分离分析重点

1. 什么是分离科学?
分离科学是研究被分离组分在空间移动和再分布的宏观和微观变化规律的一门学科，也可以说是研究分离、浓集和纯化物质的科学。

2. Giddings提出分离方法的依据是什么? Giddings提出的分离方法的分类是基于迁移和平衡。

他认为迁移有两个控制因素：（1）化学势能（ ），它既控制了相对的迁移又控制了平衡的状态；
（2）流（flow）这可以是气体流也可以是液体流或超临界流体流。

由于化学势能和流的作用才能形成分离过程。

3．简述微波加热与萃取原理。

微波萃取原理：在微波辐射过程中. 微波产生的电磁场作用下，极性分子从原来的随机分布状态转向按照电磁场的极性排列取向，并随着交变电磁场的变化而变化，这一过程致使分子的运动和相互磨擦从而产生热量。

此时交变电磁场的场能转化为介质内的热动能，使介质温度不断升高，这就是微波加热的基本原理。

4．简述超声萃取分离法原理。

超声波在传递过程中存在着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的密度；负相位时，介质分子稀散，介质密度减小。

超声波并不能使样品内的分子产生极化，而是在溶剂和样品之间产生声波空化作用，导致溶剂内气泡的形成、增长和爆破压缩，从而使固体样品分散，增大样品与萃取溶剂之间的接触面积，提高目标物从固相转移到液相的传质速率。

5．简述超临界萃取分离法原理。

（1）超临界流体萃取分离法是利用超临界流体做萃取剂在两相之间进行的一种萃取方法。

（2）超临界流体是介于气液之间的一种物态，它只能在物质的温度和压力超过临界点时才能存在。

（3）超临界流体的密度大，与液体相仿，所以它与溶质分子的作用力很强，很容易溶解其他物质。

（4）另一方面，它的粘度较小，接近气体，传质速率很高；加上表面张力小，容易渗透固体颗粒，保持较大的流速，使萃取过程在高效、快速、经济的条件下完成。

6．简述固相萃取步骤。

(1)柱预处理 (2)上样或吸附 (3)淋洗:除去干扰杂质 (4)洗脱:分析物的洗脱和收集
7．什么是分子印迹技术？
就是仿照抗体的形成机理，在模板分子周围形成一个高度交联的刚性高分子，除去模板分子后在聚合物的网络结构中留下
具有结合能力的反应基团，对模板客体分子表现高度的选择性识
别性能。

8. 简述基体分散固相萃取原理。

是将涂渍有C18 等多种聚合物的担体固相萃取材料与样
品一起研磨，得到半干状态的混合物并将其作为填料装柱，然后
用不同的溶剂淋洗柱子，将各种待测物洗脱下来。

9．以碱性化合物（如胺）的萃取过程简述支撑液膜的萃取原理。

（1）将多孔聚四氟塑料，浸泡在十一烷溶剂中，制成支
撑液膜。

（2）调高样品液的pH值，使得的试液中被分离物质胺
不带电荷。

（3）当样品液流过液膜分离器时，中性胺被萃取进
入并通过液膜到达另一界面。

（4）接受通道是充满酸性缓冲液
的静态水溶液，中性胺分子接受质子形成带电物质进入接受通
道。

10. 毛细管气相色谱检测器有哪几种？并指出其适用范围。

（1）热导检测器：通用型检测器，无机气体、有机物（2）
氢火焰离子化检测器：有机化合物（3）含氧化合物分析器：低
碳数含氧化合物（4）氮－磷检测器：含磷或氮有机化合物（5）
光离子化检测器：芳烃（6）电子捕获检测器：卤素、磷、硫、
氧等元素的化合物（7）脉冲放电检测器：无机气体、有机化合
物（8）火焰光度检测器：含磷、硫化合物、硼、卤素和金属元
素化合物（9）化学发光检测器：含硫、氮化合物（10）原子发
射检测器：农药残留、金属、多环芳烃
11．高效液相色谱与气相色谱相比有那些优缺点？
气相色谱：（1）只能分析挥发性的物质，只能分析20％
的有机化合物（2）不能用于热不稳定物质的分析（3）用毛细管
柱色谱可得到很高柱效（4）有很灵敏的检测器和通用检测器（5）
流动相为气体，无毒，易于处理（6）运行和操作容易（7）仪器
制造难度较小（8）流动相是惰性气体，它对组分没有亲和力，
即不产生相互作用力，仅起运载作用（9）一般都在较高温度下
进行的。

高效液相色谱：（1）几乎可以分析各种物质（2）可以用
于热不稳定物质的分析（3）色谱柱不能很长，柱效不会很高（4）
缺乏高灵敏度通用检测器（5）流动相为液体，有毒，费用较高
（6）运行和操作比GC难一些（7）仪器制造难度较大（8）流动
相可选用不同极性的液体，选择余地大，它对组分可产生一定亲
和力，并参与固定相对组分作用的剧烈竞争。

