离子色谱复习题2005

离子色谱复习题

-、填空题（20题）

1．离子色谱是色谱的一种,是色谱。

答案：高效液相分析离子的液相

2．离子色谱按不同的分离机理可分为、和。

答案：高效离子色谱离子排斥色谱离子对色谱

《离子色谱方法及应用》P3

3．离子色谱系统由、、、、、和等部分组成。

答案：淋洗液存贮器输液泵进样阀分离柱抑制柱检测器数据处理机（或记录仪）4．离子交换色谱主要用于和离子的分离。

答案：有机无机阴、阳《离子色谱方法及应用》P4

离子排斥色谱主要用于、和的分离。

答案：有机酸无机酸醇类《离子色谱方法及应用》P4

离子对色谱主要用于活性的、和的分离。

答案：阴离子阳离子金属络合物《离子色谱方法及应用》P4

5．各种类型的离子交换剂都是通过其功能基所络合的离子与外界的其它离子间发生或作用达到物质的目的。

答案：同电荷、置换、络合、分离。

6．1975年Small等人用型阳离子交换树脂作为离子色谱的分离柱。

答案：低容量薄壳

7．Small等人巧妙地在离子色谱分析流程中引入了柱,成功地解决了待测离子在电导检测器上信号被的问题。

答案：抑制掩盖

8·抑制器主要起和的作用。

答案：降低淋洗液的背景电导增加被测离子的电导值，改善信噪比

《离子色谱方法及应用》P35

9·离子色谱对阴离子分离时,抑制柱填充交换树脂。

答案：强酸性(H+)阳离子

10·离子色谱对阳离子分离时,抑制柱填充交换树脂。

答案：强碱性(OH-)阴离子

11．用于碱金属和铵离子分离用的离子色谱淋洗液主要有

答案：硝酸、盐酸和高氯酸溶液。

12．离子色谱分析阴离子时，通常使用、做为淋洗液。

答案：Na2B4O7-H3BO3、NaHCO3-Na2CO3、、稀硝酸、稀稀盐酸。

13．离子色谱常用的检测方法可以归为两类，即和。

答案：电化学法光学法《离子色谱方法及应用》P171

14．为防止输液系统堵塞,水样作离子色谱分析前,必须先行处理后方可进祥。

答案：稀释和过滤

15．含有机物浓度较高水样在进行无机离子色谱分析前,必须经去除有机物处理。方法有、等。答案：有机溶剂萃取有机物捕集柱

16．改善分离的方法有、、、。

答案：稀释样品改变分离和检测方式样品前处理选择适当的淋洗液

《离子色谱方法及应用》P205

17．高效离子色谱、离子排斥色谱和流动相离子色谱的分离机理分别为、、。

答案：离子交换、离子排斥、吸附和离子对的形成。

18．离子色谱实验用水为电导率小于的去离子水，流动相和分析的样品都必须经过过滤。

答案：0.5μS/cm、微孔滤膜。

19．离子色谱的保护柱起到的作用。

答案：保护延长分离柱寿命。

20．淋洗液浓度提高时，一价和二价离子的保留时间分别和。

答案：缩短、缩短。

21．离子其价数越高，保留时间；离子半径越大，保留时间。

答案：越长、越长。

二、判断题

1.高效离子色谱用低容量的离子交换树脂。() 答案：(√)

2.离子排斥色谱(HPICE)用高容量的离子交换树脂。() 答案：(√)

3.流动相离子色谱(MPIC)用不含离子交换基团的多孔树脂。() 答案：(√)

4.离子色谱分析阴离子,抑制柱填充强碱性阴离子交换树脂。() 答案：(×)

5.离子色谱分析阳离子,抑制柱填充强酸性离子交换树脂。() 答案：(×)

6.薄壳型离子交换树脂的离子交换功能基因分布在整个树脂颗粒内外。() 答案：(×)

7.阴离子交换色谱中,分离柱树脂容量越大,淋洗剂浓度越小,保留体积就越大。() 答案：(√)

8.离子色谱用的中等强度碳酸盐淋洗液对高亲和力离子的分辨力低。() 答案：(×)

