仪器分析期末复习简答题(共28页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上绪论经典分析方法与仪器分析方法有何不同?化学分析:即经典分析,是利用化学反应及其计量关系,确定被测物的组成和含量。如:重量(沉淀)分析、容量(滴定)分析等;仪器分析:用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法,又称为物理或物理化学分析法仪器的主要性能指标的定义1)、精密度(重现性 precision/Reproducibility ):数次平行测定结果的相互一致性的程度 一般用相对标准偏差表示(RSD%),精密度表征测定过程中随机误差的大小2)、灵敏度(sensitivity ):仪器在稳定条件下对被测量物微小变化的相应,

2、也即仪器的输出量与输入量之比3)、检出限(检出下限,limit of detection, LOD):在适当置信概率下被检测组分的最小量或最低浓度。最低检出浓度:满足最低检测限要求时,进样供试品溶液的浓度,常见单位:微克/毫升,纳克/毫升,克/毫升【浓度单位】;最低检出量:最低检出量=最低检出浓度 X 进样量,常见单位:微克,纳克【重量单位】;最低检出限:检出限DL是一种比值,用%或ppm表示,等于最低检出浓度与样品溶液浓度(通常是一个固定的限度值)的比值,因此只有在满足最低检出浓度和最低检出量的同时才能够做出检出限4)、线性范围(linear range ) 仪器的检测信号与被测物质浓度或质

3、量成线性关系的范围;即在一定的置信度时,拟合优度检验不存在失拟的情况下,回归直线所跨越的最大的线性区间5) 、选择性(selectivity): 对单组分分析仪器而言,指仪器区分待测组分与非待测组分的能力标准加入法的特点和用于定量分析时的注意事项答:标准加入法的特点:由于测定中非待测组分组成变化不大,可消除基体效应带来的影响。用于定量分析时的注意事项:待测组分浓度为零时,不能产生响应。仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系简述三种定量分析方法的特点和应用范围工作曲线法:标准曲线法、外标法。 特点:准确、直观,可消除一部分偶然误差,需对照空白。 适用于大多数定量分析。标准加入法:将已知的标准品加

4、入到一定量的待测样品中,测得样品和标准品的总响应后,进行定量分析。增量法。 特点:可消除机体效应带来的影响。 适用于待测组分浓度不为0,输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况。内标法:特点:可消除样品处理过程的误差。适用条件:内标物和待测物性质相近、浓度相近、有相近的响应,内标物既不干扰待测组分又不被其他杂志干扰。光谱分析法引论吸收光谱和发射光谱的电子能动级跃迁的关系吸收光谱:当物质所吸收的电磁辐射能与该物质的原子核、原子或分子的两个能级间跃迁所需的能量满足E = hv的关系时,将产生吸收光谱。 M + hv M* 发射光谱:物质通过激发过程获得能量,变为激发态原子或分子M* ,当从激发态过

5、渡到低能态或基态时产生发射光谱。 M* M + hv 线光谱和带光谱分子光谱法是由 分子中电子能级、振动和转动能级 的变化产生的,表现形式为带光谱(UV-Vis)、(IR)、(MFS)、(MPS)原子光谱法是由原子外层或内层电子 能级的变化产生的,它的表现形式为线光谱(AES)、(AAS)、(AFS)、(XFS)等。原子吸收光谱法画出AAS结构示意图并给出各部分作用光源:发射被测元素的共振辐射原子化器:提供能量,使试样干燥、蒸发并原子化单色器:将被测元素的共振吸收线与邻近谱线分开检测器,信号处理与显示记录火焰原子化法的燃气、助燃气比例及火焰高度对被测元素有何影响?化学计量火焰:由于燃气与助燃气

6、之比与化学计量反应关系相近,又称为中性火焰 ,这类火焰, 温度高、稳定、干扰小背景低,适合于许多元素的测定。贫燃火焰:指助燃气大于化学计量的火焰,它的温度较低,有较强的氧化性,有利于测定易解离,易电离元素,如碱金属。富燃火焰:指燃气大于化学元素计量的火焰。其特点是燃烧不完全,温度略低于化学火焰,具有还原性,适合于易形成难解离氧化物的元素测定;干扰较多,背景高。原子谱带变宽的影响因素。自然变宽:无外界因素影响时谱线具有的宽度多普勒(Doppler)宽度D (主要影响因素) :由原子在空间作无规热运动所致。故又称热变宽。. 压力变宽L(碰撞变宽):由吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起。外界压

