仪器分析期末试题及答案（终极版）

2．气相色谱分析（GC） ............................................................................................................... 2

2.1分配系数与分配比随各参数的改变情况： ..................................................................... 2 2.2让色谱峰变窄的因素： ..................................................................................................... 3 2.3理论塔板数求算公式、最短柱长求算公式、相对保留值 ............................................. 4 2.4分配比及分离度的求算 ..................................................................................................... 6 2.5浓度型检测器灵敏度求算（用流量mL/min、峰面积mV·min、进样量mg ） ........ 6 2.6用速率方程的ABC求最佳流速和最小塔板高度 ........................................................... 7 2.7求未知峰保留指数（用未知峰及两已知峰的调整保留时间） ..................................... 8 2.8知所有组分的峰面积及校正因子，求各组分质量分数 ................................................. 9 2.9知部分组分及内标物的峰面积及响应值，知试样及内标物加入质量，求指定组分的质量分数 ................................................................................................................................. 10 2.10知所有组分的峰高、半峰宽及校正因子，求各组分质量分数 ................................. 11 2.11以某一组分为标准，知各组分的峰高及质量，求各组分的峰高校正因子 ............. 12

2.12气相色谱分析基本原理 ................................................................................................. 12 2.13气相色谱仪基本设备 ..................................................................................................... 12 2.14为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标 ................................................. 13 2.15能否根据理论塔板数来判断分离的可能性 ................................................................. 13 2.16试以塔板高度H做指标，讨论气相色谱操作条件的选择 ........................................ 13 2.17试述―相似相溶‖原理应用于固定液选择的合理性及其存在的问题。 ...................... 13 2.18对担体和固定液的要求分别是什么 ............................................................................. 14

2.19有哪些常用的色谱定量方法?试比较它们的优缺点和使用范围? .............................. 14

2.20习题与答案 ..................................................................................................................... 15 3.高效液相色谱分析（HPLC） ................................................................................................... 17

3.1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? ....................... 17 3.2何谓正相色谱及反相色谱？在应用上有什么特点？ ................................................... 17 3.3何谓化学键合固定相？它有什么突出的优点？ ........................................................... 18 3.4何谓梯度洗提？它与气相色谱中的程序升温有何异同之处？ ................................... 18 3.5高效液相色谱进样技术与气相色谱进样技术有和不同之处？ ................................... 18

3.6习题与答案 ....................................................................................................................... 18 4. 电位分析法 ................................................................................................................................ 21

4.1已知温度下，知装有标准溶液的电池电动势（标准溶液pH值已知），由电动势求电池溶液的pH ........................................................................................................................... 21 4.2标准加入法 ....................................................................................................................... 21 4.3由电极的选择性系数求相对误差 ................................................................................... 22

4.4何谓指示电极及参比电极？试各举例说明其作用 ....................................................... 23 4.5为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性？如何估量这种选择性？ ............... 23 4.6为什么一般来说，电位滴定法的误差比电位测定法小？ ........................................... 23

4.7习题及答案 ....................................................................................................................... 23

1

8.原子吸收光谱分析（AAS） ...................................................................................................... 26

8.1求检出限 ........................................................................................................................... 26 8.2标准加入法 ....................................................................................................................... 26 8.3锐线光源 ........................................................................................................................... 27 8.4原子吸收分析中，若采用火焰原子化法，是否火焰温度愈高，测定灵敏度就愈高？ ................................................................................................................................................ 27 8.5背景吸收和基体效应都与试样的基体有关，试分析它们的不同之处 ....................... 27 8．6应用原子吸收光谱法进行定量分析的依据是什么？进行定量分析有哪些方法？试比较它们的优缺点． ............................................................................................................. 27

8.7练习题及答案 ................................................................................................................... 28 9.紫外吸收光谱分析（UV） ........................................................................................................ 30

9.1何谓助色团及生色团？试举例说明 ............................................................................... 30 9.2在有机化合物的鉴定及结构推测上，紫外吸收光谱所提供的信息具有什么特点 ... 30 9.3紫外及可见分光光度计与可见分光光度计比较，有什么不同之处 ........................... 30

9.4练习题及答案 ................................................................................................................... 30

2．气相色谱分析（GC）

2.1分配系数与分配比随各参数的改变情况：

3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么?

答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的

2

性质有关.

所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变 （2）固定相改变会引起分配系数改变 （3）流动相流速增加不会引起分配系数改变 （4）相比减少不会引起分配系数改变

4.当下列参数改变时: (1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么?

答: k=K/b,而b=VM/VS ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关.