9.用络合剂作离子色谱淋洗液时,对阳离子的选择性系数和保留体积会产生显著影响。() 答案：(√)

10.离子色谱分析用纤维抑制柱时,淋洗液的浓度低,背景电导也低。() 答案：(√)

11.作离子色谱分析用纤维抑制柱时,如淋洗液浓度相间,增加流速,背景电导会减小。() 答案：(×)

12.作阴离子色谱分析时,离子交换树脂的交换容量越大,淋洗液浓度越小保留体积就越小。()答案：(×)

13.增加进样量可提高离子色谱的灵敏度。〈〉答案：(√)

14.高效离子色谱的分离机理属于离子交换〈〉答案：(√)

15．离子色谱的淋洗液浓度提高时，一价和二价离子的保留时间延长〈〉答案：(√)

16 检测器灵敏度越高，检测限越高（）答案：×(《液相色谱检测方法》化学工业出版社P10)

17 离子色谱法中塔板高度随填料粒度减小而增大（）

答案：×.(《高效液相色谱法》中国石化出版社P26)

18 减小冲洗剂粘度或提高柱温有利于减小塔板高度（）

答案：√.(《高效液相色谱法》中国石化出版社P26)

19 示差折光检测器是一种通用型检测器（）

答案：√(《高效液相色谱方法及应用》化学工业出版社P31)

20 一定范围内，填充柱中微粒填料粒度越小，色谱柱的分离效率越低（）

答案：×.(《高效液相色谱法》中国石化出版社P72)

三、名称解释（20题）

1.离子色谱——离子色谱是高效液相色谱的一种，是分离离子的一种液相色谱。《离子色谱方法及应用》P1

2检测器灵敏度——定量的物质通过检测器时所给出的信号大小叫做该检测器对该物质的灵敏度(《液相色谱检测方法》化学工业出版社P9)

3 检测器噪音——没有溶质通过检测器时,检测器输出的信号变化(《液相色谱检测方法》化学工业出版社P6)

3 内标法——选择适宜的物质作为欲测组分的参比物,定量加到样品中去,依据欲测组分和参比物在检测器上的响应值. (《色谱定性与定量》化学工业出版社P170)

4 标准加入法——以欲测组分的纯物质为内标物,加入到待测样品中,然后在相同的色谱条件下,测定加入欲测组分纯物质前后欲测组分的峰面积(或峰高),从而计算欲测组分在样品中的含量的方法. (《色谱定性与定量》化学工业出版社P172)

5 最小检测量——产生的信号响应等于2倍噪声时的进样量,(《液相色谱检测方法》化学工业出版社P14)

6保留时间（t R）——从进样开始到柱后出现样品的浓度极大值所需的时间为保留时间(《高效液相色谱法》中国石化出版社P11)

7 容量因子（k’）——分配平衡时该物质在两相中绝对量之比。(《高效液相色谱法》中国石化出版社P12)

8 柱外效应——指由色谱柱以外的因素,引起的色谱峰形扩展的效应. (《高效液相色谱方法及应用》化学工业出版社P191)

9 死时间（t0）——不被固定相滞留的组分，从进样到出现峰最大值所需的时间。(《色谱定性与定量》化学工业出版社P5)

11 峰宽（w）——在峰拐点处所作切线与峰底相交两点间底距离。(《色谱定性与定量》化学工业出版社P4)

12 基线——在正常操作条件下仅有流动相通过检测器系统时产生底响应信号底曲线。(《色谱定性与定量》化学工业出版社P5)

13 色谱峰——色谱柱流出组分通过检测器系统时产生的响应信号的微分曲线。(《色谱定性与定量》化学工业出版社P4)

14 畸峰——形状不规则的峰，如拖尾峰、前伸峰。(《色谱定性与定量》化学工业出版社P5)

15 分离度（R）——两个相邻色谱峰的分离程度，以两个组分保留值之差与其平均峰宽值之比表示。(《色谱定性与定量》化学工业出版社P8)

16 线性范围——检测信号与被测物质的量呈线性关系的范围。(《色谱定性与定量》化学工业出版社P10)

17 分配系数——在平衡状态时，组分在固定相与流动相中的浓度比。(《色谱定性与定量》化学工业出版社P7)

18 基线漂移——基线随时间定向的缓慢变化。(《色谱定性与定量》化学工业出版社P5)

19 拖尾峰——后沿较前沿平缓的不对称峰。(《色谱定性与定量》化学工业出版社P5)

20 归一化法——把所有出峰的组分含量之和按100%的定量方法，称为归一化法。(《色谱定性与定量》化学工业出版社P168)

四、问答题（20题）

1.离子色谱具有哪些优点?

