仪器分析习题课题目

1 名词解释

(1) Adjusted retention time 被测组分从进样开始到柱后出现最大浓度值所需时间， 扣除不被固定相吸附 或溶解的气体从进样开始到柱后出现浓度最大值所需要的时间 (保留时间减去死 时间)

(2) Retention factor 指一定温度和压力下， 在两相间达分配平衡时， 组分在固定相流动相两相间 的分子数或物质的量比。

(3) Selectivity factor

a是柱选择性量度，a越大，柱的选择性越好。大的a值可在有效理论塔板 数小的色谱柱上实现分离。(增加a值最有效的方法之一是通过改变固定相，使 组分的系数有很大的差别。 )

(4) Detection limit 是指检测器恰能产生和噪声相鉴别的信号时， 在单位体积或时间需向检测器

进入的物质质量(单位为：g)。通常认为恰能鉴别的响应信号至少应等于检测器 噪声的 3 倍。

(5) Quantitative calibration factor (定量校正因子) 为了使检测器产生的响应信号能真实地反映出物质的含量， 需要引入定量校

正因子对响应值进行校正。 按被测组分使用的计量单位不同， 可以分为： 质量校 正因子、摩尔校正因子和体积校正因子。

(6) Normal phase chromatography 在液-液色谱法中，一般为了避免固定液的流失，对于亲水性固定液常采用

疏水性流动相，即流动相的极性小于固定液的极性，这种情况称为正向液 -液色

谱法。

(7) Stationary phase 在色谱分离过程中， 组分在两相间进行分配， 其中一相是固定不动的， 称为

固定相

(8) Ion pair reagent 在离子对色谱中，加入到固定相或流动相中，与溶质分子电荷相反的离子， 使其与溶质离子结合形成疏水性离子化合物，从而控制溶质离子的保留行为。

(9) Resolution in chromatography 分离度：其定义为相邻两组分色谱峰保留值之差与两组色谱峰峰底宽总和之 半的比值，作为色谱柱分离效能的指标。 R 越大就意味着相邻两组峰分离的越好。

(10) Sensitivity

响应信号对进样量的变化率。

2. 简答题

(1) 简述气相色谱电子捕获检测器工作原理与特点。

在检测池体内部有一个圆筒状B放射源作阴极，一个不锈钢棒做阳极。在两 极之间施加一直流或脉冲电压。当载气(一般采用高纯氮)进入检测器时，在放 射源发射的B射线作用下发生电离，生成正离子和慢速低能量电子，在恒定电场 下相极性相反方向运动， 形成恒定的电流即基流。 当具有电负性的组分进入检测 器时，俘获检测器中的电子而带负电荷并放出能量。 带负电荷的离子或分子与载 气产生的正离子形成中性化合物， 而被带出检测器。 由于被测组分俘获电子， 结 果使基流降低，产生负信号而形成倒峰。 特点：对于电负性的物质有响应，电负性越强，灵敏度越高，因此具有高灵敏度 高选择性的特点。

(2) 简述色谱定性的依据是什么？主要由哪些方法及特点？

根据组分在色谱柱中的保留值不同进行定性分析。

主要定性方法： 直接根据色谱柱保留值定性； 根据相对保留值 r21 进行定性； 混合进样；多柱法；保留指数法；联用技术；利用选择性检测器。

(3) 试述速率方程中 A、B、C 三项的物理意义， H-u 曲线有何用途？

A 称为涡流扩散项 , B 为分子扩散项， C 为传质阻力项。

(1) 涡流扩散项 A ：气体碰到填充物颗粒时，不断地改变流动方向，使试 样组分在气相中形成类似“涡流”的流动，因而引起色谱的扩张。使用适当细粒 度和颗粒均匀的担体， 并尽量填充均匀， 是减少涡流扩散， 提高柱效的有效途径。

(2) 分子扩散项B/u :由于试样组分被载气带入色谱柱后，是以“塞子”的

形式存在于柱的很小一段空间中，在“塞子”的前后 (纵向)存在着浓差而形

成浓度梯度，因此使运动着的分子产生纵向扩散。 采用相对分子质量较大的载气 (如氮气)，可使B项降低，扩散系数随柱温增高而增加，但反比于柱压。弯 曲因子r为与填充物有关的因素。

(3) 传质项系数 Cu： C包括气相传质阻力系数 Cg和液相传质阻力系数 Ci

两项。所谓气相传质过程是指试样组分从气相移动到固定相表面的过程， 在这一 过程中试样组分将在两相间进行质量交换， 即进行浓度分配。这种过程若进行缓 慢，表示气相传质阻力大，就引起色谱峰扩张。对于填充柱：液相传质过程是指 试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部， 并发生质量交换，达到分配平衡， 然后以返回气液界面的传质过程。

这也造成峰形的扩张。对于填充柱，气相传质 项数值小，可以忽略。

由上述讨论可见，范弟姆特方程式对于分离条件的选择具有指导意义。 它可

以说明，填充均匀程度、担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚 度等对柱效、峰扩张的影响。

(4) 液相色谱法有几种类型？保留机理是什么？样品组分的出峰次序如何？

液相色谱有以下几种类型：液-液分配色谱；液-固吸附色谱；化学键合色谱； 离子交换色谱；离子对色谱；空间排阻色谱等。

液-液分配色谱的保留机理是通过组分在固定相和流动相间的多次分配进行 分离的。可以分离各种无机、有机化合物。

液-固吸附色谱是通过组分在两相间的多次吸附与解吸平衡实现分离的 •最适

宜分离的物质为中等相对分子质量的油溶性试样，凡是能够用薄层色谱分离的物 质均可用此法分离。

化学键合色谱中由于键合基团不能全部覆盖具有吸附能力的载体 ，所以同时

遵循吸附和分配的机理，最适宜分离的物质为与液-液色谱相同。

离子交换色谱和离子色谱是通过组分与固定相间亲合力差别而实现分离的 . 各种离子及在溶液中能够离解的物质均可实现分离， 包括无机化合物、有机物及 生物分子，如氨基酸、核酸及蛋白质等。

