有机化工产品分析复习资料

气相色谱部分练习题

一、单 选 题

1．气相色谱中试样组分的分配系数越大，则：( B )

A．每次分配在气相中的浓度越大，保留时间越长 B．每次分配在气相中的浓度越大，保留时间越短 C．每次分配在气相中的浓度越小，保留时间越长 D．每次分配在气相中的浓度越小，保留时间越短 2．气相色谱固定液不应具备的性质是：( D )

A．选择性好 B．沸点高 C．对被测组分有适当的溶解能力 D．与样品或载气反应强烈 3．有效塔板数越多，表示：( A )

A．柱效能越高，越有利组分分离 B．柱效能越高，越不利组分分离 C．柱效能越低，越有利组分分离 D．柱效能越低，越不利组分分离 4．对于色谱柱柱温的选择，应该使其温度：( C ) A．高于各组分的平均沸点和固定液的最高使用温度 B．低于各组分的平均沸点和固定液的最高使用温度 C．高于各组分的平均沸点，低于固定液的最高使用温度 D．低于各组分的平均沸点，高于固定液的最高使用温度 5、在气相色谱分析中，采用程序升温技术的目的是（ D ）。

A、改善峰形 B、增加峰面积 C、缩短柱长 D、改善分离度

6、反相色谱中，以甲醇-水为流动相，增加流动相中甲醇的比例，组分的保留因子k和保留时间tR的变化，

下列描述正确的是( A )。

A、k和tR减小 B、 k和tR增大 C、k和tR不变 D、k增大，tR减小 7、气相色谱分离操作条件下列描述错误的是（ A ）。

A、当载气流速较小时，采用相对分子质量较大的载气（氮气、氩气）。 B、进样速度必须尽可能的快，一般要求进样时间应小于1秒钟。 C、进样量多少应以能瞬间气化为准，在线性范围之内。 D、气化室的温度一般比柱温低30～70℃。

8、气相色谱法定量分析中，如果采用氢火焰离子化检测器，测定相对校正因子时应选用下列哪一种物质为基

准( B、C ) A、苯 B、正已烷 C、正庚烷 D、丙酮 9、关于气相色谱柱温的说法正确的是（ D ）。

A、柱温直接影响分离效能和分析速度。 B、柱温与固定液的最高使用温度无关。

1

C、采用较高柱温有利于提高分离度。 D、柱温应高于混合物的平均沸点。 10、两色谱峰的调整保留时间之比等于( D )。

A、相对保留时间 B、保留时间 C、 死时间 D、分配比 11、气相色谱中，表征两组分在色谱柱上的分离情况的参数是( C )。 A、调整保留时间 B、死时间 C、相对保留值 D、保留指数

12、气相色谱法定量分析中，如果采用热导池离子化检测器，测定相对校正因子时应选用下列哪一种物质为基准( A )。 A、苯 B、正已烷 C、正庚烷 D、丙酮 13、气相色谱仪分离效率的好坏主要取决于色谱仪的( D )。 A、进样系统 B、检测系统 C、热导池 D、色谱柱

14、下列哪一个是气相色谱的通用型检测器（ C ）。 A、FID B、DAD C、ECD D15、下列哪种说法不是气相色谱的特点( 3 )。

(1)选择性好 (2)分离效率高 (3)可用来直接分析未知物 (4)分析速度快 16、在色谱分析中，可用来定性的色谱参数是( 2 )。 (1)峰面积 (2)保留值 (3)峰高 (4)半峰宽 17、常用于评价色谱分离条件选择是否适宜的参数是( 3 )。 (1)理论塔板数 (2)塔板高度 (3)分离度 (4)死时间 18、在色谱分析中，可用来定量的色谱参数是( 1 )。 (1)峰面积 (2)保留值 (3)保留指数 (4)半峰宽 19.反映色谱柱柱型特性的参数是：（ C ）

A.分配系数 B.分配比 C.相比 D.保留值

20.对某一组分来说，在一定的柱长下，色谱峰的宽或窄主要决定于组分在色谱柱中的：（ B ）A.保留值 B.扩散速度 C.分配比 D.理论塔板数 21.载体填充的均匀程度主要影响（ A ）

A.涡流扩散 B分子扩散 C.气相传质阻力 D.液相传质阻力 22.指出下列哪些参数改变会引起相对保留值的增加（ C ）

A.柱长增加 B.相比率增加 C.降低柱温 D.流动相速度降低 23. 在色谱分析中，柱长从 1m 增加到 4m ，其它条件不变，则分离度增加(1 ) (1) 4 倍 (2) 1 倍 (3) 2 倍 (4) 10 倍 24. 相对响应值s'或校正因子f'与下列哪个因素无关？( 4 )

(1)基准物 (2)检测器类型 (3)被测试样 (4)载气流速 25．试指出下述说法中, 哪一种是错误的? ( 3 )

2

、FLD

(1) 根据色谱峰的保留时间可以进行定性分析 (2) 根据色谱峰的面积可以进行定量分析

(3) 色谱图上峰的个数一定等于试样中的组分数 (4) 色谱峰的区域宽度体现了组分在柱中的运动情况 26.以电子积分仪的积分方法计算色谱峰的峰面积，适用于何种类型的色谱峰？ （ 4 ） （1）呈高斯分布的色谱峰 （2）不对称的色谱峰（3）同系物的色谱峰（4）所有的色谱峰 27．用气相色谱法定量分析样品组分时，分离度至少为：（3） （1）0.50 （2）0.75 （3）1.0 （4）1.5 （5）>1.5 28．表示色谱柱的柱效率，可以用（4）：

（1）分配比 （2）分配系数 （3）保留值 （4）有效塔板高度 （5）载气流速

29．在色谱分析中，有下列五种检测器，测定以下样品，你要选用哪一种检测器（写出检测器与被测样品序

号即可）。 （1）热导检测器 （2）氢火焰离子化检测器 （3）电子捕获检测器 （4）碱火焰离子化检测器 （5）火焰光度检测器

编号 被测定样品（1） 从野鸡肉的萃取液中分析痕量含氯农药 （2） 在有机溶剂中测量微量水 （3） 测定工业气体中的苯蒸气 （4） 对含卤素、氮等杂质原子的有机物 （5） 对含硫、磷的物质 答：（1）（3）、（2）（1）、（3）（2）、（4）、（5）

30．使用气相色谱仪热导池检测器时，有几个步骤，下面哪个次序是正确的。（3）

（1）打开桥电流开关（2）打开记录仪开关（3）通载气（4）升柱温及检测器温度（5）启动色谱仪电源开关 ①（1）→（2）→（3）→（4）→（5） ②（2）→（3）→（4）→（5）→（1） ③（3）→（5）→（4）→（1）→（2） ④（5）→（3）→（4）→（1）→（2） ⑤（5）→（4）→（3）→（2）→（1）

31.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是( 1 )

(1)保留值 (2)峰面积 (3)分离度 (4)半峰宽 32在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是 ( 4 ) (1)保留时间 (2)保留体积 (3)半峰宽 (4)峰面积 33. 良好的气-液色谱固定液为 ( 4 )

(1)蒸气压低、稳定性好 (2)化学性质稳定 (3)溶解度大, 对相邻两组分有一定的分离能力 (4) (1)、(2)和(3) 34. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好？ ( 2 ) (1)H2 (2)He (3)Ar (4)N2

35. 试指出下列说法中, 哪一个不正确? 气相色谱法常用的载气是( 3 ) (1) 氢气 (2) 氮气 (3) 氧气 (4) 氦气

3

36. 色谱体系的最小检测量是指恰能产生与噪声相鉴别的信号时 ( 2 ) (1)进入单独一个检测器的最小物质量 (2)进入色谱柱的最小物质量 (3)组分在气相中的最小物质量 (4)组分在液相中的最小物质量 37. 在气-液色谱分析中, 良好的载体为 ( 4 )

