化学键合固定相
(精选)仪器分析名词解释与简答(仪器分析)
1.非红外活性振动：振动过程中分子的瞬间偶极矩不发生变化，不产生红外光吸收。
2.简并：振动频率完全相同的吸收峰在红外光谱中重叠的现象。
3.分配系数（K）：在一定温度和压力下，组分在两相中达到分配平衡后，其在固定相与流动相中的浓度之比称为分配系数。
4.容量因子（k）：在一定温度和压力下，组分在两相中达到分配平衡后，其在固定相和流动相中的质量之比称为容量因子，又称为质量分配系数和分配比。
5.分离度（R）：是描述相邻两组分在色谱柱中分离情况的参数。
6.化学键合固定相：将各种不同有机基团通过化学反应共价键合到硅胶(担体)表面的游离羟基上。
代替机械涂渍的液体固定相，从而产生了化学键合固定相。
8.正相色谱:流动相的极性弱于固定相的极性，称为正相分配色谱法简称正相色谱法。
9.反相色谱：流动相的极性强于固定相的极性，称反相分配色谱法简称反相色谱法。
10.压力变宽：原子与等离子体中的其他离子（原子，离子，电子）相互碰撞，而谱线变宽。
等离子体，蒸气压力越大，谱线越宽。
11.多普勒变宽：由原子在空间做无规热运动所致的，故又称热变宽，即使在较低的温度也比自然宽度影响大，是谱线变宽的主要因素。
12.程序升温：在同一分析周期内，柱温按预定的加热速度，随时间作线性非线性的变化。
13.梯度洗脱：在一个分析周期内程序控制，连续改变流动相的现象。
14.自旋晶格弛豫（纵向弛豫）：处于高能态的核自旋体系将能量传递给周围环境（晶格或溶剂），恢复到低能态过程。
是有效的弛豫过程。
15.自旋自旋弛豫（横向弛豫）：处于高能态的核自旋体系将能量传递给临近低能态同类磁性核的过程。
16.局部屏蔽效应：氢核附近有电负性（吸电子作用较大）的原子或基团时，氢核的电子云密度降低，共振峰向低场移（左），反之屏蔽效应将使共振峰高场移（右）。
17.重排开裂：质谱中某些离子是通过断裂两个或者两个以上的化学键，并且结构进行重新排列而形成，这种裂解称重排开裂。
它的特点是产生了在原化合物中不存在的结构单元的离子。
高效液相色谱习题及答案 (1)
高效液相色谱法习题一、思考题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。
2．液相色谱中影响色谱峰展宽的因素有哪些? 与气相色谱相比较, 有哪些主要不同之处? 3．在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么?4．液相色谱有几种类型? 5．液-液分配色谱的保留机理是什么？这种类型的色谱在分析应用中，最适宜分离的物质是什么？6．液-固分配色谱的保留机理是什么？这种类型的色谱在分析应用中，最适宜分离的物质是什么？7．化学键合色谱的保留机理是什么？这种类型的色谱在分析应用中，最适宜分离的物质是什么？8．离子交换色谱的保留机理是什么？这种类型的色谱在分析应用中，最适宜分离的物质是什么？9．离子对色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?10．空间排阻色谱的保留机理是什么？这种类型的色谱在分析应用中，最适宜分离的物质是什么？11．在液-液分配色谱中，为什么可分为正相色谱及反相色谱？12．何谓化学键合固定相？它有什么突出的优点？13．何谓化学抑制型离子色谱及非抑制型离子色谱？试述它们的基本原理14．何谓梯度洗提？它与气相色谱中的程序升温有何异同之处？15．高效液相色谱进样技术与气相色谱进样技术有和不同之处？16．以液相色谱进行制备有什么优点？17．在毛细管中实现电泳分离有什么优点？18．试述CZE的基本原理19．试述CGE的基本原理20．试述MECC的基本原理二、选择题1．液相色谱适宜的分析对象是（）。
A 低沸点小分子有机化合物B 高沸点大分子有机化合物C 所有有机化合物D 所有化合物2．HPLC与GC的比较，可忽略纵向扩散项，这主要是因为（）。
A 柱前压力高B 流速比GC的快C 流动相钻度较小D 柱温低3．组分在固定相中的质量为MA(g)，在流动相中的质量为MB（g），而该组分在固定相中的浓度为CA（g·mL－1），在流动相中浓度为CB（g·mL－1），则此组分的分配系数是( )。
化学键合相色法
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（2）溶剂与试剂预处理