在离子对色谱色谱中，样品组分进入色谱柱后,组分的离子与对离子相互作用 生成中性化合物，从而被固定相分配或吸附进而实现分离的•各种有机酸碱特别是 核酸、核苷、生物碱等的分离是离子对色谱的特点。

空间排阻色谱是利用凝胶固定相的孔径与被分离组分分子间的相对大小关

系,而分离、分析的方法。最适宜分离的物质是：

另外尚有手性色谱、胶束色谱、环糊精色谱及亲合色谱等机理。

(5) 何谓梯度洗脱？它和气相色谱中的程序升温有何异同？

在一个分析周期内，按一定程序不断改变流动相的组成或浓度配比， 称为梯

度洗提。是改进液相色谱分离的重要手段。

梯度洗提与气相色谱中的程序升温类似，但是前者连续改变的是流动相的极 性、pH或离子强度，而后者改变的温度。程序升温也是改进气相色谱分离的重 要手段。

(6) 简述液相色谱仪的仪器构成主要包括哪些部分？

贮液器、高压泵、梯度洗脱装置、压力表、进样器、色谱柱、馏分收集器、 检测器、数据记录及处理装置。

(7) 简述液相色谱紫外可见光谱检测器的工作原理与特点。

被分析试样组分对特定波长紫外线的选择性吸收，组分浓度与吸光度的关系 遵守比尔定律。特点：具有很高的灵敏度，对温度和流速不敏感，可用于梯度洗 脱，结构简单；缺点是不适用于对紫外光完全不吸收的试样， 溶剂的选用受限制。

(8) 选择液相色谱流动相需要综合考虑哪些因素？

应与检测器相匹配：对于紫外无吸收。照射波长应大于溶剂的截止波长。

流动相纯度：如果溶剂不纯，长时间使用会导致检测器噪声增加，同时也会 影响收集的馏分纯度。

应避免使用会引起柱效损失或保留特性变化的溶剂：液 -液色谱中，保持流动 相与固定相的不互溶。否则会造成固定相的流失，柱的保留特性变更。

对试样要有适宜的溶解度

溶剂的粘度小些为好：否则会降低扩散系数，柱效下降。

(9) 简述以硅胶及高分子聚合物为基质的液相色谱柱的使用注意事项。

（10） 何谓键合固定相？有什么优点？通常固定相的粒度对分离柱效有何影响？ 利用化学反应将固定液的官能团键合在载体表面形成的固定相称为化学键 合固定相 .

优点 :固定相表面没有液坑 ,比一般液体固定相传质快的多；无固定相流失 , 增加了色谱柱的稳定性及寿命；可以键合不同的官能团 ,能灵活地改变选择性 ,可 应用与多种色谱类型及样品的分析；有利于梯度洗提 ,也有利于配用灵敏的检测 器和馏分的收集。

仪器分析习题 2

名词解释

⑴ 指示电极

在电化学分析中做工作电极， 与参比电极组成原电池， 对溶液中参与半反应 离子的活度或不同氧化态离子的活度能够产生能斯特响应的电极，称为指示电 极。

电化学分析法中所用的工作电极。它和另一对应电极或参比电极组成电池， 通过测定电池的电动势或在外加电压的情况下测定流过电解池的电流， 即可得知 溶液中某种离子的浓度。 根据功能不同，指示电极可分为电势型和电流型两大类。

⑵ 离子选择性电极

以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。

⑶ 荧光发射光谱

如果使激光的强度和波长固定不变 （通常固定在最大激发波长处） ，测定不同 发射波长下的荧光强度，即得到发射光谱。 [ 如果固定荧光的发射波长（即测定 波长），不断改变激发波长（即入射光）波长，以所测得的该发射波长下的荧光 强度对激发光波长作图，即得到激发光谱。 ]

⑷ 荧光效益 也称荧光量子产率，它表示物质发射荧光的本领，定义为：物质发出荧光量

子数和吸收激发光量子数的比值。

⑸ 荧光淬灭

荧光物质与溶剂分子或其它溶质分子相互作用，引起荧光强度下降或消失的 现象称为荧光猝灭。

⑹ 电喷雾离子化

液质联用中， LC 流出液流经金属毛细管喷嘴， 在毛细管和对电极板之间施加 3~8kV 的电压，使流出液(试样溶液)形成高度分散的带电扇状喷雾。 ⑺ 共振线

电子受到外界能量激发时，其外层电子从基态跃迁到第一激发态所产生的吸 收线，再跃迁回基态会发射同样频率的光， 这种共振吸收线和共振发射线， 简称 共振线。

⑻ 振动驰豫

溶质与溶剂之间发生碰撞，溶质的激发态分子可能将过剩的振动能量以热能 的方式传递给周围的溶剂分子， 而自身从激发态的高振动能级失活， 跃迁到同一 激发态的低振动能级，这一过程称为振动弛豫。

⑼ 化学发光

在化学反应过程中，分子吸收反应释放出的化学能而产生激发态物质，当回 到基态时发出光辐射，这种分子受化学能激发后产生的发光现象称为化学发光。 ⑽ 浓差极化

由于电解时在电极表面浓度的差异而引起的极化现象，称为浓差极化。

(11) 电渗流(Electroosmotic flow)