現(xiàn)代儀器分析（第二版）劉約權(quán)主編

1、http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇第三章思考題解答第三章思考題解答1.從分離原理、儀器構(gòu)造及應(yīng)用范圍上簡要比較氣相色譜及液從分離原理、儀器構(gòu)造及應(yīng)用范圍上簡要比較氣相色譜及液相色譜的異同點。相色譜的異同點。解：二者都是根據(jù)樣品組分與流動相和固定相相互作用力的差別進(jìn)行解：二者都是根據(jù)樣品組分與流動相和固定相相互作用力的差別進(jìn)行分離的。分離的。從儀器構(gòu)造上看，液相色譜需要增加高壓泵以提高流動相的流動速度，從儀器構(gòu)造上看，液相色譜需要增加高壓泵以提高流動相的流動速度，克服阻力。同時液相色譜所采用的固定相種類要比氣相色譜豐富的多，克服阻力。同時液相色譜所采用的固定相種類要比氣相色譜豐

2、富的多，分離方式也比較多樣。氣相色譜的檢測器主要采用熱導(dǎo)檢測器、氫焰分離方式也比較多樣。氣相色譜的檢測器主要采用熱導(dǎo)檢測器、氫焰檢測器和火焰光度檢測器等。而液相色譜則多使用紫外檢測器、熒光檢測器和火焰光度檢測器等。而液相色譜則多使用紫外檢測器、熒光檢測器及電化學(xué)檢測器等。但是二者均可與檢測器及電化學(xué)檢測器等。但是二者均可與MS等聯(lián)用。等聯(lián)用。二者均具分離能力高、靈敏度高、分析速度快，操作方便等優(yōu)點，但二者均具分離能力高、靈敏度高、分析速度快，操作方便等優(yōu)點，但沸點太高的物質(zhì)或熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)難以用氣相色譜進(jìn)行分析。而只沸點太高的物質(zhì)或熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)難以用氣相色譜進(jìn)行分析。而只要試樣能夠制成溶

3、液，既可用于要試樣能夠制成溶液，既可用于HPLC分析，而不受沸點高、熱穩(wěn)定性分析，而不受沸點高、熱穩(wěn)定性差、相對分子量大的限制。差、相對分子量大的限制。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇2.液相色譜中影響色譜峰展寬的因素有哪些液相色譜中影響色譜峰展寬的因素有哪些? 與氣相色譜相比與氣相色譜相比較較, 有哪些主要不同之處有哪些主要不同之處?解解:液相色譜中引起色譜峰擴(kuò)展的主要因素為液相色譜中引起色譜峰擴(kuò)展的主要因素為渦流擴(kuò)散、流動的流動相傳質(zhì)、滯留的流動相渦流擴(kuò)散、流動的流動相傳質(zhì)、滯留的流動相傳質(zhì)以及柱外效應(yīng)。傳質(zhì)以及柱外效應(yīng)。在氣相色譜中徑向擴(kuò)散往往比較顯著，而液相在氣相色

4、譜中徑向擴(kuò)散往往比較顯著，而液相色譜中徑向擴(kuò)散的影響較弱，往往可以忽略。色譜中徑向擴(kuò)散的影響較弱，往往可以忽略。另外，在液相色譜中還存在比較顯著的滯留流另外，在液相色譜中還存在比較顯著的滯留流動相傳質(zhì)及柱外效應(yīng)。動相傳質(zhì)及柱外效應(yīng)。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇3. 在液相色譜中在液相色譜中, 提高柱效的途徑有哪些提高柱效的途徑有哪些?其中最有效的途徑是其中最有效的途徑是什么什么?解解:液相色譜中提高柱效的途徑主要有液相色譜中提高柱效的途徑主要有:1.提高柱內(nèi)填料裝填的均勻性提高柱內(nèi)填料裝填的均勻性;2.改進(jìn)固定相改進(jìn)固定相 減小粒度減小粒度; 選擇薄殼形擔(dān)體選擇薄殼形擔(dān)

5、體; 選用低粘度的流動相選用低粘度的流動相; 適當(dāng)提高柱溫適當(dāng)提高柱溫其中其中,減小粒度是最有效的途徑減小粒度是最有效的途徑.http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇4. 液相色譜有幾種類型液相色譜有幾種類型?它們的保留機(jī)理是什么它們的保留機(jī)理是什么? 在這些類型在這些類型的應(yīng)用中的應(yīng)用中,最適宜分離的物質(zhì)是什么最適宜分離的物質(zhì)是什么?解解:液相色譜有以下幾種類型液相色譜有以下幾種類型:液液-液分配色譜液分配色譜; 液液-固吸附色譜固吸附色譜; 化學(xué)鍵合色譜化學(xué)鍵合色譜;離子交換色譜離子交換色譜; 離子對色譜離子對色譜; 空間排阻色譜等空間排阻色譜等.液液-固吸附色譜是通過組分在兩

