINSK BIOKJEMI KLINISK FARMAKOLOGI MEDISINSK MIKROBIOLOGI PATOLOGI

Eksamensoppgave i KJ Analytisk miljøkjemi

FYS2140 Kvantefysikk, Løsningsforslag for Oblig 2

FYS2140 Kvantefysikk, Oblig 2. Lars Kristian Henriksen Gruppe 3

Resultatet blir tilgjengelig på studentweb første virkedag etter sensurfrist, dvs (se

UNIVERSITETET I OSLO

FYS2140 Kvantefysikk, Oblig 2. Sindre Rannem Bilden, Gruppe 3

Eksamen i: FYS145 - Kvantefysikk og relativitetsteori Eksamensdag: Mandag 10. mai 2004, kl (3 timer)

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 15/8 2014

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk naturvitenskapelige fakultet

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: Kje-6003 Dato: Tirsdag 10. desember 2013 Tid: Kl 09:00 13:00 Sted: Åsgårdsveien. Tillatte hjelpemidler: Kalkulator,

UNIVERSITETET I OSLO

Emnenavn: Instrumentell analyse 2. Eksamenstid: 09:00 13:00. Faglærer: Oppgaven er kontrollert: Ja. Alle hovedoppgaver teller likt

TENTAMEN I FYSIKK FORKURS FOR INGENIØRHØGSKOLE

Atomabsorpsjon og atomemisjon

Emnenavn: Faglærer: Oppgavesettet består av 3 oppgaver. Alle spørsmål på oppgavene skal besvares, og alle spørsmål teller likt til eksamen.

Nr. 46/108 EØS-tillegget til De Europeiske Fellesskaps Tidende KOMMISJONSDIREKTIV 1999/76/EF. av 23. juli 1999

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Elektromagnetisk bølge 1/23/2017. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

1. UTTAKSPRØVE. til den 44. Internasjonale Kjemiolympiaden i Washington DC, USA. Oppgaveheftet skal leveres inn sammen med svararket

KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

MENA1001 Deleksamen 2017 Forside

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 12/6 2017

UNIVERSITETET I OSLO

Flamme AES. Boltzmann likningen N * /N o = (g * /g o ) e - E/kT

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: KJE Organisk kjemi og analytisk kjemi for lærere. notater (begge sider), kalkulator

Eksamensoppgave TFOR0102 FYSIKK. Bokmål. 15. mai 2018 kl

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Fysikken i astrofysikk, del 1

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

Løsningsforslag til øving 9

Denne metoden krever at du sammenlikner dine ukjente med en serie standarder. r cs

De vikagste punktene i dag:

Eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Torsdag 3. juni 2010

EKSAMEN. Oppgavesettet består av 3 oppgaver. Alle spørsmål på oppgavene skal besvares, og alle spørsmål teller likt til eksamen.

Formelsamling. ξ(r, t) = ξ 0 sin(k r ωt + φ) 2 ξ(x, t) = 1 2 ξ(x, t) t 2. 2 ξ. x ξ. z 2. y ξ. v = ω k. v g = dω dk

Formelsamling Bølgefysikk Desember 2006

Elektromagnetiske bølger

Flervalgsoppgaver i bølgefysikk

Lewis struktur for H20 og CO2 er vist under. Begge har polare bindinger, men H20 er et polart molekyl mens CO2 er upolart. Forklar hvorfor.

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 14/8 2015

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

EKSAMEN. EMNE: FYS 119 FAGLÆRER: Margrethe Wold. Klasser: FYS 119 Dato: 09. mai 2017 Eksamenstid: Antall sider (ink.

Emne:HSB1209 Biomedisinsk analyse Lærer/telefon: Gerd 11.Breivik /

UNIVERSITETET I OSLO

Formelsamling. ξ(r, t) = ξ 0 sin(k r ωt + φ) 2 ξ(x, t) = 1 2 ξ(x, t) t 2. 2 ξ. x ξ. z 2. y ξ. v = ω k. v g = dω dk

Høgskoleni østfold. Avdeling for ingeniorfag. Eksamen ingeniodysikk

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2

EKSAMENSOPPGA VE. Fagnr: FO 44JA Dato: Antall oppgaver:

Eksamensoppgave i KJ2050, Analytisk kjemi, grunnkurs

Løsningsforslag til konteeksamen i FYS1001, 17/8 2018

KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET FULLSTENDIG

EKSAMENSOPPGAVE. KJE-1001 Introduksjon til kjemi og kjemisk biologi

BOKMÅL EKSAMENSOPPGAVE I KJE Eksamen i : KJE Eksamensdato : Mandag 22.februar. Tid : 09:00-15:00. Sted : Administrasjonsbygget, B.154.