答案:快速、灵敏、选择性好、可同时分析多种离子。

《离子色谱方法及应用》P6

2.键合相离子交换剂具有哪些优点?

答案:(1〉硅胶骨架十分坚硬

(2)孔径、表面积、交换容量等物理化学参数易控制.

(3)较有机高分子填料易获得l0μm以下窄粒度分布的微粒。

3.试述在离子色谱抑制柱上发生哪两个重要的化学反应。

答案:(1〉淋洗液转变成低电导组分

(2)被测离子转变成相应的酸或碱。

4.影响单柱阴离子色谱保留时间的因素有哪些?

答案:分离柱树脂的交换容量;淋洗液浓度;淋洗液pH。

5.离子色谱法测定阴离子时,如何消除水峰的干扰?

答案:利用淋洗液配制样品和标准溶液,使样品和标准溶液含有相同的淋洗液浓度。..

6.试述离子色谱测定水中F-、Cl-、N03-、SO42-的原理。

答案:当水样随碳酸盐-碳酸氢盐淋洗液通过阴离子分离柱时,由于各组分对低容量强碱型阴离子树脂的亲和力不同而分开,被分离的阴离子在流经强酸型阳离子树脂(抑制柱)时被转变为高电导的酸,淋洗液则转变为弱电导的碳酸,用电导检测器测量生成的酸型阴离子.

7.离子色谱分析时,在HC03-浓度不变条件下(pH8.35-10.23),增加C032-浓度,F、Cl-、SO42-等七个阴离子的保留时间有何变化?

答案:保留时间缩短。

8.作离子色谱分析时,基于何种原因必须对样品进行前处理?

答案:将样品转换成水溶液;除去干扰物;调节pH;减少基体的浓度。

9.由于树脂干裂造成柱子的分离度降低,应如何解决?

答案:用淋洗液在较低的流速和压力下淋洗柱子4h以上,必要时过夜。

10.简述离子色谱的分离原理。

答案：离子色谱有三种不同的分离方式：（1）高效离子色谱：样品中的离子与树脂功能基的平衡离子争夺树脂的离子交换位置，由于不同离子对固定相的亲和力不同，经多次交换平衡而达到分离的目的，这类低容量的离子交换树脂填充的柱子主要用于亲水性阴阳离子的分离。（2）离子排斥色谱：它的分离过程包括Doman排斥、空间排阻和吸附三种机理，样品中阴阳离子由于受到Doman排斥不能进入树脂微孔，而非离子型的组分可进入，它们因受到的作用力不同被分离开，这类高容量的离子交换树脂填充的柱子主要用于有机酸、无机弱酸和醇类的分离。（3）流动相离子色谱：分离过程首先加入表面活性离子，使其和流动相界面直接吸附，被测离子则通过与被吸附的表面活性层的相互作用力的不同而分离，这类用不含离子交换基团的多孔树脂填充的柱子主要用于疏水性离子的分离。

11.离子色谱用于分析阴离子的淋洗液必须具备什么条件？

答案：（1）能从分离柱填充的树脂交换被测离子，即淋洗离子对离子交换树脂的亲和力与被测离子对树脂的亲和力相近或稍大。（2）能发生抑制反应，反应产物为电导很低的弱电解质，其Pka需大于6。

12.为什么离子色谱输液系统不能进入气泡？

答案：（1）导至基线不稳定；（2）产生较大的噪音；（3）影响被测离子的分离效果；（3）使被测离子的保留时间有变化；（5）使流动系统压力有波动；（6）使检测灵敏度降低。