7、力愈大,浓度越高,谱线愈宽。 同种粒子碰撞称赫尔兹马克(Holtzmank)变宽, 异种粒子碰撞称罗论兹(Lorentz)变宽。一般情况下, L 10-3 nm自吸变宽:光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。场致变宽(field broadening):包括Stark变宽(电场)和Zeeman 变宽(磁场) 原子吸收光谱法的优点 p130灵敏度高,检出限低;准确度高;选择性好;操作简便,分析速度;应用广泛;分析不同元素,必须使用不同元素灯;对于复杂样品需要进行化学预处理原子吸收光谱法的干扰及其消除 p140一、 物理干扰:指试样在转移、蒸发和原子化过程中,由于其物理特

8、性的变化而引起吸光度下降的效应。消除方法:稀释试样;配制与被测试样组成相近的标准溶液;采用标准化加入法。2、化学干扰:指被测元原子与共存组分发生化学反应生成稳定的化合物,影响被测元素原子化。消除方法:选择合适的原子化方法;加入释放剂 加入保护剂;加基体改进剂分离法。3、电离干扰:指在高温下原子会电离使基态原子数减少, 吸收下降。消除的方法:加入过量消电离剂。4、光谱干扰:指吸收线重叠。消除办法:非共振线干扰,减小狭缝宽度或另选谱线 ;谱线重叠干扰,选其它分析线 。5、背景吸收干扰:也是光谱干扰,主要指分子吸与光散射造成光谱背景。消除办法:连续光源校正背景;Zeaman效应校正背景什么是锐线光源

9、?为什么要用锐线光源?锐线光源是能发射出谱线半宽度很窄的发射线的光源。当同时满足下列两个条件时,才能实现峰值吸收测量: (i)发射线半宽度小于吸收线半宽度;(ii)发射线中心频率恰好与吸收线的中心频率重合。在使用锐线光源时,光源发射线半宽度很小,并且发射线与吸收线的中心频率一致。这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形,即峰值吸收系数K 在此轮廓内不随频率而改变,吸收只限于发射线轮廓内。这样,求出一定的峰值吸收系数即可测出一定的原子浓度。电化学分析法构成电位分析法的化学电池中两电极分别称为什么?各自的特点是什么?指示电极:在电化学池中用于反映离子浓度或变化的电极。参比电极:在温度、压力恒定的条件下

10、,其电极电位不受试液组成变化的影响、具有基本恒定电位数值的,提供测量电位参考的电极构成电位分析法的化学电池中两电极分别称为什么?各自的特点是什么?指示电极:在电化学池中用于反映离子浓度或变化的电极。参比电极:在温度、压力恒定的条件下,其电极电位不受试液组成变化的影响、具有基本恒定电位数值的,提供测量电位参考的电极金属基电极的共同特点是什么?电极上有电子交换反应,即电极上有氧化还原反应的存在薄膜电极的电位(膜电位)是如何形成的?用某些敏感膜分隔内参比溶液及待测溶液,由于敏感膜与溶液离子的选择性交换,使膜表面出现界面电位。气敏电极在构造上与一般离子选择电极不同之处是什么?气体通过渗透膜,影响内充溶

11、液的化学平衡,造成某一离子浓度产生变化,气敏电极实际上已经构成了一个电池,这点是它同一般电极的不同之处。电位分析法的理论基础是什么?它可以分成哪两类分析方法?它们各有何特点? 用一指示电极和一参比电极与试液组成电化学电池,在零电流条件下测定电池的电动势,依此进行分析的方法。其理论基础是能斯特方程:分为直接电位法和电位滴定法;直接电位法:将指示电极、参比电极与待测溶液组成原电池,测量其电极电位差,从Nernst公式求出被测离子活度。电位滴定法:根据滴定过程中指示电极电极电位的变化来确定滴定终点的容量分析法。何为TISAB?它有哪些作用?TISAB是总离子强度调节剂,维持试样与标准试液有恒定的离子

12、活度;使试液在离子选择电极适合的pH范围内,避免H+或OH-干扰;使被测离子释放成为可检测的游离离子;消除阳离子的干扰为什么用离子选择电极测定牙膏中氟的含量?什么是标准加入法?简述其测定氟的过程?采用氟离子选择电极法测定氟含量,具有简便,快速,灵敏,选择性好等优点,最低检出浓度为0.05mg/L,适用浓度范围宽,在测定牙膏含氟量中取得良好效果.标准加入法:将已知的标准品加入到一定量的待测样品中,测得样品和标准品的总响应后,进行定量分析。步骤:紫外可见光谱法如何提高摩尔吸光系数值通过改变溶剂,PH 值,温度,波长,分子结构摩尔吸光系数的物理意义是什么?其大小和哪些因素有关?在吸光光度法中摩尔吸光