(1)粒度适宜、均匀, 表面积大 (2)表面没有吸附中心和催化中心 (3)化学惰性、热稳定性好, 有一定的机械强度 (4) (1)、(2)和(3) 38.热导池检测器是一种 ( 1 )

(1)浓度型检测器 (2)质量型检测器

(3)只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 (4)只对含硫、磷化合物有响应的检测器 39. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适？( 4 ) (1)H2 (2)He (3)Ar (4)N2

二、判断题（正确的打√，错误的打×）

1．气相色谱固定液必须不能与载体、组分发生不可逆的化学反应。（√） 2．溶质的比保留体积受柱长和载气流速的影响。（× ）

3．载气流速对不同类型气相色谱检测器响应值的影响不同。（√） 4．气相色谱检测器灵敏度高并不等于敏感度好。（√）

5．气相色谱中的色散力是非极性分子间唯一的相互作用力。（√） 6．气相色谱法测定中随着进样量的增加，理论塔板数上升。（×）

7．用气相色谱分析同系物时，难分离物质对一般是系列第一对组分。（√） 8．气相色谱分析时，载气在最佳线速下，柱效高，分离速度较慢。（√ ） 9．测定气相色谱法的校正因子时，其测定结果的准确度，受进样量的影响。（×）

10．只要分离度达到要求，应尽可能采用较长的色谱柱 （X ） 11．可以用峰高代替峰面积来进行定量分析 （ √） 12．气相色谱分析时进样时间应控制在1秒以内。（√ ）

三、填空题

1．气相色谱柱的老化温度要高于分析时最高柱温（ ） ℃，并低于（ ）的最高使用温度，老化时，色谱

柱要与（ ）断开。 5—10 固定液 检测器

2．气相色谱法分析非极性组分时应首先选用（ ）固定液，组分基本按（ ）顺序出峰，如为烃和非烃混合

物，同沸点的组分中（ ）的组分先流出色谱柱。 非极性 沸点 极性大

3．气相色谱分析中等极性组分首先选用（ ）固定液，组分基本按（ ）顺序流出色谱柱。中极性 沸点 4．一般说，沸点差别越小、极性越相近的组分其保留值的差别就（ ），而保留值差别最小的一对组分就是

4

（ ）物质对。 越小 难分离

5．气相色谱法所测组分和固定液分子间的氢键力实际上也是一种（ ）力，氢键力在气液色谱中占有（ ）

地位。 定向 重要

6．分配系数也叫（ ），是指在一定温度和压力下，气液两相间达到（ ）时，组分分配在气相中的（ ）

与其分配在液相中的（ ）的比值。 平衡常数 平衡 平均浓度 平均浓度

7．分配系数只随（ ）、（ ）变化，与柱中两相（ ）无关。 柱温 柱压 体积

8．分配比是指在一定温度和压力下，组分在（ ）间达到平衡时，分配在液相中的（ ）与分配在气相中的

（ ）之比值。 气液 重量 重量

9．气相色谱分析中，把纯载气通过检测器时，给出信号的不稳定程度称为（ ） 。 噪音

10．顶空气体分析法依据（ ）原理，通过分析气体样来测定（ ）中组分的方法。 相平衡 平衡液相 11．气相色谱分析用归一化法定量的条件是（ ） 都要流出色谱柱，且在所用检测器上都能（ ）。 样品

中所有组分 产生信号

12．气相色谱分析内标法定量要选择一个适宜的（ ），并要与其它组分（ ）。 内标物 完全分离 13．气相色谱分析用内标法定量时，内标峰与（ ）要靠近，内标物的量也要接近（ ）的含量。

被测峰 被测组分

14．气相色谱法分析误差产生原因主要有（ ）等方面。

取样进样技术、样品吸附分解、检测器性能、仪器的稳定性、数据处理与记录。

15．666、DDT气相色谱分析通常用（ ）净化萃取液，测定时一般用（ ）检测器。 硫酸 电子捕获 16.气相色谱仪由（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）五部分组成。载气系统、进样系统、分离系统、

检测系统和记录系统

17．色谱分析选择固定相时根据“相似相溶原理”，若被分离的组分为非极性物质，则应选用（ ），对能

形成氢键的物质，一般选用（ ）。非极性固定液 极性（或氢键型）固定液。 18．在气相色谱法中，（ ）实际上反映了组分与固定相的相互作用。调整保留值 19.柱温提高虽有利于提高柱效能, 但严重地使柱的_______变差,致使柱的________下降。 20.1956年范德姆特提出______________理论方程。其方程简式表示为________________。

四、计 算 题

1．假设两个组分的相对保留值r21＝1.05（∝），要在一根色谱柱上得到完全分离（即R＝1.5）。（1）需要的有效塔 板数为多少？（2）设柱的有效塔板高度H有效＝0.2毫米，所需的柱长为多少？

答：（1）n=756 参看 公式5-5 Ｒ＝ｎ0.5.0.25(r21-1)/ r21 （2）参看 公式5-6 L=0.15m 2．两物质A和B在30cm长的色谱柱上的保留时间分别为16.4和17.63min，有一不与固定相作用的物质，

5

其在此柱上的保留时间为1.30 min。物质A和B的峰底宽分别为1.11和1.21min。试问： （1）柱分辨率R；（2）柱有效理论塔板数（3）若要求R达到1.5，则柱长至少应为多少？ 答：（1).R=1.06 参看 公式5-1 (2）n=3445 参看 公式5-2

（3）H=0.6m 先计算rBA,再参看 公式5-2，公式5-5

3．已知某色谱峰保留时间tR为220秒，溶剂峰保留时间tM为14秒，色谱峰半峰宽y1/2为2毫米，记录纸走纸速度为10毫米/分，色谱柱长2米，求此色谱柱总有效塔板数ηeff？ 解：（1）先将半峰宽换算成时间（秒） y1/2= 2×60 /10=12秒

（2）已知：参看 公式5-2 ηeff=（tR - tM）2×5.54÷（ y1/2）2=1633 答：色谱柱总有效塔板数为1633。

4．分析某废水中有机组分，取水样500ml以有机溶剂分次萃取，最后定容至25.00ml供色谱分析用。今进样5μl测得峰高为75.0mm，标准液峰高69.0 mm，标准液浓度20mg/L，试求水样中被测组分的含量mg/L。 解：已知试样峰高hi为75.0mm，标准液峰hs为69.0mm，标准液浓度Cs为20mg/L，水样富集倍数=500/25=20，则 C= 75.0 ÷69.0 ×20÷20=1.09mg/L 答：水样中被测组分为1.09mg/L。

5.在5%DNP柱上，分离苯系物，测得苯、甲苯的保留值时间为2.5和5.5min，死时间为1min，问：（1）甲苯停留在固定相中的时间是苯的几倍？（2）甲苯的分配系数是苯的几倍？ 答：解： （1）tR1甲苯/ tR1苯=（5.5-1）/（2.5-1）=4.5/1.5=3（倍） （2）K甲苯/K苯= tR1甲苯/ tR1苯=4.5/1.5=3（倍）

6.已知某色谱柱的理论塔板数为3600，组分A与B在该柱上的保留时间为27mm和30mm，求两峰的底宽和分离度。参看 公式5-2,参看 公式5-3

答: 解：∵n=16（tR/Y）2 ∴ Y=tR/（n/16）1/2

Y1=27/（3600/16）=27/15=1.8（mm） Y2=30/（3600/16）=30/15=2.0（mm） Rs=2（tR2-tR1）/（Y1+Y2）=2（30-27）/（1.8+2.0）=1.6

