氣相色譜分析法

1、第十一章 氣相色譜分析法 附：高效液相色譜分析法 思考題1. 試按流動(dòng)相和固定相的不同將色譜分析分類。 答：按流動(dòng)相分類：以氣體作為流動(dòng)相的色譜法稱為氣相色譜；以液體作為流動(dòng)相 的色譜法稱為液相色譜。按固定相分類； 固定相既可以是固體也可以是栽附在固體物質(zhì)擔(dān)體 上的液體 又稱為固定液 ，所以按所使用的固定相和流動(dòng)相的不同，色譜法可以分為下面幾類：氣相色譜：氣固色譜流動(dòng)相為氣體，固定相為固體吸附劑。 氣液色譜流動(dòng)相為氣體， 固定相為液體 涂在擔(dān)體上或毛細(xì)管壁上 。液相色譜：液固色譜流動(dòng)相為液體，固定相為固體吸附劑。 液液色譜流動(dòng)相為液體，固定相為液體涂在擔(dān)體上。2. 簡(jiǎn)單說(shuō)明氣相色譜分析的優(yōu)缺點(diǎn)

2、。答：優(yōu)點(diǎn)：1別離效能高。 能別離、 分析很復(fù)雜的混合物或性質(zhì)極近似的物質(zhì) 如同系物、異構(gòu)體等 ，這是氣相色譜分析法突出的優(yōu)點(diǎn)。-11 -132靈敏度高。利用高靈敏度的檢測(cè)器，可以檢測(cè)出1010 g的物質(zhì)常用來(lái)分析痕量組分。 3分析速度快。在幾分鐘或十幾分鐘內(nèi)，即可完成很復(fù)雜的試樣分析。4 應(yīng)用范圍廣。分析對(duì)象是在柱溫條件下能汽化的有機(jī)或無(wú)機(jī)的試樣。缺點(diǎn)：不適用于沸點(diǎn)高于 450 C的難揮發(fā)物質(zhì)和熱不穩(wěn)定物質(zhì)的分析。3. 簡(jiǎn)單說(shuō)明氣相色譜分析的流程。 答：氣相色譜分析是在氣相色譜儀上進(jìn)行的。氣相色譜儀由五個(gè)局部組成：(1)載氣系統(tǒng) 包括氣源、氣體凈化、氣體流速的控制和測(cè)量；(2)進(jìn)樣系統(tǒng) 包括

3、進(jìn)樣器、汽化室；(3)色譜柱；(4)檢測(cè)器；(5)記錄系統(tǒng) 包括放大器、記錄儀，有的還帶有數(shù)據(jù)處理裝置)將試樣用注射器 氣體試樣也可用六通閥 由進(jìn)樣口定量注入進(jìn)樣系統(tǒng)，在氣化室經(jīng) 瞬間汽化后，由載氣帶入色譜柱中進(jìn)行別離， 別離后的各個(gè)組分隨載氣先后進(jìn)入檢測(cè)器， 檢測(cè)器將組分及其濃度隨時(shí)間的變化量轉(zhuǎn)變?yōu)橐诇y(cè)量的電信號(hào)電壓或電流 ，通過(guò)自動(dòng) 記錄儀記錄下信號(hào)隨時(shí)間的變化量，從而獲得一組峰形曲線。一般情況下每個(gè)色譜峰代 表試樣中的一個(gè)組分。由峰高或峰面積定量。4. 試述氣固色譜和氣液色譜的別離原理，并對(duì)它們進(jìn)行簡(jiǎn)單的比照。答：氣固色譜的固定相是多孔性的固體吸附劑，氣固色譜是根據(jù)固體吸附劑對(duì)試樣 中各

4、組分的吸附能力的不同來(lái)到達(dá)別離的目的。當(dāng)試樣氣體由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱，與 固定相接觸時(shí)，隨著載氣的移動(dòng)，樣品在固定相上進(jìn)行反復(fù)的吸附、脫附，由于試樣中 各組分在固定相上的吸附能力不同，最終到達(dá)別離的目的。氣液色譜的固定相是由擔(dān)體 用來(lái)支持固定液的、惰性的多孔性固體物質(zhì) 外表涂固定液 高沸點(diǎn)的有機(jī)物 所組成。氣液色譜主要是基于固定液對(duì)試樣中各組分的溶解度的 不同來(lái)到達(dá)別離的目的。當(dāng)試樣氣體由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱，與固定液接觸時(shí)，隨著載 氣的移動(dòng)，樣品在固定液上進(jìn)行反復(fù)的溶解、揮發(fā)，由于試樣中各組分在固定相上的溶 解能力不同，最終到達(dá)別離的目的。5. 為什么氣相色譜分析可以到達(dá)很高的別離效能?試討論

5、之。答：氣相色譜分析是基于固定相對(duì)試樣中各組分的吸附能力或溶解度的不同到達(dá)分 離的目的。試樣氣體由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱，與固定相接觸時(shí)，很快被固定相溶解或吸附，隨 著載氣的不斷通入，被溶解或吸附的組分又從固定相中揮發(fā)或脫附下來(lái)，揮發(fā)或脫附下 來(lái)的組分隨著載氣向前移動(dòng)時(shí)，又再次被固定相溶解或吸附。隨著載氣的流動(dòng)，溶解、 揮發(fā)或吸附、脫附過(guò)程在色譜柱中反復(fù)進(jìn)行，由于組分性質(zhì)的差異，固定相對(duì)它們的溶 解或吸附的能力也不同，易被溶解或吸附的組分，揮發(fā)或脫附較難，隨載氣移動(dòng)的速度 慢，在柱停留的時(shí)間長(zhǎng)；反之，不易被溶解或吸附的組分隨載氣移動(dòng)的速度快，在柱內(nèi) 停留的時(shí)間短；經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間間隔 一定柱長(zhǎng) 后性

6、質(zhì)不同的組分便彼此別離。色譜柱相當(dāng)于一個(gè)分餾塔，柱內(nèi)有假設(shè)干個(gè)想象的塔板，在每個(gè)塔板高度間隔內(nèi)，被 別離組分在氣液兩相間達(dá)成分配平衡，經(jīng)過(guò)假設(shè)干次的分配平衡后，分配系數(shù)小即揮發(fā)度 大的組分首先由柱內(nèi)逸出。由于色譜柱的塔板數(shù)很多，通常為幾千個(gè)以上，致使分配系 數(shù)僅有微小差異的組分也能得到很好的別離，所以氣相色譜有很高的別離效能。6. 氣液色譜固定相由哪些局部組成 ?它們各起什么作用 ?答：氣液色譜固定相由擔(dān)體和固定液兩局部組成，將固定液涂漬在擔(dān)體上組成為固 定相。固定液為揮發(fā)性小，熱穩(wěn)定性好的高沸點(diǎn)有機(jī)化合物，在色譜別離操作溫度下它 是液體，固定液起別離的作用。擔(dān)體是承載固定液的載體。7. “擔(dān)