13、系数有何意义?在实际应用中,摩尔吸光系数可作为定性鉴定的参数,也可用以估量定量方法的zhi灵敏度。摩尔吸光系数的大小与待测物、溶剂的性质及光的波长有关。值也是选择显色反应的重要依据。待测物不同,则摩尔吸光系数也不同,所以,摩尔吸光系数可作为物质的特征常数剂不同时,同一物质的摩尔吸光系。溶数也不同,因此,在说明摩尔吸光系数时,应注明溶剂。光的波长不同,其吸光系数也不同。单色光的纯度越高,摩尔吸光系数越大。分子光谱如何产生?与原子光谱的主要区别它的产生可以看做是分子对紫外-可见光光子选择性俘获 的过程 ,本质上是分子内电子跃迁的结果。区别:分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级 的变化产生的

14、,表现形式为带光谱;原子光谱法是由原子外层或内层电子 能级的变化产生的,它的表现形式为线光谱。说明有机化合物紫外光谱产生的原因,其电子跃迁有那几种类型?吸收带有那几种类型?有机化合物的紫外-可见光谱决定于分子的结构和分子轨道上电子的性质。有机化合物分子的特征吸收波长(max)决定于分子的激发态与基态之间的能量差跃迁类型与吸收带 * 发生在远紫外区,小于200nmn * 吸收峰有的在200nm附近,大多仍出现在小于200nm区域 * 一般在200nm左右,发生在任何具有不饱和键的有机化合物分子n * 一般在近紫外区,发生在含有杂原子双键的不饱和有机化合物中。在分光光度法中,为什么尽可能选择最大吸

15、收波长为测量波长?因为在实际用于测量的是一小段波长范围的复合光,由于吸光物质对不同波长的光的吸收能力不同,就导致了对Beer定律的负偏离。吸光系数变化越大,偏离就越明显。而最大吸收波长处较平稳,吸光系数变化不大,造成的偏离比较少,所以一般尽可能选择最大吸收波长为测量波长。分光光度法中,引起对Lambert-Beer定律偏移的主要因素有哪些?如何让克服这些因素的影响偏离Lambert-Beer Law 的因素主要与样品和仪器有关。样品:(1)浓度 (2)溶剂 (3)光散射的影响; 克服:稀释溶液,当c 0.01mol/L时, Lambert-Beer定律才能成立仪器:(1)单色光(2)谱带宽度;

16、 克服:Lambert-Beer Law只适用于单色光,尽可能选择最大吸收波长为测量波长影响紫外可见光谱的因素 p26共轭效应:共轭体系越长,和* 轨道的能量差越小,最大吸收波长越向长波方向移动,吸收强度增大。立体化学效应:指因空间位阻、跨环效应等因素导致吸收光谱的红移或蓝移,并常伴随有增色或减色效应。溶剂的影响:主要是由溶剂极性不同所引起的溶剂效应。溶剂极性越强,由*跃迁引起的吸收带越向长波方向移动,而由n*跃迁引起的吸收带则蓝移。体系pH的影响:在不同pH条件下,分子离解情况不同,而产生不同的吸收光紫外可见分光光度法干扰及消除方法 p37干扰:干扰物质本身有颜色或与显色剂形成有色化合物,在

17、测定条件下也有吸收 在显色条件下,干扰物质水解,析出沉淀使溶液浑浊,致使吸光度的测定无法进行 与待测离子或显色剂形成更稳定的配合物,使显色反应不能进行完全消除方法:控制酸度;选择适当的掩蔽剂;利用生成惰性配合物;选择适当的测量波长;分离分子发光分析法简述分子荧光发射光谱的特征及荧光和分子结构的关系。将激发光波长固定在最大激发光波长处,然后扫描发射波长,测定不同发射波长的荧光强度,即得到荧光发射光谱。具有哪些分子结构的物质有较高的荧光效率?具有 * 跃迁的共轭化合物分子产生荧光必须具备的条件p91 分子必须具有与所照射的辐射频率相适应的结构,才能吸收激发光; 分子吸收了与其本身特征频率相同的能量