7. 根据下列实验结果求试样中各组分的质量分数，试样中只含下列四组分： 乙苯 对二甲苯 间二甲苯 邻二甲苯 色谱峰面积 120 75 140 105 相对重量校正因子 0.97 1.00 0.96 0.98 [答] 乙 苯 对二甲苯 间二甲苯 邻二甲苯

fi ’Ai 116.4 75 134.4 102.5 ∑fi ’Ai 428.7 质量分数 0.25 0.17 0.31 0.24

6

1/2

1/2

五、简答题

1.气相色谱分析的保留值是何含义？何谓气相色谱的相对保留值？

答：表示溶质通过色谱柱时被固定相保留在柱内的程度。是任一组分与标准物质校正保留值之比。 2.气相色谱常用的定性方法有哪些？

答：（1）用已知保留值定性；（2）根据不同柱温下的保留值定性；

（3）根据同系物保留值的规律关系定性；（4）双柱、多柱定性。 3.气相色谱常用的定量方法有哪些？

答：（1）外标法；（2）内标法；（3）叠加法；（4）归一化法。

4.色谱定性分析的依据是什么？在色谱定量分析中为什么要用定量校正因子？常用的色谱定量分析方法有哪些？

答：在一定色谱条件下保留值是特征的，这就是色谱定性的依据。

当两个质量相同的不同组分在相同条件下使用同一个检测器进行测定时，所得的峰面积却常不相同。因此，不能直接利用峰面积计算物质的含量。为了使峰面积能真实地反映出物质的质量，就要对峰面积进行校正，即要用定量校正因子。 常用的色谱定量方法有：归一化法、内标法、外标法。 5.确定色谱柱分离性能好坏的指标是什么？ 答：柱效能、选择性和分离度。

6.举出气相色谱两种浓度型检测器名称及其英文缩写。举出气相色谱两种质量型检测器名称及其英文缩写。 答：浓度型检测器：热导检测器TCD；电子捕获检测器ECD。质量型检测器:氢火焰检测器FID；火焰光度检测器FPD。

7.评价气相色谱检测器性能的主要指标有哪些？

答：（1）灵敏度；（2）检测度；（3）线性范围；（4）选择性。

8.分别说明硅藻土载体Chromosorb W AW DMCS中“W”、“AW”、“DMCS”的含义？ 答：W—白色；AW—酸洗；DMCS—二甲基二氯硅烷处理。 9.对气相色谱固定液有哪些基本要求？

答：（1）蒸气压低；（2）化学稳定性好；（3）溶解度大、选择性高；（4）粘度、凝固点低。 10.制备色谱填充柱时，应注意哪些问题？

答：（1）选用合适的溶剂；（2）要使固定液均匀地涂在载体表面；（3）避免载体颗粒破碎；（4）填充要均匀密实。

11.气相色谱分析，柱温的选择主要考虑哪些因素？

答：（1）被测组分的沸点；（2）固定液的最高使用温度；（3）检测器灵敏度； （4）柱效。

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12.为了检验气相色谱仪的整个流路是否漏气，比较简单而快速的方法是什么？

检查气相色谱仪漏气的简单快速方法是用手指头堵死气路的出口处, 观察转子流量计的浮子是否较快下降到其底部, 若不是, 则表示气路系统漏气.

六、论述题

1.试述气相色谱的分析流程。

操作时使用气相色谱仪，被分析样品（气体或液体气化后的蒸气）在流速保持一定的惰性气体（称为载气或流动相）的带动下进入填充有固定相当色谱柱，在色谱柱中样品被分离城一个个单一组分，并以一定的先后次序从色谱柱流出，进入监测器，转变成电信号，再经过放大，由记录仪记录下来，在记录纸上得到一组曲线图（称为色谱峰），根据色谱峰道峰高或峰面积就可定量样品中各组分的含量。这就是气相色谱法的简单分析流程。

2.试述气相色谱仪的组成及作用

（1）载气系统:包括气源、气体净化、气体流速控制和测量

（2）进样系统：包括进样器、汽化室（将液体样品瞬间汽化为蒸气） （3）分离系统：包括恒温控制装置（将多组分样品分离为单个） （4）检测系统：包括检测器，控温装置

（5）记录系统：包括放大器、记录仪，或数据处理装置、工作站这五大系统的详细说明如下：（气路系统、进样系统、分离系统、控温系统以及检测和记录系统）

（1）气路系统

气相色谱仪具有一个让载气连续运行、管路密闭的气路系统。通过该系统，可以获得纯净的、流速稳定的载气。它的气密性、载气流速的稳定性以及测量流量的准确性，对色谱结果均有很大的影响，因此必须注意控制。

常用的载气有氮气和氢气，也有用氦气、氩气和空气。载气的净化，需经过装有活性炭或分子筛的净化器，以除去载气中的水、氧等不利的杂质。流速的调节和稳定是通过减压阀、稳压阀和针形阀串联使用后达到。一般载气的变化程度<1%。

（2）进样系统

进样系统包括进样器和气化室两部分。进样系统的作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱之前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中。进样的大小，进样时间的长短，试样的气化速度等都会影响色谱的分离效果和分析结果的准确性和重现性。 （A）进样器

液体样品的进样一般采用微量注射器。

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气体样品的进样常用色谱仪本身配置的推拉式六通阀或旋转式六通阀定量进样。 （B）气化室

为了让样品在气化室中瞬间气化而不分解，因此要求气化室热容量大，无催化效应。为了尽量减少柱前谱峰变宽，气化室的死体积应尽可能小。 （3）分离系统

分离系统由色谱柱组成。

色谱柱主要有两类：填充柱和毛细管柱。

（A）填充柱由不锈钢或玻璃材料制成，内装固定相，一般内径为2 ～ 4mm，长1 ～ 3 m。填充柱的形状有U型和螺旋型二种。

（B）毛细管柱又叫空心柱，分为涂壁、多孔层和涂载体空心柱。空心毛细管柱材质为玻璃或石英。内径一般为0.2～ 0.5mm，长度30 ～300m，呈螺旋型。

色谱柱的分离效果除与柱长、柱径和柱形有关外，还与所选用的固定相和柱填料的制备技术以及操作条件等许多因素有关。 （4） 控制温度系统

温度直接影响色谱柱的选择分离、检测器的灵敏度和稳定性。控制温度主要制对色谱柱炉、气化室、检测室的温度控制。色谱柱的温度控制方式有恒温和程序升温二种。

对于沸点范围很宽的混合物，一般采用程序升温法进行。程序升温指在一个分析周期内柱温随时间由低温向高温作线性或非线性变化，以达到用最短时间获得最佳分离的目的。 （5）检测和放大记录系统 （A）检测系统

根据检测原理的差别，气相色谱检测器可分为浓度型和质量型两类。

浓度型检测器测量的是载气中组分浓度的瞬间变化，即检测器的响应值正比于组分的浓度。如热导检测器（TCD）、电子捕获检测器（ECD）。质量型检测器测量的是载气中所携带的样品进入检测器的速度变化，即检测器的响应信号正比于单位时间内组分进入检测器的质量。如氢焰离子化检测器（FID）和火焰光度检测器（FPD）。

（B）记录系统：记录系统是一种能自动记录由检测器输出的电信号的装置。 3.在气相色谱分析中为了测定下面组分，宜选用哪种检测器?