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 16/8 2013

KJ2053 Kromatografi Oppgave 6: HPLC: Analyse av UV-filtere i Banana Boat solkrem Rapport

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1000, 17/3 2016

UTSETT EKSAMEN VÅREN 2006 SENSORTEORI. Klasse OM2 og KJK2

Universitetet i Stavanger Institutt for petroleumsteknologi

Auditorieoppgave nr. 1 Svar 45 minutter

eksamen-f0b-v2001.nb 1

Rim på bakken På høsten kan man noen ganger oppleve at det er rim i gresset, på tak eller bilvinduer om morgenen. Dette kan skje selv om temperaturen

Institutt for fysikk. Eksamen i TFY4215 Innføring i kvantefysikk

Emnenavn: Fysikk og kjemi. Eksamenstid: 9:00 til 13:00. Faglærer: Erling P. Strand

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1002 BØLGEFYSIKK Mandag 10. desember 2007 kl

EKSAMENSOPPGAVE. Kalkulator med tomt minne

Emnenavn: Fysikk og kjemi. Eksamenstid: 9:00 til 13:00. Faglærer: Erling P. Strand

1. UTTAKSPRØVE. til den. 42. Internasjonale Kjemiolympiaden 2010 i Tokyo, Japan

Løsningsforslag nr.2 - GEF2200

10 6 (for λ 500 nm); minste størrelse av

Løsningsforslag til ukeoppgave 13

Institutt for fysikk. Eksamensoppgave i TFY4215 Innføring i kvantefysikk

KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

Hvor stor er den kinetiske energien til molekylene i forrige oppgave?

RF5100 Lineær algebra Leksjon 10

Elevforsøk utført ved Kjemisk institutt, UiB

Del A: Bestemmelse av natrium (Na) i mineralvann ved bruk av atomabsorbsjonsspektrometer

Løsningsforslag til EKSAMEN

Studium/klasse: Masterutdanning i profesjonsretta naturfag. 8 (inkludert denne og vedlegg)

EKSAMENSOPPGAVE I FYS-2001

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag. Eksamen i: Fysikk for tretermin (FO911A)

Eksamensoppgave i LGU14021 Naturfag 1 1-7

Oppgavesett kap. 4 (1 av 2) GEF2200

3. Massevirkningsloven eller likevektsuttrykk for en likevekt

FYS1010 eksamen våren Løsningsforslag.

Regnbuen. Descartes var den første som forstod den. Hvilke egenskaper har du lagt merke til? E.H.Hauge

Transkript:

Høgskolen i Østfold Avdeling for ingeniør- og realfag EKSAMENSOPPGAVE Fag: IRK21515 Instrumentell analyse 1 Lærer: Birte J. Sjursnes Sensurfrist: Fredag 15. januar 2016 Grupper: Kjemi Dato: 16.12.2015 Tid: 09:00 13:00 Antall oppgavesider: 4 Antall vedleggsider: 5 Hjelpemidler: "Book of data" eller andre godkjente formelsamlinger Godkjent kalkulator KANDIDATENMÅ SELV KONTROLLEREAT OPPGAVESETTETER FULLSTENDIG Vedlegg 1: Formler Oppgave a) For å bestemme sammenheng mellom respons og konsentrasjon til en analytt kan man benytte ulike kalibreringsmetoder. Beskriv kalibreringsmetoden «Ekstern standard». For hvilke typer prøver bør man benytte «Ekstern standard»? Begrunn svaret. b) Beskriv kort følgende begreper knyttet til evaluering av analysemetode: Sensitivitet/følsomhet Nøyaktighet Deteksjonsgrense