7、體是一種惰性支持劑，用以承當(dāng)固定液，對(duì)別離完全不起作用這種表述是 否正確？試討論之。答：不正確。因?yàn)椴煌膿?dān)體外表孔徑大小不一樣，外表積也不一樣，對(duì)于不同極 性的樣品有不同的別離效率。并且由于擔(dān)體外表往往有吸附中心，會(huì)使固定液涂布不均 勻，別離極性組分時(shí)會(huì)吸附這些組分，而使色譜峰拖尾，影響別離。因此分析極性試樣 用的擔(dān)體應(yīng)進(jìn)行處理，以除去其外表的吸附中心，使之“鈍化。處理方法有酸洗、堿 洗、硅烷化處理、釉化處理等。8簡(jiǎn)單說(shuō)明兩種評(píng)價(jià)固定液的方法。你認(rèn)為哪一種評(píng)價(jià)方法比擬合理?試討論之。答：氣相色譜主要是依據(jù)樣品在固定相中溶解或吸附能力的不同使之別離的。不同 的樣品具有不同的極性，為了使樣品很好

8、的別離，一定要根據(jù)樣品的極性選擇具有相同 或相似極性的固定液，固定液的極性通常用以下兩種方法表示：(1) 相對(duì)極性：規(guī)定B, 3 -氧二丙腈的相對(duì)極性為100,角鯊?fù)榈南鄬?duì)極性為零， 以它們作為標(biāo)準(zhǔn)，確定其它各種固定液的相對(duì)極性(在 0-100之間)。把 0-100分成五級(jí)， 每20為一級(jí)，用“ +號(hào)表示，數(shù)字越大，極性越強(qiáng)。如：3,3-氧二丙腈為“ +5，是強(qiáng)極性固定液；鄰苯二甲酸二壬酯為“+2，是弱極性固定液；阿皮松L為“-，是非極性固定液等。( 2)麥?zhǔn)铣?shù)：固定液極性的強(qiáng)弱，代表了物質(zhì)分子間相互作用力的大小，而物質(zhì) 分子間的作用力是相當(dāng)復(fù)雜的。極性分子間存在著靜電力(偶極定向力 ) ；

9、極性分子和非極性分子間存在著誘導(dǎo)力；非極性分子間存在著色散力；此外能形成氫鍵的分子間 還存在著氫鍵力。因而僅用相對(duì)極性這個(gè)單一的數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)固定液是不夠的。物質(zhì)分子 間相互作用力可用X，、y/、z /、u、s這五個(gè)常數(shù)來(lái)表示，這些常數(shù)稱之為麥?zhǔn)铣?數(shù)。通常用這五個(gè)麥?zhǔn)铣?shù)的總和來(lái)表示一種固定液的極性，麥?zhǔn)铣?shù)愈大，表示分子 間的作用力愈大，固定液極性愈強(qiáng)。例如角鯊?fù)槲鍌€(gè)常數(shù)的總和為零，表示角鯊?fù)槭菢?biāo) 準(zhǔn)非極性固定液； 鄰苯二甲酸二壬酯為 801，是弱極性固定液； 3 ，3氧二丙腈為 4 427， 是強(qiáng)極性固定液。用五個(gè)麥?zhǔn)铣?shù)表示固定液極性的強(qiáng)弱，當(dāng)然比用單一的相對(duì)極性數(shù)值表示更為全 面，更為合

10、理。9. 怎樣選擇固定液 ?答：對(duì)于固定液的選擇，要根據(jù)其相對(duì)極性或麥?zhǔn)铣?shù)值，根據(jù)試樣的性質(zhì)，按照 “相似相溶的原那么來(lái)選擇，通常固定液的選擇大致可分為以下五種情況。(1) 別離非極性組分，一般選用非極性固定液。試樣中各組分按沸點(diǎn)大小次序流出色 譜柱，沸點(diǎn)較低的先出峰，沸點(diǎn)較高的后出峰。(2) 別離極性組分，選用極性固定液。各組分按極性大小順序流出色譜柱，極性小的 先出峰，極性大的后出峰。(3) 別離非極性和極性的(或易被極化的)混合物，一般選用極性固定液。此時(shí)，非極 性組分先出峰，極性的(或易被極化的)組分后出峰。(4) 對(duì)于能形成氨鍵的組分，如醇、胺和水等的別離，一般選擇極性的或氫鍵型的

11、固 定液。這時(shí)試樣中各組分根據(jù)與固定液形成氫鍵能力的大小先后流出，不易形成氫鍵的 先流出，最易形成氫鍵的最后流出。(5) 對(duì)于復(fù)雜的難別離的組分，常采用特殊的固定液或兩種甚至兩種以上的固定液， 配成混合固定液。固定液的用量，應(yīng)以能均勻覆蓋擔(dān)體外表并形成薄的液膜為宜。各種擔(dān)體外表積大 小不同，固定液配比(固定液與擔(dān)體的質(zhì)量比)也不同，一般在5%-25%之間。低的固定液 配比，柱效能高，分析速度快，但允許的進(jìn)樣量低。10. 欲使兩種組分別離完全，必須符合什么要求？這些要求各與何種因素有關(guān) ？答：欲使兩種組分別離完全，必須要滿足別離度R=1.5的條件。別離度R與相鄰的兩個(gè)色譜峰的保存時(shí)間之差及兩個(gè)色

12、譜峰的峰基寬之和有關(guān)，表達(dá)式為：tR(2) -tR(1)Wb(2) _Wb11. 色譜柱的理論塔板數(shù)很大，能否說(shuō)明兩種難別離組分一定能別離？為什么？答：不一定。因?yàn)槔碚撍鍞?shù)沒(méi)有將死時(shí)間、死體積的影響排除，所以理論塔板數(shù)、 理論塔板高度并不能真實(shí)反映色譜柱別離的好壞。為了真實(shí)地反映柱效能的上下，應(yīng)該 用有效理論塔板數(shù)或有效理論塔板高度作為衡量柱效能的指標(biāo)，有效理論塔板數(shù)愈多， 表示柱效能愈高，所得色譜峰愈窄，對(duì)別離愈有利。但是有效理論塔板數(shù)并不能表示被 別離組分實(shí)際別離的效果，因?yàn)槿绻麅山M分在同一色譜柱上的分配系數(shù)相同，那么無(wú)論 該色譜柱的有效理論塔板數(shù)有多大，都不能將兩組分別離。12. 范弟