(1)蔬菜中含氯农药残留量；(2)测定有机溶剂中微量水；(3)痕量苯和二甲苯的异构体。

答： (1)蔬菜中台氯农药残留量选用电子捕获检测器，因为根据检测机理电子捕获检测器对含有电负性化合物有高的灵敏度。残留含氯农药是台有电负性化合物，选用电子捕获检测器检测。(2)有机溶剂中的微量水选用热导池检测器检测，因为热导池检测器是通用型检测器，只要有导热能力的组分均可测定，故可测定微量

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水。而气相色谱其他几种检则器如氢焰、电子捕获、火焰光度检测器根据检测机理均不能检测水。(3)痕量苯和二甲苯的异构体可用氢火焰离子化检测器，因为氢火焰离子化检测器对含C、H元素的有机化合物有高的响应信号，特别适合。

4. 在一根色谱柱上，欲将含 A、B、C、D、E 五个组分的混合试样分离。查得各组分

的分配系数大小如: KB> KA> KC> KD,KE=KA,试定性地画出它们的色谱流出曲线图，并说明其理由？ [答] 色谱流出曲线如下:

理由：K = cs/cM， K 大表示 cs大，而 t∝K 组分按K的大小次序流出。 5.简述气相色谱仪的分离原理。气相色谱仪一般由哪几部分组成？各有什么作用？

答：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。 气相色谱仪由气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统。

气相色谱仪具有一个让载气连续运行 管路密闭的气路系统，进样系统包括进样装置和气化室，其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中。分离系统完成物质的分离；温控系统主要控制汽化室、色谱柱和检测器恒温箱的温度。检测系统由检测器、放大器和记录仪三部分。 6.对担体和固定液的要求分别是什么？如何选择固定液？ 答:对担体的要求：

(1)表面化学惰性,即表面没有吸附性或吸附性很弱,更不能与被测物质起化学反应。 (2)多孔性,即表面积大,使固定液与试样的接触面积较大。 (3)热稳定性高,有一定的机械强度,不易破碎。

(4)对担体粒度的要求,要均匀、细小，从而有利于提高柱效。但粒度过小，会使柱压降低，对操作不利。一般选择40-60目，60-80目及80-100目等。 对固定液的要求:

(1)挥发性小,在操作条件下有较低的蒸气压,以避免流失。

(2)热稳定性好,在操作条件下不发生分解,同时在操作温度下为液体。

(3)对试样各组分有适当的溶解能力,否则,样品容易被载气带走而起不到分配作用。 (4)具有较高的选择性,即对沸点相同或相近的不同物质有尽可能高的分离能力。

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(5)化学稳定性好,不与被测物质起化学反应。担体的表面积越大,固定液的含量可以越高。 固定液选择的原则大致如下。

⑴对非极性混合物一般选择非极性固定液，组分和固定液分子间的作用力主要是色散力。各组分按沸点顺序出峰，如果非极性混合物中含有极性组分，测沸点相近的极性组分先流出。

⑵对中等极性混合物一般选择中等极性固定液，这时组分和固定液分子间的作用力主要是色散力和诱导力。若诱导力很小，则组分基本上按沸点顺序出峰。但在分离沸点相近的非极性和可极化组分的混合物时，则诱导力起主要作用。对强极性组分一般选择强极性固定液，这时组分和固定液分子间的作用力主要是定向力。极性越大，作用力越大，各组分按极性顺序出峰，即极性小的先流出。如果极性组分中含有非极性组分，则非极性组分最先流出。

⑶对易形成氢键的组分应选用氢键型固定液或极性固定液，如腈醚、多元醇等，此时组分按其与固定液分子间形成氢键能力的大小顺序出峰，不易形成氢键的先流出，易形成氢键的后流出。 7.试比较红色担体和白色担体的性能。

答：红色担体：孔径较小，表孔密集，比表面积较大，机械强度好。适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活性吸附中心点。

白色担体：煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。颗 粒疏松，孔径较大。比表面积较小，机械强度较差。但吸附性显著减小，适宜分离极性组分的试样。

8.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？

答：原理：由于不同气态物质所具有的热传导系数不同，当它们到达处于恒温下的热敏元件（如Pt, Au, W, 半导体）时，其电阻将发生变化，将引起的电阻变化通过某种方式转化为可以记录的电压信号，从而实现其检测功能。

影响TCD灵敏度的因素：

(1)桥电流i：随着桥电流i增加,热敏元件温度增加，元件与池体间温差也增加，气体热传导增加，灵敏度增加。但i过大，热敏元件寿命下降。电流通常选择在100～200 mA之间(N2作载气，100～150 mA；H2作载气，150～200 mA)。

(2)池体温度：池体温度低，与热敏元件间温差大，灵敏度提高。但温度过低， 可使试样凝结于检测器中。通常池体温度应高于柱温。

(3)载气种类：载气与试样的热导系数相差越大，则灵敏度越高。通常选择热导 系数大的H2 和Ar 作载气。

(4)热敏元件阻值：阻值高、电阻温度系数大的热敏元件，其灵敏度高。

9.一甲胺、二甲胺和三甲胺的沸点分别为-6.7℃、7.4℃、3.5℃，试推测它们的混合物在阿皮松L柱上和三

11

乙醇胺柱上各组分的流出顺序。

答：混合物在阿皮松L柱上各组分按沸点由低到高的顺序流出一甲胺、三甲胺、二甲胺。 混合物在三乙醇胺柱上各组分依形成氢键的难易程度出峰，三甲胺、二甲胺、一甲胺。

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高效液相色谱部分法

一、选择题

1.在液相色谱法中，提高柱效最有效的途径是（D ）

A提高柱温 B、降低板高 C、降低流动相流速 D、减小填料粒度 2.在液相色谱中，为了改变柱子的选择性，可以进下列那种操作（ ） A.改变固定液的种类 B.改变载气和固定液的种类 C.改变色谱柱温 D. 改变固定液的种类和色谱柱温 3.在液相色谱中，范第姆特方程中的哪一项对柱效的影响可以忽略（ ） A.涡流扩散项 B.分子扩散项

C.流动区域的流动相传质阻力 D.停滞区域的流动相传质阻力 二、问答题

1.在高效液相色谱中， 为什么要对流动相脱气?

1.答：脱气就是驱除溶解在溶剂中的气体。（1）脱气是为了防止流动相从高压柱内流出时， 释放出气泡。这些气泡进入检测器后会使噪声剧增，甚至不能正常检测。（2）溶解氧 会与某些流动相与固定相作用，破坏它们的正常功能。对水及极性溶剂的脱气尤为重 要，因为氧在其中的溶解度较大。

2.何谓梯度洗脱，适用与哪些样品的分析？与程序升温有什么不同？

2. 答：梯度洗脱就是在分离过程中，让流动相的组成、极性、PH值等按一定程序连续变化。使样品中各组分能在最佳的K下出峰。使保留时间短、拥挤不堪、甚至重叠的组分，保留时间过长而峰形扁平的组分获得很好的分离，特别适合样品中组分的K值范围很宽的复杂样品的分析。

梯度洗脱十分类似气相色谱的程序升温，两者的目的相同。不同的是程序升温是通过程序改变柱温，而液相色谱是通过改变流动相组成、极性、PH值来达到改变K的目的。

3.从分离原理、仪器构造及应用范围上简要比较气相色谱及液相色谱的异同点。 答：二者都是根据样品组分与流动相和固定相相互作用力的差别进行分离的。

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。

二者均具分离能力高、灵敏度高、分析速度快，操作方便等优点，但沸点太高的物质或热稳定性差的物质难

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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。

4.高压输液泵应具备什么性能？

答流量稳定；输出压力高；流量范围宽；耐酸、碱和缓冲液腐蚀；压力变动小，更换溶剂方便，空间小，易于清洗和更换溶剂并具有剃度淋洗功能等。 5.什么叫梯度洗脱？

答：梯度洗脱是在分离过程中通过逐渐改变流动相的组成增加洗脱能力的一种方法。通过梯度装置将两种或三种、四种溶剂按一定比例混合进行二元或三元、四元梯度洗脱。梯度洗脱一般采用低压梯度，低压梯度采用低压混合设计，只需一个高压泵。在常压下，将两种或两种以上溶剂按一定比例混合后，再由高压泵输 出，梯度改变可呈线性、指数型或阶梯型。

6.在液相色谱中，提高柱效的途径有哪些？其中最有效的途径是什么？ 解:液相色谱中提高柱效的途径主要有: ⑴提高柱内填料装填的均匀性;

⑵改进固定相：减小粒度; 选择薄壳形担体; 选用低粘度的流动相; 适当提高柱 温。其中,减小粒度是最有效的途径.