Oppgave 2 Når en stråle med hvitt lys treffer et prisme, så bøyes strålen og bølgelengdene (som vi ser som farger) skiller seg. Dette fenomenet beskrives ved «refraksjon» og «dispersjon». Angi hva disse begrepene innebærer, og forklar hvordan dette viser hvorfor lysstråler bøyes og bølgelengdene skiller seg. Beskriv kort hvordan "vacuum photomultiplier tubes" virker. Oppgave 3 To av laboratorieoppgavene har vært analyse av kalsium og natrium i vannløsning. Begge elementene har vært analysert på et instrument for atomabsorpsjon utstyrt med flamme hvor man også kan måle flamme-emisjon. Beskriv atomabsorpsjon og atomemisjon ved flamme. Beskrivelsen bør minimum inneholde mest vanlige teknikk for innføring av analytt og overføring til gassfase, i hvilke form analytten bør være for analyse, hvordan eksitasjon foregår og hva som måles. Angi hvilken teknikk som ble brukt for hvert element. Hvorfor er det vanlig å bruke flamme-emisjon for det ene elementet? I disse analysene ble det tilsatt KCI og La(NO3)3 for å motvirke interferens. Beskriv hvilken type interferens hver av tilsetningene skal motvirke og hvordan tilsetningene virker. Angi hvilket tilsettingsmiddel som ble brukt for hvert element. Oppgave 4 Beskriv ICP (Inductively Coupled Plasma) for måling av atomemisjon. Hva er fordelene ved bruk av plasma i forhold til flamme for måling av atomemisjon?

Hvilke to typer elektronoverganger (transisjoner) er viktigst i praktisk UV-Vis spektroskopi? Hvilke typer funksjonelle grupper og/eller atomer må en organisk forbindelse ha for å absorbere stråling i UV-Vis-område? Hva kalles slike grupper? Oppgave 5 a) Luminescens er molekylær emisjon. Luminescens deles inn i fotoluminescens og kjemisk luminescens. Gi en beskrivelse av disse to formene for luminescens. b) Fotoluminescens deles videre opp i fluorescens og fosforescens. Beskriv hva fluorescens og fosforescens er. Legg spesielt vekt på forskjeller. Ranger bølgelengde for eksitasjon, fluorescens og fosforescens etter lengde. c) Forklar hvordan og hvorfor fluorescensintensitet til et molekyl i løsning varierer med løsningens temperatur og viskositet. Oppgave 6 Cesium (Cs) er mye brukt i fotoceller og TV-kamera. Det har den laveste ioniseringsenergien av alle stabile elementer. Hva er max kinetisk energi for et fotoelektron revet løs fra Cs av stråling med bølgelengde 550 nm? Hvis bølgelengden er over 660 nm så blir ingen elektroner revet løs. Beregn hastighet (v), frekvens (v) og bølgelengde (X) for natrium D-linje, X,= 589 nm, i honning som har en brytningsindeks på nd(honning) = 1,50.

c) Et interferensfilter skal lages for å kunne isolere absorpsjonsbåndet ved 1537 cm-1 for nitrobensen. Basert på 1. ordens interferens, hvilken tykkelse må det dielektriske laget ha? Brytningsindeks (nd) for dielektrisk er 1,34. Hva er bølgelengden for 2, ordens interferens? Oppgave7 a) Treverdig krom danner et kompleks med difenylcarbazid hvis molare absorptivitet er 4,17 x 104 liter mo1-1cm-1ved 540 nm. Beregn: Absorbans for en 7,68 x 10-6M løsning av komplekset i en 1,00 cm celle ved 540 nm. Transmittansen i prosent for løsningen i 1). Den celletykkelse som trengs for at en 2,56 x 10-6M løsning skal ha samme absorbans som under 1). Den konsentrasjon av komplekset som skal ha en absorbans på 0,649 ved 540 nm når det benyttes en 1,00 cm celle. b) Phenylbutazone tabletter skal inneholde 100 mg aktivt preparat pr. tablett. For å bestemme dette ble det veid ut en mengde på 30 tabletter (6,3020 g) og knust til fint pulver. Av dette ble 0,2026 g av pulveret ekstrahert med alkohol, filtrert og filtratet fortynnet til 100 ml med alkohol. En delmengde på 10 ml av denne løsningen ble fortynnet til 1000 ml med 0,1 M Na0H. Den målte absorbanseverdien i en 1,00 cm celle var 0,622. Ifølge tabell i oppslagsverk er absorptiviteten 66,00 liter g-1 cm-1. Beregn antall mg aktivt preparat i en tablett. Svaret SKAL vise bereqnincien!