18、之后,必须具有一定的荧光量子产率为什么分子荧光分析法的灵敏度比分子吸光法的要高?与分子吸光法相比,荧光是从入射光的直角方向检测,即在黑背景下检测荧光的发射,所以一般来说,荧光分析的灵敏度要比分子吸收法高24个数量级,它的测定下限在0.10.001ug/mL之间影响荧光强度的因素和荧光猝灭的主要类型p93影响荧光强度的因素: 溶剂:溶剂极性的影响;温度低温下测定,提高灵敏度;pH值的影响;内滤光作用和自吸收现象; 散射光的影响:应注意Raman光的干扰 荧光猝灭的主要类型:碰撞猝灭静态猝灭转入三重态的猝灭发生电荷转移反应的猝灭荧光物质的自猝灭荧光分析法的特点 p97灵敏度高(提高激发光强度,可提

19、高荧光强度),达 ng/ml ;选择性强(比较容易排除其它物质的干扰);试样量少,方法简便;提供比较多的物理参数荧光定量分析的理论依据及分析方法;If = f Ia If = K c (l c0.05)荧光分析法与UV-VIS的比较 相同点:都是分子光谱,都需要吸收紫外-可见光,产生电子能级跃迁。 不同点:荧光法检测的是物质经紫外-可见光照射后发射出的荧光的强度 (F),是发射光谱; UV-Vis法检测的是物质对紫外-可见光的吸收程度 (A),是吸收光谱; 荧光法定量测定的灵敏度比UV-Vis法高了解什么是拉曼散射光,瑞利散射光,如何避免其影响; 拉曼散射光:在光子运动方向发生改变的同时,光子

20、将部分能量转给物质分子,或从物质分子得到能量,物质分子的能量会发生改变。拉曼散射光的波长接近荧光波长,在测定时,荧光光谱会与这一散射光有部分重叠,干扰较大。可通过选用适当激发光波长的方法予以消除。瑞利散射光(Rayleigh Scattering light):光子和物质分子碰撞时,未发生能量的交换,仅光子运动方向发生改变。荧光量子产率。有哪些结构的物质荧光量子效率较高。红外吸收光谱法解释名词:基团频率区 指纹区 相关峰基团频率区:在40001300cm-1 范围内的吸收峰,有一 共同特点:既每一吸收峰都和一定的官能 团相对应,因此称为基团频率区指纹区:在1300400cm-1范围内,虽然有些

21、吸收也对应着某些官能团,但大量吸收峰仅显示了化合物的红外特征,犹如人的指纹,故称为指纹区相关峰:同一种分子的基团或化学键振动,往往会在基团频率区和指纹区同时产生若干个吸收峰。这些相互依存和可以相互佐证的吸收峰称为相关峰。简述红外吸收光谱定性和结构分析的依据。不同种类的有机化合物,因为具有不同的官能团,因此能够吸收不同波长的红外光,在红外光谱图中呈现不同的特征吸收峰。根据红外光谱图中特征吸收峰的出现与否,既可判断有机化合物的结构特征 。何谓特征吸收峰?影响吸收峰强度的主要因素是什么?在40001300cm-1 范围内的吸收峰,有一共同特点:既每一吸收峰都和一定的官能团相对应。此范围称基团频率区,

22、此范围内的峰称为基团的特征吸收峰 影响因素:与分子结构的对称性与极性有关;与分子的偶极矩有关红外谱图解析的三要素是什么?位置、强度、峰形。简述红外谱图解析的步骤、要素、顺序(1)检查光谱图是否符合要求。基线的透过率在90%左右;最大的吸收峰不应成平头峰。(2)排除可能出现的“假谱带”。 常见的有H2O在3400、1640和650cm-1的吸 收。CO2在2360和667cm-1的吸收。(3) 收集试样的有关数据和资料。(4) 确定未知物的不饱和度。 W=1+n4+(n3-n1)/2链状饱和脂肪族化合物不饱和度为0;一个双键或一个环状结构的不饱和度为1;一个三键或两个双键的不饱和度为2;一个苯环

23、的不饱和度为4。(5)谱图解析先从基团频率区的最强谱带开始,推测未知物可能含有的基团,判断不可能含有的基团。再从指纹区的谱带进一步验证,找出可能含有基团的相关峰,用一组相关峰确认一个基团的存在。综合其他分析数据进一步确认,与标准谱图核对。如何利用红外吸收光谱区别烷烃、烯烃?红外光谱法的特点及局限性 p54优点:分析特性好;分析速度快; 重现性好,用量少局限性;有些物质不产生红外吸收,不用红外鉴定 有些指纹峰不能指认,定性分析灵敏度、准确度低影响吸收峰强度的主要因素是什么?振动能级的跃迁几率;分子振动时偶极矩的变化(红外吸收峰的强度取决于分子跃迁几率和振动时偶极矩的变化,振动时分子偶极矩的变化越