7.什么是化学键合固定相？它的突出优点是什么？

答：化学键合相是通过化学反应将有机分子键合在载体表面所形成的柱填充剂。这种固定相的分离机理既不是单一的吸附作用，也不是单一的液液分配机理。一般认为吸附和分配两种机理兼有，键合相的表面覆盖度大小决定何种机理起主导

作用。对多数键合相来说，以分配机理为主。 化学键合色谱具有下列优点：

(1)适用于分离几乎所有类型的化合物。一方面通过控制化学键合反应，可以把不同的有机基团键合到硅胶表面上，从而大大提高了分离的选择性；另一方面可以通过改变流动相的组成合乎种类来有效地分离非极性、极性和离子型化合物。

(2)由于键合到载体上的基团不易被剪切而流失，这不仅解决了由于固定液流失所带来的困扰，还特别适合于梯度洗脱，为复杂体系的分离创造了条件。

(3)键合固定相对不太强的酸及各种极性的溶剂都有很好的化学稳定性和热稳定性。 (4)固定相柱效高，使用寿命长，分析重现性好。

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原子吸收练习题

选择题

1.下列哪种原子荧光是反斯托克斯荧光？( ) 吸收长，发射短

(1) 铬原子吸收 359.35nm，发射 357.87n (2) 铅原子吸收 283.31nm，发射 283.31nm (3) 铅原子吸收 283.31nm，发射 405.78nm (4) 铊原子吸收 377.55nm，发射 535.05nm

2.在原子吸收分析中, 已知由于火焰发射背景信号很高, 因而采取了下面一些措施,指出哪种措施是不适当的 ( )(1)减小光谱通带 (2)改变燃烧器高度 (3)加入有机试剂 (4)使用高功率的光源 3. 在原子吸收分析中, 下列哪种火焰组成的温度最高？ ( ) (1)空气-乙炔 (2)空气-煤气 (3)笑气-乙炔 (4)氧气-氢气 4.欲分析165～360nm的波谱区的原子吸收光谱, 应选用的光源为 ( ) (1)钨灯 (2)能斯特灯 (3)空心阴极灯 (4)氘灯

5.某台原子吸收分光光度计，其线色散率为每纳米 1.0 mm，用它测定某种金属离子，已知该离子的灵敏线为 403.3nm，附近还有一条 403.5nm 的谱线，为了不干扰该金属离子的测定，仪器的狭缝宽度达：( ) (1) < 0.5mm (2) < 0.2mm (3) < 1mm (4) < 5mm 6.可以概述原子吸收光谱和原子荧光光谱在产生原理上的共同点是 ( )

(1)辐射能与气态基态原子外层电子的相互作用 (2)辐射能与气态原子外层电子产生的辐射 (3)辐射能与原子内层电子产生的跃迁 (4)电、 热能使气态原子外层电子产生的跃迁 7.由原子无规则的热运动所产生的谱线变宽称为( )

(1) 自然变度 (2) 斯塔克变宽 (3) 劳伦茨变宽 (4) 多普勒变宽 8.原子吸收分光光度计中常用的检测器是 ( )

(1) 光电池 (2) 光电管 (3) 光电倍增管 (4) 感光板 9.在原子吸收分析中, 通常分析线是共振线, 因为一般共振线灵敏度高, 如Hg的共

振线185.0 nm比Hg的共振线253.7 nm的灵敏度大50倍, 但实际在测汞时总是使用253.7nm 作分析线, 其原因是 ( )

(1)汞蒸气有毒不能使用185.0nm (2)汞蒸气浓度太大不必使用灵敏度高的共振线 (3)Hg185.0 nm线被大气和火焰气体强烈吸收 (4)汞空心阴极灯发射的185.0 nm线的强度太弱 10.在原子吸收分析中，如灯中有连续背景发射，宜采用( )

(1) 减小狭缝 (2) 用纯度较高的单元素灯 (3) 另选测定波长 (4) 用化学方法分离 11在原子吸收分析法中, 被测定元素的灵敏度、准确度在很大程度上取决于( ) (1) 空心阴极灯 (2) 火焰 (3) 原子化系统 (4) 分光系统

15

12.在原子吸收分析中, 当溶液的提升速度较低时, 一般在溶液中混入表面张力小、密度小的有机溶剂, 其目的是 ( ) (1)使火焰容易燃烧 (2)提高雾化效率 (3)增加溶液粘度 (4)增加溶液提升量 13.原子荧光法与原子吸收法受温度的影响比火焰发射小得多, 因此原子荧光分析要克服的主要困难是 ( ) (1)光源的影响 (2)检测器灵敏度低 (3)发射光的影响 (4)单色器的分辨率低

14. 已知： h=6.63×10-34 J?s，则波长为 0.01nm 的光子能量为 ( ) （已知1eV=1.60×10－19J, h=6.63×10

－34

J·s, c=3.00×10cm·s） (1) 12.4 eV (2) 124 eV (3) 12.4×10eV (4) 0.124 eV

10-15

15. 共振荧光的波长比( C )

A．激发光的波长长 B、激发光的波长短 C、和激发光波长相等 D、以上三种情况都有可能 16. 荧光所用吸收池是四面透光,目的是（ C ）

A.为了方便 B.防止位置放错 C.和荧光平行方向测荧光 D和荧光垂直方向测荧光

1. (1) 2. (3) 3. (3) 4. (3) 5. (2) 6. (1) 7 (4) 8. (3) 9. (3) 10. (2) 11. (3) 12. (2) 13. (4) 14. (3) 15. C 16. C 二、填空题

1. 在原子吸收光谱中, 谱线变宽的基本因素是 (1)___________________ (2)____________________ (3)_________________ _(4)__________________ (5)_______________________________________

2.双光束原子吸收分光光度计由于两光束是由_______ 光源发出, 并且使用________器, 因此可消除_____________的影响, 但不能消除 ________________________的影响。

3. 原子吸收分光光度计带有氘灯校正装置时, 由于空心阴极灯发射________辐射,因此_________ 吸收和__________吸收均不能忽略; 而氘灯则是发射________光谱,所以_________吸收可以忽略。

4影响谱线半宽度的诸因素中，对于温度在 1000～3000K, 外界气体压力约为101325Pa 时，吸收线轮廓主要受 __________________ 和 _________________ 变宽的影响。其变宽的数量级为 _________ 。

5.电热原子化法的具体做法是 _____________________________。该方法的特点是___________________, _____________________,____________________, _________________________。 1.自然宽度 多普勒变宽 压力变宽 场致变宽 自吸变宽 2 同一 切光 光源不稳 原子化器干扰 3..锐线 原子 背景 连续 原子

4.多普勒（热变宽）；劳伦茨（压力或碰撞）；0.00x nm。

5.将固定体积的试样注入通惰性气体保护下的石墨管中,经热处理后试样迅速地原 子化得到峰形的吸收信号.