13、姆特方程式主要說(shuō)明什么問(wèn)題？試討論之。答:范弟姆特方程式：H=A+B/u +G。它說(shuō)明了影響柱效能的幾個(gè)因素，它們包括:A渦流擴(kuò)散項(xiàng)。當(dāng)試樣組分的分子進(jìn)入色譜柱碰到填充物顆粒時(shí)，不得不改變流動(dòng)方 向，因而它們?cè)跉庀嘀行纬晌蓙y的、類似渦流的流動(dòng)，組分中的分子所經(jīng)過(guò)的路徑，有 的長(zhǎng)，有的短，因而引起色譜峰形的擴(kuò)展，別離變差。該項(xiàng)取決于填充物的平均顆粒直 徑和固定相的填充不均勻因子。B/ u分子擴(kuò)散項(xiàng)(或稱縱向擴(kuò)散項(xiàng))。試樣在進(jìn)入色譜柱后，由于試樣中的各組分分 子在色譜柱中產(chǎn)生沿著色譜柱方向的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，使色譜峰擴(kuò)展，別離變差，塔板高度增 加。該項(xiàng)取決于載氣流速的大小及摩爾質(zhì)量。Cu為傳質(zhì)阻力項(xiàng)，包括

14、氣體傳質(zhì)阻力和液體傳質(zhì)阻力。該項(xiàng)與填充物的粒度、固定 液的液膜厚度以及載氣流速等因素有關(guān)。范弟姆特方程式指出了影響柱效能的因素，為色譜別離操作條件的選擇提供了理 論指導(dǎo)。由于影響柱效能的因素彼此以相反的效果存在著，如流速加大，分子擴(kuò)散項(xiàng)的 影響減小，傳質(zhì)阻力項(xiàng)的影響增大；溫度升高，有利于傳質(zhì)，但又加劇了分子擴(kuò)散的影 響等等。因此必須全面考慮這些相互矛盾的影響因素，選擇適當(dāng)?shù)纳V別離操作條件， 才能提高柱效能。13. 別離度R和相對(duì)保存值 5這兩個(gè)參數(shù)中哪一個(gè)更能全面地說(shuō)明兩種組分的別離情況 ?為什么 ?答：別離度R更能全面地說(shuō)明兩種組分的別離情況。相對(duì)保存值21只表示色譜柱對(duì)這兩種組分的選擇性

15、，它只與柱溫及固定相 的性質(zhì)有關(guān)， 與其他色譜操作條件無(wú)關(guān)。別離度R等于相鄰兩 色譜峰 保存時(shí)間之差的兩倍與 兩色譜峰峰基 寬之和的比 值。它既反映了相鄰兩組分保存時(shí)間的差值，即固定液對(duì)兩組分的選擇性21的大小由固定液的熱力學(xué)性質(zhì)所決定；又考慮到色譜峰的寬度對(duì)別離的影響，即 柱效能n有效的上下取決于色譜過(guò)程的動(dòng)力學(xué)因素。別離度概括了兩方面的因 素，并定量地描述了混合物中相鄰兩組分的實(shí)際別離程度，田此它能更全面地說(shuō)明兩種組分的別離情況。14. 在氣相色譜分析中載氣種類的選擇應(yīng)從哪幾方面加以考慮?載氣流速的選擇又應(yīng)如何考慮 ?答：在氣相色譜分析中載氣種類的選擇應(yīng)從載氣流速和檢測(cè)器的種類兩方面來(lái)考慮

16、： 當(dāng)載氣流速小時(shí)，分子擴(kuò)散項(xiàng)對(duì)柱效能的影響是主要的，此時(shí)應(yīng)選用摩爾質(zhì)量較大 的氣體如N2、Ar作載氣，以抑制縱向擴(kuò)散，獲得較好的別離效果。 當(dāng)載氣流速較大時(shí)， 傳質(zhì)阻力項(xiàng)對(duì)柱效能的影響是主要的，此時(shí)應(yīng)選用摩爾質(zhì)量較小的氣體如Hz、He作載氣，可減小傳質(zhì)阻力，提高柱效能。載氣的選擇還應(yīng)考慮檢測(cè)器的種類，如熱導(dǎo)池檢測(cè)器應(yīng)選擇熱導(dǎo)系數(shù)大的H2或He作載氣；氫火焰離子化檢測(cè)器一般用 2作載氣；電子俘獲檢測(cè)器一般采用高純氮 2作 載氣等。載氣流速的選擇：在填充色譜柱中，當(dāng)柱子固定以后，針對(duì)某一特定物質(zhì)，用在不 同流速下測(cè)得的塔板高度 H對(duì)流速u作圖，得H-u曲線，在曲線的最低點(diǎn) H最小，即柱效能 最高

17、，與該點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的流速為最正確流速。在實(shí)際工作中，為縮短分析時(shí)間，通常使流速 稍高于最正確流速。具體選擇應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)決定。15柱溫和汽化溫度的選擇應(yīng)如何考慮 ? 答：首先所選柱溫應(yīng)低于固定液的最高使用溫度。否那么固定液會(huì)隨載氣流失，不但 影響柱子的壽命，而且固定液會(huì)隨載氣進(jìn)入檢測(cè)器，從而污染檢測(cè)器。柱溫還影響別離效能和分析時(shí)間。柱溫高，會(huì)使各組分的分配系數(shù)K值差也變小，分離變差，因此為使組分別離得好，一般應(yīng)采用較低的柱溫。但柱溫也不能過(guò)低，否那么， 傳質(zhì)速率顯著降低，柱效能下降，又會(huì)延長(zhǎng)分析時(shí)間。適宜的柱溫的選擇應(yīng)使難別離的 兩組分到達(dá)預(yù)期的別離效果，峰形正常而又不太延長(zhǎng)分析時(shí)間為宜。一般柱溫應(yīng)比

18、試樣 中各組分的平均沸點(diǎn)低20-30 C,具體的柱溫選擇應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)決定。對(duì)于沸點(diǎn)范圍較寬 的試樣，應(yīng)采用程序升溫，使低沸點(diǎn)和高沸點(diǎn)組分都獲得良好的別離。氣化溫度的選擇應(yīng)以液體試樣進(jìn)入氣化室后能被迅速氣化為基準(zhǔn)，適當(dāng)提高氣化室溫度對(duì)別離和定量測(cè)定有利，氣化溫度一般應(yīng)較柱溫高30-70 C,與所測(cè)試樣的平均沸點(diǎn)相近。但熱穩(wěn)定性較差的試樣，氣化溫度不宜過(guò)高，以防試樣分解。16為什么進(jìn)樣速度要快 ?試樣量的選擇應(yīng)如何考慮 ? 答：進(jìn)樣速度必須很快，這樣試樣在進(jìn)入色譜柱后僅占柱端的一小段，即以“塞子 形式進(jìn)樣，以利于別離。如進(jìn)樣慢，那么試樣的起始寬度增大，將使色譜峰嚴(yán)重?cái)U(kuò)展甚至 改變峰形，從而影響別離

