仪器分析

1. 名词解释吸附色谱法：利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法。

分配色谱法：利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法。

离子交换色谱法：利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法。

保留时间t R: 试样从进样到柱后出现峰极大点时所经过的时间。

相对保留值r2,1：组分2的调整保留值与组分1的调整保留值之比。

分配系数K：指在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相之间分配达平衡时的浓度之比值。

分配比k：指在一定温度和压力下，组分在两相间分配达平衡时，分配在固定相和流动相中的质量比。

分离度R：相邻两组分色谱峰保留值之差与两组分色谱峰底宽总和之半的比值。

相对校正因子f i'：组分i的相对校正因子fi'为组分i与标准物质s的绝对校正因子之比（fi / fs）。

内标法：将一定量的纯物质作为内标物加入到准确称量的试样中，根据试样和内标物的质量以及被测组分和内标物的峰面积求出被测组分的含量。

浓度型检测器：测量组分浓度的变化的检测器，其响应值与组分的浓度成正比。

质量型检测器：测量组分质量流速变化的检测器，其响应值与单位时间进入检测器的组分质量成正比。

噪声R N：无样品通过时，由仪器本身和工作条件等偶然因素引起基线的起伏。

检测限（敏感度）：组分峰高为噪音二倍（或三倍）时的灵敏度。

梯度洗脱：在一定分析周期内不断变换流动相的种类和比例，使混合样品中各组分都以最佳平均k值通过色谱柱。

适于分析极性差别较大的复杂组分2．色谱法有哪些类型？答：气体为流动相的色谱称为气相色谱（GC），根据固定相是固体吸附剂还是固定液（附着在惰性载体上的一薄层有机化合物液体），又可分为气固色谱（GSC）和气液色谱（GLC）．液体为流动相的色谱称液相色谱（LC）。

同理，液相色谱亦可分为液固色谱（LSC）和液液色谱（LLC）．超临界流体为流动相的色谱称为超临界流体色谱（SFC）。

随着色谱工作的发展，通过化学反应将固定液键合到载体表面，这种化学键合固定相的色谱又称化学键合相色谱（CBPC）。

3．试述热导池及氢焰离子化检测器的原理？答：热导池检测器是利用组分蒸气与载气导热系数不同来测定各组分的．氢焰离子化检测器是利用有机物在氢气――空气火焰中产生离子化反应而生成许多离子对，在加有电压的两极间形成离子流．4．如何选择气液色谱的固定液？答：对固定液的选择并没有规律性可循。

一般可按“相似相溶”原则来选择。

在应用时，应按实际情况而定。

（i）分离非极性物质：一般选用非极性固定液，这时试样中各组分按沸点次序流出，沸点低的先流出，沸点高的后流出。

（ii）分离极性物质：选用极性固定液，试样中各组分按极性次序分离，极性小的先流出，极性大的后流出。

（iii）分离非极性和极性混合物：一般选用极性固定液，这时非极性组分先流出，极性组分后流出。

（vi）分离能形成氢键的试样：一般选用极性或氢键型固定液。

试样中各组分按与固定液分子间形成氢键能力大小先后流出，不易形成氢键的先流出，最易形成氢键的最后流出。

（v）复杂的难分离物质：可选用两种或两种以上混合固定液。

对于样品极性情况未知的，一般用最常用的几种固定液做试验。

5. 气液色谱对固定液有何要求？答：首先是选择性好．另外还要求固定液有良好的热稳定性和化学稳定性；对试样各组分有适当的溶解能力；在操作温度下有较低蒸气压，以免流失太快。

具体要求如下：1）．对被分离的各组分有足够的分离能力；2）．在操作温度下呈液态，并有足够的稳定性，能溶解被分离混合物中的各组分，且不与组分发生化学反应；3）．在操作温度下粘度要低，以保证固定液能均匀分布在担体上形成均匀的液膜。

6. 液--液色谱对流动相有那些要求？答：1）与固定液不反应；2）对样品有良好溶解度；3）与检测器匹配；4）使用粘度小、纯度高的流动相，使用前过滤、脱气。

7．气相色谱法有哪些常用的定性分析方法和定量分析方法？答：常用的定性分析方法：绝对保留值法，相对保留值法，加入已知物峰高增加法，保留指数定性．常用的定量分析方法：归一化法，内标法，外标法．8．影响分辨率的因素有哪些？答：R=0.59R’该方程推导出分离度与相对保留值(a)、理论塔板数(n)和分配比(k)三个基本参数之间的关系，根据计算得知，影响分离度的三个参数中，a的增加对分离的改进最有效，k从1增加到3，R只增加到原来的1.5倍．n增加到原来的3倍，而R只增加到1.7倍．而a从1.01增加到1.1，约增加9%，而R s却增加到原来的9倍。

9．如何选择最佳的色谱工作条件？答：(1)柱长的选择固然增加柱长可使理论塔板数增大，但同时使峰宽加大，分析时间延长。

因此，填充柱的柱长要选择适当。

过长的柱子，总分离效能也不一定高。

一般情况下，柱长选择以使组分能完全分离，分离度达到所期望的值为准。

具体方法是选择一根极性适宜，任意长度的色谱柱，测定两组分的分离度，然后根据基本色谱分离方程式，确定柱长是否适宜。

(2)载气及其流速的选择气相色谱中当载气线速度较小时，宜选择相对分子量较大的载气；当载气线速度较大时，宜选择相对分子量较小的载气．载气的选择还要考虑与检测器相适应．(3)柱温的选择气相色谱中柱温是一个重要的操作参数，直接影响分离效能和分析速度．在使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，采取适当低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。