6、相間的多次吸附與解吸平衡實固吸附色譜是通過組分在兩相間的多次吸附與解吸平衡實現(xiàn)分離的現(xiàn)分離的.最適宜分離的物質(zhì)為中等相對分子質(zhì)量的油溶性試最適宜分離的物質(zhì)為中等相對分子質(zhì)量的油溶性試樣，凡是能夠用薄層色譜分離的物質(zhì)均可用此法分離。樣，凡是能夠用薄層色譜分離的物質(zhì)均可用此法分離。其中其中;液液-液分配色譜的保留機(jī)理是通過組分在固定相和流動相液分配色譜的保留機(jī)理是通過組分在固定相和流動相間的多次分配進(jìn)行分離的?？梢苑蛛x各種無機(jī)、有機(jī)化合物。間的多次分配進(jìn)行分離的。可以分離各種無機(jī)、有機(jī)化合物。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇化學(xué)鍵合色譜中由于鍵合基團(tuán)不能全部覆蓋具有吸附能力的載

7、化學(xué)鍵合色譜中由于鍵合基團(tuán)不能全部覆蓋具有吸附能力的載體體,所以同時遵循吸附和分配的機(jī)理所以同時遵循吸附和分配的機(jī)理,最適宜分離的物質(zhì)為與液最適宜分離的物質(zhì)為與液-液色譜相同。液色譜相同。離子交換色譜和離子色譜是通過組分與固定相間親合力差別而離子交換色譜和離子色譜是通過組分與固定相間親合力差別而實現(xiàn)分離的實現(xiàn)分離的.各種離子及在溶液中能夠離解的物質(zhì)均可實現(xiàn)分各種離子及在溶液中能夠離解的物質(zhì)均可實現(xiàn)分離，包括無機(jī)化合物、有機(jī)物及生物分子，如氨基酸、核酸及離，包括無機(jī)化合物、有機(jī)物及生物分子，如氨基酸、核酸及蛋白質(zhì)等。蛋白質(zhì)等。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇在離子對色譜色譜中

8、在離子對色譜色譜中,樣品組分進(jìn)入色譜柱后樣品組分進(jìn)入色譜柱后,組分的離子與對離組分的離子與對離子相互作用生成中性化合物子相互作用生成中性化合物,從而被固定相分配或吸附進(jìn)而實現(xiàn)從而被固定相分配或吸附進(jìn)而實現(xiàn)分離的分離的.各種有機(jī)酸堿特別是核酸、核苷、生物堿等的分離是離各種有機(jī)酸堿特別是核酸、核苷、生物堿等的分離是離子對色譜的特點。子對色譜的特點?？臻g排阻色譜是利用凝膠固定相的孔徑與被分離組分分子間的相空間排阻色譜是利用凝膠固定相的孔徑與被分離組分分子間的相對大小關(guān)系對大小關(guān)系,而分離、分析的方法。最適宜分離的物質(zhì)是：而分離、分析的方法。最適宜分離的物質(zhì)是：另外尚有手性色譜、膠束色譜、環(huán)糊精色譜及

9、親合色譜等機(jī)理。另外尚有手性色譜、膠束色譜、環(huán)糊精色譜及親合色譜等機(jī)理。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇5. 在液在液-液分配色譜中，為什么可分為正相色譜及反相色譜？液分配色譜中，為什么可分為正相色譜及反相色譜？解：采用正相及反相色譜是為了降低固定液在流動解：采用正相及反相色譜是為了降低固定液在流動相中的溶解度從而避免固定液的流失。相中的溶解度從而避免固定液的流失。http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇6.何謂化學(xué)鍵合固定相何謂化學(xué)鍵合固定相?它有什么突出的優(yōu)點它有什么突出的優(yōu)點?解解:利用化學(xué)反應(yīng)將固定液的官能團(tuán)鍵合在載體表面形成的固利用化學(xué)反應(yīng)將固定液的官