24、小,谱带强度也就越弱)何谓基团频率?不同化合物分子中同一种基团振动频率非常相近,都在一较窄的频率区间出现吸收频率,其频率为基团频率。羟基、烃基、羰基伸缩振动频率各有哪些特征?羟基 O-H 3200 3650 cm-1 烃基 C-H: 3000cm-1,不饱和碳的碳氢伸缩振动 (双键、三键及苯环)。羰基( C = O ):16501900cm 1产生红外吸收的条件 p54(1)分子吸收的辐射能与其能级跃迁所需能量相等;(2)分子发生偶极距的变化(耦合作用)。只有发生偶极矩变化的振动才能产生可观测的红外吸收光谱,称红外活性。红外光谱法对试样的要求 p70 单一组分纯物质,纯度 98%; 样品中不含

25、水,水本身有红外吸收,会严重干扰样品谱图; 要选择合适的浓度和测试厚度,使大多数吸收峰透射比处于10%80%。IR与UV-VIS的异同点相同点:都是分子吸收光谱不同点: UV-Vis 是基于价电子能级跃迁而产生的电子光谱;主要用于具有共轭体系的化合物的研究 IR 则是分子振动能级跃迁而产生的振动光谱;主要用于振动中伴随有偶极矩变化的有机化合物的研究核磁共振波谱法影响化学位移的各种因素 p200诱导效应:与质子相连元素的电负性越强,吸电子作用越强,使氢核周围电子云密度降低,屏蔽作用减弱,NMR吸收峰在低场、化学位移增大共轭效应:使氢核周围电子云密度增加,则磁屏蔽增加,共振吸收移向高场;反之,共振

26、吸收移向低场磁各向异性:碳碳三键电子云呈筒型分布,形成环电流,感应磁场与外加磁场方向相反,三键上的H质子处于屏蔽区,屏蔽效应较强,使三键上H质子的共振信号移向较高的磁场区,其= 23 氢键效应:当分子形成氢键时,氢键中的质子的信号明显地移向低磁场,使化学位移变大简述核磁共振产生的条件当提供自旋体系一定的能量,则处于低能级自旋态的核可以吸收能量而跃迁到高能级自旋态。通常这个能量可由照射体系用的电磁波来提供。当照射样品的电磁波的能量hv正好等于两个核磁能级的能量差E时,低能级的核就会吸收频率为v的射频电磁波而跃迁到高能级,从而产生核磁共振吸收信号,发生核磁共振的条件是v=(1/2)H0。质谱分析法

27、简述质谱一章的主要内容。离子源的作用是什么?试述电子电离源(EI)和化学电离源(CI)的原理和特点 p404离子源的作用是将进样系统引进的气态样品分子转化为离子。EI原理:使用高能电子束从试样分子中撞出一个电子而产生正离子特点:电离效率高,灵敏度高;离子碎片多,有丰富的结构信息;有标准质谱图库;但常常没分子离子峰;只适用于易气化、热稳定的化合物。CI原理:通过离子-分子反应,转移一个质子给试样或由试样移去一个H+或电子,试样变成带+1电荷的离子,即M+H+ 和 M-H+ 离子特点:准分子离子峰强, 可获得分子量信息;谱图简单;但不能进行谱库检索,只适用于易气化、热稳定的化合物简述质谱常用的离子

28、源有哪些,各有何特点?说出质谱仪常用的5个电离源和真空系统的作用电离源:电子电离源EI原理:使用高能电子束从试样分子中撞出一个电子而产生正离子特点:电离效率高,灵敏度高;离子碎片多,有丰富的结构信息;有标准质谱图库;但常常没分子离子峰;只适用于易气化、热稳定的化合物。化学电离源CI原理:通过离子-分子反应,转移一个质子给试样或由试样移去一个H+或电子,试样变成带+1电荷的离子,即M+H+ 和 M-H+ 离子特点:准分子离子峰强, 可获得分子量信息;谱图简单;但不能进行谱库检索,只适用于易气化、热稳定的化合物大气压化学电离APCI:在气体辅助下,溶剂和样品流过进样器,在进样器内有一加热器使溶剂和

