12仪器复习题含答案仅供参考Word下载.docx
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tR’=tR-tM
死体积：
VM=tM×
F0。
与死时间和柱出口的流动相体积流速有关，包括柱内和外的死体积。
定义不祥。
不被固定相滞留的组分各自出峰，从进样到出现峰值最大所需流动相的体积。
保留体积：
表示组分在保留时间内所流过的流动相体积VR=tR×
F0，F0为柱出口处载气流量，单位：
mL/min。
选择因子α（相对保留值）：
组分2与组分1调整保留值之比：
r21=t’R2/t’R1=V’R2/V’R1，相对保留值只与柱温和固定相性质有关，与其他色谱操作条件无关，它表示了固定相对这两种组分的选择性。
vanDeemter方程：
对于选择色谱最佳分离条件具有普遍指导意义。
它表明了色谱柱填充的均匀程度，载体颗粒的大小，流动相的种类和线速，固定相液膜厚度及柱温等对柱效的影响。
H=A+B/u+Cmu+Csu=A+B/u+CuH：
理论塔板高度，u：
载气的线速度（cm/s）A─涡流扩散项B/u—分子扩散项C·
u—传质阻力项
分离度：
又称分辨率，为相邻两组分色谱峰保留值之差与两峰底宽度平均值之比。
02级的答案：
指两色谱峰的实际分离程度，可全面反映柱选择性和柱效。
程序升温法：
即在分析过程中按一定速度提高柱温，在程序开始时，柱温较低，低沸点的组分得到分离，中等沸点的组分移动很慢，高沸点的组分还停留于柱口附近；
随着温度上升，组分由低沸点到高沸点依次分离出来。
采用程序升温后不仅改善分离，而且可以缩短分析时间，得到的峰形也很理想。
梯度洗脱：
梯度洗脱就是在分离过程中使两种或两种以上不同极性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例，从而使流动相的强度、极性、pH值或离子强度相应地变化，达到提高分离效果，缩短分析时间的目的。
反相色谱：
流动相的极性大于固定相的极性。
正相色谱：
流动相的极性小于固定性的极性。
超临界流体色谱：
以超临界流体作为流动相的色谱分析法。
毛细管电泳法（CE）：
以电场为驱动力，使离子或带电粒子在毛细管中按其淌度或分配系数不同进行高效快速分离分析的方法。
色谱流出曲线：
由检测器输出的电信号强度对时间作图，所得曲线称为色谱流出曲线（chromatogram）。
基线漂移：
基线随时间定向的变化。
基线噪声：
由各种因素引起的基线起伏。
高压梯度：
又称内梯度，是指采用多个高压泵将不同流动相增压后输送到梯度混合室混合，再送入色谱柱。
低压梯度：
又称外梯度，是指在低压状态下完成流动相强度调度的梯度装置。
温度变宽：
与原子无规则的热运动有关。
压变宽：
待测原子跟外界气体分子之间发生相互作用而产出的变宽。
物理干扰：
是指试液在转移、蒸发和原子化或过程中，由于溶质或溶剂的物理化学性质改变而引起的干扰。
化学干扰：
是指在溶液或原子化过程中待测元素与其他组分发生化学反应而使原子化效率降低或升高而引起的干扰。
理论塔板数：
色谱的柱效参数之一,用于定量表示色谱柱的分离效率（简称柱效）
电化学分析：
根据被测溶液所呈现的化学性质及其变化而建立的分析化学
电位分析法：
利用电极电位与化学电池电解质溶液中某种组分浓度的对应关系而实现定量的电化学分析法。
电位滴定：
分析法用电位测量装置指示滴定分析过程中被测组分的浓度变化，通过记录或绘制滴定曲线来确定滴定终点的分析方法。
指示电极：
对溶液中参与半反应的离子的活度或不同氧化态的离子的活度能产生能斯特响应的电极,称为指示电极。
永停滴定法：
又称双安培滴定法（doubleamperometrictitration），或双电流滴定法，是根据滴定过程中电流的变化确定滴定终点的方法，属于电流滴定法。
参比电极：
电位具有稳定性和重现性的电极。
可以用它作为基准来测量其他电极的电位
质谱：
是一种与光谱并列的谱学方法，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。
。
毛细管电泳：
是一类以毛细管为分离通道、以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术。
亲和色谱：
是一种色谱分析方法。
它是指利用固体相的可逆结合进行分离的一种方法。
飞行时间分析器:
飞行时间分析器被加速的离子按不同的的时间经漂移管到达收集极上而分离.