10、能團(tuán)鍵合在載體表面形成的固定相稱為化學(xué)鍵合固定相定相稱為化學(xué)鍵合固定相.優(yōu)點優(yōu)點:1. 固定相表面沒有液坑固定相表面沒有液坑,比一般液體固定相傳質(zhì)快的多比一般液體固定相傳質(zhì)快的多.2. 無固定相流失無固定相流失,增加了色譜柱的穩(wěn)定性及壽命增加了色譜柱的穩(wěn)定性及壽命.3. 可以鍵合不同的官能團(tuán)可以鍵合不同的官能團(tuán),能靈活地改變選擇性能靈活地改變選擇性,可應(yīng)用與多可應(yīng)用與多種色譜類型及樣品的分析種色譜類型及樣品的分析.4. 有利于梯度洗提有利于梯度洗提,也有利于配用靈敏的檢測器和餾分的收集也有利于配用靈敏的檢測器和餾分的收集.http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇7. 何謂化學(xué)抑制型

11、離子色譜及非抑制型離子色譜何謂化學(xué)抑制型離子色譜及非抑制型離子色譜?試述它們的試述它們的基本原理基本原理.解解:在離子色譜中檢測器為電導(dǎo)檢測器在離子色譜中檢測器為電導(dǎo)檢測器,以電解質(zhì)溶液作為流動以電解質(zhì)溶液作為流動相相,為了消除強(qiáng)電解質(zhì)背景對電導(dǎo)檢測器的干擾為了消除強(qiáng)電解質(zhì)背景對電導(dǎo)檢測器的干擾,通常除了分析通常除了分析柱外柱外,還增加一根抑制柱還增加一根抑制柱,這種雙柱型離子色譜法稱為化學(xué)抑制這種雙柱型離子色譜法稱為化學(xué)抑制型離子色譜法型離子色譜法.http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇但是如果選用低電導(dǎo)的流動相（如但是如果選用低電導(dǎo)的流動相（如10- 5 10-4M的苯的苯甲

12、酸鹽或鄰苯二甲酸鹽），則由于背景電導(dǎo)較低，不干擾甲酸鹽或鄰苯二甲酸鹽），則由于背景電導(dǎo)較低，不干擾樣品的檢測，這時候不必加抑制柱，只使用分析柱，稱為樣品的檢測，這時候不必加抑制柱，只使用分析柱，稱為非抑制型離子色譜法非抑制型離子色譜法例如為了分離陰離子例如為了分離陰離子,常使用常使用NaOH溶液為流動相，鈉離子的干溶液為流動相，鈉離子的干擾非常嚴(yán)重，這時可在分析柱后加一根抑制柱，其中裝填高容擾非常嚴(yán)重，這時可在分析柱后加一根抑制柱，其中裝填高容量量H+型陽離子交換樹脂，通過離子交換，使型陽離子交換樹脂，通過離子交換，使NaOH轉(zhuǎn)化為電導(dǎo)轉(zhuǎn)化為電導(dǎo)值很小的值很小的H2O，從而消除了背景電導(dǎo)的影響

13、，從而消除了背景電導(dǎo)的影響XHNaRXNaHROHNaROHNaHR2http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇何謂梯度洗提？它與氣相色譜中的程序升溫有何異同之何謂梯度洗提？它與氣相色譜中的程序升溫有何異同之處？處？解：在一個分析周期內(nèi)，按一定程序不斷改變流動相的組成解：在一個分析周期內(nèi)，按一定程序不斷改變流動相的組成或濃度配比，稱為梯度洗提是改進(jìn)液相色譜分離的重要手或濃度配比，稱為梯度洗提是改進(jìn)液相色譜分離的重要手段段梯度洗提與氣相色譜中的程序升溫類似，但是前者連續(xù)改變梯度洗提與氣相色譜中的程序升溫類似，但是前者連續(xù)改變的是流動相的極性、的是流動相的極性、pH或離子強(qiáng)度，而后者改變

14、的溫度或離子強(qiáng)度，而后者改變的溫度程序升溫也是改進(jìn)氣相色譜分離的重要手段程序升溫也是改進(jìn)氣相色譜分離的重要手段http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇高效液相色譜進(jìn)樣技術(shù)與氣相色譜進(jìn)樣技術(shù)有和不同之處？高效液相色譜進(jìn)樣技術(shù)與氣相色譜進(jìn)樣技術(shù)有和不同之處？解：在液相色譜中為了承受高壓，常常采用停流進(jìn)樣與高壓解：在液相色譜中為了承受高壓，常常采用停流進(jìn)樣與高壓定量進(jìn)樣閥進(jìn)樣的方式定量進(jìn)樣閥進(jìn)樣的方式http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇10以液相色譜進(jìn)行制備有什么優(yōu)點？以液相色譜進(jìn)行制備有什么優(yōu)點？解：以液相色譜進(jìn)行制備時，分離條件溫和，分離檢測中解：以液相色譜進(jìn)行制備時