故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小

分配系数K只和组分及两相性质有关，而柱温、柱压会影响性质（如气体组分在两相的溶解度与柱温柱压都有关），而柱长、流速、相比无法影响分配系数；；；分配比（容量因子、容量比）k等于分配系数除以相比，即能影响分配比的参数除了能影响分配系数的参数外，只有相比。（有一道选择题选分配系数与之有关的因素，不选温度和压强）

2.2让色谱峰变窄的因素：

7. 当下述参数改变时: (1)增大分配比,(2) 流动相速度增加, (3)减小相比, (4) 提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么? 答:(1)保留时间延长,峰形变宽 (2)保留时间缩短,峰形变窄 (3)保留时间延长,峰形变宽 (4)保留时间缩短,峰形变窄

课本P22有讨论到柱温的升高与保留时间及峰宽的关系，课本P19在讨论分离度与柱效的关系时提到增加柱长与保留时间及峰宽的关系等。 ,k值增大也对分离有利,但k值太大会延长分离时间

3

2.3理论塔板数求算公式、最短柱长求算公式、相对保留值

21.在一根3m长的色谱柱上，分离一样品，得如下的色谱图及数据：（1）用组分2计算色谱柱的理论塔板数；（2）求调整保留时间t’R1及t ’R2；（3）若需达到分辨率R=1.5，所需的最短柱长为几米？解：（1）从图中可以看出，tR2=17min, Y2=1min,所以；n = 16(-tR2/Y2)2 =16×172 = 4624(2) t’R1= tR1-tM=14-1=13mint’R2=tR2–tM= 17-1 = 16min(3) 相对保留值a = t‘R2/t‘R1=16/13=1.231根据公式：L=16R2[(1.231/(1.231-1)]2 Heff通常对于填充柱，有效塔板高度约为0.1cm, 代入上式，得：L=102.2cm ?1m理论塔板数n=5.54(tR/Y1/2)2=16(tR/Y)2求有效塔板数及有效塔板高度用保留时间

另外一道求理论塔板数的题

4

20.在一根2 m长的色谱柱上,分析一个混合物,得到以下数据:苯、甲苯、及乙苯的保留时间分别为1‘20―, 2?2‖及3‘1―；半峰宽为0.211cm, 0.291cm, 0.409cm，已知记录纸速为1200mm.h-1, 求色谱柱对每种组分的理论塔板数及塔板高度。解：三种组分保留值用记录纸上的距离表示时为：苯：（1+20/60）×[（1200/10）/60]=2.67cm甲苯：(2+2/60) ×2=4.07cm乙苯: (3+1/60) ×2=6.03cm故理论塔板数及塔板高度分别为：n苯?5.54(tR22.672)?5.54()?887.09Y1/20.211H苯?L/n?2/887.09?0.00225(m)?0.23cm甲苯和乙苯分别为：1083.7,0.18cm; 1204.2,0.17cm 注意前后两题求理论塔板数使用的分别为半峰宽和峰宽。 另外一道求最短柱长的题

22.分析某种试样时，两个组分的相对保留值r21=1.11, 柱的有效塔板高度H=1mm，需要多长的色谱柱才能完全分离？解：根据公式R?14L??1()Heff?得L=3.665m 分离度R=1.5代表完全分离；在这里展示的是求最短柱长公式的原形：以柱长、有效塔板高度及相对保留值求分离度R的公式。

5

2.4分配比及分离度的求算

25. 丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据：组分空气丙烯(P)丁烯(B)保留时间/min0.53.54.8峰宽/min0.20.81.0计算：（1）丁烯的分配比是多少？（2）丙烯和丁烯的分离度是多少？解：（1）kB= t‘R(B)/tM=(4.8-0.5)/0.5=8.6(2) R = [tR(B)-tR(P)]×2/(YB+YP)=(4.8-3.5) ×２／(1.0+0.8)=1.44 2.5浓度型检测器灵敏度求算（用流量mL/min、峰面积mV·min、进样量mg ）

灵敏度求算公式在P44：Sc=qv,0A/m。 q-色谱出口流量mL/min A-峰面积mV·min m-进样量mg

Sc-灵敏度mV·mL/mg

6

23.已知记录仪的灵敏度为0.658mV.cm-1,记录纸速为2cm.min-1,载气流速F0=为68mL.min-1,进样量12℃时0.5mL饱和苯蒸气，其质量经计算为0.11mg，得到的色谱峰的实测面积为3.84cm2.求该检测器的灵敏度。解：将c1=0.658mV.cm-1,c2=1/2min.cm-1,Fm=0.11mg代入下式：即得该检测器的灵敏度：0=68mL.min-1, Sc?c1c2F0A?171.82mV.mL.mL?1m本题用c1(mV/cm)与c2(min/cm)把A的单位(cm2)修正为mV·min

2.6用速率方程的ABC求最佳流速和最小塔板高度

26.某一气相色谱柱，速率方程中A, B, C的值分别为0.15cm, 0.36cm2.s-1和4.3 ×10-2s，计算最佳流速和最小塔板高度。解：uopt= (B/C)1/2 =(0.36/4.3 ×10-2)1/2=2.89cm.s-1Hmin= A + 2(BC)1/2 = 0.15 + 2 ×(0.36 ×4.3 ×10-2)1/2 = 0.40cm

