发布时间 : 星期一 文章12仪器分析复习题（含答案）（仅供参考） - 图文更新完毕开始阅读387f8357e53a580217fcfe3c
3、缺点：非线形等温吸附常引起峰的拖尾；
二、液-液分配色谱：
1、基本原理：固定相与流动相均为液体（互不相溶）；根据各待测物在互不相溶的两溶液中的溶解度不同，因而
具不同的分配系数。
2、在色谱柱中，随着流动相的移动，这种分配平衡需进行多次，造成各待测物的迁移速率不同，从而实现分
三、离子交换色谱 ：1、基本原理：组分在固定相上发生的反复离子交换反应；组分与离子交换剂之间亲和力的
大小与离子半径、电荷、存在形式等有关。亲和力大，保留时间长。
四、排阻色谱色谱：
1、按分子大小分离。小分子可以扩散到凝胶空隙，由其中通过，出峰最慢；中等分子只能通过部分凝胶空隙,中速通过；而大分子被排斥在外，出峰最快；溶剂分子小，故在最后出峰。
2、全部在死体积前出峰； 3、可对相对分子质量在100-105范围内的化合物按质量分离。
五、亲和色谱：
1、原理：利用流动相中的生物大分子与固定相表面存在的偶联某种特异性亲和力，实现对溶液中溶质的进行有选择地吸附从而分离的方法。
12、塔板理论的特点和不足？、速率理论的要点？
答：塔板(1)当色谱柱长度一定时，塔板数 n 越大(塔板高度 H 越小)，被测组分在柱内被分配的次数越多，柱效能则越高，所得色谱峰越窄。 (2)不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同，用有效塔板数和有效塔板高度作为衡量柱效能的指标时，应指明测定物质。
(3)柱效不能表示被分离组分的实际分离效果，当两组分的分配系数K相同时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法分离。
(4)塔板理论无法解释同一色谱柱在不同的载气流速下柱效不同的实验结果，也无法指出影响柱效的因素及提高柱效的途径。
速度：(1)组分分子在柱内运行的多路径与涡流扩散、浓度梯度所造成的分子扩散及传质阻力使气液两相间的分配平衡不能瞬间达到等因素是造成色谱峰扩展柱效下降的主要原因。
(2)通过选择适当的固定相粒度、载气种类、液膜厚度及载气流速可提高柱效。
(3)速率理论为色谱分离和操作条件选择提供了理论指导。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。 (4) 各种因素相互制约，如载气流速增大，分子扩散项的影响减小，使柱效提高，但同时传质阻力项的影响增大，又使柱效下降；柱温升高，有利于传质，但又加剧了分子扩散的影响，选择最佳条件，才能使柱效达到最高。 13、GC法定性、定量分析方法？ 定性：（1）利用纯物质定性的方法：A.利用保留值定性 B.利用加入法定性 （2）相对保留值定性：A.文献法 B.实验法
（3）保留指数 （4）双柱或多柱定性 （5）据经验式定性 （6）利用化学反应定性 （7）与其他分析仪器联用的定性方法 定量：（1）峰面积的测量： A.峰高(h)乘半峰宽(w1/2)法 B.峰高乘平均峰宽法 C.用峰高表示峰面积 D.自动积分和微机处理法 E.剪纸称重法
（2）定量校正因子：试样中各组分质量与其色谱峰面积成正比，绝对校正因子和相对校正因子。 （3）常用的定量计算方法：A.归一化法 B.外标法 C.内标法
14、理想的检测器应具有什么样的条件？
1.适合的灵敏度：对一些组分十分灵敏，而对其它则不； 2.稳定、重现性好； 3.线性范围宽，可达几个数量级； 4.可在室温400 ℃下使用；
5.响应时间短，且不受流速影响； 6.可靠性好、使用方便、对无经验者来说足够安全； 7.对所有待测物的响应相似或可以预测这种响应；8.选择性好； 9.不破坏样品。
15、GC、HPLC主要的检测器有那些种类、特点？