双聚焦质量分析器：
即在磁分析器之前加一个静电分析器。
静电分析器是将质量相同而速度不同的离子分离聚焦，即具有速度分离聚焦的作用。
然后，经过狭缝进入磁分析器，再进行m/z方向聚焦。
这种同时实现速度和方向双聚焦的分析器，称为双聚焦分析器。
四极杆质量分析器：
是由四根精密加工的电极杆以及分别施加于x、y方向的两组高压高频射频组成的电场分析器。
色谱图是以组分的浓度变化作纵坐标，以流出时间作横坐标，可获得色谱流出曲线—色谱图。
可用正态分布函数表示：
液-液分配色谱：
流动相与固定相为互不相溶的两种液体，组分既溶解于固定相，也溶解于流动相，根据在两相中溶解度的不同分配，相当于液--液萃取
亲和色谱是一种色谱分析方法。
亲和色谱分离的通常是混合在溶液中的物质，比如细胞内容物、培养基或血浆等。
待分离的分子在通过色谱柱时被固定相或介质上的基团捕获，而溶液中其他的物质可以顺利通过色谱柱。
然后把固态的基质取出后洗脱，目标分子即刻被洗脱下来。
如果分离的目的是去除溶液中某种分子，那么只要分子能与介质结合即可，可以不必进行洗脱。
化学分析、仪器分析、死时间、基线、保留时间、调整保留时间、死体积、基线漂移、基线噪声、保留体积、选择因子、vanDeemter方程、、分离度、程序升温法、梯度洗脱、高压梯度、低压梯度、反相色谱、正相色谱、毛细管电泳、原子发射光谱法、灵敏线、共振线、最后线、分析线、自吸线、自蚀线、原子吸收光谱法、温度变宽、压变宽、物理干扰、化学干扰、荧光、磷光、电化学分析、电位分析法、电位滴定、指示电极、参比电极、永停滴定法、质谱、离子源EI源、CI源、飞行时间质量分析器、理论塔板数
二、简答题：
1、说明仪器分析主要特点？
答：
（1）操作简便，分析速度快，容易实现自动化。
（2）选择性好。
（3）灵敏度高，检出限量可降低。
（4）样品用量少，可进行不破坏样品分析，适合复杂组成样品分析。
（5）用途广泛，满足特殊要求。
2、现代分析仪器主要有那些分析方法？
（一）根据仪器原理分成四大类：
1.电磁辐射仪器2.电分析仪器3.分离分析仪器4.其他分析仪器
（二）仪器分析方法的分类：
1.光分析法2热分析法3分析仪器联用技术4色谱分析法5电化学分析法6质谱分析法
3、影响AES分析谱线强度I的主要因素有那些？
（1）激发能越小，谱线强度越强；
（2）温度升高，谱线强度增大，但易电离。
温度太高，电离的原子数目也会增多，致使原子谱线强度减弱。
由于激发态原子数目较少，因此基态原子数N0可以近似代替原子总数N总，并以浓度c代替N总:
Iij=k1N0=k1N总=ac简单地Ic，此为光谱定量依据。
更进一步，考虑到谱线的自吸效应，对它校正，
加上系数b：
I=acb。
当试样浓度高时，b<
1，工作曲线发生弯曲。
4、光谱定量分析的基本关系式？
I=ac^b或者logI=blogc+loga
5、简述ICP光源主要结构和特点？
简述AAS仪器组成部件及作用
ICP光源特点：
（1）温度高，感应区10000K，通道6000-8000K，惰性气氛，原子化条件好，有利于难熔化合物的分解和元素激发。
（2）灵敏度高，检出限低，相对检出限可达ppb级，微量及痕量分析应用范围宽，可分析70多种元素；
（3）稳定性好，RSD在1-2%，线性范围4-6个数量级；
（4）背景发射和自吸效应小，抗干扰能力强。
Ar气体产生的背景干扰小；
（5）不用电极，无电极放电，无电极污染；
ICP焰炬外型像火焰，但不是化学燃烧火焰，气体放电；
缺点：
对非金属测定的灵敏度低，仪器昂贵，操作费用高，需大量Ar，粉末进样不完善。
AAS仪器：
AAS仪器由1光源：
提供待测元素的特征光谱。
获得较高的灵敏度和准确度。
原子化系统（类似样品容器）：
原子化器的功能是提供能量，使试样干燥、蒸发和原子化。
可把它视为“吸收池”。
分光系统：
将待测元素的共振线与邻近线分开
检测系统：
把单色器分出来的光信号转换为电信号，经放大器放大后以透射率或吸光度的形式显示出来。
6、空心阴极灯结构特点？
它是一种阴极呈空心圆形的气体放电管。
在阴极它有一个由被测元素材料制成的空心阴极和一个由钛、锆、钽或其他材料制成的阳极。
阴极和阳极封闭在带有光学窗口的硬质玻璃管内，光内充有压强为2~10mmhg【约（0.67~13.32）×
102Pa】的惰性气体氖或氩，其作用是产生离子撞击阴极，使阴极材料发光。
其优点：
辐射光强度大，稳定，谱线窄，灯容易更换；
每测一种元素需更换相应的灯。
7、原子吸收谱线变宽因素有那些？
变宽原因：
（1）自然变宽：
无外界因素影响时谱线具有的宽度。
该宽度由激发态原子决定。
（2）温度变宽（多普勒变宽）ΔVD：
它与相对于观察者的原子的无规则热运动有关。
与谱线波长，相对原子质量和温度有关，多在10-3nm数量级。
（3）压变宽ΔVL：
待测原子与外界气体分子之间的相互作用引起的变宽，又称为碰撞变宽。