29、样品加热汽化,从进样器出口喷出,在进样器出口处有一电针,通过电针电晕放电,使溶剂离子化,溶剂离子再与样品分子发生分子一离子反应,使样品离子化。特点:1.产生准分子离子峰(M+H+)2.适用于热稳定极性较小的化合物分析 3.应用: 与液相色谱仪联用 电喷雾电离源ESI特点:1.产生准分子离子峰 M+H+,M+Na+,M+K+2.适用于极性化合物热不稳定化合物的分析; 3.应用:与液相色谱仪联用。 基质辅助激光解吸电离源特点:软电离,可得到分子量信息,适用于蛋白质等大分子的分析,近年在小分子分析应用有较快的发展。真空系统的作用保证质谱仪离子产生及经过的系统处于高真空的状态。质谱分析法的概念质谱分析

30、法是将样品分子转变成气态离子,然后按照离子的质荷比(m/z)大小,对离子进行分离和检测,并作定性或定量分析的方法。为何质谱仪需要高真空? (1) 大量氧会烧坏离子源的灯丝;(2) 用作加速离子的几千伏高压会引起放电;(3) 引起额外的离子分子反应,改变裂解模型,谱图复杂化;(4) 影响灵敏度。双聚焦质量分析器、四极杆质分析器、飞行时间质量分析器及串级质谱法的特点。双聚焦质量分析器:分辩率高;体积大;价格昂贵四极杆质分析器:重现性好,线性范围宽,适用于定量分析;体积小,价格较低;分辨率低,质量范围小飞行时间质量分析器:质量范围宽,有高、低分辨率两种结构;重现性差,主要用于定性分析;适用于蛋白质等

31、大分子的分析串级质谱法: 有极高的灵敏度和特异性质谱仪由哪几部分组成?各部分的作用是什么?(划出质谱仪的方框示意图)四极杆质量分析器如何实现质谱图的全扫描分析和选择离子分析?当维持一定值时,某一个或值对应只有一个离子能通过四极杆;连续改变或值,可得到一张全扫描图,可用于定性;固定一个或多个值,可得到高灵敏度的分析结果,可用于定量。色谱法引论衡量色谱柱柱效能的指标是理论塔板数,衡量色谱柱选择性的指标是选择因子(相对保留值)色谱法常用的定量分析方法有哪些?各方法的特点及适用条件从色谱流出曲线上可以得到哪些信息p304根据色谱峰的个数可以判断样品中所含组分的最少个数根据色谱峰的保留值可以进行定性分析

32、根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量分析色谱峰的保留值及其区域宽度是评价色谱柱分离效能的依据色谱峰两峰间的距离是评价固定相(或流动相)选择是否合适的依据什么是色谱法?色谱法作为分析法具有什么特点?适合于复杂混合物的一种分离分析技术。特点:分离效率高、灵敏度高、分析速度快、应用范围广什么是气相色谱法和液相色谱法?气体为流动相的色谱称为气相色谱;液体为流动相的色谱称为液相色谱衡量色谱柱柱效指标是什么?衡量色谱柱选择性指标是什么?理论塔板数和理论塔板高度是衡量柱效的指标。理论塔板数 n 越大、理论塔板高度 H 越小、色谱峰越窄,则柱效越高。选择因子表示两组分在给定柱子上的选择性,值越大说明柱子的选择性

33、越好。如何评价色谱分离效能?如何判断分离完全?在同一色谱柱中,两组峰的保留值很近,峰很窄,这是为什么?应该如何改善?色谱柱的总分离效能指标是分离度(R)。R1时,两峰有部分重叠;R=1时,分离程度可达98%;R=1.5时,分离程度可达99.7%。通常将R=1.5作为相邻两组分完全分离的标志。当两组分的保留值很接近,且峰很窄,其原因是固定相选择性不好,更换固定相。色谱法作为分析法最大的特点是什么?分离效率高。灵敏度高:可以检测出pg.g-1(10-12)级甚至更低的量。分析速度快,应用范围广,分离和测定一次完成;可以和多种波谱分析仪器联用. (7) 易于自动化,可在工业流程中使用.按固定相外形不