• 硅烷化试剂对水很敏感，使用前应以蒸馏方式 进行纯化或以玻璃棉将其中的悬浮物滤去。所 使用的有机溶剂，必须进行干燥。
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（3）衍生化反应
（1）Si－O－C键型
（2）Si－N或Si－C键型
（3）Si－O－Si－C键型
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1、化学键合相色谱的定义
化 学 键 合 相 色 谱 借助于化学反应的方法将有机分子以 共价键连接在色谱担体上形成化学键 合相，以化学键合相为固定相的色谱 法称为化学键合相色谱（bonded phase chromatography，BPC），简 称键合相色谱。
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2、化学键合相的特点
衍生化反应
端基封尾
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(1)硅胶的预处理
• 在制备键合相时，首先作为担体的硅胶需要酸 处理，洗去制备、运输和保存过程中引入的污 染物；除去表面层的金属氧化物杂质，如Na+、 Ca2+、Al3+、Fe3+等；使表面的硅氧烷键打开， 形成尽可能多的自由羟基，有利于反应。
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1. 与液－液分配色谱相比，使用过程中固定相 不流失，耐溶剂冲洗。 2. 与液－固吸附色谱相比，消除了担体上的表 面活性作用点，清除了某些可能的催化活性。 3. 表面改性灵活，容易获得重复性产品。 4. 化学性能稳定，耐受范围为pH2～8。 5. 热稳定性好，一般在70℃以下稳定。 • 载样量大，比硅胶约高一个数量级。 • 梯度洗脱平衡快。
+ O M Si
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4、化学键合相的分类
HPLC中固定相和流动相
HPLC中固定相和流动相在色谱分析中，如何选择最佳的色谱条件以实现最理想分离，是色谱工作者的重要工作，也是用计算机实现HPLC分析方法建立和优化的任务之一。
以下是填料基质、化学键合固定相和流动相的性质及其选择。
一、基质（担体）HPLC填料可以是陶瓷性质的无机物基质，也可以是有机聚合物基质。
无机物基质主要是硅胶和氧化铝，无机物基质刚性大，在溶剂中不容易膨胀；有机聚合物基质主要有交联苯乙烯-二乙烯苯、聚甲基丙烯酸酯，有机聚合物基质刚性小、易压缩，溶剂或溶质容易渗入有机基质中，导致填料颗粒膨胀，结果减少传质，最终使柱效降低。
1、基质的种类：1）硅胶硅胶是HPLC填料中最普遍的基质。
除具有高强度外，还提供一个表面，可以通过成熟的硅烷化技术键合上各种配基，制成反相、离子交换、疏水作用、亲水作用或分子排阻色谱用填料。
硅胶基质填料适用于广泛的极性和非极性溶剂。
缺点是在碱性水溶性流动相中不稳定。
通常，硅胶基质的填料推荐的常规分析pH范围为2～8。
硅胶的主要性能参数有：①平均粒度及其分布。
②平均孔径及其分布，与比表面积成反比。
③比表面积：在液固吸附色谱法中，硅胶的比表面积越大，溶质的k值越大。
④含碳量及表面覆盖度（率）：在反相色谱法中，含碳量越大，溶质的k值越大。
⑤含水量及表面活性：在液固吸附色谱法中，硅胶的含水量越小，其表面硅醇基的活性越强，对溶质的吸附作用越大。
⑥端基封尾：在反相色谱法中，主要影响碱性化合物的峰形。
⑦几何形状：硅胶可分为无定形全多孔硅胶和球形全多孔硅胶，前者价格较便宜，缺点是涡流扩散项及柱渗透性差，后者无此缺点。
⑧硅胶纯度：对称柱填料使用高纯度硅胶，柱效高，寿命长，碱性成份不拖尾。
2）氧化铝具有与硅胶相同的良好物理性质，也能耐较大的pH范围。
它也是刚性的，不会在溶剂中收缩或膨胀。
但与硅胶不同的是，氧化铝键合相在水性流动相中不稳定。
不过现在已经出现了在水相中稳定的氧化铝键合相，并显示出优秀的pH稳定性。
仪器分析名词解释（1-3）及简答题
仪器分析名词解释（1-3）及简答题名词解释（1）1.保留值：表示试样中各组分在色谱柱中的滞留时间的数值。
