仪器分析复习题

1、气-液色谱法对担体的要求是什么？ （1）表面是化学惰性的； （2）多孔性，表面积大；

（3）热稳定性好，有一定机械强度； （4）颗粒大小要均匀。 2、色谱流出曲线的意义：

色谱峰数=样品中单组份的最少个数； 色谱保留值——定性依据； 色谱峰高或面积——定量依据；

色谱保留值或区域宽度——色谱柱分离效能评价指标； 色谱峰间距——固定相或流动相选择是否合适的依据 3、简述高效液相色谱中空间排阻色谱法的分离原理。

以凝胶作固定相，凝胶具有分子筛作用，流动相携带样品进入色谱柱时，分子量大的组分不能进入凝胶颗粒内部，只通过凝胶颗粒之间，因而受到阻力小，可进入凝胶颗粒内部，受到阻力大，流动速度慢，后流出色谱柱，从而达到分离目的。

4、什么叫锐线光源？在原子吸收中为什么要用锐线光源？

解：锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，如空心阴极灯。在使用锐线光源时，光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的中心频率一致。这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即峰值吸收系数K? 在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓内。这样，求出一定的峰值吸收系数即可测出一定的原子浓度。

5、以pH玻璃电极为例说明膜电位的形成。

答：当玻璃膜浸入到溶液中时，其中Na+与H+交换，因为硅酸结构与H+结合的键强度远大于与Na+结合的强度，因而膜表面点位几乎全部被H+占据而形成 ，膜内表面与内部溶液接触，同样也形成水化层，若内部溶液与外部溶液pH值不同，将影响 的解离平衡，故膜内、外固-液界面上的电荷分布是不同的，这样就跨越膜的两侧产生了一定电位差，即产生了膜电位。 5、以亚甲基（CH2）为例说明分子振动的几种形式？ （1）伸缩振动：对称伸缩振动和反对伸缩称振动。 （2）变形振动：面内变形振动：剪式振动和面内摇摆振动 面外变形振动：面外摇摆振动和扭曲变形振动

4、有机化合物的紫外吸收光谱中有哪几类型吸收带？产生原因是什么？各具有什么特点？ 答：i R—带

它是由n→π* 跃迁产生的吸收带，该带的特点是吸收强度很弱，εmax＜100，吸收波长一般在270nm以上。 ii K—带

K—带（取自德文： konjuierte 共轭谱带）。它是由共轭体系的π→π* 跃迁产生的。它的特点是：跃迁所需要的能量较R吸收带大，摩尔吸收系数εmax＞104。K吸收带是共轭分子的特征吸收带，因此用于判断化合物的共轭结构。紫外-可见吸收光谱中应用最多的吸收带。 iii B—带

B带（取自德文：benzenoid band, 苯型谱带）。它是芳香族化合物的特征吸收带。是苯环振动及π→π* 重叠引起的。在230～270nm之间出现精细结构吸收，又称苯的多重吸收。 iv E-带

E带（取自德文：ethylenic band，乙烯型谱带）。它也是芳香族化合物的特征吸收之一。E带可分为E1及E2两个吸收带，二者可以分别看成是苯环中的乙烯键和共轭乙烯键所引起的，也属π→π* 跃迁。

3、电位滴定法的基本原理？绘制出其装置图并写出确定终点的三种方法。 答：电位滴定法是通过测量滴定过程中指示电极电位的变化来确定终点的容量分析方法。

在直接电位法的装置中，加一滴定管，即组成电位滴定的装置（见课本 图4-14）。 绘制E--V曲线法，曲线的拐点相应的体积即为终点时消耗滴定剂的体积Ve。 绘制ΔE/ΔV--V曲线法（一阶微商法），曲线峰对应的体积即为终点时消耗滴定剂的体积Ve。

绘制ΔE2/ΔV2--V曲线法（二阶微商法），ΔE2/ΔV2=0，所对应的体积即为终点时消耗滴定剂的体积Ve。

2、画出高效液相色谱仪基本结构示意图。

答：储液瓶－高压泵－进样器－色谱柱－检测器－记录系统

画出气相色谱流程图，解释色谱峰展宽的主要原因. 1）载气系统：气源、气体净化、气体流速控制和测量； （2）进样系统：进样器，气化室； （3）色谱柱和柱箱：包括温度控制装置；

（4）检测系统：包括检测器、检测器的电源和控温装置； （5）记录系统：包括放大器，记录仪，数据处理装置。 H=A+B/u+Cu A、B、C为三个常数

A——涡流扩散项：气体碰到填充物颗粒时，不断改变流动方向，使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动，因而引起色谱峰的扩张。

B——为分子扩散系数，B/u分子扩散项，试样组分被载气带入色谱柱后，以“塞子”形成存在于柱的很小一段空间，在“塞子”前后存在浓差而形成浓度梯度，使流动着分子产生扩散。

C——为传质阻力系数，Cu为传质项，传质过程指试样组分从气相转移到固项表面过程，这个过程进行缓慢，就表示气相传质阻力大引起色谱峰扩张。

2、石墨炉原子化法的工作原理是什么？与火焰原子化法相比较，有什么优缺点？

答：石墨炉原子化器是将一个石墨管固定在两个电极之间而制成的,在惰性气体保护下以大电流通过石墨管,将石墨管加热至高温而使样品原子化.