特点: 绝对灵敏度高；试样可直接在原子化器中进行处理；试样用量少；可直接进行固体粉末分析

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三、计算题

1 钠原子核外电子的3p和3s轨道的能级差为2.017eV，计算当3s电子被激发到3p轨道

时，所吸收的电磁辐射的波长（nm）。（已知1eV=1.60×10－19J, h=6.63×10－34J·s, c=3.00×1010cm·s-1）。 1.解：?=hc/E=(6.63×10J·s×3.00×10cm·s×10nm·cm)/(2.107eV×1.60×10J/eV)=590nm 2. 平行称取两份0.500g金矿试样, 经适当溶解后, 向其中的一份试样加入1mL浓度为5.00?g/mL的金标准溶液, 然后向每份试样都加入5.00mL氢溴酸溶液, 并加入5mL甲基异丁酮,由于金与溴离子形成络合物而被萃取到有机相中。用原子吸收法分别测得吸光度为0.37和0.22。求试样中金的含量(?g/g)。 2.未加标准液时 Ax＝0.22

加标准液时 Ax+s＝0.37 ρs＝1×5.0／5＝1.0（?ｇ／ｍＬ） 由计算公式 ρx＝Ax×ρs／（Ax+s－Ax）

＝0.22×1.0／（0.37－0.22）＝1.47（?ｇ／ｍＬ） 金含量: 1.47×5／0.5＝14.7（?ｇ／ｇ）

3.用原子吸收光谱法测定试液中的Pb，准确移取50mL试液2份，用铅空心阴极灯在波长

283.3nm处，测得一份试液的吸光度为0.325，在另一份试液中加入浓度为50.0mg/L铅标准溶液300?L ，测得吸光度为0.670。计算试液中铅的质量浓度（g/L）为多少？ 3. 0.325=Kρx

0.670=K{(ρx ×50+50×0.300)/(50+0.300)} 解出方程得ρx=0.279mg/L或

ρx=Ax/(A-Ax)×ρs=0.325/(0.670-0.325)×(50.0×0.3)/50.3=0.281mg/L 四、问答题

1.原子吸收分光光度法为什么是基于对共振线的吸收？

1.[答]共振线为原子基态向第一激发态跃迁而产生的，在原子吸收条件下温度约为 2000℃-3000℃ 之间，由玻耳兹曼分布可知在此温度下原子绝大多数处于基态，基态原子吸收共振线。

2.火焰原子化法测定某物质中的 Ca 时(1) 选择什么火焰？(2) 为了防止电离干扰采取什么办法？(3) 为了消除 PO43-的干扰采取什么办法？

2. (1) C2H2- 空气(富燃) (也可 C2H2- N2O ) (2) 加入消电离剂(即比 Ca 电离电位低的金属盐类例如 KCl) (3) 加入释放剂 Sr 或 La 等。加入保护剂如EDTA、 8-羟基喹啉等 3.为何原子吸收分光光度计的石墨炉原子化器较火焰原子化器有更高的灵敏度?

3. 因为火焰原子化器有下列缺点：（1）火焰原子化器雾化效率低（10％左右）；（2）雾化的气溶胶被大量载气稀释；（3）基态原子蒸气在光程中滞留时间短。

17

-34

10

-1

7

-1

-19

石墨炉原子化器有下列优点：（1）不存在雾化与稀释问题；（2）基态原子蒸气在石墨炉中的滞留时间长，相对浓度大（原子化时停气）。

4.原子吸收光谱法中的火焰按燃气与助燃气之比可分为哪几类？各适用于什么范围？

答：火焰由燃气和助燃气按一定比例混合后燃烧而成，火焰的温度与燃气和助燃气的种类和配比有关。按助燃比可将火焰分为三类：即化学计量火焰、贫燃火焰 和富燃火焰。

（1）化学计量火焰：指的是燃气和助燃气之比基本符合化学计量而构成的火焰。温度高、稳定、噪声小、背景低，是普遍使用的一种火焰。

（2）富燃火焰：指的是燃气和助燃气之比大于化学计量而构成的火焰。火焰呈黄色，温度稍低，含有未完全燃烧的燃气，背景值高，适用于易形成难离解氧化物的元素的原子化。

（3）贫燃火焰：指的是燃气和助燃气之比小于化学计量而构成的火焰。这种火焰氧化性强，燃烧充分、温度高、稳定性低，适用于易电离难氧化元素的测定。

5.原子吸收中有哪些干扰因素？消除干扰因素的方法有哪些？

答：原子吸收光谱法的主要干扰有物理干扰、化学干扰、电离干扰、光谱干扰等。 （1）物理干扰

物理干扰是指试液与标准溶液 物理性质有差异而产生的干扰。如粘度、表面张力或溶液的密度等的变化，影响样品的雾化和气溶胶到达火焰传送等引起原子吸收强度的变化而引起的干扰。 消除办法：配制与被测试样组成相近的标准溶液或采用标准加入法。 （2）化学干扰：

化学干扰是由于被测元素原子与共存组份发生化学反应生成稳定的化合物，影响被测元素的原子化，而引起的干扰。

消除化学干扰的方法：A、选择合适的原子化方法 B、加入释放剂 C、加入保护剂 （3）电离干扰

在高温条件下，原子会电离，使基态原子数减少，吸光度下降，这种干扰称为电离干扰。

消除电离干扰的方法是加入过量的消电离剂。消电离剂是比被测元素电离电位低的元素，相同条件下消电离剂首先电离，产生大量的电子，抑制被测元素的电离。 （4）光谱干扰

光谱干扰是指与光谱发射和吸收有关的效应。主要包括谱线干扰和背景吸收两大类。

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红外吸收光谱法

一、选择题

1.在含羰基的分子中，增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带( )

(1) 向高波数方向移动 (2) 向低波数方向移动 (3) 不移动 (4) 稍有振动 2. 红外吸收光谱的产生是由于( )

(1) 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁 (2) 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁 (3) 分子振动-转动能级的跃迁 (4) 分子外层电子的能级跃迁 3. 色散型红外分光光度计检测器多用( )

(1) 电子倍增器 (2) 光电倍增管 (3) 高真空热电偶 (4) 无线电线圈 4.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( )

(1) 玻璃 (2) 石英 (3) 卤化物晶体 (4) 有机玻璃 5.一个含氧化合物的红外光谱图在3600～3200cm-1有吸收峰, 下列化合物最可能 的是 ( )

(1) CH3－CHO (2) CH3－CO-CH3 (3) CH3－CHOH-CH3 (4) CH3－O-CH2-CH3 6. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为( )(1) 0 (2) 1 (3) 2 (4) 3 7. 下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是( )

(1)凡极性分子的各种振动都是红外活性的, 非极性分子的各种振动都不是红外活性的 (2) 极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的

(3) 分子的偶极矩在振动时周期地变化, 即为红外活性振动

(4) 分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化, 必为红外活性振动, 反之则不是 8. 红外光谱法, 试样状态可以是 ( )

(1) 气体状态 (2) 固体状态 (3) 固体, 液体状态 (4) 气体, 液体, 固体状态都可以 9.用红外吸收光谱法测定有机物结构时, 试样应该是 ( )

(1) 单质 (2) 纯物质 (3) 混合物 (4) 任何试样 10 以下四种气体不吸收红外光的是 ( )

(1)H2O (2)CO2 (3)HCl (4)N2

1. (2) 2. (3) 3. (3) 4. . (3) 5 (3) 6. (1) 7. (3) 8. (4) 9. (2) 10 (4) 二、填空题

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1. 用488.0nm波长的激光照射一化合物, 观察到529.4nm和452.7nm的一对拉曼线. 前者是__________线, 强度较_____; 后者是__________线, 强度较______. 计算的拉曼位移是____________cm-1.