13.离子色谱分析中影响离子洗脱顺序的因素有哪些？

答案：（1）高效离子色谱：离子电荷、离子半径、淋洗液的pH值、树脂的种类。（2）离子排斥色谱：溶质的pKa、淋洗液的pH值、树脂的性质。

14.离子色谱常用的检测器有哪些（5种）？

答案：电导、紫外-可见、荧光、原子吸收、安培、库仑、离子选择电极、点位检测器。

15.如何减少待测离子的保留时间？

答案：（1）提高淋洗液的浓度；（2）提高淋洗液的流速；（3）升高柱温；（4）减少分离柱的容量；（5）

增加淋洗液的强度；（6）淋洗液中加入有机改进剂。

16.离子色谱在工作中柱压突然降低或升高的原因是什么？

答案：降低：（1）漏液；（2）送液泵进入大量气体。 升高：流露堵塞。

17.降低离子色谱分析检出限的方法有哪些？

答案：（1）检测器的灵敏度设置在较高灵敏挡；（2）增加进样量；（3）使用浓缩柱。

18.影响电导测定的因素有那些？

答案：1.浓度2.温度。《离子色谱方法及应用》P 176

19.电导检测器常见的故障是什么？如何处理？

答案：电导检测器常见的故障是检测池被污染。

当检测池被污染时，（1）应进行清洗，使其恢复原来的性能，具体步骤如下：a.配置少许3mol/LHNO 3溶液；b.在电导池的入口处连接一个可接注射器的接头；c.用一个10ml 的注射器向电导池内推动约20ml3mol/LHNO3溶液；d.用去离子水冲洗电导池至pH 达中性。（2）电导池的校正。电导池清洗后需重新校正。《离子色谱方法及应用》P 177

20.离子色谱仪送液泵需满足那些要求？

答案：（1）输出压力高；（2）耐腐蚀；（3）流量稳定；（4）其它 有良好的密封性，噪声小等 《离子色谱方法及应用》P 326

21.造成离子色谱分析系统压力升高的原因一般有那些？如何排除？

答案：（1）保护柱的滤片因有物质沉积而使压力升高。更换滤片。

（2）某段管子堵塞造成系统压力突然升高。逐段检查，更换。

（3）室温较低时如温度低于10℃时，系统压力会升高。设法使室温保持在15℃以上。

（4）当有机溶剂与水混合时，由于溶液的粘度、密度变化压力亦会升高。

（5）流速设定过高使压力升高。《离子色谱方法及应用》P 329

22.选择离子交换色谱的流动相应满足那些条件？

答案：（1）应能够充分溶解各种盐并提供离子交换必须的缓冲液；（2）具有合适的离子强度以便控制样品的保留值；（3）对被分离的对象有选择性。 《色谱分析概论》P 171

22.用离子色谱法分析水中F -、Cl -、SO 42-、NO 3-等阴离子时应注意那些事项？

答案： 《水和废水分析方法》第四版 P 160

五 计算题（10）

1 离子色谱法测定降水中SO 42-用近似峰高法定量,已知: SO 42-标准浓度为10.0mg/L,水样和淋洗贮备液比例为9:1,测得水样峰高为12.5mm,标准液峰高两次测定平均值为11.0mm,求降水中SO 42- 的浓度(mg/L)

答案: SO 42-的浓度C=9

10100.115.12??=12.6(mg/L)

降水中SO 42-的浓度为12.6mg/L 。

2 同一色谱条件下,A 、B 两物质的出峰时间分别为3.25min 、3.85min,A 、B 两物质的峰宽分别为W A ＝0.56cm 、W B ＝0.64cm ，.纸速为1.0cm/min 。问两种物质能否达到完全分离？（注：完全分离时分离

度R=1.5）提示R=2(2

112w w t t +-)

答案：R=1.0 故不能完全分离。(《色谱定性与定量》化学工业出版社P9)

3 同一色谱条件下，不保留物质的保留时间t 0=1.0min,物质A 的保留时间为t A =10.5min,半峰宽为0.2cm,

纸速为1.0cm/min 。问该分离柱的有效塔板数？提示n=5.54(2/10W t R t -)2 答案：12500(《色谱定性与定量》化学工业出版社P8)