34、同色谱法是如何分类的?1)固定相呈平板状的色谱法称为平面色谱法:薄层色谱法 纸色谱法2)固定相装于柱内的色谱法称柱色谱法:毛细管柱色谱法,填充柱法保留时间、死时间及调整保留时间的关系是怎样的?调整保留时间(tr)=保留时间(t)-死时间(tr0)分配系数在色谱分析中的意义是什么?意义:定温定压下,分配系数K值大的组分,在柱内移动的速度慢,滞留在固定相中的时间长,后流出柱子;反之,则先流出柱子。分配系数是色谱分离的依据;什么是选择因子?它表征的意义是什么?即相对保留值,指待测的两个组分的调整保留时间之比称为选择因子。其值恒大于1。意义:表示两组分在给定柱子上的选择性,值越大说明柱子选择性越好。什

35、么是分配比(即容量因子)?它表征的意义是什么?分配比(即容量因子)是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。意义:是衡量色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数。同一色谱柱对不同物质的柱效能是否一样同一色谱柱对不同物质的柱效能是不一样的。在说明柱效时,除注明色谱条件外,还应指出是对什么物质而言。塔板理论对色谱理论的主要贡献是怎样的?用热力学观点形象的描述了组分在色谱柱中的分配平衡和分离过程;导出了流出曲线的数学模型,并成功解释了流出曲线的形状及浓度极大值的位置;提出了计算和评价柱效的参数。什么是分配比(即容量因子)?它表征的意义是什么?分配比(即容量因子)是

36、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。意义:是衡量色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数理论塔板数和理论塔板高度是衡量柱效的指标,色谱柱的柱效随理论塔板数的增加而增加,随理论塔板高度的增大而减小。速率理论的简式, 影响板高的是哪些因素?流动相的线速(u)、涡流扩散系数(A)、分子扩散系数(B)、传质阻力项系数(C)一般实验室通常备用哪三种色谱柱,基本上能应付日常分析需要?非极性、中极性、强极性三种色谱。气相色谱法气相色谱仪的五大系统分别是什么?载气系统、进样系统、分离系统、控制温度系统、以及检测和记录系统气相色谱法适合分析什么类型的样品?沸点500以下、

37、易挥发,相对分子质量400以下且热稳定性好的样品气相色谱法各检测器适于分析的样品?热导检测器:几乎所有物质都有响应,通用性好氢火焰检测器:大多数含碳有机化合物电子捕获检测器:具有电负性物质,如:含卤素、硫、磷、氰等物质氮磷检测器:一般用于检测样品中的农药,如:氮、磷等火焰光度检测器:含磷、硫的有机物 哪类固定液在气相色谱法中最为常用?硅氧烷类最为常用,使用温度范围宽(50350),硅氧烷类经不同的基团修饰可得到不同极性的固定相。气相色谱法对固定液的要求 p321选择性好;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;在操作条件下有较低的蒸汽压,以免流失太快气相色谱法对固定液的选择

38、 p325 极性物质:择极性固定液;非极性物质:择非极性固定液;非极性和极性混合物试样:选择极性固定液;复杂混合物:使用两种或以上固定液;完全分离的前提下,优先选择非极性柱 内标法对内标物的要求 p341不存在试样中;内标物是高纯化合物;内标物与样品能互溶但无化学反应;分子结构、保留值与检测响应最好与待测组分接近;内标物必须能与样品中各组分完全分离气相色谱法固定相的选择原则是什么?程序升温适合分离什么样品?为什么要用程序升温?程序升温指一个分析周期内柱温随时间由低温向高温做线性或非线性变化,以达到用最短的时间获得最佳分离的目的,适合分离沸点范围很宽的混合物。提高分离效能、缩短分析时间。液相色谱

39、法什么是高效液相色谱仪,为什么的它的效率比较高HPLC是在经典液相色谱基础上,引入了气相色谱的理论,在技术上采用了高压泵,高效固定相和高灵敏度检测器,因而具备速度快,效率高,灵敏度高,操作自动化的特地。比起经典液相色谱法,高效液相色谱法的最大优点在于高速,高效,高灵敏度,高自动化。分配色谱固定相和流动相选择的原则?第一,固定相的极性与分析物质的极性粗略匹配,用极性明显不同的流动相洗脱;第二,流动相的极性与分析物质的极性相匹配,用极性明显不同的固定相;第三,固定相与分析物质的极性极为相似 ,仅由流动相极性差异使分析物质沿柱移动。正相色谱适宜于分离极性化合物,反相色谱则适宜于分离非极性或弱极性化合