因此，流动相对分
离起很大作用，相当于增加了一个控制和改进分离条件的参数，
这为选择最佳分离条件提供了极大方便。

组分在液体中的扩散系
数比气相中小，分子扩散项通常可以忽略不计（9）经常可在室
温条件下工作。

12．在液相色谱中，范氏方程中的哪一项对柱效能的影响可以忽
略不计？提高柱效的途径有那些？
（1）分子扩散项（主要因素为涡流扩散、传质阻力及柱外效应）
（2）减少填料颗粒直径，减少填料孔穴深度，提高装填的均匀
性，采用低粘度溶剂作流动相，流速尽可能低，同时要尽可能采
用死体积较小的进样器、检测器、接头和传输管线等。

13．什么叫梯度洗脱？它与气相色谱中的程序升温有何异同？
梯度洗脱：就是在分离过程中使两种或两种以上不同极
性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例，从而使流动相的
强度、极性、pH值或离子强度相应地变化，达到提高分离效果，
缩短分析时间的目的。

实质：是通过不断地变化流动相的强度，来调整混合样
品中各组分的k值，使所有谱带都以最佳平均k值通过色谱柱。

它在液相色谱中所起的作用相当于气相色谱中的程序升温，所不
同的是，在梯度洗脱中溶质k值的变化是通过溶质的极性、pH
值和离子强度来实现的，而不是借改变温度（温度程序）来达到。

14．什么是高效毛细管电泳？及其特点（与HPLC比较）。

高效毛细管电泳法：是以高压电场为驱动力，以毛细管
为分离通道，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而
实现分离分析的液相分离方法。

特点：（1）仪器简单，操作方便，容易实现自动化（2）
分离效率高，分析速度快（3）操作模式多，分析方法开发容易
（4）实验成本低，消耗少（5）分离在水相介质中进行（6）应
用范围极广
15．什么电渗流，以及电渗流产生的原因？
（1）电渗流：当在含有缓冲溶液的毛细管柱两端施加高电压时，
管内可迁移的被水化的离子向阴极或阳极移动，使管内液体随迁
移着的离子一道移动，形成一种液流。

（2）电渗流产生的原因：毛细管柱内表面存在硅醇基, 当pH>3
时，硅醇基Si-OH离子化，所产生的SiO-负离子使毛细管壁带
负电荷。

缓冲溶液中的阳离子靠静电吸附和分子扩散在固液界面
形成双电层，产生电势差。

当两端施加电压时，在双电层的扩散
外层中，阳离子向阴极移动，由于离子是被水化的，因此，在缓
冲液中的液体也随迁移着的阳离子一道向阴极移动，产生电渗
流。

16. 写出毛细管电泳分离的五种模式，并指出其分离依据。

（1）毛细管区带电泳：自由溶液的淌度
（2）胶束电动色谱：与胶束间疏水性or离子性相互作用
（3）毛细管凝胶电泳：分子大小差异
（4）等电聚焦: 等电点差异
（5）等速电泳: 电泳迁移率和移动界面
17．何谓毛细管电色谱？.
是一种新型的高效微分离技术，它是在毛细管中填充、原
位合成整体柱或在毛细管壁涂布键合色谱固定相,依靠电渗流或电
渗流结合压力流推动流动相,中性的和带电荷的溶质分子依据它们
在色谱固定相和流动相间吸附，分配平衡常数的不同和电泳速率的
不同，达到分离的一种电分离技术。

18．毛细管电色谱与毛细管电泳和HPLC比较有哪些特点？
（1）分离效率比HPLC高（2）选择性比CE高（3）分析
速度快，分析结果重复性好（4）经济，环境友好（5）易与质谱联
结（6）能实现样品的富集和预浓缩
CEC是CE和HPLC的融合技术，综合了二者的优势，
克服了CE选择性差，难分离中性物质的困难，同时大大提高了
HPLC的分离效率。

19．何谓超临界流体？其特点？在色谱分离中哪种性质最重要?
（1）超临界流体是指既不是气体也不是液体的一些物质，它们的
物理性质介于气体和液体之间。

（2）超临界流体兼有气体的低粘度,液体的高密度，介于气液之间
较高的扩散系数。

（3）单一液体的溶剂强度是可以调节的是超临界流体的最重要性
质，这是由于超临界流体对溶质的溶解能力随密度增大呈比例增
加。

超临界流体的扩散系数和粘度接近于气相色谱，因此溶质的传
质阻力小，可以获得快速高效分离。

20．在超临界流体色谱中，为什么首选CO2为流动相？
优点：（1）临界温度低（31.3°C）适于分析热不稳定性样
品。

（2）无毒，对人体无害，易纯化获得高纯度，可达99.999%。

（3）CO2 惰性气体，适于多种检测器,并在190 nm以上无紫外吸
收。

（4）有相当极性，选择性好，能溶解大部分非极性，中强极
性样品。

（5）价格便宜。

缺点：极性太弱，对极性化合物溶解力差。