2. 在分子的红外光谱实验中, 并非每一种振动都能产生一种红外吸收带, 常常是实际吸收带比预期的要少得多。其原因是(1)_______; (2)________; (3)_______; (4)______。

3.在苯的红外吸收光谱图中(1) 3300～3000cm-1处, 由___________振动引起的吸收峰(2) 1675～1400cm-1处, 由____________振动引起的吸收峰 (3) 1000～650cm-1处, 由____________振动引起的吸收峰 4.乳化剂OP-10的化学名称为:烷基酚聚氧乙烯醚,

C8H17OCH2CH2OH 化学式: 10

?R谱图中标记峰的归属:a___ __, b__ __, c__ ____, d_ O5.化合物 N的红外光谱图的主要振动吸收带应为:

(1)3500～3100 cm-1处, 有 ___________________ 振动吸收峰 (2)3000～2700 cm-1处, 有 ___________________ 振动吸收峰 (3)1900～1650 cm-1处, 有 ___________________ 振动吸收峰 (4)1475～1300 cm-1处, 有 ___________________ 振动吸收峰 1. Stokes线 高 反Stokes线 低 1600 2. 某些振动方式不产生偶极矩的变化，是非红外活性的； 由于分子的对称性，某些振动方式是简并的； 某些振动频率十分接近，不能被仪器分辨；

某些振动吸收能量太小，信号很弱，不能被仪器检出。 3.Ar-H伸缩 C=C伸缩(苯的骨架) Ar-H弯曲 4.a峰为?OH，b峰为?CH，c峰为?C＝C，d峰为?C－O－C。 5. N-H伸缩 C-H伸缩 C=O伸缩 C-H伸缩 三、问答题

1. 某化合物的红外谱图如下。试推测该化合物是否含有羰基 (C＝O)，苯环及双键 (＝C＝C＝)？为什么？

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___。

答：影响吸收线轮廓的因素有：

（1）自然变宽：无外界因素影响时谱线具有的宽度。

（2）Doppler变宽：它是由于原子在空间做无规则的热运动而引起的变宽。又称热变宽。

（3）压力变宽（Pressure effect）：是由于气体压力的存在引起微粒间的相互作用引起的变宽，又称为碰撞（Collisional broadening）变宽。外加压力越大，浓度越大，变宽越显著。可分为a） Lorentz 变宽：待测原子与其它原子之间的碰撞。变宽在10-3nm。b） Holtzmark 变宽：待测原子之间的碰撞，又称共振变宽；但由于AAS 分析时，待测物浓度很低，该变宽可勿略。

3、原子吸收分析用的火焰按燃气与助燃气的比例不同可分为哪几种类型？并指出各种火焰类型的适用范围。 答：火焰由燃气和助燃气按一定比例混合后燃烧而成，火焰的温度与燃气和助燃气的种类和配比有关。按助燃比可将火焰分为三类：即化学计量火焰、贫燃火焰和富燃火焰。 （1）化学计量火焰

指的是燃气和助燃气之比基本符合化学计量而构成的火焰。温度高、稳定、噪声小、背景低，是普遍使用的一种火焰。 （2）富燃火焰

指的是燃气和助燃气之比大于化学计量而构成的火焰。火焰呈黄色，温度稍低，含有未完全燃烧的燃气，背景值高，适用于易形成难离解氧化物的元素的原子化。 （3）贫燃火焰

指的是燃气和助燃气之比小于化学计量而构成的火焰。这种火焰氧化性强，燃烧充分、温度高、稳定性低，适用于易电离难氧化元素的测定。

4、气相色谱的定性依据是什么？主要有哪些定性方法？

答：气相色定性分析的目的是确定出色谱图中各色谱峰各是什么物质，进而确定试样组成。由于各种物质在

一定的色谱条件下均有确定的保留值，因此保留值可作为一种定性指标。主要的定性方法有： (1) 利用保留值与已知物对照定性：利用保留时间定性和利用峰高增量定性 (2)

5、液相色谱柱有哪些类型，各种色谱柱应具备基本性能是什么？ 答：液相色谱柱按内径不同可分为常规柱、快速柱和微量柱三类。 （1）

常规柱：按用途不同分为分析型和制备型 两种，分析型的内径为2~5mm，填料粒径为5~10μ

m，柱长一般为10~30cm，制备型的内径为40~100mm，填料粒径为10~50μm，柱长一般为50~125cm。

（2）

快速柱：采用3μm的微型填料，仅用3~5cm的柱长，选择性略差，但能显著缩短分析时间

节省溶剂。

（3）

微量色谱柱：内径小于2mm，溶剂消耗量仅为常规分析柱的5%。灵敏度和选择性高。

利用保留值经验规律定性：相对保留值定性和保留指数定性法。

四、计算题

26

1、NO2-在波长355nm处的ε波长302nm处ε

302

355

=23.3L·mol-1·cm-1，ε

-1

2-

355

/ ε

3-

302

=2.5， NO3-在波长355nm处的吸收可忽略，在

=7.24L·mol·cm。今有一含有NO和NO的试液，用1cm的吸收池测得A302=1.010，A355=0.730。

-1

计算试液中NO2-和NO3-的浓度。

解：属于多组分的定量测定，设硝酸根浓度为C1，亚硝酸根浓度为C2，根据吸光值的加和性和郎伯—比尔定律列出方程得：

355nm处总吸收列方程得:

A355=ε1bC1+εbC2 带入数据得：0.73=0+23.3×1×C2 302nm处总吸收列方程得:

1.010=7.24×1×C1+23.3/2.5×1×C2

解方程得硝酸根浓度C1=0.099 mol/L，亚硝酸根浓度C2=0.031 mol/L。

2、 分析某试样时，两个组分的相对保留值r2,1=1.11,柱的有效塔板高度H=1mm,需要多长的色谱柱才能分离完全（R=1.5）。

答：neff=16×R2×[r2,1/(r2,1-1)]2

neff=16×1.52×[1.11/(1.11-1)]2 neff=16×2.25 ×101.8 neff=3665 neff=L/Heff L= neff ×Heff L= 3665 ×1mm L=3665mm

答：需要3665mm的色谱柱才能分离完全

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1.[答]1745 cm-1 有强吸收峰，说明有羰基 ( C = O )

3000 ～ 3100 cm-1，1600 cm-1，1500 cm-1 无吸收，说明不含苯环 3000 ～ 3100 cm-1无吸收，说明不含双键 ( = C = C = )。

OH2.邻硝基苯酚化?为什么? 2. [答]不变化

NO2 在1.0mol/L溶液与0.5mol/L溶液中OH伸缩振动频率发生什么变

邻硝基苯酚在上述两个浓度溶液中都生成了分子内氢键, 分子内氢键不受溶液浓度 的影响.

3. 简单说明下列化合物的红外吸收光谱有何不同?

A. CH3-COO-CO-CH3 B. CH3-COO-CH3 C. CH3-CO-N(CH3)2 3.[答](1) A在1900～1650cm-1有两个C=O伸缩振动吸收峰(振动的偶合) B, C在1900～1650cm-1只有一个C=O伸缩振动吸收峰 (2) B的C=O吸收峰在波数高的位置 C则在波数相对较低的位置

4. 有一经验式为 C3H6O 的液体，其红外光谱图如下，试分析可能是哪种结构的化合物。

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4.[答] (1) 先分析不饱和度, 说明有双键存在 Ω = 1/2 [ 3(4-2) + 6(1-2) + 1(2-2) + 2 ] = 1 (2) 分析特征吸收峰

A. 3650～3100 cm-1 有一宽峰，说明有 O - H 伸缩振动 B. 2900 cm-1 有一强吸收峰说明有饱和 C - H 伸缩振动 C. 1680 cm-1 有一中强峰说明有 C = C 伸缩振动 D. 1450 cm-1 有一大且强吸收峰说明 CH3或 CH2存在 E. 1300～1000 cm-1 有三个峰说明有 C - O 伸缩振动 F. 900 cm-1 左右有峰为 = CH2面外摇摆吸收峰 (3) 据上面分析得出这是 CH2= CH - CH2OH (烯丙醇) (不会是丙烯醇，因为乙烯式醇均不稳定) 5、红外光谱区是如何划分的？

答：红外光谱在可见光区和微波光区之间，其波长范围约0.78～1000μm习惯上将红外光区划分为三个区域。 6、产生红外吸收的两个条件是什么？

答：产生红外吸收的第一个条件是：只有当红外辐射频率等于振动量子数的差值与分子振动频率的乘积时，分子才能吸收红外辐射，产生红外吸收光谱。即 νL ＝ △υ×v。

产生红外吸收的第二个条件是：分子在振动，转动过程中必须有偶极矩的净变化。即偶极矩的变化△μ≠0。 7、分子的振动自由度是如何计算的？ 答：非线性分子的振动自由度＝3N-3-3=3N-6 线性分子的振动自由度＝3N-3-2=3N-5 例如H2O的振动自由度等于 3×3－6＝3 8、影响物质红外光谱中峰位的因素有哪些？