15、，分離條件溫和，分離檢測中不會導(dǎo)致試樣被破壞，切易于回收原物不會導(dǎo)致試樣被破壞，切易于回收原物http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇11.在毛細(xì)管中實現(xiàn)電泳分離有什么優(yōu)點？在毛細(xì)管中實現(xiàn)電泳分離有什么優(yōu)點？解：毛細(xì)管由于散熱效率很高，可以減少因焦耳熱效應(yīng)造解：毛細(xì)管由于散熱效率很高，可以減少因焦耳熱效應(yīng)造成的區(qū)帶展寬，因而可以采用較高的電壓，克服了傳統(tǒng)電成的區(qū)帶展寬，因而可以采用較高的電壓，克服了傳統(tǒng)電泳技術(shù)的局限，極大地提高分離效率，而且分離時間縮短，泳技術(shù)的局限，極大地提高分離效率，而且分離時間縮短，試樣分析范圍寬，檢測限低試樣分析范圍寬，檢測限低對于大分子的分離往往比色譜方

16、法具有更高的柱效對于大分子的分離往往比色譜方法具有更高的柱效http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇12.試述試述CZE, CGE,MECC的基本原理的基本原理毛細(xì)管區(qū)帶電泳（毛細(xì)管區(qū)帶電泳（CZE)是在指外加電場的作用下，溶質(zhì)在毛是在指外加電場的作用下，溶質(zhì)在毛細(xì)管內(nèi)的背景電解質(zhì)溶液中以一定速度遷移而形成一個一個獨細(xì)管內(nèi)的背景電解質(zhì)溶液中以一定速度遷移而形成一個一個獨立的溶質(zhì)帶的電泳模式，其分離基礎(chǔ)是淌度的差別因為中性立的溶質(zhì)帶的電泳模式，其分離基礎(chǔ)是淌度的差別因為中性物質(zhì)的淌度差為零，所以不能分離中性物質(zhì)。物質(zhì)的淌度差為零，所以不能分離中性物質(zhì)。帶電粒子的遷移速度為電泳速度與電

17、滲流的矢量和在緩沖溶帶電粒子的遷移速度為電泳速度與電滲流的矢量和在緩沖溶液中帶正電的粒子由于遷移方向與電滲流相同，流動速度最快，液中帶正電的粒子由于遷移方向與電滲流相同，流動速度最快，最先流出，負(fù)電荷粒子的運動方向與電滲流相反，最后流出，最先流出，負(fù)電荷粒子的運動方向與電滲流相反，最后流出，中性粒子的電泳速度與電滲流相同，因而遷移速度介于二者之中性粒子的電泳速度與電滲流相同，因而遷移速度介于二者之間這樣各種粒子因差速遷移而達(dá)到區(qū)帶分離，這就是間這樣各種粒子因差速遷移而達(dá)到區(qū)帶分離，這就是CZE的的分離原理分離原理http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇毛細(xì)管凝膠電泳毛細(xì)管凝膠電泳(

18、CGE) 是毛細(xì)管內(nèi)填充凝膠或其他篩分介質(zhì)，是毛細(xì)管內(nèi)填充凝膠或其他篩分介質(zhì)，如交聯(lián)或非交聯(lián)的聚丙烯酰胺。荷質(zhì)比相等，但分子的大小不如交聯(lián)或非交聯(lián)的聚丙烯酰胺。荷質(zhì)比相等，但分子的大小不同的分子，在電場力的推動下在凝膠聚合物構(gòu)成的網(wǎng)狀介質(zhì)中同的分子，在電場力的推動下在凝膠聚合物構(gòu)成的網(wǎng)狀介質(zhì)中電泳，其運動受到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的阻礙。大小不同的分子經(jīng)過網(wǎng)狀電泳，其運動受到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的阻礙。大小不同的分子經(jīng)過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時受到的阻力不同，大分子受到的阻力大，在毛細(xì)管中遷結(jié)構(gòu)時受到的阻力不同，大分子受到的阻力大，在毛細(xì)管中遷移的速度慢；小分子受到的阻力小，在毛細(xì)管中遷移的速度快，移的速度慢；小分子受到的阻力小，在毛細(xì)管中遷移的速度快，從而使它們得以分離。這就是從而使它們得以分離。這就是CGE的分離原理的分離原理http:/ 電子發(fā)燒友 http:/ 電子技術(shù)論壇膠束電動色譜膠束電動色譜 (MECC)是以膠束為假固定相的一種電動色譜，是以膠束為假固定相的一種電動色譜，是電泳技術(shù)與色譜技術(shù)的結(jié)合。多數(shù)是電泳技術(shù)與色譜技術(shù)的結(jié)合。多數(shù)MECC在毛細(xì)管中完成，在毛細(xì)管中完成，故又稱為膠束電動毛細(xì)管色譜故