7

2.7求未知峰保留指数（用未知峰及两已知峰的调整保留时间）

27.在一色谱柱上，测得各峰的保留时间如下：组分空气辛烷壬烷未知峰tR/min０.６13.917.915.4求未知峰的保留指数。解：将有关数据代入公式得：I =[ (log14.8 –log13.3)/(log17.3-log13.3)+8] ×100=840.64公式是I=[(logXi－logXz)/(logX[z+1]－logXz) +z]×100 X-保留值（可用调整保留时间、调整保留体积） i-被测物；

z、z+1-有z及z+1个碳原子数的正构烷烃

8

2.8知所有组分的峰面积及校正因子，求各组分质量分数

29.测得石油裂解气的气相色谱图（前面四个组分为经过衰减1/4而得到），经测定各组分的f 值并从色谱图量出各组分峰面积为：出峰次序空气34峰面积校正因子f0.84甲烷2140.74二氧化碳4.51.00乙烯2781.00乙烷771.05丙烯丙烷25047.31.281.36用归一法定量，求各组分的质量分数各为多少？解：根据公式：mmiwi?i?100%??100%m?mi?Aifi?100%?Aifiii?Af?214?0.74?4?4.5?1.00?4?278?1.00?4?77?1.05?4?250?1.28?47.3?1.36?2471.168 故：CH4, CO2, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8的质量分数分别为：wCH4=(214×0.74 ×4/2471.168 )×100%=25.63%wCO2 =(4.5 ×1.00 ×4/2471.168 )×100% =0.73%wC2H4=(278 ×4 ×1.00/2471.168) ×100% =45.00%wC2H6=(77 ×4 ×1.05/2471.168 )×100% =13.09%wC3H6= (250 ×1.28 /2471.168)×100%=12.95%wC3H8=(47.3 ×1.36/2471.68 )×100%=2.60% 空气为流动相，不是组分，所以在计算组分内某物质的质量分数时没被包括。

9

2.9知部分组分及内标物的峰面积及响应值，知试样及内标物加入质量，求指定组分的质量分数

30.有一试样含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物质，称取此试样1.055g。以环己酮作内标，称取环己酮0.1907g，加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3?L进样，得到色谱图。从色谱图上测得各组分峰面积及已知的S‘值如下表所示：甲酸乙酸环己酮丙酸峰面积1.4.872.613342.4响应值S’0.2610.5621.000.938求甲酸、乙酸、丙酸的质量分数。f解：根据公式：wii?AiA?msm?100%sfs及f'?1/s'求得各组分的校正因子分别为：3.831; 1.779; 1.00; 1.07代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为：w甲酸＝(14.8/133)×(0.1907/1.055) ×3.831 ×100% = 7.71%w乙酸= (72.6/133) ×(0.1907/1.055) ×1.779 ×100% = 17.55%w丙酸＝(42.4/133) ×(0.1907/1.055) ×1.07 ×100% = 6.17% 10

C．热导池和电子捕获检测器； D．火焰光度和电子捕获检测器。

12、在气-液色谱中，为了改变色谱柱的选择性，主要可进行如下哪种（些）操作？（ ） A. 改变固定相的种类 B. 改变载气的种类和流速 C. 改变色谱柱的柱温 D. （A）、（B）和（C） 13、进行色谱分析时，进样时间过长会导致半峰宽（ ）。 A. 没有变化， B. 变宽， C. 变窄， D. 不成线性 14、在气液色谱中，色谱柱的使用上限温度取决于（ ）

A.样品中沸点最高组分的沸点，B.样品中各组分沸点的平均值。C.固定液的沸点。D.固定液的最高使用温度

15、分配系数与下列哪些因素有关（ ）

A.与温度有关；B.与柱压有关；C.与气、液相体积有关；D.与组分、固定液的热力学性质有关。 二、填空题

1.在一定温度下, 采用非极性固定液，用气-液色谱分离同系物有机化合物, ____________先流出色谱柱, _________后流出色谱柱。

2.气相色谱定量分析中对归一化法要求的最主要的条件是_________________ ____________________________________________。

3.气相色谱分析中, 分离非极性物质, 一般选用_________________固定液, 试样中各组分按________________分离, _____________的组分先流出色谱柱, ______________的组分后流出色谱柱。

4.在一定的测量温度下,采用非极性固定液的气相色谱法分离有机化合物, _______________先流出色谱柱, _______________后流出色谱柱。

5.气相色谱分析中, 分离极性物质, 一般选用______________固定液, 试样中各组分按__________________分离, __________________的组分先流出色谱柱, ____________的组分后流出色谱柱。

6、在气相色谱中，常以 和 来评价色谱柱效能，有时也用 、 表示柱效能。

7、在线速度较低时，_____________项是引起色谱峰扩展的主要因素，此时宜采用相对分子量_______的气体作载气，以提高柱效。

8、在一定的温度和压力下，组分在固定相和流动相之间的分配达到的平衡，随柱温柱压变化，而与固定相及流动相体积无关的是________________________。如果既随柱温、柱压变化、又随固定相和流动相的体积而变化，则是___________________________。 9、描述色谱柱效能的指标是___________，柱的总分离效能指标是__________。 10、气相色谱的浓度型检测器有 ， ；质量型检测器有 ， ；其中TCD使用 气体时灵敏度较高；FID对_________ 的测定灵敏度较高；ECD