答：（1）诱导效应：若分子中存在吸电子基团的诱导效应常使吸收峰向高波数方向移动。

（2）共轭效应：参与共轭的双键比普通的双键键长大，键力常数减小，其吸收峰向低波数方向移动。 （3）氢键效应：氢键的发生使分子间的化学键力常数减小，使振动频率向低波数移动。

（4）振动偶合效应：指当两个化学键振动的频率相等或相近并具有一个公共原子时，由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的长度发生改变，从而形成强烈的相互作用，这种相互作用的结果使振动频率发生变化，一个向高频移动一个向低频移动。

（5）空间效应：包括环状化合物的张力效应和空间位阻效应。对于环外双键，随着环张力的增大，其振动频率增高。而环内双键的振动频率随环张力的增加而降低。

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（6）外部因素：试样的状态、溶剂的极性和测定条件都会引起基频峰的位移。 9、红外光谱中官能团是如何进行分区的？ 答：（1）、X-H伸缩振动区（4000—2500 cm-1） （2）、三键和累积双键伸缩振动区（ 2500—2000cm-1） （3）、双键的伸缩振动区（ 2000—1500cm-1） （4）、C-H的变形振动区（ 1500—1300cm-1） 10、红外光谱仪的校正包括那些方面？ 答：主要包括：

（1）、波数校正：根据标准峰的位置进行校正

（2）、入射光强的校正：在光路中不放吸收池，以相同的狭缝、噪声水平和记录时间扫描全区，入射光强的轨迹应该是平坦的，吸光值的波动范围应该很小。

（3）、吸收池空白校正：目的是为了消除样品池和空白池厚度不同而带来的误差。方法是在光路中放入盛有纯溶剂的吸收池，在相同条件下进行扫描时，除了出现溶剂本身固有的强吸收峰外应该不出现其它吸收峰。 11、比较紫外线可见光谱与红外光谱的异同？（从产生的途径及过程，譜图形状） 解： 相同点：（1）.都属于分子光谱 （2）.都是由于分子中的能级跃迁产生的。

（3）.利用这两种光谱都能进行定性，定量和结构分析。 不同点：

（1）. 产生机理不同：紫外也称电子光谱。是由于分子中价电子跃迁所产生的，且能级差大△E→大， ν→大;而红外光谱称为振转光谱是振动和转动能级跃迁， 能级差小，△E→小 V→小。

（2）.从研究对象和使用范围上，紫外光谱只能分析不饱和有机化学物。特别是有共轭体系的化合物及少数无机物。红外适用于分析那些分子振动偶极矩变化不为0的所有化合物（包括有机和无机。）

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《工业分析技术》综合练习

一、选择题

1. 原子吸收光谱分析仪的光源是 （ D ）

A．氢灯 B．氘灯 C．钨灯 D．空心阴极灯 2. 原子吸收光谱分析仪中单色器位于 （ B ）

A．空心阴极灯之后 B．原子化器之后 C．原子化器之前 D．空心阴极灯之前 3. 吸光度读数在 范围内，测量较准确。（ B ）

A．0～1 B．0.15～0.7 C．0～0.8 D．0.15～1.5 4. 原子吸收光谱分析中，乙炔是 （ C ）

A.燃气－助燃气 B. 载气 C. 燃气 D. 助燃气

5.某种化合物,其红外光谱3000～2800cm，1450crn，1375cm和720cm等处有主要吸收带，该化合物可能是 （D ）

A．烷烃 B．烯烃 C．炔烃 D．芳烃

6. 下列气体中，不能吸收红外光的是（ D ） A．H2O B．CO2 C．HCI D．N2 7. 原子吸收分析中光源的作用是 （ C ）

A．提供试样蒸发和激发所需的能量 B．在广泛的光谱区域内发射连续光谱

C．发射待测元素基态原子所吸收的特征共振辐射 D．产生紫外线 8. 下列说法错误的是（ D ）

A．r1,2也可以表示选择性，越大，相邻组分分离越好。

B．r1,2表示组分2和阻分1的调整保留体积之比。 C． r1,2只与柱温、固定性质有关。

D． r1,2等与0时，两组分的调整保留时间相等，色谱峰出现重叠。 9. 气相色谱固定相的载体有两类，下列描述不是红色载体的特点是（ B ） A．红色载体是硅藻土类载体的一种。

B．是天然硅藻土在煅烧时加入少量碳酸钠助溶剂而成。 C．机械强度大，孔径小，比表面积大。

D．缺点是表面存在催化活性中心，分析强极性组分时色谱峰易拖尾。 10.气相色谱分离操作条件下列描述错误的是（ D ）

A．当流速较小时，采用相对分子质量较大的载气（氮气、氩气）。 B．进样速度必须尽可能的快，一般要求进样时间应小于1秒钟。

C．进样量多少应以能瞬间气化为准，在线性范围之内。 D．气化室的温度一般比柱温低30～70℃。

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二、填空题

1．紫外—可见分光光度法的局限性是 紫外可见光谱图所显示的结构信息很少，更有个别化合物紫外可见光谱图大致相似，不能完全决定物质的分子结构。

2、原子吸收分析中，常见的背景校正的方法有_氘灯校正_和 _塞曼效应校正_。 3、红外光谱按波数大小分为两个区域，即 官能团区 和 指纹区 。

4、产生红外光谱的必要条件是 ①红外辐射频率等于振动量子数的差值与分子振动频率的乘积；②分子在振动，转动过程中必须有偶极矩的净变化。

5、光栅和棱镜是常见的色散元件，但它们的工作原理不同，其中光栅是利用_光的干涉和衍射 原理制成的，而棱镜是利用_光的折射__原理制成的。

6、原子吸收光谱法的定量分析方法有两种，即_标准曲线法_和 标准加入法 。

7、原子吸收光谱分析法中的干扰可分为_光谱干扰、_物理干扰、化学干扰和_电离干扰_四大类。 8、色谱仪根据流动相的状态可分为气相色谱法、液相色谱法和 超临界色谱法。 按色谱分离原理分类有吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法和空间排助色谱。 9、度量色谱峰区域宽度通常有三种方法：标准偏差σ、半峰宽 和 峰底宽 。

10、气相色谱仪主要由五大系统组成，即气路系统、进样系统、分离系统、温控系统和检测系统。常用的检测器分为：热导检测器、 火焰电离检测器、火焰光度检测器、电子捕获检测器。 11、液相色谱仪的高压输液系统由贮液装置、高压输液泵、过滤器、脱气装置、

压力脉动阻滞器及梯度洗脱装置组成。其固定相分为液固吸附色谱固定相和化学键合固定相，其后者又分为极性键合相、非极性键合相、离子交换键合相、亲和色谱固定相和手性固定相。

三、简答题

1、 简述紫外—可见分光光度计仪器的主要性能指标。 答：紫外可见分光光度计仪器的主要性能指标：

（1）光度的准确度：是指样品在最大吸收波长处吸光度的测量值与真实值间的偏差，该偏差越小，说明仪器的准确度越高。

（2）波长准确度：是指仪器指示器上所指示的波长与实际所输入的波长值之间的符合程度，常用波长误差来表示。

（3）杂散光：是分光光度法测量中的主要误差来源。

（4）分辨率：指仪器对相邻两吸收带可分辨的最小波长的间隔能力。 （5）光谱带宽：是指从单色器射出的单色光最大强度的1/2处的谱带宽度。

（6）基线稳定度与平直度：指仪器在不放置样品时扫描100%T线和0%T线时读数偏离的程度或基线弯曲的程度。

2、影响原子谱线轮廓的因素有哪些？

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