19、。一般用注射器或氣體進(jìn)樣閥進(jìn)樣時(shí)，應(yīng)在l 秒鐘內(nèi)完成。進(jìn)樣量的選擇應(yīng)控制在峰面積或峰高與進(jìn)樣量的關(guān)系在其線性關(guān)系范圍內(nèi)。進(jìn)樣量 太少，會(huì)使微量組分因檢測(cè)器靈敏度不夠而無(wú)法檢出；而進(jìn)樣量太多，又會(huì)使色譜峰重 疊而影響別離。具體進(jìn)樣量的多少應(yīng)根據(jù)試樣種類、檢測(cè)器的靈敏度等通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。17什么是程序升溫 ?什么情況下應(yīng)采用程序升溫 ?它有什么優(yōu)點(diǎn) ?答：程序升溫是指柱溫按預(yù)定的加熱速度，隨時(shí)間呈線性或非線性地增加。一般升溫速度是呈線性的，即單位時(shí)間內(nèi)溫度上升的速度是恒定的，例如每分鐘上升2C,4 C,、6C等。對(duì)于沸點(diǎn)范圍較寬的試樣，宜采用程序升溫方式。假設(shè)采用恒定柱溫進(jìn)行分析，那么 會(huì)造成低沸點(diǎn)

20、組分峰形密集，別離不好，而高沸點(diǎn)組分出峰時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成峰形平坦， 定量困難。采用程序升溫時(shí)，開(kāi)始時(shí)柱溫較低，低沸點(diǎn)組分得到很好別離；隨著柱溫逐 漸升高，高沸點(diǎn)組分也獲得滿意的峰形。低沸點(diǎn)和高沸點(diǎn)組分按照沸點(diǎn)上下的順序，由 低沸點(diǎn)到高沸點(diǎn)分別出峰，使低沸點(diǎn)和高沸點(diǎn)組分獲得良好別離。18 毛細(xì)管色譜柱的特點(diǎn)是什么 ?試討論之。答：毛細(xì)管柱的特點(diǎn)是：別離效能高，分析速度快，適合于分析十分復(fù)雜的試樣。毛細(xì)管色譜柱為開(kāi)管柱，它采用交聯(lián)技術(shù)使固定液附著于管內(nèi)壁，使固定液分子相 互交聯(lián)起來(lái)，形成一層不流動(dòng)、不被溶解的薄膜。由于毛細(xì)管色譜柱內(nèi)不存在填充物， 氣流可以直接通過(guò)，所以柱阻力很小，柱長(zhǎng)可以大大增加，

21、一般為20-100m。由于沒(méi)有填充物，氣流是單途徑的，不存在渦流擴(kuò)散；分析速度較快，縱向擴(kuò)散較小；而柱內(nèi)徑很 細(xì) (0.2-0.5 mm) ，固定液涂層又較薄，傳質(zhì)阻力也大為減小，因而柱效能很高，每米理 論塔板數(shù)可達(dá) 3000-4000 。一根毛細(xì)管色譜柱的總的理論塔板數(shù)可達(dá)104-106，為填充柱的10-100 倍。由于毛細(xì)管柱的別離效能很高，因而對(duì)固定液的選擇要求不高，準(zhǔn)備幾根不 同極性固定液的毛細(xì)管柱就可解決一般的分析問(wèn)題，從而防止了選擇固定液的麻煩。1 9什么是濃度型檢測(cè)器 ?什么是質(zhì)量型檢測(cè)器 ? 各舉例說(shuō)明之。答：檢測(cè)器按響應(yīng)特性可分為濃度型檢測(cè)器和質(zhì)量型檢測(cè)器兩類。 濃度型檢測(cè)器

22、，檢測(cè)的是載氣中組分濃度的瞬間變化，其響應(yīng)信號(hào)與進(jìn)入檢測(cè)器的 組分濃度成正比。如熱導(dǎo)池檢測(cè)器和電子捕獲檢測(cè)器。質(zhì)量型檢測(cè)器，檢測(cè)的是載氣中組分的質(zhì)量流速的變化，其響應(yīng)信號(hào)與單位時(shí)間內(nèi) 進(jìn)入檢測(cè)器的組分的質(zhì)量成正比。如氫火焰離子化檢測(cè)器。20簡(jiǎn)單說(shuō)明熱導(dǎo)池檢測(cè)器的作用原理。如何提高它的靈敏度?答：熱導(dǎo)池檢測(cè)器是基于不同氣體或蒸氣具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的。熱導(dǎo) 池由池體和熱敏元件組成，池體多用不銹鋼做成，其中有兩個(gè)或四個(gè)大小相同、形狀完 全對(duì)稱的孔道，孔內(nèi)各固定一根長(zhǎng)短、粗細(xì)和電阻值完全相同的金屬絲作熱敏元件。為 提高檢測(cè)器的靈敏度，熱敏元件一般選用電阻率高、電阻度系數(shù)大的鎢絲、鉑絲或錸鎢

23、做成。用兩根鎢絲作熱敏元件的稱為雙臂熱導(dǎo)池，其中一臂為參比池，一臂為測(cè)量池。 用四根鎢絲作熱敏元件的稱為四臂熱導(dǎo)池，其中兩臂是參比池，兩臂是測(cè)量池。當(dāng)恒定 電流通過(guò)熱導(dǎo)池中的鎢絲時(shí)，鎢絲被加熱到一定溫度，其電阻值上升到一定值。在未進(jìn) 試樣時(shí)，通過(guò)參比池和測(cè)量池的都是載氣，由于載氣的熱傳導(dǎo)作用，使鎢絲的溫度下降， 電阻減小。但此時(shí)參比池和測(cè)量池中鎢絲溫度的下降和電阻值減小的數(shù)值是相同的。當(dāng) 有試樣進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)，載氣流經(jīng)參比池，載氣攜帶著試樣組分流經(jīng)測(cè)量池。由于載氣和 待測(cè)組分混合氣體的熱導(dǎo)系數(shù)與純載氣的熱導(dǎo)系數(shù)不同，因而測(cè)量池中散熱情況發(fā)生變 化，使參比池和測(cè)量池的鎢絲電阻值之間產(chǎn)生了差異。通過(guò)

24、測(cè)量此差值，即可確定載氣 中組分的濃度。提高熱導(dǎo)池檢測(cè)器靈敏度的方法：(1) 增加橋路電流。橋路電流增加，可使鎢絲溫度增高，鎢絲和池體的溫差增大， 有利于氣體的熱傳導(dǎo)，靈敏度就高。但是橋路電流也不可過(guò)高，否那么將引起基線不穩(wěn)， 甚至燒壞鎢絲。(2) 降低池體溫度。適當(dāng)降低池體溫度，可使鎢絲和池壁的溫差增大，從而可提高靈 敏度。但池體溫度不能低于柱溫，否那么待測(cè)組分會(huì)在檢測(cè)器內(nèi)冷凝。(3) 選擇H2(或He)作載氣。載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)相差愈大，靈敏度就愈高。一般物質(zhì)蒸氣的熱導(dǎo)系數(shù)較小，所以應(yīng)選擇熱導(dǎo)系數(shù)大的 H2(或He)作載氣。載氣熱導(dǎo)系數(shù)大，允 許的橋路電流可適當(dāng)提高，從而又可提高熱導(dǎo)池的