只对 有响应。 三．判断题

1．组分的分配系数越大，表示其保留时间越长。 （ ） 2．速率理论给出了影响柱效的因素及提高柱效的途径。 （ ） 3．在载气流速比较高时，分子扩散成为影响柱效的主要因素。 （ ）

4．分析混合烷烃试样时，可选择极性固定相，按沸点大小顺序出峰。 （ ） 5．在色谱分离过程中，单位柱长内，组分在两相向的分配次数越多，分离效果越好。（ ） 6．根据速率理论，毛细管色谱高柱效的原因之一是由于涡流扩散项A = 0。 （ ）

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7．采用色谱归一化法定量的前提条件是试样中所有组分全部出峰。 （ ） 8．色谱外标法的准确性较高，但前提是仪器稳定性高和操作重复性好。 （ ） 9．毛细管气相色谱分离复杂试样时，通常采用程序升温的方法来改善分离效果。（ ） 10．毛细管色谱的色谱柱前需要采取分流装置是由于毛细管色谱柱对试样负载量很小；柱后采用“尾吹”装置是由于柱后流出物的流速太慢。 （ ） 答案 一．选择题：

1. A 2. D 3. A 4. A 5. D 6、D 7 C 8 A 9 B 10 D 11B 12 D 13B 14D 15D 二．填空题

1.低碳数的有机化合物； 高碳数的有机化合物。

2.试样中所有组分都要在一定时间内分离流出色谱柱，且在检测器中产生信号。 3.非极性； 沸点的高低； 沸点低； 沸点高。 4.低沸点的有机化合物； 高沸点的有机化合物。 5.极性； 极性的大小； 极性小； 极性大。

6、理论塔板数（n）,理论塔板高度(H) ，单位柱长(m) ，有效塔板理论数(n有效) 7. 分子扩散，大 8. 分配系数，容量因子 9. 理论塔板数，分离度

10. TCD，ECD；FID，FPD；氢气或者氦气；大多有机物；有电负性的物质。 三．判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?、8?、9?、10?

3.高效液相色谱分析（HPLC）

3.1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?

3．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? 答：液相色谱中提高柱效的途径主要有：

（1）提高柱内填料装填的均匀性； （2）改进固定相：

（3）粒度; 选择薄壳形担体; 选用低粘度的流动相; （4）适当提高柱温

其中，减小粒度是最有效的途径。

3.2何谓正相色谱及反相色谱？在应用上有什么特点？

5．何谓正相色谱及反相色谱？在应用上有什么特点？

答：在色谱法中，流动相的极性小于固定液的极性，称为正相色谱；在色谱法中，流动相的极性大于固定液的极性，称为反相色谱。在应用上，正相色谱主要用于分离极性物质；反相色谱主要用于分离弱极性或非极性物质。

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3.3何谓化学键合固定相？它有什么突出的优点？

6．何谓化学键合固定相？它有什么突出的优点？

答：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。

3.4何谓梯度洗提？它与气相色谱中的程序升温有何异同之处？

8．何谓梯度洗提？它与气相色谱中的程序升温有何异同之处？

答：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。

3.5高效液相色谱进样技术与气相色谱进样技术有和不同之处？

9．高效液相色谱进样技术与气相色谱进样技术有和不同之处？

答：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．

3.6习题与答案

一、选择题

1 B 2D 3B 4 A 5B 6 C 7 A 8B 9B 10D 11A 12B 13B 14.D 15.D 1．液相色谱适宜的分析对象是（ ）。

A 低沸点小分子有机化合物 B 高沸点大分子有机化合物 C 所有有机化合物 D 所有化合物 2．在液相色谱中，梯度洗脱适用于分离（ ）。

A 异构体 B 沸点相近，官能团相同的化合物 C 沸点相差大的试样 D 极性变化范围宽的试样 3吸附作用在下面哪种色谱方法中起主要作用（ ）。

A 液一液色谱法 B 液一固色谱法 C 键合相色谱法 D 离子交换法 4．在液相色谱中，提高色谱柱柱效的最有效途径是（ ）。

A 减小填料粒度 B 适当升高柱温 C 降低流动相的流速 D 增大流动相的流速 5．液相色谱中通用型检测器是（ ）。

A 紫外吸收检测器 B 示差折光检测器 C 热导池检测器 D 荧光检测器 6．高压、高效、高速是现代液相色谱的特点，采用高压主要是由于（ ）。 A 可加快流速，缩短分析时间 B 高压可使分离效率显著提高

C 采用了细粒度固定相所致 D 采用了填充毛细管柱

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1 B 2D 3B 4 A 5B 6 C 7 A 8B 9B 10D 11A 12B 13B 14.D 15.D