40、物。反相键合相色谱的保留机制是什么?把非极性烷基键合相看作一层键合在硅胶表面上的十八烷基的“分子毛”,这种“分子毛”有较强的疏水特性。当极性溶剂作为流动相来分离含有极性官能团的有机化合物时,一方面,分子中的非极性部分与固定相表面的疏水烷基产生缔合作用,使它保留在固定相中;而另一方面,被分离物的极性部分受到极性流动相的作用,促使它离开固定相,并减少其保留作用。两种作用力之差,决定了被测分子在色谱中的保留行为。简述反相键合相色谱的分离机理 p321答:反相键合相色谱的分离机理,可用所谓疏溶剂作用理论来解释。这种理论是把非极性烷基键合相看作一层键合在硅胶表面上的十八烷基的“分子毛”,这种“分子毛”有

41、较强的疏水特性。当用极性溶剂作为流动相来分离含有极性官能团的有机化合物时,一方面,分子中的非极性部分与固定相表面的疏水烷基产生缔合作用,使它保留在固定相中;而另一方面,被分离物的极性部分受到极性流动相的作用,促使它离开固定相,并减小保留作用。显然,两种作用力之差,决定了被测分子在色谱中的保留行为。 高效液相色谱与气相色谱比较的优点气相色谱法分析对象只限于分析气体和沸点较低的化合物,而高效液相色谱可以对高沸点、热稳定性差、摩尔质量大的物质进行分离和分析:气相色谱采用的流动相是惰性气体,对组分无亲和力,不产生相互作用,而高效液相色谱法中,流动相可选择不同极性的液体,选择余地大,可产生一定的请亲和力

42、,并参与固定相对组分作用的选择竞争;气相色谱一般在较高的温度下进行的,而液相色谱法可在室温下工作高效液相色谱对流动相溶剂的要求 p356溶剂对于待测样品,必须具有合适的极性和良好的选择性;应注意选用党的检测器波长比溶剂的紫外截止波长要长;高纯度;化学稳定性好;低黏度毒性小,安全性好在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么? 途径:减小填料粒径;增加色谱柱长;使用尽量大小均一、外观规则的填料;改变色谱条件(合适的流速、温度、固定相、流动相的组成)等。最有效的途径:减小填料粒径。何谓梯度洗提?它与气相色谱中的程序升温有何异同之处?梯度洗提是指按将两种或两种以上不同机极性但可互溶

43、的溶液,随着时间的改变按照一定比例混合,以连续改变色谱柱中淋洗液的极性、离子强度或PH等,从而改变被测组分的相对保留值、提高分离效率、加快分离速度的一种洗脱方式。液相色谱中梯度洗脱和气相色谱中程序升温作用一样。两者的目的都是为了是样品的组分在最佳容量因子值范围流出柱子,使保留时间过短而拥挤不堪、峰形重叠的组分或保留时间过长、峰形扁平、宽大的组分,都能获得良好的分离。气相色谱是通过改变柱温来达到改变组分容量因子的目的,而高效液相色谱则是通过改变流动相的组成。从分离原理应用等说等方面说明气相色谱和液相色谱。高效液相色谱法和气相色谱法的基本理论一致,定性定量原理完全一样,其不同点在于:流动相不同:G

44、C用气体做流动相,载气种类少;HPLC以液体为流动相,液体种类多,可供选择范围广。固定相差别:GC的固定相粒度粗;HPLC的固定相粒度小。HPLC使用范围更广:GC主要用于挥发性、热稳定性好的物质的分析,而这些物质只占有机物总数的15%-20%。HPLC可分析高极性、难挥发、热稳定性差或离子型的化合物,只要被测样品能够溶解于溶剂中并可以被检测,就可以进行分析。高效液相色谱仪的结构?六通阀进样的优势? 输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据处理系统六通阀进样优势:耐高压、进样准确、重复性好简述液相色谱法的分离原理及液相色谱仪的主要构造,用高效液相色谱分离分析茶水中咖啡因含量的主要仪器分析条

45、件有哪些?分离原理:以液体为流动相,采用高压输液系统,将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,在柱内各成分被分离后,进入检测器进行检测,从而实现对试样的分析。主要构造:输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据处理系统如何选择分离的方法1)对于相对分子质量在200以下、易挥发、热稳定性好的化合物,可采用气相色谱法;2)相对分子质量在2002000的化合物,可用液-固色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法;3)相对分子质量大于2000的试样,适宜用凝胶色谱法进行分离。吸附色谱、离子交换色谱、凝胶色谱的分离原理吸附色谱:吸附能,氢键离子交换色谱:库仑力凝胶色谱:溶质分子大小专心-专注-专业

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