与火焰原子化相比,在石墨炉原子化器中,试样几乎可以全部原子化,因而测定灵敏度高.对于易形成难熔氧化物的元素,以及试样含量很低或试样量很少时非常适用.

缺点:共存化合物的干扰大,由于取样量少,所以进样量及注入管内位置的变动会引起误差,因而重现性较差.

1、简要说明气相色谱分析的基本原理

2、答：借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。

4、空心阴极灯的工作原理是什么？

空心阴极灯是一种气体放电管，它包括一个阳级（钨棒）和一个空心圆管形阴极。两电极密封于充有低压惰性气体的带有石英窗玻璃壳中。当正负电极间施加适当的电压时，便开始挥发放电，这时电子将从空心阴极内壁射向阳极，与惰性气体碰撞使之电离，带正电荷的惰性气体离子在电场作用下，向阴极猛烈轰击，使阴极表面的金属原子溅射出来，溅射出来的金属原子与电子，惰性气体原子及离子发生碰撞而被激发，产生了光谱。 1、比较高效液相色谱法与气相色谱法异同

（1）分析对象不同。不同沸点太高的物质或热稳定性差的物质难以用气相色谱进行分析。而只要试样能够制成溶液，既可用于HPLC分析，而不受沸点高、热稳定性差、相对分子量大的限制。

（2）引起色谱峰扩展的因素及改变选择性的主要途径不同。液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素为涡流扩散、流动的流动相传质、滞留的流动相传质以及柱外效应。

在气相色谱中径向扩散往往比较显著，而液相色谱中径向扩散的影响较弱，往往可以忽略。另外，在液相色谱中还存在比较显著的滞留流动相传质及柱外效应。 梯度洗提．是改进液相色谱分离的重要手段． 程序升温也是改进气相色谱分离的重要手段． （3）分离效率不同。 （4）平衡时间不同

（5）仪器设备不同从仪器构造上看，液相色谱需要增加高压泵以提高流动相的流动速度，克服阻力。同时液相色谱所采用的固定相种类要比气相色谱丰富的多，分离方式也比较多样。气相色谱的检测器主要采用热导检测器、氢焰检测器和火焰光度检测器等。而液相色谱则多使用紫外检测器、荧光检测器及电化学检测器等。但是二者均可与MS等联用。在液相色谱中为了承受高压，常常采用停流进样与高压定量进样阀进样的方式．

2、试述热导池检测器的工作原理。有哪些因素影响热导池检测器的灵敏度？ 热导池作为检测器是基于不同的物质具有不同的导热系数。 当电流通过钨丝时、钨丝被加热到一定温度，钨丝的电阻值也

就增加到一定位(一般金属丝的电阻值随温度升高而增加)。在未进试样时，通过热导池两个池孔(参比池和测量池)的都是载气。由于载气的热传导作用，使钨丝的温度下降，电阻减小，此时热导池的两个池孔中钨丝温度下降和电阻减小的数值是相同的。在进入试样组分以后，裁气流经参比池，而裁气带着试样组分流经测量池，由于被测组分与载气组成的混合气体的导热系数和裁气的导热系数不同，因而测量池中钨丝的散热情况就发生变化，使两个池孔中的两根钨丝的电阻值之间有了差异。此差异可以利用电桥测量出来。

桥路工作电流、热导池体温度、载气性质和流速、热敏元件阻值及热导池死体积等均对检测器灵敏度有影响。

5、简述有机化合物价电子可能产生的跃迁类型及波长范围。

（1）σ→σ* 跃迁 指处于成键轨道上的σ电子吸收光子后被激发跃迁到σ*反键轨道。饱和烃（甲烷，乙烷） 能量很高，λ<150nm（远紫外区）

（2）n→σ* 跃迁 指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁。含杂原子饱和基团（—OH，—NH2） 能量较大，λ150~250nm（真空紫外区）

（3）π→π* 跃迁 指不饱和键中的π电子吸收光波能量后跃迁到π*反键轨道。不饱和基团（—C＝C—，—C ＝ O ） 能量较小，λ~ 200nm 体系共轭，E更小，λ更大

（4）n→π* 跃迁 指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向π*反键轨道的跃迁。含杂原子不饱和基团（—C ≡N ，C＝ O ） 能量最小，λ 200~400nm（近紫外区

3、在原子吸收光度计中为什么不采用连续光源（如钨丝灯或氘灯），而在分光光度计中则需要采用连续光源？

答：虽然原子吸收光谱中积分吸收与样品浓度呈线性关系，但由于原子吸收线的半宽度很小，如果采用连续光源，要测定半宽度很小的吸收线的积分吸收值就需要分辨率非常高的单色器，目前的技术条件尚达不到，因此只能借助锐线光源，利用峰值吸收来代替．

而分光光度计测定的是分子光谱，分子光谱属于带状光谱，具有较大的半宽度，使用普通的棱镜或光栅就可以达到要求．而且使用连续光源还可以进行光谱全扫描，可以用同一个光源对多种化合物进行测定． 3、产生浓差极化的条件是什么？

答：使用小面积的极化电极如滴汞电极或微铂电极，溶液保持静止（不搅拌） 2．由塔板理论导出理论塔板数与色谱峰宽度、理论塔板高度之间的关系。

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