现代分析测试技术复习题

现代分析测试技术练习题

一、判断题：

1、色谱定量时，用峰高乘以半峰宽为峰面积，则半峰宽是指峰底宽度的一半。（ ） 2、使用气相色谱仪在关机前应将汽化室温度降低至50℃以下,在关闭电源。（ ） 3、氢焰检测器是一种通用型检测器，既能用于有机物分析，也能用于检测无机化合物。（ ） 4、根据分离原理的不同，液相色谱可分为液固吸附色谱，液液色谱法，离子交换色谱法和凝胶色谱法四种类型。（ ）

5、在色谱分离过程中，单位柱长内组分在两相间的分配次数越多，则相应的分离效果也越好。（ ）

6、色谱外标法的准确性较高，但前提是仪器的稳定性高且操作重复性好。（ ） 7、只要是试样中不存在的物质，均可选作内标法中的内标物。（ ）

8、进样时进样阀手柄位于load位置时载样，位于inject位置时进样。（ ） 9、紫外分光光度计的光源常用碘钨灯。（ ） 10、红外光谱法最大的特点是其高度的特征性。（ ）

二、选择题：

1、人眼能感觉到的可见光的波长范围是（ ）。 A．400 nm~760 nm C．200 nm~600 nm B．200 nm~400 nm D．360 nm~800 nm

2、红外光谱法中的红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度，可以用来（ ）。 A．鉴定未知物的结构组成或确定其化学基团及进行定量分析与纯度鉴定 B．确定配位数 C．研究化学位移 D．研究溶剂效应 3、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 4、双波长分光光度计的输出信号是（ ）

A．试样吸收与参比吸收之差 B．试样λ1和λ2吸收之差

C．试样在λ1和λ2吸收之和 D．试样在λ1的吸收与参比在λ2的吸收之和 5、原子吸收光谱产生的原因是（ ）。 A．分子中电子能级跃迁 B．转动能级跃迁 C．振动能级跃迁 D．原子最外层电子跃迁

6、荧光分析法和磷光分析法的灵敏度比吸收光度法的灵敏度（ ）。 A．高 B．低 C．相当 D．不一定谁高谁低 7、红外分光光度计使用的检测器是（ ）。

A．光电管 B．光电倍增管 C．真空热电偶 D．热导池 8、决定色谱仪的核心部件是（ ）。

A．载气系统 B．进样系统 C．色谱柱 D．温度控制系统 9、有关色谱理论描述正确的是（ ）。

A．塔板理论给出了衡量柱效能的指标，速率理论指明了影响柱效能的因素 B．塔板理论指明了影响柱效能的因素，速率理论给出了衡量柱效能的指标 C．塔板理论是速率理论的发展

D．速率理论是在塔板理论基础上，引入了各种校正因子

10、有人用两台同样的色谱仪分析同一个试样，当增加第一台色谱仪的载气流速，发现柱效增加，而增加第二台色谱仪的载气流速，却发现柱效下降，其原因可能是（ ）。 A．前者的载气流速小于最佳流速，后者的载气流速大于最佳流速 B．前者的载气流速大于最佳流速，后者的载气流速小于最佳流速 C．有一台仪器的分离柱失效 D．有一台仪器的检测器有问题

11、同时由色谱过程热力学因素和动力学因素决定的色谱参数是（ ）。 A．保留时间 B．分配系数 C．相对保留值 D．分离度 12、有关热导检测器的描述正确的是（ ） A．热导检测器是典型的质量型检测器 B．热导检测器是典型的浓度型检测器 C．热导检测器是典型的选择性检测器 D．热导检测器对某些气体不响应