通常用时间或用将各组分带出色谱柱所需载气的体积来表示。
2.死时间：指不被固定相吸附或溶解的气体（如空气、甲烷）从进样开始到柱后出现浓度最大值时所需的时间。
3.保留时间：指被测组分从进样开始到柱后出现浓度最大值时所需的时间。
4.相对保留值：指某组分2的调整保留值与另一组分1的调整保留值之比。
5.半峰宽度：峰高为一半处的宽度。
6.峰底宽度：指自色谱峰两侧的转折点所作切线在基线上的截距。
7.固定液：8.分配系数：在一定温度下组分在两相之间分配达到平衡时的浓度比。
9.分配比：又称容量因子或容量比，是指在一定温度、压力下，在两相间达到平衡时，组分在两相中的质量比。
10.相比:VM与Vs的比值。
11.分离度：相邻两组分色谱峰保留值之差与两个组分色谱峰峰底宽度总和之半的比值。
12.梯度洗提：就是流动相中含有多种（或更多）不同极性的溶剂，在分离过程中按一定的程序连续改变流动相中溶剂的配比和极性，通过流动相中极性的变化来改变被分离组分的容量因子和选择性因子，以提高分离效果。
梯度洗提可以在常压下预先按一定的程序将溶剂混合后再用泵输入色谱柱，这种方式叫做低压梯度，又叫外梯度，也可以将溶剂用高压泵增压以后输入色谱系统的梯度混合室，加以混合后送入色谱柱，即所谓高压梯度或称内梯度。
13.化学键合固定相：将各种不同有机基团通过化学反应共价键合到硅胶（担体）表面的游离羟基上，代替机械涂渍的液体固定相，从而产生了化学键合固定相。
14.正相液相色谱法：流动相的极性小于固定相的极性。
15.反相液相色谱法：流动相的极性大于固定相的极性。
16.半波电位：扩散电流为极限扩散电流一半时的电位。
17.支持电解质（消除迁移电位）：如果在电解池中加入大量电解质，它们在溶液中解离为阳离子和阴离子，负极对所有阳离子都有静电吸引力，因此作用于被分析离子的静电吸引力就大大的减弱了，以致由静电力引起的迁移电流趋近于零，从而达到消除迁移电流的目的。
化学键合固定相
因此，保留时间：
COOH
COOH
HO
OH
OH
没食子酸
<
OH OH
3,4-二羟基苯甲酸
没食子酸先出峰
利用硅胶表面存在的硅羟基，通过化学反应将 有机分子键合到硅胶表面。
特点：非常稳定，在使用中不易流失。可将各 种极性的官能团键合到载体表面，适用于种类繁多
A. 硅样氧品碳的键分型离：。 ≡Si—O—C B. 硅氧硅碳键型：≡Si—O—Si — C C. 硅碳键型： ≡Si—C D. 硅氮键型： ≡Si—N
硅胶
十八烷基 氯硅烷
ODS(C18)键合相
双重分离机制：
硅胶为基质键 合的C18填料
(键合基团的覆盖率决定分离机理)
高覆盖率：分配为主；
低覆盖率：吸附为主。
2. 键合固定相类型
反相柱
类 型
正相柱
不同碳原子数的 烷烃（C8和C18）、
苯基等疏水基团
氨丙基 氰乙基、醚和醇等
极性基团
C8——硅胶键合辛烷基 C18——硅胶键合十八烷基
液-液分配色谱与化学键合固定相色谱
固定相极性>流动相极性
正相分配色谱 （正相柱）
组分极性越大，保留 时间越长；使用极性
化合物的分离。
固定相极性<流动相极性
反相分配色谱 （反相柱）
组分极性越小，保留 时间越长；适用非极
性化合物的分离。
正相与反相的出峰顺序相反 待测物极性：A>B>C
2
化学键合固定相
C8和C18都是反相色谱柱的一种，适用于分 析弱极性的物质，
C8适合分析弱极性物质里极性稍强的一类 物质，C18适合分析弱极性物质里极性更弱的物
高效液相色谱固定相和流动相
高压液相色谱HPLC培训教程(六)IV．固定相和流动相在色谱分析中，如何选择最佳的色谱条件以实现最理想分离，是色谱工作者的重要工作，也是用计算机实现HPLC分析方法建立和优化的任务之一。
本章着重讨论填料基质、化学键合固定相和流动相的性质及其选择。
一、基质（担体）HPLC填料可以是陶瓷性质的无机物基质，也可以是有机聚合物基质。
无机物基质主要是硅胶和氧化铝。
无机物基质刚性大，在溶剂中不容易膨胀。
有机聚合物基质主要有交联苯乙烯-二乙烯苯、聚甲基丙烯酸酯。
有机聚合物基质刚性小、易压缩，溶剂或溶质容易渗入有机基质中，导致填料颗粒膨胀，结果减少传质，最终使柱效降低。
1．基质的种类1）硅胶硅胶是HPLC填料中最普遍的基质。
除具有高强度外，还提供一个表面，可以通过成熟的硅烷化技术键合上各种配基，制成反相、离子交换、疏水作用、亲水作用或分子排阻色谱用填料。