25、靈敏度。21簡(jiǎn)單說(shuō)明氫火焰離子化檢測(cè)器的作用原理。如何考慮其操作條件？ 答：氫火焰離子化檢測(cè)器是由離子室、離子頭及氣體供給三局部組成。離子頭是檢測(cè)器的關(guān)鍵部件，由發(fā)射極 (又叫極化極 ) 、收集極和噴嘴組成。在收 集極和發(fā)射極之間加有一定的直流電壓 (常用100-300V)。收集極作正極，發(fā)射極作負(fù)極， 構(gòu)成一外加電場(chǎng)。微量有機(jī)組分被載氣帶入檢測(cè)器，在氫火焰(2100 C )能源的作用下離子化，產(chǎn)生的離子在發(fā)射極和收集極的外電場(chǎng)作用下，定向運(yùn)動(dòng)而形成微弱的電流(10 -6-10 -14A)。離子化產(chǎn)生的離子數(shù)目，亦即由此而形成的微弱電流的大小，在一定范圍內(nèi)與單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入 火焰組分的質(zhì)量成正比

26、。操作條件的選擇(1) 載氣流速的選擇：一般用N2作載氣，載氣流速主要影響別離效能。對(duì)一定的色譜柱和試樣，要通過(guò)實(shí)踐，找到一個(gè)最正確的載氣流速，使色譜柱的別離效果最好(2) 氫氣流速的選擇：氫氣流速主要影響檢測(cè)器的靈敏度。氫氣流速過(guò)低，不僅使火 焰溫度低，組分分子的離子化數(shù)目少，檢測(cè)器的靈敏度低，而且容易熄火。而氫氣流速 過(guò)大，又會(huì)造成基線不穩(wěn)。當(dāng)用Nb作載氣時(shí)，N2 : H2 (流速)有一個(gè)最正確值。在此最正確比值下，檢測(cè)器靈敏度高，穩(wěn)定性好。最正確比值只能由實(shí)驗(yàn)確定。一般Nb : H2(流速)的最正確比在1 : 1-1 : 1 . 5之間。(3) 空氣流速：在低流速時(shí)，離子化信號(hào)隨空氣流速

27、的增加而增大，達(dá)一定值后，空氣流速對(duì)離子化信號(hào)幾乎沒(méi)有影響。一般氫氣和空氣流速的比例是1: 10。(4) 極化電壓：在低電壓時(shí)，離子化信號(hào)隨所采用的極化電壓的增加迅速增大，當(dāng)電 壓超過(guò)一定值時(shí)，增加電壓對(duì)離子化電流沒(méi)有大的影響。正常操作時(shí)所用極化電壓一般 為 100-300V。22 簡(jiǎn)單說(shuō)明電子捕獲檢測(cè)器的作用原理和應(yīng)用特點(diǎn)。答：電子俘獲檢測(cè)器池體內(nèi)有一B射線放射源。當(dāng)載氣(一般采用高純氮)進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)，在放射源發(fā)射的 3射線作用下發(fā)生電離：N2 f N2 + e生成的正離子和慢速低能量電子，在恒定電場(chǎng)作用下分別向兩電極運(yùn)動(dòng)，形成恒定 的電流，即基流。當(dāng)具有電負(fù)性的組分隨載氣進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)，俘獲

28、了檢測(cè)器中的慢速低 能量的電子而產(chǎn)生帶負(fù)電荷的分子離子并放出能量：AB +e- = AB- + E隨即發(fā)生 AB- + N2+ f AB + N 2，復(fù)合成中性化合物，被載氣帶出檢測(cè)室外，結(jié)果使 基流降低，產(chǎn)生負(fù)信號(hào)，形成倒峰。載氣中組分濃度愈高，倒峰愈大。電子捕獲檢測(cè)器對(duì)強(qiáng)電負(fù)性的組分有很高的靈敏度。但不具有電負(fù)性的組分，就無(wú) 信號(hào)或信號(hào)很小，因而具有高選擇性。23簡(jiǎn)單說(shuō)明火焰光度檢測(cè)器的作用原理和應(yīng)用特點(diǎn)。 答：火焰光度檢測(cè)器是對(duì)含硫化合物、含磷化合物有高選擇性和高靈敏度的一種檢 測(cè)器，這種檢測(cè)器主要由火焰噴嘴、濾光片和光電倍增管三局部組成。當(dāng)含硫的有機(jī)物 在富氫 - 空氣焰中燃燒時(shí)，發(fā)生

29、如下反響有機(jī)硫化物 f SO2 2SO2 + 4 H2 f2S + 4 H 2O生成的S在適當(dāng)溫度下生成激發(fā)態(tài)的 S2*分子：S + S f S2S2 f S 2 + h V當(dāng)其回到基態(tài)時(shí)就發(fā)射出最強(qiáng)波長(zhǎng)為294nm的特征光譜。有機(jī)磷化物那么首先被氧化燃燒生成磷的氧化物，然后被富氫焰中的H復(fù)原成HPO這個(gè)含磷裂片被火焰高溫激發(fā)后，發(fā)射出一系列特征波長(zhǎng)的光，其最強(qiáng)波長(zhǎng)為528nm。這些發(fā)射光通過(guò)相應(yīng)的濾光片照射到光電倍增管上，轉(zhuǎn)變?yōu)楣怆娏?，?jīng)放大后記錄 下硫或磷化合物的色譜圖。由于火焰光度檢測(cè)器對(duì)硫、磷化合物具有高選擇性和高靈敏度，因而主要用于農(nóng)副 產(chǎn)品、食品中農(nóng)藥殘留物分析，大氣及水的污染分析

30、。24“用純物質(zhì)對(duì)照進(jìn)行定性鑒定時(shí)，未知物與純物質(zhì)的保存時(shí)間相同，那么未知物 就是該純物質(zhì)。這個(gè)結(jié)論是否可靠？應(yīng)如何處理這一問(wèn)題 ?答：不可靠。因?yàn)椴煌M分在同一根色譜柱上可能具有相同的保存值。 為了防止這種情況的發(fā)生，應(yīng)采用“雙柱定性法，即再用另一根裝填不同極性固 定液的色譜柱進(jìn)樣分析， 如果仍獲得相同的保存值，那么上述定性結(jié)果一般就沒(méi)有問(wèn)題了。因?yàn)閮煞N不同組分，在兩根不同極性固定液的柱子上，保存值相同的時(shí)機(jī)是極少的。25. 氣相色譜分析的定性能力是比擬差的，如何解決這個(gè)問(wèn)題？答：氣相色譜定性分析的能力比擬差，但別離能力比擬強(qiáng)。質(zhì)譜、紅外光譜等儀器 對(duì)單一物質(zhì)的定性鑒定能力很強(qiáng)，但對(duì)于復(fù)雜混