7．在液相色谱中，下列检测器可在获得色谱流出曲线的基础上，同时获得被分离组分的三维彩色图形的是（ ）。

A 光电二极管阵列检测器 B 示差折光检测器 C 荧光检测器 D 电化学检测器 8．液相色谱中不影响色谱峰扩展的因素是（ ）。

A 涡流扩散项 B 分子扩散项 C 传质扩散项 D 柱压效应 9．在液相色谱中，常用作固定相又可用作键合相基体的物质是（ ）。 A 分子筛 B 硅胶 C 氧化铝 D 活性炭

10．样品中各组分的出柱顺序与流动相的性质无关的色谱是（ ）。 A 离子交换色谱 B 环糊精色谱 C 亲和色谱 D 凝胶色谱 11．在液相色谱中，固体吸附剂适用于分离（ ）。

A 异构体 B 沸点相近，官能团相同的颗粒 C 沸点相差大的试样 D 极性变换范围 12水在下述色谱中，洗脱能力最弱（作为底剂）的是（ ）。

A 正相色谱法 B 反相色谱法C 吸附色谱法 D 空间排斥色谱法 13．在下列方法中，组分的纵向扩散可忽略不计的是（ ）。

A 毛细管气相色谱法 B 高效液相色谱法 C 气相色谱法 D 超临界色谱法 14. 下列用于高效液相色谱的检测器，（ ）检测器不能使用梯度洗脱。

A、紫外检测器 B、荧光检测器 C、蒸发光散射检测器 D、示差折光检测器 15. 高效液相色谱仪与气相色谱仪比较增加了（ ）

A、恒温箱 B、进样装置 C、程序升温 D、梯度淋洗装置 三、填空题

1．高效液相色谱中的 技术类似于气相色谱中的程序升温，不过前者连续改变的是流动相的 ，而不是温度。

2．在液－液分配色谱中，对于亲水固定液采用 流动相，即流动相的极性 _______________固定相的极性称为正相分配色谱。

3．正相分配色谱适用于分离 化合物、极性 的先流出、极性 的后流出。

4．高压输液泵是高效液相色谱仪的关键部件之一，按其工作原理分为 和 两大类。

5．离子对色谱法是把 加人流动相中，被分析样品离子与 生成中性离子对，从而增加了样品离子在非极性固定相中的 ，使 增加，从而改善分离效果。

6．高效液相色谱的发展趋势是减小 和 以提高柱效。

7．通过化学反应，将 键合到 表面，此固定相称为化学键合固定相。 8．在液相色谱中， 色谱特别适合于分离异构体， 洗脱方式适用于分

离极性变化范围宽的试样。 9．用凝胶为固定相，利用凝胶的 与被分离组分分子 间的相对大小关系，而分离、分析的色谱法，称为空间排阻（凝胶）色谱法。凝胶色谱的选择性只能通过选择合适的 来实现。

10．在正相色谱中，极性的 组分先出峰，极性的 组分后出峰。 三、判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?、8?、9?、10?

1．利用离子交换剂作固定相的色谱法称为离子交换色谱法。 （ ） 2．高效液相色谱适用于大分子，热不稳定及生物试样的分析。 （ ） 3． 离子色谱中，在分析柱和检测器之间增加了一个“抑制柱”，以增加洗脱液本底电导（ ） 4．反相分配色谱适于非极性化合物的分离。 （ ） 5．高效液相色谱法采用梯度洗脱，是为了改变被测组分的保留值，提高分离度。（ ） 6．示差折光检测器是属于通用型检测器，适于梯度淋洗色谱。 （ ） 7．化学键合固定相具有良好的热稳定性，不易吸水，不易流失，可用梯度洗脱。（ ）

19

8．液相色谱的流动相又称为淋洗液，改变淋洗液的组成、极性可显著改变组分分离效果。（ ）

9．高效液相色谱柱柱效高，凡是能用液相色谱分析的样品不用气相色谱法分析。（ ） 10．正相键合色谱的固定相为非（弱）极性固定相，反相色谱的固定相为极性固定相。 （ ） 答案

一、选择题

1 B 2D 3B 4 A 5B 6 C 7 A 8B 9B 10D 11A 12B 13B 14.D 15.D 二、填空题

1．梯度洗脱；组成与极性 2．疏水性；小于 3．极性；小；大 4．恒流泵；恒压泵

5．离子对试剂；离子对试剂；溶解度；分配系数 6．填料粒度；柱径 7．固定液；载体 8．吸附；梯度

9．孔径；尺寸；固定相 10．小；大 三、判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?、8?、9?、10?

20

8.原子吸收光谱分析（AAS）

8.1求检出限

12.用波长为213.8nm,质量浓度为0.010?g.mL-1的锌标准溶液和空白溶液交替连续测定10次,用记录仪记录的格数如下.计算该原子吸收分光光度计测定锌元素的检出限.序号记录仪格数序号记录仪格数113.5614.0213.0714.0314.8814.8414.8914.0514.51014.2解:求出噪声的标准偏差为?=0.597, 吸光度的平均值为14.16,代入检测限的表达式得:C×3?/A=0.010 ×0.597/14.16= 0.0013?g.mL-1 课本P263：

C为待测液的质量浓度（μg/mL）或质量分数（μg/g），求绝对检出限时C用质量m代替。 A为多次待测试液吸光度的平均值。 σ为噪声的标准偏差。

8.2标准加入法

原子吸收法中Aa = KaCa，由相同浓度两溶液的Aa/Ab，得Ka/Kb，即可由测得ab两液的峰面积比求得ab浓度比。

15.用原子吸收法测锑,用铅作内标.取5.00mL未知锑溶液,加入2.00mL4.13μg.mL-1的铅溶液并稀释至10.0mL,测得ASb/APb= 0.808. 另取相同浓度的锑和铅溶液,ASb/APb= 1.31, 计算未知液中锑的质量浓度.