外加压力越大，浓度越大，变宽越显著。
（4）场致变宽：
包括电场变宽和磁场变宽在场的作用下，电子能级进一步发生分裂而导致的变宽效应。
（5）自吸与自蚀
8、原子吸收分析测定过程中主要的干扰效应有那些？
干扰效应：
（1）光谱干扰：
1.在分析线附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线。
2.空心阴极灯内有单色器不能分离的干扰元素的辐射。
3.灯的辐射中有连续背景辐射。
（2）物理干扰（3）化学干扰（4）电离干扰（填空题）
9、试比较原子发射光谱分析（AES）、原子荧光分析（AFS）和原子吸收光谱分析（AAS）的异、同点？
相似之处——三者的基本原理有相同之处；
谱线都是由元素相应能级间的跃迁产生的，波长和频率相同；
发射强度、吸收强度、荧光强度与元素性质、谱线特征及外界条件间的依赖关系基本类似。
不同之处——AAS是基于“基态原子”选择性吸收光辐射能（h），并使该光辐射强度降低而产生的光谱（共振吸收线）；
AAS是研究待测原子蒸气对光源共振线的吸收强度。
AES是基态原子受到热、电或光能的作用，原子从基态跃迁至激发态，然后再返回到基态时所产生的光谱（共振发射线）。
AES研究的是待测元素激发辐射强度。
AFS是气态自由原子吸收特征波长的辐射后，原子外层电子从基态，AFS是研究待测元素受激发跃迁所发射的荧光强度。
；
10、色谱法的有那些特点？
1、分离效率高；
2、灵敏度高；
3、分析速度快；
4、应用范围广（气相色谱：
沸点低于400℃的各种有机或无机试样分析；
液相色谱：
高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。
离子色谱：
用于无机离子，有机酸碱的分离分析。
）。
不足之处：
（1）被分离组分的定性较为困难。
（2）分析成本高。
（3）可由仪器的技术解决。
11、简述液相色谱分离模式及原理要点？
一、液-固吸附色谱：
1.基本原理：
基于被测组分在固定相表面具有吸附作用，且各组分的吸附能力不同，使组分在固定相中产生保留和实现分离。
2、适用于分离相对分子质量中等的油溶性试样，对具有官能团的化合物和异构体有较高选择性。
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，从而实现分离的过程。
3、离子交换色谱：
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。
4、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。
5、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？
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？
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？
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：
（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？
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
（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？
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。
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：
测定阴离子；
3．惰性电极：
测定氧化型、还原型浓度或比值；
4．膜电极：
测定某种特定离子
电极电位不受溶剂组成影响，其值维持不变（φ与C无关）
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？
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：
（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10-12mol/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：
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？
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）
TA
升级会员 