31、合物的定性鑒定有困難。因此可把這兩 種分析方法結(jié)合起來(lái)，利用色譜分析的強(qiáng)別離能力和質(zhì)譜、紅外光譜的強(qiáng)鑒定能力，就 可以有效解決氣相色譜分析定性能力比擬差的問(wèn)題。26. 為什么可以根據(jù)峰面積進(jìn)行定量測(cè)定？峰面積如何測(cè)量？什么情況下可不用峰面 積而用峰高進(jìn)行定量測(cè)定 ？答：在進(jìn)行色譜分析時(shí)，當(dāng)操作條件一定時(shí)，檢測(cè)器的響應(yīng)信號(hào)峰面積或峰高與進(jìn)入檢測(cè)器的組分量質(zhì)量或濃度成正比，據(jù)此可以根據(jù)峰面積進(jìn)行定量測(cè)定。峰面積的測(cè)量一般采用以下三種方法：峰高乘半峰寬法：當(dāng)色譜峰形對(duì)稱且不太窄時(shí)可用此法。根據(jù)等腰三角形面積計(jì)算 法，可近似地認(rèn)為峰面積 A等于峰高h(yuǎn)乘以半峰寬Yi/2: A=hY/2 這樣測(cè)得的峰面積

32、為實(shí)際峰面積的0.94倍，實(shí)際峰面積應(yīng)為：A=1.065hYi/2峰高乘平均峰寬法：對(duì)于不對(duì)稱峰，在峰高0.15和0.85處分別測(cè)出峰寬，取平均值得平均峰寬，由下式計(jì)算峰面積1A 二 h Y0.15 Y0.852此法測(cè)量雖麻煩，但結(jié)果較準(zhǔn)確。峰高乘保存時(shí)間法在一定操作條件下，同系物的半峰寬與保存時(shí)間成正比，即Yi/2=bt r因?yàn)?A=hY i/2所以 A = hbtR在作相對(duì)計(jì)算時(shí)，b可約去，這樣就可以用峰高與保存時(shí)間的乘積表示峰面積的大小。 在色譜條件嚴(yán)格控制不變，進(jìn)樣量控制在一定范圍內(nèi)時(shí)，半峰寬不變，對(duì)于狹窄的 峰，可以直接應(yīng)用峰高進(jìn)行定量測(cè)定。27. 什么是絕對(duì)校正因子、相對(duì)校正因子？

33、為什么一般總是應(yīng)用相對(duì)校正因子進(jìn)行定量計(jì)算？在什么情況下可以不用校正因子進(jìn)行定量計(jì)算？答：氣相色譜定量的依據(jù)是在一定條件下組分的峰面積與其進(jìn)樣量成正比。但因檢 測(cè)器對(duì)不同物質(zhì)的響應(yīng)值不同，故相同質(zhì)量的不同物質(zhì)通過(guò)檢測(cè)器時(shí)，產(chǎn)生的峰面積不 相等，因而不能直接用峰面積計(jì)算組分含量，而要采用“定量校正囚子校正所測(cè)的峰 面積，使之能真實(shí)地反映組分含量。絕對(duì)校正因子：與單位峰面積相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)量，即:fs相對(duì)校正因子：組分和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)內(nèi)標(biāo)物的絕對(duì)校正因子之比。即:因?yàn)榻^對(duì)校正因子在實(shí)際工作中不易準(zhǔn)確測(cè)定，所以一般總是應(yīng)用相對(duì)校正因子進(jìn) 行定量計(jì)算。當(dāng)采用外標(biāo)法進(jìn)行定量時(shí)，可以不用校正因子。28. 相對(duì)校正因子

34、如何測(cè)定？答：準(zhǔn)確稱取一定量的待測(cè)組分的純物質(zhì)mJ和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)內(nèi)標(biāo)物的純物質(zhì) ms，混合后，取一定量在檢測(cè)器的線性范圍內(nèi)在實(shí)驗(yàn)條件下注入色譜儀，出峰后分別測(cè)量 As mi峰面積A、A，由公式：f計(jì)算出相對(duì)校正因子。Ai ms29. 什么是內(nèi)標(biāo)法、外標(biāo)法、歸一化法 ？它們的應(yīng)用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)各有什么不同？答：內(nèi)標(biāo)法： 在一定量的試樣中，參加一定量的選定的標(biāo)準(zhǔn)物稱內(nèi)標(biāo)物，根據(jù)內(nèi)標(biāo)物和試樣的質(zhì)量以及色譜圖上相應(yīng)的峰面積，計(jì)算待測(cè)組分含量的方法。內(nèi)標(biāo)物應(yīng)是 試樣中不存在的純物質(zhì)，參加的量應(yīng)接近待測(cè)組分的量，其色譜峰也應(yīng)位于待測(cè)組分色 譜峰附近或幾個(gè)待測(cè)組分色譜峰的中間。內(nèi)標(biāo)法適用于試樣中所有組分不能全部出

35、峰，或者試樣中各組分含量懸殊，或某些 組分在檢測(cè)器上無(wú)信號(hào)響應(yīng)時(shí)的樣品測(cè)定。內(nèi)標(biāo)法的 優(yōu)點(diǎn)是 定量準(zhǔn) 確，進(jìn)樣 量和操作條件不 要求嚴(yán)格 控制，試樣中含有不出 峰的組 分時(shí)亦能應(yīng)用，但每次 分析都 要稱取試樣和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量，比擬費(fèi)時(shí)，不適用于快速控制分析。外標(biāo)法又稱試樣校正法或標(biāo)準(zhǔn)曲線法。具體操作是：取被測(cè)組分的純物質(zhì)配成 一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別取一定體積，注入色譜儀，測(cè)出峰面積，作出峰面積或峰高和濃度的關(guān)系曲線，即標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后在同樣操作條件下向色譜柱注入相同量一般為體積的未知試樣，從色譜圖上測(cè)出峰面積或峰高，由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得待測(cè)組分的濃度。外標(biāo)法的操作和計(jì)算都比擬簡(jiǎn)便，并且不用校正因子

36、，適用于操作條件穩(wěn)定，進(jìn)樣 量重復(fù)性好，無(wú)法找到適宜的內(nèi)標(biāo)的樣品測(cè)定。歸一化法可用下面的公式計(jì)算各組分含量：fi aW 二亍一10000 fiAi =1當(dāng)測(cè)量參數(shù)為峰高時(shí)，也可用峰高歸一化法計(jì)算組分含量。歸一化法簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確。即使進(jìn)樣量不準(zhǔn)確，對(duì)結(jié)果亦無(wú)影響，操作條件的變動(dòng)對(duì)結(jié) 果影響也較小。適用于試樣中所有組分都能流出色譜柱，并且在色譜圖上都顯示色譜峰 的樣品測(cè)定。但假設(shè)試樣中的組分不能全部出峰，那么不能應(yīng)用此方法。30. 高效液相色譜法的特點(diǎn)是什么 ?它和氣相色譜法相比擬，主要的不同點(diǎn)是什么?答：高效液相色譜法和氣相色譜法相比具有以下特點(diǎn)：1. 高壓。高效液相色譜以液體作為流動(dòng)相，用高壓使流