解:设试液中锑浓度为Cx 由于:ASb = KSbCSb APb =KPbCPb 故: KSb/KPb =1.31

(KSb×5 × Cx/10)/(KPb × 2 × 4.13/10)

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= 1.31×（5 × Cx/10)/( 2 × 4.13/10) =0.808

Cx = 1.02μg.mL-1

8.3锐线光源

2．何谓锐线光源？在原子吸收光谱分析中为什么要用锐线光源？

答：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。

8.4原子吸收分析中，若采用火焰原子化法，是否火焰温度愈高，测定灵敏度就愈高？

5．原子吸收分析中，若采用火焰原子化法，是否火焰温度愈高，测定灵敏度就愈高？为什么？

答:不是.因为随着火焰温度升高,激发态原子增加,电离度增大,基态原子减少.所以如果太高,反而可能会导致测定灵敏度降低.尤其是对于易挥发和电离电位较低的元素,应使用低温火焰.

8.5背景吸收和基体效应都与试样的基体有关，试分析它们的不同之处

8．背景吸收和基体效应都与试样的基体有关，试分析它们的不同之处．

答：基体效应是指试样在转移、蒸发过程中任何物理因素的变化对测定的干扰效应。背景吸收主要指基体元素和盐分的粒子对光的吸收或散射，而基体效应则主要是由于这些成分在火焰中蒸发或离解时需要消耗大量的热量而影响原子化效率，以及试液的黏度、表面张力、雾化效率等因素的影响。

8．6应用原子吸收光谱法进行定量分析的依据是什么？进行定量分析有哪些方法？试比较它们的优缺点．

解：在一定的浓度范围和一定的火焰宽度条件下，当采用锐线光源时，溶液的吸光度与待测元素浓度成正比关系，这就是原子吸收光谱定量分析的依据。 常用两种方法进行定量分析：

（１）标准曲线法：该方法简便、快速，但仅适用于组成简单的试样。

（２）标准加入法：本方法适用于试样的确切组分未知的情况。不适合于曲线斜率过小的情况。

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8.7练习题及答案

一、选择题

1. 空心阴极灯的主要操作参数是 ( )

A 灯电流 B 灯电压 C 阴极温度 D 内充气体的压力

2. 在原子吸收测量中，遇到了光源发射线强度很高，测量噪音很小，但吸收值很低，难以读数的情况下，采取了下列一些措施，指出下列哪种措施对改善该种情况是不适当的 ( )

A 改变灯电流 B 调节燃烧器高度 C 扩展读数标尺 D 增加狭缝宽度 3.原子吸收分析对光源进行调制, 主要是为了消除 ( )

A 光源透射光的干扰 B 原子化器火焰的干扰 C 背景干扰 D 物理干扰

4. 影响原子吸收线宽度的最主要因素是 ( )

A 自然宽度 B 赫鲁兹马克变宽 C 斯塔克变宽 D 多普勒变宽 5. 原子吸收法测定钙时, 加入EDTA是为了消除下述哪种物质的干扰? ( )

A 盐酸 B 磷酸 C 钠 D 镁

6. 空心阴极灯中对发射线半宽度影响最大的因素是 ( )

A 阴极材料 B 阳极材料 C 内充气体 D 灯电流

7. 在原子吸收分析中，如怀疑存在化学干扰，例如采取下列一些补救措施，指出哪种措施不适当 ( )

A 加入释放剂 B 加入保护剂 C 提高火焰温度 D 改变光谱通带 8.在原子吸收法中, 能够导致谱线峰值产生位移和轮廓不对称的变宽应是 ( )

A 热变宽 B 压力变宽 C 自吸变宽 D 场致变宽

9. 在原子吸收光谱分析中，若组分较复杂且被测组分含量较低时，为了简便准确地进行分析，最好选择何种方法进行分析？ ( )

A 工作曲线法 B 内标法 C 标准加入法 D 间接测定法 10. 石墨炉原子化的升温程序如下： ( )

A 灰化、干燥、原子化和净化B 干燥、灰化、净化和原子化 C 干燥、灰化、原子化和净化D 灰化、干燥、净化和原子化

11. 原子吸收光谱法测定试样中的钾元素含量,通常需加入适量的钠盐, 这里钠盐被称为 ( )

A 释放剂 B 缓冲剂 C 消电离剂 D 保护剂 12. 空心阴极灯内充的气体是 ( )