13、提高液相色谱分离效率的主要途径或措施是（ ）。 A．增加柱长，保持低温

B．采用相对分子质量较大的流动相，减小分子扩散 C．采用低流速，有利于两相间的质传递 D．采用细粒度键合固定相

14、经色谱柱分离的组分随流动相进入蒸发光散射检测器，经历三个步骤是（ ）。 A．溶剂蒸发、雾化、光束检测 B．雾化、溶剂蒸发、光束检测

C．雾化、光束检测、溶剂蒸发 D．气化、溶剂蒸发、光束检测

15、高效液相色谱法的主要类型不包括（ ）。 A．液-液分配色谱法 B．反相键合色谱法 C．气-固吸附色谱法 D．离子对色谱法 三、计算题：

1、在某HPLC色谱系统中，系统的死时间为1.5min，某样品组分进样后9min出峰，试计算该组分在该系统中的容量因子。

2、某化合物的含量测定：取本品约75mg，精密称定：①75.6mg②79.6mg，置烧杯中，加冰醋酸1ml与水75ml，加热溶解后，加水稀释，放冷，移置500ml量瓶中，再加水稀释至刻度，摇匀，精密量取10ml，置100ml量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，照分光光度法在444nm的波长处测定吸收度： A1=0.478、A2=0.506 ，按该化合物的吸收系数E1m为323。计算该化合的平均百分含量（结果保留至小数点后一位），并计算二份测定值的相对偏差。

4、地高辛含量测定：对照品溶液的制备：取地高辛对照品约10mg，精密称定：10.10mg，置50ml量瓶中，加70%的乙醇溶解并稀释至刻度，摇匀；精密量取5ml，置25ml量瓶中，再加70%乙醇稀释至刻度，摇匀，即得。

供试品溶液的制备：取本品约10mg，精密称定：①10.20mg②10.40mg，依照对照品项下的方法制备。

测定法：精密量取对照品溶液和供试品溶液各10ml，分别精密加新制的碱性三硝基苯酚试液6ml，摇匀，在25℃~30℃的暗处放置30min，立即照分光光度法在485nm的波长处分别测定吸收度：Ar=0.390、Ax1=0.385、Ax2=0.395 计算地高辛平均百分含量（结果保留至小数点后一位）。

5、高效液相色谱法测定某混合物中组分A与组分B的含量：

标准溶液的配制：精密称取组分A对照品和组分B对照品各适量，加0.1mol/L盐酸溶液溶解并定量稀释制成每1ml含组分A0.44mg与组分B89ug的溶液，作为对照品溶液。

供试品溶液的配制：取供试品（混合物）适量（二份），精密称定，置于100m1量瓶中，加0.1mol/L盐酸溶液适量，超声处理使主成分溶解，用0.1mol/L盐酸溶液稀释至刻度，摇匀，滤过，取续滤液作为供试品溶液。

对照品与供试品的测定：分别精密量取上述对照品溶液与供试品溶液10ul，注入仪器，记录

色谱图，测量对照品和供试品待测成分的峰面积（或峰高），计算含量。

已知：供试品取样量为：①0.0465g②0.0453g

依法测得对照品的峰面积：组分A2953764.5，组分B707620.3；供试品①待测成分的峰面积：组分A2421964.0，组分B692749.6；②组分A2327682.5，组分B648805.1

请分别计算二份样品中组分A与组分B的平均百分含量，结果保留至小数点后二位。

四、问答题：

1、利用范氏方程说明HPLC中如何选择实验条件？ 应用范氏方程选择HPLC的分离条件

① 采用粒径小而均匀的球形固定相，首选化学键合相，用匀浆法装柱。 ② 采用低黏度流动相，低流量(1mL/min)，首选甲醇。

③ 采用柱温箱，避免室温波动，增加实验重复性，柱温以25～30℃为宜。

2、什么是锐线光源？为什么空心阴极灯发射线是锐线？

锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源。锐线光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线中心频率一致。

为什么空心阴极灯发射线是锐线？原因：

（1）灯工作电流较小1-20 mA，灯内温度低，故Doppler变宽小； （2）灯内充低压气体，压力低，故压力变宽小

3、若用反相键合相分离弱酸或弱碱时产生拖尾，如何克服？ 原则 首选溶剂 多元溶剂 洗脱能力的选择 替代溶剂 解释 非极性液相色谱的首选溶剂为甲醇、乙腈、四氢呋喃，以水为底剂 在二元溶剂系统不能达到满意的分离度或色谱行为时，或使用多元系统 设计流动相配比时，溶剂系统对样品的洗脱能力，以样品中需要分离的重点组分的容量因子k值为考量，以重点组分的k值为2~5作为溶剂系统洗脱能力适宜的量度。 若某溶剂系统不能满足分离要求时，可用相同洗脱能力的不同溶剂系统代替原溶剂系统，观察分离情况是否改善。 离子抑制色谱法 在非极性液相色谱中，分离弱酸或弱碱，可以在流动相中加入0.1~1%的甲酸、醋酸、二乙胺、三乙胺或氨水作为调节剂，抑制弱酸的解离或弱碱的质子化，以增加它们的分配系数。但需注意pH值。