硅胶基质填料适用于广泛的极性和非极性溶剂。
缺点是在碱性水溶性流动相中不稳定。
通常，硅胶基质的填料推荐的常规分析pH范围为2~8。
硅胶的主要性能参数有：①平均粒度及其分布。
②平均孔径及其分布。
与比表面积成反比。
③比表面积。
在液固吸附色谱法中，硅胶的比表面积越大，溶质的k值越大。
④含碳量及表面覆盖度（率）。
在反相色谱法中，含碳量越大，溶质的k值越大。
⑤含水量及表面活性。
在液固吸附色谱法中，硅胶的含水量越小，其表面硅醇基的活性越强，对溶质的吸附作用越大。
⑥端基封尾。
在反相色谱法中，主要影响碱性化合物的峰形。
⑦几何形状。
硅胶可分为无定形全多孔硅胶和球形全多孔硅胶，前者价格较便宜，缺点是涡流扩散项及柱渗透性差；后者无此缺点。
⑧硅胶纯度。
对称柱填料使用高纯度硅胶，柱效高，寿命长，碱性成份不拖尾。
2）氧化铝具有与硅胶相同的良好物理性质，也能耐较大的pH范围。
它也是刚性的，不会在溶剂中收缩或膨胀。
但与硅胶不同的是，氧化铝键合相在水性流动相中不稳定。
不过现在已经出现了在水相中稳定的氧化铝键合相，并显示出优秀的pH稳定性。
化学键和聚乙二醇固定相的气相色谱柱
化学键和聚乙二醇固定相的气相色谱柱？
答：化学键合固定相是利用化学反应通过共价键将有机分子键合在载体（硅胶）表面，形成均一、牢固的单分子薄层而构成固定相的。
这类固定相的特点是耐高温、抗氧化、不易流失、具有良好的热稳定性和化学稳定性，可用于梯度洗脱。
缺点是柱效较低。
而聚乙二醇（PEG）是一种常用的固定液，在气相色谱分析中，聚乙二醇固定相通常是通过涂渍法制备的。
涂渍法是将固定液溶解在有机溶剂中，然后将此溶液均匀地涂渍在载体表面上，让溶剂挥发后，在载体表面留下一层固定液膜。
关于化学键合固定相与聚乙二醇（PEG）固定相在气相色谱柱中的应用，这两者是不同的固定相类型，各有其特点。
在实际应用中，需要根据待测样品的性质、分离要求和色谱柱的耐用性等因素来选择适当的固定相。
例如，如果待测样品中含有极性化合物，可以选择极性较强的聚乙二醇固定相；如果需要高温下分离样品，可以选择化学键合固定相，因为它具有更好的热稳定性。
同时，这两种固定相也可以通过不同的方式进行改性，以进一步优化色谱柱的分离性能。
总的来说，化学键合固定相和聚乙二醇固定相在气相色谱柱中都有广泛的应用，选择哪种固定相取决于具体的分离需求。
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利用硅胶表面存在的硅羟基，通过化学反应将 有机分子键合到硅胶表面。
特点：非常稳定，在使用中不易流失。可将各
种极性的官能团键合到载体表面，适用于种类繁多
样品的分离。 A.
硅氧碳键型：
≡Si—O—C
B. 硅氧硅碳键型：≡Si—O—Si — C
C. 硅碳键型： ≡Si—C
D. 硅氮键型： ≡Si—N
硅胶
因此，保留时间：
COOH
COOH
<
HO
OH
OH
OH
OH
没食子酸 3,4-二羟基苯甲酸
没食子酸先出峰
液-液分配色谱与化学键合固定相色谱
固定相极性>流动相极性
正相分配色谱 （正相柱）
Hale Waihona Puke 组分极性越大，保留 时间越长；使用极性 化合物的分离。
固定相极性<流动相极性
反相分配色谱 （反相柱）
组分极性越小，保留 时间越长；适用非极 性化合物的分离。
正相与反相的出峰顺序相反 待测物极性：A>B>C
2
化学键合固定相
十八烷基 氯硅烷
ODS(C18)键合相
双重分离机制：
硅胶为基质键 合的C18填料
(键合基团的覆盖率决定分离机理)
高覆盖率：分配为主；
低覆盖率：吸附为主。
2. 键合固定相类型
反相柱
类 型
正相柱
不同碳原子数的 烷烃（C8和C18）、 苯基等疏水基团
氨丙基 氰乙基、醚和醇等 极性基团
• C8——硅胶键合辛烷基 • C18——硅胶键合十八烷基
C8和C18都是反相色谱柱的一种，适用于分 析弱极性的物质，
C8适合分析弱极性物质里极性稍强的一类 物质，C18适合分析弱极性物质里极性更弱的物 质。
例：以ODS键合色谱柱、甲醇-水为流动相分离以 下两种苯甲酸，试判断出峰次序。
COOH
COOH
HO
OH
OH
没食子酸
OH OH
3,4-二羟基苯甲酸
固定相: 非极性; 流动相: 极性 组分极性: 3,4-二羟基苯甲酸<没食子酸