A 大量的空气 B 大量的氖或氩等惰性气体 C 少量的空气 D 少量的氖或氩等惰性气体

13. 在火焰原子吸收光谱法中, 测定下述哪种元素需采用乙炔--氧化亚氮火焰 ( ) A

钠 B 钽 C 钾 D 镁

14. 在原子吸收光谱法分析中, 能使吸光度值增加而产生正误差的干扰因素是 ( )

A 物理干扰 B 化学干扰 C 电离干扰 D 背景干扰 15. 原子吸收分光光度计中常用的检测器是 ( )

A 光电池 B 光电管 C 光电倍增管 D 感光板 二、填空题

1．在原子吸收光谱中，为了测出待测元素的峰值吸收必须使用锐线光源，常用的是___________ 灯，符合上述要求。

2．空心阴极灯的阳极一般是 ____________, 而阴极材料则是__________________,管内通常充有 _________________。

3．在通常得原子吸收条件下，吸收线轮廓主要受__________和__________变宽得影响。 4．在原子吸收分光光度计中，为定量描述谱线的轮廓习惯上引入了两个物理量，即__________和__________。 5．原子化器的作用是将试样____________________，原子化的方法有____________________和____________________。

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6．在原子吸收法中，由于吸收线半宽度很窄，因此测量___________________有困难，所以采用测量___________________来代替。

7．火焰原子吸收法与分光光度法，其共同点都是利用 ______ 原理进行分析的方法，但二者有本质区别，前者是 _________ ，后者是 _________ ，所用的光源，前者是 _________，后者是 _________ 。

8．在原子吸收法中, 提高空心阴极灯的灯电流可增加 ，但若灯电流过大, 则 随之增大, 同时会使发射线_________________。

3-9．原子吸收法测定钙时，为了抑制 PO4的干扰，常加入的释放剂为 _______ ；测定镁时，

3+3+

为了抑制 Al的干扰，常加入的释放剂为 ______ ；测定钙和镁时，为了抑制Al的干扰，常加入保护剂 ________ 。 10．原子吸收分光光度计的氘灯背景校正器，可以扣除背景的影响，提高分析测定的灵敏度，其原因是 _____________________________________________。 三、判断题

1．原子吸收光谱是由气态物质中基态原子的内层电子跃迁产生的。 （ ） 2．实现峰值吸收的条件之一是：发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致。 （ ） 3．原子光谱理论上应是线光谱，原子吸收峰具有一定宽度的原因主要是由于光栅的分光能力不够所致。 （ ） 4．原子吸收线的变宽主要是由于自然变宽所导致的。 （ ） 5．在原子吸收光谱分析中，发射线的中心频率与吸收线的中心频率一致，故原子吸收分光光度计中不需要分光系统。 （ ） 6．空心阴极灯能够发射待测元素特征谱线的原因是由于其阴极元素与待测元素相同。（ ） 7．火焰原子化器的作用是将离子态原子转变成原子态，原子由基态到激发态的跃迁只能通过光辐射发生。 （ ）

8．根据玻耳兹曼分布定律进行计算的结果表明，原子化过程时，所有激发能级上的原子数之和相对于基态原子总数来说很少。 （ ） 9．石墨炉原子化法比火焰原子化法的原子化程度高，所以试样用量少。 （ ） 10．贫燃火焰也称氧化焰，即助燃气过量。过量助燃气带走火焰中的热量，使火焰温度降低，适用于易电离的碱金属元素的测定。 （ ） 答案： 一、选择题

1A、2A、3B、4D、5B、6D、7D、8B、9C、10C、11C、12D、13B、14D、15C 二、填空题 1．空心阴极灯

2．钨棒、待测元素、低压惰性气体

3．多普勒（热变宽） 劳伦茨（压力或碰撞） 4．谱线半宽度 中心频率

5．蒸发并使待测元素转化为基态原子蒸气 火焰原子化法 非火焰原子化法 6．积分吸收 峰值吸收

7．吸收 原子吸收 分子吸收 锐线光源 连续光源 8．发光强度，自吸，变宽

3+2+

9．La Sr EDTA 8-羟基喹啉

10．氘灯的连续辐射可被产生背景的分子吸收，基态原子也吸收连续辐射，但其吸收度可忽略

三、判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?、8?、9?、10?

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9.紫外吸收光谱分析（UV）

9.1何谓助色团及生色团？试举例说明

3. 何谓助色团及生色团？试举例说明． 解：能够使化合物分子的吸收峰波长向长波长方向移动的杂原子基团称为助色团，例如CH4的吸收峰波长位于远紫外区，小于150nm但是当分子中引入-OH后，甲醇的正己烷溶液吸收波长位移至177nm，-OH起到助色团的作用．

当在饱和碳氢化合物中引入含有π键的不饱和基团时，会使这些化合物的最大吸收波长位移至紫外及可见光区，这种不饱和基团成为生色团．例如，CH2CH2的最大吸收波长位于171nm处，而乙烷则位于远紫外区．