4、紫外-可见分光光度计主要有哪几种类型？各类型有何特点？ 5、高效液相色谱仪包括哪些主要部件？各部件的作用是什么？

? 高效液相色谱仪由五大部分组成：高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统和色谱工作站。

由于高效液相色谱所用固定相颗粒极细，因此对流动相阻力很大，为使流动相较快流动，必须配备有高压输液系统。高压输液系统由储液罐、过滤器、高压输液泵、梯度洗脱装置等组成。 ? 1、储液罐

用来储存足够数量、符合要求的流动相。

注意：流动相在进入高压泵之前，应先进行过滤和脱气处理。 溶剂前处理——过滤

目的：除去溶剂中的微小颗粒，避免堵塞色谱柱，尤其是使用无机盐配制的缓冲液。 溶剂前处理——脱气

目的：除去流动相中溶解或因混合而产生的气泡 ? 、高压输液泵 有恒流泵和恒压泵两种。

高压输液泵是核心部件，要求：密封性好，输出流量恒定，压力平稳，可调范围宽，便于迅速更换溶剂及耐腐蚀等。

由于色谱柱很细，填充剂粒度小，因此阻力很大，为达到快速、高效分离，必须有很高的柱前压力，以获得高速的液流。

? 等度与梯度洗脱装置

等度洗脱：是在同一分析周期内流动相组成保持恒定，适合于组分数目较少，性质差别不大的样品。

? 3、等度与梯度洗脱装置

液相色谱中采用梯度洗脱,目的：缩短的时间；提高分离效果。

梯度洗脱：流动相由几种不同极性的溶剂组成，通过改变流动相中各溶剂组成的比例改变流动相的极性，使每个流出的组分都有合适的容量因子k'，并使样品种的所有组分可在最短时间内实现最佳分离。

梯度洗脱特点：

提高柱效

改善检测器的灵敏度

? 进样系统：

进样系统是将被分离的样品导入色谱柱的装置。要求密封性、重复性好，死体积小，便于实现自动化。

进样系统包括取样、进样两个功能，而实现这两个功能又分为手动和自动两种方式： ? 自动进样器是由计算机自动控制定量阀，按预先编制注射样品的操作程序工作。取样、进样、复位、样品管路清洗等步骤全部按预先设定程序自动进行，一次可进行几十个或上百个样品的分析。

? 自动进样的样品量可连续调节，进样重复性高，适合作大量样品分析，节省人力，可实现自动化操作。

（三）分离系统

? 色谱柱： 色谱柱是高效液相色谱仪的核心部件，要求分离度要高、柱容量大、分析速度快。分离系统的主要元件是色谱柱，它是色谱分离过程中存放固定相的场所。 （四）检测器

? 检测器是HPLC仪的三大关键部件之一。其作用是把洗脱液中组分的量转变为电信号。并由工作站（或记录仪）绘出谱图来进行定性、定量分析。

? HPLC的检测器要求灵敏度高、噪音低（即对温度、流量等外界变化不敏感）、线性范围宽、重复性好和适用范围广。 ? （五）馏分收集器

? 如果所进行的色谱分离不是为了纯粹的色谱分析，而是为了获得少量试验样品的小型制备，馏分收集是必要的。使用馏分收集器比较理想，因为便于用微处理机控制，按预先规定好的程序，或按时间，或按色谱峰起落信号逐一收集和重复多次收集。 （六）色谱数据工作站

? 目前市场上销售的高效液相色谱仪基本上都用微机控制，配备了色谱数据工作站。色谱仪的自动化控制包括自动进样系统的进样方式、输液泵系统中的溶剂流速、梯度洗脱程序、检测系统的各项参数、数据记录和处理等。