具体操作条件的选择应根据实际情况而定。

另外，柱温的选择还应考虑固定液的使用温度，柱温不能高于固定液的最高使用温度，否则固定派挥发流失，对分离不利。

(4)载体粒度及筛分范围的选择载体的粒度愈小，填装愈均匀，柱效就愈高。

但粒度也不能太小。

否则，阻力压也急剧增大。

一般粒度直径为柱内径的1／20～l／25为宜。

在高压液相色谱中，可采用极细粒度，直径在μm数量级。

(5)固定液及其配比分离气体及低沸点组分可采用10%～25％配比，其它组分采用5%～20％配比为宜。

(6)进样量的选择在实际分析中最大允许进样量应控制在使半峰宽基本不变，而峰高与进样量成线性关系。

10．色谱定量分析时，为什么要引入定量校正因子？答：由于组分的峰面积与其重量或百分含量不成正比，也就是说，在同一类型的检测器上，重量或浓度相同的不同物质，在同一条件下，产生的信号是不一样的（得到的色谱峰面积却常常不同）；在不同类型的检测器上，同一种物质产生的信号也是不一样的．因此，为使产生的响应信号（测出的峰面积）能定量代表物质的含量，就要对峰面积进行校正，即在定量计算时要引入校正因子。

11．试述塔板理论和速率理论的要点？答：塔板理论反色谱柱看作一个蒸馏塔，借用蒸馏塔中“塔板”的概念来描述组分在两相间的分配行为．它的贡献在于解释色谱流出曲线的形状，推导出色谱流出曲线方程，及理论塔板数的计算公式，并成功地解释了流出曲线的形状及浓度极大值的位置，还提出了计算和评价柱效的参数。

速率理论提出，色谱峰受涡流扩散、分子扩散、气液两相间的传质阻力等因素控制，从动力学基础上较好解释影响板高的各种因素，对选择合适的操作条件具有指导意义．根据三个扩散方程对塔板高度H的影响，导出速率理论方程或称Van Deemter 方程式：H=A + B/u + Cu式中u为流动相的线速度；A，B，C为常数，分别代表涡流扩散项系数、分子扩散项系数、传质阻力项系数。

1．电子跃迁有哪几种类型？哪些类型的跃迁能在紫外及可见光区吸收光谱中反映出来？2．何谓发色团和助色团？举例说明。

3．吸收带有哪几种类型？它产生的原因是什么？有什么特点？4．紫外可见光谱在分析上有哪些应用？5．已知一物质在它的最大吸收波长处的摩尔吸收系数κ为1.4×104L·mol-1·cm-1，现用1cm吸收池测得该物质溶液的吸光度为0.850，计算溶液的浓度。

6．K2CrO4的碱性溶液在372nm处有最大吸收,若碱性K2CrO4溶液的浓度c(K2CrO4)=3.00×10-5mol·L-1,吸收池长度为1cm,在此波长下测得透射比是71.6%。

计算：（1）该溶液的吸光度；（2）摩尔吸收系数；（3）若吸收池长度为3cm，则透射比多大？7．苯胺在λmax为280nm处的κ为1430 L·mol-1·cm-1，现欲制备一苯胺水溶液,使其透射比为30%,吸收池长度为1cm,问制备100mL该溶液需苯胺多少克?8．某组分a溶液的浓度为5.00×10-4mol·L-1，在1cm吸收一般κ＜102L·mol-1·cm-1；吸收峰位于200～400nm之间。

K 吸收带是由共轭双键中π→π*跃迁而产生的。

特点：吸收强度较大，通常κ＞104L·mol-1·cm-1；跃迁所需能量大，吸收峰通常在217～280nm。

B吸收带是由于芳香族化合物的π→π*跃迁而产生的精细结构吸收带。

特点：吸收峰在230～270 nm之间，102L·mol-1·cm-1。

E吸收带是由芳香族化合物的π→π*跃迁所产生的，是芳香族化合物的特征吸收，可分为E1带和E2带。

特点：E1带出现在185nm处，为强吸收，κ＞104L·mol-1·cm-1；E2带出现在204nm处，为较强吸收，κ＞103L·mol-1·cm-1。

池中于440nm 及590nm下其吸光度为0.638及0.139；另一组分b溶液的浓度为8.00×10-4mol·L-1，在1cm吸收池中于440nm及590nm下其吸光度为0.106及0.470。

现有a组分和b组分混合液在1cm吸收池中于440nm及590nm处其吸光度分别为1.022及0.414，试计算混合液中a组分和b组分的浓度。

参考答案：1. 答：电子跃迁的类型有四种：б→б*，n→б*，n→π*，π→π*。

其中n→б*，n→π*，π→π*的跃迁能在紫外及可见光谱中反映出来。

2. 答：发色团指含有不饱和键，能吸收紫外、可见光产生n→π*或π→π*跃迁的基团。

例如：＞C=C＜，—C≡C—，＞C=O，—N=N—，—COOH等。

助色团：指含有未成键n 电子，本身不产生吸收峰，但与发色团相连能使发色团吸收峰向长波方向移动，吸收强度增强的杂原子基团。

例如：—NH2，—OH，—OR，—SR，—X等。

3. 答：吸收带有R吸收带、K吸收带、B吸收带及E吸收带四种类型。

产生的原因及特点：R吸收带是由于n→π*跃迁而产生的。

特点：强度较弱4. 答：紫外可见光谱在土壤和植物分析（如N、P、K、Zn、Cu等元素的定量分析）、污染物的成分及含量测定和动植物生物成分的分析等方面都有应用。