9.2在有机化合物的鉴定及结构推测上，紫外吸收光谱所提供的信息具有什么特点

5. 在有机化合物的鉴定及结构推测上，紫外吸收光谱所提供的信息具有什么特点？ 解：紫外吸收光谱提供的信息基本上是关于分子中生色团和助色团的信息，而不能提供整个分子的信息，即紫外光谱可以提供一些官能团的重要信息，所以只凭紫外光谱数据尚不能完全确定物质的分子结构，还必须与其它方法配合起来．

9.3紫外及可见分光光度计与可见分光光度计比较，有什么不同之处

10. 紫外及可见分光光度计与可见分光光度计比较，有什么不同之处？为什么？ 解：首先光源不同，紫外用氢灯或氘灯，而可见用钨灯，因为二者发出的光的波长范围不同． 从单色器来说，如果用棱镜做单色器，则紫外必须使用石英棱镜，可见则石英棱镜或玻璃棱镜均可使用，而光栅则二者均可使用，这主要是由于玻璃能吸收紫外光的缘故．

从吸收池来看，紫外只能使用石英吸收池，而可见则玻璃、石英均可使用，原因同上。 从检测器来看，可见区一般使用氧化铯光电管，它适用的波长范围为625-1000nm，紫外用锑铯光电管，其波长范围为200-625nm.

9.4练习题及答案

一、选择题

1. 在紫外－可见光度分析中极性溶剂会使被测物吸收峰 ( ) A 消失 B 精细结构更明显 C 位移 D 分裂

2. 紫外光度分析中所用的比色杯是用（ ）材料制成的。

A 玻璃 B 盐片 C 石英 D 有机玻璃

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3. 下列化合物中，同时有，，跃迁的化合物是 ( ) A 一氯甲烷 B 丙酮 C 1,3-丁烯 D 甲醇

4. 许多化合物的吸收曲线表明，它们的最大吸收常常位于 200─400nm 之间，对这一光谱区应选用的光源为 ( ) A 氘灯或氢灯 B 能斯特灯 C 钨灯 D 空心阴极灯灯 5.助色团对谱带的影响是使谱带 ( ) A 波长变长 B 波长变短 C 波长不变 D 谱带蓝移

6.对化合物 CH3COCH=C(CH3)2的跃迁，当在下列溶剂中测定，谱带波长最短的是 ( )

A 环己烷 B 氯仿 C 甲醇 D 水

7.指出下列哪种不是紫外-可见分光光度计使用的检测器？ ( ) A 热电偶 B 光电倍增管 C 光电池 D 光电管 8.紫外-可见吸收光谱主要决定于 ( )

A 分子的振动、转动能级的跃迁 B 分子的电子结构 C 原子的电子结构 D 原子的外层电子能级间跃迁 二、填空题

1. 在分光光度计中，常因波长范围不同而选用不同材料的容器，现有下面三种材料的容器，各适用的光区为：(1) 石英比色皿用于 ___________(2) 玻璃比色皿用于 ___________ 2. 在分光光度计中，常因波长范围不同而选用不同的光源，下面三种光源，各适用的光区为：(1) 钨灯用于 ___________(2) 氢灯用于 ___________

3. 紫外-可见分光光度测定的合理吸光范围应为 _______________ 。这是因为在该区间 _______ 。

4. 紫外－可见光分光光度计所用的光源是 __________ 和 ___________ 两种. 5. 在紫外-可见吸收光谱中, 一般电子能级跃迁类型为:

(1)______________跃迁, 对应________________光谱区 (2)______________跃迁, 对应________________光谱区 (3)______________跃迁, 对应________________光谱区 (4)______________跃迁, 对应________________光谱区 6.共轭二烯烃在己烷溶剂中

=219nm,改用乙醇作溶剂时λ

max

比219nm______, 原因

是该吸收是由_________跃迁引起,在乙醇中,该跃迁类型的激发态比基态的稳定性_______。 三、判断题

1．有机化合物在紫外一可见光区的吸收特性，取决于分子可能发生的电子跃迁类型，以及分子结构对这种跃迁的影响。 （ ）

2．不同波长的电磁波，具有不同的能量，其大小顺序为微波＞红外光＞可见光＞紫外光＞X射线。 （ ）

3．区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析法。 （ ）

4．由共扼体系跃迁产生的吸收带称为K吸收带。 （ ）

5．紫外一可见吸收光谱是分子中电能能级变化产生的，振动能级和转动能级不发生变化。（ ）

6．极性溶剂一般使吸收带发生红移，使吸收带发生蓝移。 （ ） 7．在紫外光谱中，发色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。（ ） 答案： 一、选择题

1C、2C、3B、4A、5A、6D、7A 8B 三、填空题

1.紫外区，可见区 2.可见区，紫外区

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3. 200－800nm，浓度测量的相对误差较小 4.氕灯，钨灯

****

5.1）. ?─>?, 真空紫外; 2）. n─>?, 远紫外; 3）. ?─>?, 紫外; 4）. n─>?, 近紫外, 可见.

*

6. 大，?─>?，大 三、判断题

1?、2?、3?、4?、5?、6?、7?

32

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