答：1. GC的检测器特点：通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成；被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质量随时间的变化，转化成相应电信号，经放大后记录和显示，给出色谱图；检测器种类：广普型——对所有物质均有响应；专属型——对特定物质有高灵敏响应；常用的检测器：热导检测器、氢火焰离子化检测器。 GC：（1）浓度型检测器：测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间的变化，检测 信号值与组分的浓度成正比。热导检测器；（2）质量型检测器：测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测信号值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比。FID；（3）广普型检测器：对所有物质有响应，热导检测器；（4）专属型检测器：对特定物质有高灵敏响应，电子俘获检测器；
2. HPLC特点：高效液相色谱法是70年代初期发展起来的一种以液体做流动相的新色谱技术。具有分析速度快、分离效能高、自动化等特点。所以人们称它为高压、高速、高效或现代液相色谱法。种类：在液相色谱中，有两种类型的检测器，一类是溶质性检测器，它仅对被分离组分的物理或物理化学特性有响应。属于此类检测器的有紫外、荧光、电化学检测器等；另一类是总体检测器，它对试样和洗脱液总的物理和化学性质响应。属于此类检测器有示差折光检测器、电导检测器等。
a. 紫外检测器：灵敏度高；线形范围高；流通池可做的很小。对流动相的流速和温度变化不敏感；波长可选，易于操作。可用于梯度洗脱。
b. 光电二极管阵列检测器：可作瞬间全波长扫描，作出吸收值与保留时间、波长的类似于等高线的三维图；同时获得多种信息既可用于最佳条件的选择，又可作纯度分析，与图库比较作定性分析。 C、荧光检测器：有非常高的灵敏度和良好的选择性。
d. 示差折光检测器：通用型检测器（每种物质具有不同的折光指数）；灵敏度低、对温度敏感、不能用于梯度洗脱
16、写出HPLC、GC、ICP-AES仪器构成？
答：HPLC：高效液相色谱仪由 高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统等五大部分组成。高
压输液系统由溶剂贮存器、高
压泵、梯度洗脱装置和压力表等组成。梯度洗脱装置分为两类：外梯度和内梯度。进样系统包括进样口、注射器
和进样阀等。分离系统包括色
谱柱、恒温器和连接管等部件。 GC：（1）载气系统：包括气源、净化干燥管和载气流速控制； （2）进样装置：进样器+气化室；
（3）色谱柱（分离柱） （4）检测系统：通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成； （5）温度
控制系统
AFS：（1）光源：高强度空心阴极灯、无极放电灯、可调频激光器； （2）可调频激光器：高光强、窄谱线； （3）
原子化装置：与原子吸收法相同； （4）色散系统：光栅、滤光器； （5）检测系统：光电倍增菅原子化器,与原子吸收相同 ICP：（1）高频发生器：自激式高频发生器，用于中、低档仪器；晶体控制高频发生器，输出功率和频率稳定性
高，可利用同轴电缆远距离传送； （2）等离子体炬管：三层同心石英玻璃管； （3）试样雾化器； （4）光谱系统
17、HPLC、经典液相色谱法、GC的比较有什么特点？
答：HPLC、经典液相色谱法比较：A、高速：HPLC采用高压输液设备，流速大增加，分析速度极快，只需数分钟；而经典方法靠重力加料，完成一次分析需时数小时。B、高效：填充物颗粒极细且规则，固定相涂渍均匀、传质阻力小，因而柱效很高。可以在数分钟内完成数百种物质的分离。 C、检测器高灵敏度：UV10-9g, 荧光检测器10-11g。
HPLC、GC比较：A、分析对象及范围：GC分析只限于气体和低沸点的稳定化合物，占有机物总数的20%；HPLC分析高沸点、高分子量稳定或不稳定化合物，占有机物总数的80%。
B、流动相的选择：气相色谱采用流动相是惰性气体，它对组分没有亲和力，仅起运载作用。而高效液相色谱法中流动相可选用不同极性的液体，选择余地大，它对组分可产生一定亲和力，并参与固定相对组分作用的剧烈竞争。因此，流动相对分离起很大作用，相当于增加了一个控制和改进分离条件的参数。