6、蒸发光散射检测器（ELSD）的工作原理是什么？ ?（1）工作原理

?经色谱柱分离的组分随流动相进入检测器，经历三个步骤：雾化[雾化器中，被高速的载气流（氮气或空气）喷成一种薄雾]——溶剂蒸发[这些雾粒进入可以控制温度的蒸发器

（漂移管）中，使流动相气化蒸发（溶剂蒸发），而剩下的不挥发组分成为微小的雾状颗粒（溶质气溶胶）]——光束检测[溶质气溶胶高速通过光源光路，使光线散射，被位于入射光束120°角处的光电管或光电倍增管收集得到样品信号。]

7、写出基本色谱分离方程式，并说明分离度与n、α、k和关系。

? 分离度（R）受柱效（n）、选择因子（α）和容量因子（k）三个参数的控制：

2、影响分离度的因素?(1)分离度与柱效的关系：?由分离方程式看出，具有一定相对保留值α的物质对，分离度直接和有效塔板数有关，说明有效塔板数能正确地代表柱效能。当固定相确定，被分离物质对的α确定后，分离度将取决于n。这时，对于一定理论板高的柱子，分离度的平方与柱长成正比，即：R12n1L1()??R2n2L2说明用柱长的色谱柱可以提高分离度，但延长了分析时间。因此，提高分离度的好方法是制备出一根性能优良的柱子，通过降低板高，以提高分离度。 （2）分离度与选择因子的关系：

? 由基本色谱方程式判断，当 α= 1时，R = 0。这时，无论怎样提高柱效也无法使两组分分离。显然，α大，选择性好。研究证明α的微小变化，就能引起分离度的显著变化。一般通过改变固定相和流动相的性质和组成或降低柱温，可有效增大α值。

?（3）分离度与容量因子的关系：?看出：当k>10时，随容量因?如果设子增大，分离度的增长是微乎其微的。一般取k为2-10最宜。?对于GC，通过提高温度，可选择合适的k值，以改进分离度。?而对于LC，只要改变流动相的组成，就能有效地控制k 值。它对LC的分离能起到立竿见影的效果。Q?n??1()4?kR?Q()1?k ?（4）分离度与分析时间的关系：?由图tr/Q对k的曲线可见，当k在2~5时，可在较短的分析时间，取得良好的分离度。 8、傅里叶变换红外光谱仪包括哪些主要部件？各部件的作用是什么？

9、区别荧光、磷光、瑞利光和拉曼光，如何减少散射光对荧光测定的干扰？

荧光：是某些物质吸收一定的紫外光或可见光后，基态分子跃迁到激发单线态的各个不同能级，然后经过振动弛豫回到第一激发态的最低振动能级，在发射光子后，分子跃迁回基态的各个不同振动能级。这时分子发射的光称为荧光。荧光的波长比原来照射的紫外光的波长更长。 磷光：是有些物质的激发分子通过振动弛豫下降到第一激发态的最低振动能层后，经过体系间跨越至激发三重态的高振动能层上，再通过振动弛豫降至三重态的最低振动能层，然后发出光辐射跃迁至基态的各个振动能层．这种光辐射称为磷光。磷光的波长比荧光更长。

瑞利光：光子和物质分子发生弹性碰撞时．不发生能量的交换，仅是光子运动的方向发生改变，这种散射光叫做瑞利光，其波长和入射光相同。 拉曼光：光子和物质分子发生非弹性碰撞时，在光子运动方向发生改变的同时，光子与物质分子发生能量交换，使光于能量发生改变。当光子将部分能量转给物质分子时，光子能量减少，波长比入射光更长；当光子从物质分子得到能量时，光子能量增加，波氏比入射光为短。这两种光均称为拉曼光。 为了消除瑞利光散射的影响，荧光的测量通常在与激发光成直角的方向上进行，并通过调节荧光计的狭缝宽度来消除 为消除拉曼光的影响可选择适当的溶剂和选用合适的激发光波长

10、电子跃迁有哪几种为型？跃迁所需的能量大小顺序如何？哪几种跃迁在紫外-可见光谱上可以反映出来？

E(δ→δ*)>E(n→δ*)>E(π→π*)> E(n→π*)

π-π*跃迁 可以反映

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