37、動(dòng)相迅速通過(guò)色譜柱，柱壓55一般高達(dá) 150X 10 350X 10 Pa。2. 高速。高效液相色譜由于釆用了高壓，流動(dòng)相流速快，因而所需的分析時(shí)間較經(jīng) 典的柱色譜少得多，般少于 1 h 。3. 高效。高效液相色譜分析的柱效能約可達(dá)3萬(wàn)塔板 / 米以上，氣相色譜的柱效能只有約2 000塔板米。4. 高靈敏度。由于采用了高靈敏度的檢測(cè)器，最小檢測(cè)量可達(dá)10-9 g ，甚至1 0-11 g。而所需試樣量很少，微升數(shù)量級(jí)的試樣就可以進(jìn)行全分析。5. 可用于高沸點(diǎn)的、不能氣化的、熱不穩(wěn)定的以及具有生理活性物質(zhì)的分析。一般來(lái) 說(shuō)，沸點(diǎn)在450C以下，相對(duì)分子質(zhì)量小于 450的有機(jī)物可用氣相色譜分析，但這

38、些物質(zhì) 只占有機(jī)物總數(shù)的 15 20，而其余的 80 85，原那么上都可采用高效液相色譜分 析。31簡(jiǎn)單說(shuō)明高效液相色譜分析的流程 ?答：高效液相色譜儀一般由貯液器、高壓泵、梯度洗提裝置、進(jìn)樣器、色譜柱、檢 測(cè)器、記錄儀等部件組成。試液由進(jìn)樣器定量注入后，隨流動(dòng)相由高壓泵送入色譜柱進(jìn) 行別離，別離后的各個(gè)組分進(jìn)入檢測(cè)器，轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號(hào)，由計(jì)算機(jī)處理后輸出濃 度或含量數(shù)據(jù)。32 什么是梯度洗提 ?它能起什么作用 ? 答：梯度洗提：又稱梯度洗脫、梯度淋洗。在高效液相色譜分析中梯度洗提的作用 與氣相色譜分析中的程序升溫相似。梯度洗提是按一定程序連續(xù)改變載液中不同極性溶 劑的配比，以連續(xù)改變載液的

39、極性，或連續(xù)改變載液的濃度、離子強(qiáng)度及pH,借以改變被別離組分的分配系數(shù)，以提高別離效果和加快別離速度。33高效液相色譜法可分為哪幾種類型 ?簡(jiǎn)述其別離原理。 答：高效液相色譜法根據(jù)別離機(jī)理的不同, 可分為以下幾種類型： 液-固吸附色譜法、 液 - 液分配色譜法、離子交換色譜法和空間排阻色譜法。液- 固吸附色譜： 以固體吸附劑為固定相, 以兩種或兩種以上的不同極性的溶劑配成流動(dòng)相作為載液，試樣進(jìn)入色譜柱后，隨著載液的流動(dòng)，試樣在固定相上不斷被吸附及 脫附，根據(jù)各種物質(zhì)在固定相上吸附能力強(qiáng)弱的不同而別離。-液分液- 液分配色譜： 固定相是由擔(dān)體與其外表涂覆的一層固定液所組成，試樣隨載液流 動(dòng)時(shí)，

40、在載液與固定液之間進(jìn)行分配，從而使分配系數(shù)不同的各組分得到別離。液 配色譜除了可選用不同極性的固定液之外，還可通過(guò)改變載液的極性以到達(dá)良好的別離 效果，這是和氣相色譜法的不同之處。在液液分配色譜中，假設(shè)載液的極性弱于固定液， 稱為正相液 - 液色譜；反之，假設(shè)載液的極性強(qiáng)于固定液，那么稱為反相液液色譜，二者的 出峰順序恰好相反。離子交換色譜法：固定相為離子交換樹(shù)脂，其上可離解的離子與流動(dòng)相中具有相同 電荷的離子可以進(jìn)行交換，各種離子根據(jù)它們對(duì)交換樹(shù)脂親和力的不同得以別離?？臻g排阻色譜法：以凝膠為固定相，凝膠是一種經(jīng)過(guò)交聯(lián)，而有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多 聚體，具有數(shù)納米到數(shù)百納米大小的孔徑。當(dāng)試樣隨流動(dòng)

41、相進(jìn)入色譜柱，在凝膠間隙及 孔穴旁流過(guò)時(shí)，試樣中的大分子、中等大小的分子和小分子或直接通過(guò)色譜柱，或進(jìn)入 某些稍大的孔穴，有的那么能滲透到所有孔穴，因而它們?cè)谥系谋４鏁r(shí)間各不相同，最 后使大小不同的分子可以分別被別離、洗脫。對(duì)同系物來(lái)說(shuō)，洗脫體積是相對(duì)分子質(zhì)量 的函數(shù)，所以相對(duì)分子質(zhì)量大小不同的組分將得到別離。34. 什么是化學(xué)鍵合固定相 ?有什么優(yōu)點(diǎn)？ 答：化學(xué)鍵合固定相，是通過(guò)化學(xué)反響把有機(jī)分子鍵合到擔(dān)體硅膠外表游離的羥基 上，以代替機(jī)械涂漬的液體固定相，它很好地解決了固定相的流失問(wèn)題。采用化學(xué)鍵合 固定相的色譜柱具有穩(wěn)定性好，壽命長(zhǎng)；外表無(wú)液坑，比般液體固定相傳質(zhì)快；可以 鍵合不同的官

42、能團(tuán)，能靈活改變選擇性等優(yōu)點(diǎn)。化學(xué)鍵合固定相還可應(yīng)用于離了交換色 譜法中。35什么是正相色譜和反相色譜 ?答：流動(dòng)相的極性弱于固定液，稱為正相色譜；反之，假設(shè)流動(dòng)相的極性強(qiáng)于固定液， 那么稱為反相色譜。36高效液相色譜法常用哪幾種檢測(cè)器 ?簡(jiǎn)單說(shuō)明它們的作用原理。 答：高效液相色譜要求檢測(cè)器具有靈敏度高、重現(xiàn)性好，響應(yīng)快、檢測(cè)限低、線性 范圍寬、應(yīng)用范圍廣等特性。目前應(yīng)用較廣的有紫外光度檢測(cè)器，差示折光檢測(cè)器，熒 光檢測(cè)器等數(shù)種。(1) 紫外光度檢測(cè)器： 紫外光度檢測(cè)器的作用原理是基于待測(cè)組分在流出色譜柱后對(duì) 特定波長(zhǎng)紫外光的選擇性吸收的大小，待測(cè)組分的濃度與吸光度的關(guān)系遵從比爾定律。這種檢測(cè)