Formler IRK21515 Instrumentell analyse 1 Vedlegg 1 Kalibrerin sammenhen mellom res ons o konsentras'on av anal tt Ekstern standard: c = y b xm hvor y = respons x = konsentrasjon av analytt m = stigningstall b = skjæringspunkt Intern standard: cx = respons analytt respons intern standard b Standard tilsetning: bcs c x = m vx hvor cx= konsentrasjon av analytt cs = konsentrasjon av tilsatt standard Vx = volum tilsatt prøve eller fra ekstrapolert volum (-Vo): Vocs X vx = Elektroma netisk strålin basic v = hvor v = hastighet (m/s) v = frekvens (s-1eller Hz) = bølgelengde (m) I vakuum: v = c = 3,000 x 108m/s -;";= v/c = 1/X hvor = bølgetall (cm-1)

E =hv =hc hvor E = energi (J) h = Plank's konstant = 6,626 x 10-34Js V = frekvens (s-1) Diverse størrelser Elektronvolt, ev: 1 J = 6,24 x 1018eV Avogadro's tall = NA = 6,022 x 1023enheter/mol Hastighet for elektromagnetisk stråling i vakuum: c = 3,000 x 108 m/s Plank's konstant: h = 6,626 x 10-34Js Refraks'on o refleks'on Brytningsindeks, def.: hvor ni = brytningsindeks for frekvens/bølgelengde i = hastighet i medium Snell's lov: n2 = V1= sin ni v2 sin 02 for stråling som beveger seg fra medium 1 med brytningsindeks n1 og hastighet v1 til medium 2 med brytningsindeks n2 og hastighet v2, og 01er innfallsvinkel og 02 er refraksjonsvinkel. Brytningsindeks angis ofte som ndfordi den måles som brytning av D-linje for Na. Andel refleksjon for stråle som treffer grenseflate mellom to medier: ( \ 2 hvor lr er intensitet for reflektert stråle, lo er intensitet for r = 2rz n 1 ) \2 innkommende stråle og n1og n2 er brytningsindekser for de to /0 (n2 n, mediene.

Fotoelektrisk effekt Max kinetisk energi for fotoelektron: KEni= hv - co hvor 03 = arbeidsfunksjon v = frekvens Dette gir: E = h v = hc= KE. + co 2 Absorbans o transmittans A = - log T = log (Po/P) hvor A = absorbans T = transmittans Po = styrke av innkommende stråling P = styrke av transmittert stråling Beer's lov: A = cbc hvor E = molar absorptivitet (liter moll cm-1) b = lengde av lysvei (cm) c = konsentrasjon av analytt (mol/liter) Filter oq qitter Bølgelengde sluppet gjennom av interferens-filter: hvor d = tykkelse av dielektrisk materiale rip = brytningsindeks for dielektrisk materiale 2 _ 2dn D n Bølgelengde som gjennomgår konstruktiv interferens for Echellette-type gitter: nx = d(sin i + sin r) hvor d = avstand mellom linjer (riller) i = innfallsvinkel r = diffraksjonsvinkel (refleksjonsvinkel)

Resiprok lineær dispersjon for Echellette-type gitter: D _I = dcosr nf nf når r er liten (< 20 ) hvor d = avstand mellom linjer (riller) r = diffraksjonsvinkel (refleksjonsvinkel) f = fokallengde Oppløsning til Echellette-type gitter: R = L1- = nn A2, hvor X,= gjennomsnittsbølgelengde for de to bølgelengdene som kan skilles AX = differanse mellom de to bølgelengdene N = Antall linjer (riller) opplyst av stråling fra inngangsslit Bølgelengde som gjennomgår konstruktiv interferens for Echelle-type gitter: nx = 2dsin 13 hvor d = avstand mellom linjer (riller) l3= innfallsvinkel r-:,diffraksjonsvinkel Resiprok lineær dispersjon for Echelle-type gitter: D _1 2dcos fi nf hvor d = avstand mellom linjer (riller) 13= innfallsvinkel,,', diffraksjonsvinkel f = fokallengde

Evne til å samle innkommende stråling: Hastighet = f-nummer F = f/d hvor f = fokallengde for kollimerende linse/speil d = diameter for kollimerende linse/speil