C、操作温度：GC需高温；HPLC通常在室温下进行。
D、其它：液相色谱中制备样品简单，回收样品也比较容易，而且回收是定量的，适合于大量制备。液相色谱尚缺乏通用的检测器，仪器比较复杂，价格昂贵。这两种色谱技术是互相补充。 18、HPCE的特点
答：(1)仪器简单、易自动化；(2)分析速度快、分离效率高、灵敏度高；
(3)操作方便、消耗少； (4)应用范围极广。
19、在用离子选择性电极测定离子浓度时，加入TISAB的作用是什么？
答：维持待测离子强度恒定，使活度系数固定以减小换算和保证测得值的准确。 20、何谓指示电极及参比电极？举例说明其作用。
答：指示电极：电极电位随电解质溶液的浓度或活度变化而改变的电极（φ与C有关）
如：1．金属-金属离子电极：应用：测定金属离子；2．金属-金属难溶盐电极：应用：测定阴离子；3．惰性电极：应用：测定氧化型、还原型浓度或比值；4．膜电极：应用：测定某种特定离子
参比电极：电极电位不受溶剂组成影响，其值维持不变（φ与C无关） 如：1．标准氢电极（SHE）2．甘汞电极3．银-氯化银电极。 21、简单说明电位法中标准加入法的特点和适用范围？ 答：适用范围：试样基质组成复杂、变动大的样品； 优点：无须绘制标准曲线（仅需一种浓度标液），无需配制或添加TISAB（CS ↑↑ ，VS ↓↓→⊿ I（离子强度）↓↓），操作步骤简单、快速。 22．电位分析法有什么特点： 答：（1）准确度高，重现性和稳定性好；（2）灵敏度高，被测物最低可达10-12 mol/L；（3）选择性好（排除干扰）；（4）应用广泛（常量、微量和痕量分析）；（5）仪器设备简单，易于实现自动化。 23、能作为参比电极的电极有什么要求：
答：1）电极电位稳定，可逆性好 2）重现性好 3）使用方便，寿命长 24、电位滴定的特点？ 答：1）．不用指示剂而以电动势的变化确定终点；2）．不受样品溶液有色或浑浊的影响；3）．客观、准确，易于自动化；4）操作和数据处理麻烦。
25、说明下图各仪器的名称、主要部件、特点、应用。
6400A火焰光度计
WP1型平面光栅摄谱仪
全谱直读等离子体发射光谱仪(美国热电)
TAS-986原子吸收分光光度计北京
原子荧光光度计
上分GC122型气相色谱仪
液相色谱仪
酸度计
HPCE
二极管阵列检测器
高压输液泵
氢火焰离子化检测器（p199）
FLAS
WATERS LC 2690高效液 毛细管电泳
相色谱（HPLC-ESI-MS） 气相色谱仪
26、简述GC/MS仪器的构成
GC/MS由气象色谱仪-接口-质谱仪组成，气相质谱仪由进样器、色谱柱、检测器及控制色谱条件的微处理机组成。 27、简述质谱的分类
质谱仪按用途可分为：同位素质谱仪、无机质谱仪、有机质谱仪等。根据质量分析器的工作原理可分为：动态仪器和静态仪器。在静态仪器中，质量分析器采用稳定电场，按空间位置将不同质荷比（m/z）的离子分开，如单聚焦和双聚焦质谱仪。在动态仪器中，质量分析器采用变化的电磁场，按时空来区分不同质荷比的离子，如飞行时间和四级滤质器式质谱仪。
28、比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点。
1）电子轰击源，电子轰击的能量远高于普通化学键的键能，因此过剩的能量引起分子多个键的断裂，产生许多碎片离子，因而能够提供分子结构的一些重要的官能团信息，但对于相对分子质量较大、或极性大，难气化，热稳定性差的有机化合物，在加热和电子轰击下，分子易破碎，难以给出完整分子离子信息。
（2）在场致电离源的质谱图上，分子离子峰很清楚，但碎片峰则较弱，因而对于相对分子质量的测定有利，但缺乏分子结构信息。
（3）场解析电离源，电离原理与场致电离相同，解吸试样分子所需能量远低于气化所需能量，因而有机化合物不会发生热分解，即使热稳定性差的试样仍能得到很好的分子离子峰，分子中的C-C 键一般不会断裂，因而很少生成碎片离子。总之，场致电离和场解析电离源都是对电子轰击源的必要补充，使用复合离子源，则可同时获得完整分子和官能团信息。
三、计算：
1、在一根1m长的色谱柱上测得两组分的分离度为0.68，要使它们完全分离以(R=1.5),则柱长应为多少？
解：根据色谱分离，有