43、器的靈敏度很高，其最小檢測(cè)濃度可達(dá)10-9g mL1。對(duì)溫度和流速都不敏感，可用于梯度洗提，結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)是不適用于對(duì)紫外光完全不吸收的試樣，也不能 使用對(duì)紫外光不透過(guò)的溶劑如苯等。(2) 熒光檢測(cè)器： 熒光檢測(cè)器是利用許多物質(zhì)在受到紫外光激發(fā)后能發(fā)射熒光的性質(zhì)而制成的檢測(cè)器。被測(cè)物受強(qiáng)激發(fā)光照射后，輻射出比紫外光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的熒光，熒光強(qiáng) 度與被測(cè)物濃度成正比，通過(guò)熒光檢測(cè)器采用光電倍增管使光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)檢測(cè)出 來(lái)。熒光檢測(cè)器的靈敏度一般要比紫外光度檢測(cè)器高2個(gè)數(shù)量級(jí)，選擇性也好但其線性范圍較差。(3) 差示折光檢測(cè)器：差示折光檢測(cè)器是利用連續(xù)測(cè)定工作池中試液折射率的變化， 來(lái)測(cè)定試液

44、濃度的檢測(cè)器。溶有被測(cè)組分的載液和單純載液之間折射率之差，和被側(cè)組 分在試液中的濃度直接有關(guān)，因此可以根據(jù)折射率的改變，測(cè)定被測(cè)組分。t ri=3 min20s , t r2=3解：兩個(gè)色譜峰的相對(duì)保存時(shí)間為:/t R1 = t R1 t M = 200 - 20 = 180S1.色譜圖上有兩個(gè)色譜峰，它們的保存時(shí)間和峰底寬度分別為min50s， W 1=2.9mm, W2=3.2mm t mf20s。紙速為 1 cm min-1 求這兩個(gè)色譜峰的相對(duì)保存值21和別離度Ro20 = 210s由公式：r21JR2 J10 亠 17 tR1180因?yàn)榧埶贋? cm-min -1,所以：Wb 1)=

45、2.9mm =0.29 min :=17.4 sWb 1=3.2mm =0.32 min =:19.2 stR2 tR1210180 , 一由公式：R=2-21.64Wb(2)Wb(1)19.217.4t R2 = t R2 t MF 230答：這兩個(gè)色譜峰的相對(duì)保存值21為1.17，別離度R為1.64。2.分析某試樣時(shí)，兩種組分的相對(duì)保存值r21 = 1.16，柱的有效塔板高度 H = 1mm,需要多長(zhǎng)的色譜性才能將兩組分完全別離即R =1.5?r 21116解：由公式：L =16R22H 有效=16 1.52 2 1 =1890mm =1.89mr21 二1.16 _1答：需要 約2 m長(zhǎng)

46、的色 譜性才能 將兩組 分完全 別離。3 測(cè)得石油裂解氣的色譜圖前面四個(gè)組分為經(jīng)過(guò)衰減I /4而得到，經(jīng)測(cè)定各組分 的f /值和從色譜圖量出各組分的峰面積分別如下：出峰次序空氣甲烷二氧化碳乙烯乙烷丙烯丙烷峰面積342144.52787725047.3校正因子f0.840.741.001.001.051.281.36用歸一化法求各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。fi Ai解：由公式：Wi = - 1000丈 fi Aii w空氣= 4 X 0.84 X 34/4 X( 0.84 X 34+0.74 X 214+1.00 X 4.5+1.00 X 278 )+1.05 X 77+1.28 X 250+1.36 X

47、 47.3 X 100%=114.24/2350.508X 100% = 4.86%同理：w甲烷=(4 X 0.74 X 214/2350.508 )X 100%=26.95%w二氧化碳=(4 X 1.00 X 4.5/2350.508) X 100%=0.76%4.86%;甲烷26.95%;二氧化碳0.76%; 乙烯w乙烯=(4 X 1.00 X 278/2350.508) X 100%w乙烷=(1.05=3.44%X 77/2350.508)X 100%w丙烯=(1.28X 250/2350.508)X 100%=13.61%w丙烷=(1.36X 47.3/2350.508)X 100%=

48、2.74%=47.31%答：各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：空氣47.31%; 乙烷 3.44%； 丙烯 13.61%； 丙烷2.74%。4 有一試樣含有甲酸，乙酸、丙酸及不少水、苯等物質(zhì)。稱取試樣1.055 g，以環(huán)己酮作內(nèi)標(biāo)，稱取0.1907g環(huán)己酮加到試樣中，混合均勻后，吸取此試液3卩L進(jìn)樣，得到色譜圖，從色譜圖上測(cè)量出各組分峰面積。S，值:甲酸乙酸環(huán)己酮丙酸峰面積14.872.613342.4響應(yīng)值S /0.2610.5621.000.938求甲酸，乙酸、丙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)各為多少解：由響應(yīng)值S，可求得各組分相對(duì)于環(huán)己酮的校正因子fi,即: fi=1/ S i /貝各組分相對(duì)于環(huán)己酮的校正因子分別

49、為：甲酸：3.83 ;乙酸：1.78 ;丙酸：1.07由公式：Wi竺H 100 00mAs/0w甲酸=0.1907=7.7%X 3.83X14.8/(1.055X 133)X 100%w乙酸=0.1907X 1.78X72.6/(1.055X 133)X 100%=17.56%w丙酸=0.1907X 1.07X42.4/(1.055X 133)X 100%=6.16%答：甲酸，乙酸、丙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)各為：7.7%; 17.56%; 6.16%。5 .在測(cè)定苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯的峰高校正因子時(shí)，稱取如下表所列質(zhì)量的各 組分的純物質(zhì)，在一定色譜條件下，所得色譜圖上各種組分色譜峰的峰高分別如下：苯

50、甲苯乙苯鄰二甲苯質(zhì)量/ g0.59670.54780.61200.6680峰高/ mm180.184.445.249.0以苯為標(biāo)準(zhǔn)，求各組分的峰高校正因子。解：由公式： f =f = A，m因?yàn)锳=hY/2fs Ai mshsmi所以：fhims那么：f /苯=180.1 X 0.5967/( 180.1 X 0.5967 ) X 100%=1.00f /甲苯=180.1 X 0.5478/( 84.4 X 0.5967 ) X 100%=1.96f / 乙苯=180.1 X 0.6120/( 45.2 X 0.5967 ) X 100%=4.09f /鄰二甲苯=180.1 X 0.6680/( 49.0 X 0.5967 ) X 100%=4.11答：各組分的峰高校正因子分別為：f /苯=1.00 ; f / 甲苯 =1.96 ; f / 乙苯 =4.09 ; f / 鄰二甲苯 =4.11 。6 測(cè)定氯苯中的微量雜質(zhì)苯，對(duì)二氯苯、鄰二氯苯時(shí)，以甲苯為內(nèi)標(biāo)，先用純物質(zhì) 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得如下數(shù)據(jù)。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪制峰高比與質(zhì)量比之間的關(guān)系曲線。編號(hào)甲苯苯對(duì)二氯苯