现代环境分析技术考试题

简述形态分析在环境分析中的意义和重要性

1.在污染物迁移转化规律研究中的意义。污染物在环境中的迁移转化规律，并不完全取决于污染物的总浓度，而是取决于化学形态本性。只有借助于形态分析才有可能阐明污染物迁移、转化过程，为区域环境污染的综合防治提供科学依据。

2.在环境毒理学、医学以及生命科学研究中的意义及重要性。不同化学形态重金属的毒理特性不同，不同的化学形态对生物的可利用性不同。

痕量物质的富集和分离方法有哪些，原理？

1.沉淀法：使相当量的主要干扰组分沉淀完全，而后测定的痕量组分不会因为共沉淀而损失或损失量可忽略不计。

2.共沉淀法：常量物质沉淀时把痕量物质自溶液转移到固相。

3.液液萃取法：利用物质的亲水性和疏水性，将亲水的无机离子转化为疏水性化合物进行萃取。

4.离子交换分离法：先除去干扰组分，使之与待测痕量组分分离，然后将大体积样品溶液中的痕量组分交换到树脂上，再用少量洗脱液将其淋洗下来，提高其浓度。

气相色谱检测器类型及其分析对象的特点？对未知物体系，怎么用气象色谱定性分析？

热导检测器（TCD）：可测多种类型组分，特别是可测FID所不能直接测定的许多无机气体。氢火焰离子化检测器（FID）：适用水和大气中痕量有机物，对烃类灵敏度高,不能检测CO2 、CO 、H2O 、H2S 、CS2、N2、NH3等无机物。电子捕获检测器（ECD）：对卤素及O，Cl 等化合物响应大，对烃类无响应。火焰光度检测器（FPD）：用于测含S，P化合物。

对未知体系，利用色谱图确定各色谱峰所代表的化合物。

常用的方法：纯物质对照定性、利用保留值定性、利用检测器的选择性定性等

何为正相色谱和反相色谱，他们的适用对象有什么区别？

正相分配色谱用极性物质作固定相，非极性溶剂(如苯、正己烷等)作流动相。反相分配色谱用非极性物质作固定相，极性溶剂(如水、甲醇、己腈等)作流动相。区别：正相色谱是固定液的极性大于流动相的极性，而反相色谱是固定相的极性小于流动相的极性。正相色谱适宜于分离极性化合物，反相色谱则适宜于分离非极性或弱极性化合物。

何为梯度淋洗，作用是什么？是否适用示差折光检测器？为什么？

按一定的程序改变两种或两种以上不同极性的溶剂之间的比例。作用：使流动相的成分和极性产生相应的变化，从而改变复杂物质中不同极性的组分的相对保留值，提高分离效果，加快分析速度。否，梯度淋洗会导致示差折光检测器的折光率一直变化，检测器显示的组分浓度也一直变化。

离子色谱中抑制器的原理是什么？其柱后衍生的含义是什么？

若为阴离子，淋洗液为NaOH。在抑制器中，淋洗液中的OH-与H+ 结合生成水。样品离子在低电导背景的水溶液中进入电导池，而不是高背景的NaOH溶液；被测离子的反离子（阳离子）与淋洗液中的Na+一同进入废液，因而消除了大的系统峰。溶液中与样品阴离子对应的阳离子转变成了H+ ，由于电导检测器是检测溶液中阴离子和阳离子的电导总和，而在阳离子中，H+的摩尔电导最高，因此样品阴离子A-与H+之摩尔电导总和也被大大提高。含义：抑制器一般把本底的离子都需要中和，消耗较大，需要再生。

通常所说物质的红外活性和拉曼活性的含义是什么？如何理解分子的极化和极化率？

红外活性：只有产生偶极矩变化的振动是红外活性的，即红外光谱谱带强度正比于振动中原子通过它们平衡位置时偶极矩的变化。拉曼活性：拉曼活性取决于振动中极化度是否变化，只有极化度有变化的振动才是拉曼活性的。极化：分子在外电场影响下，正、负电荷重心发生相对位移，使分子发生变形，产生的这种偶极叫诱导偶极，此过程称之为分子极化。极化

率：分子的感应偶极矩产与作用于它的有效电场强度Ei成正比，即μ=αE、比例常数“称为分子极化率。

如何理解原子光谱中的共振线、空心阴极灯及原子化的概念和作用原理？

共振线：原子受到外界能量激发时，其外层电子从基态跃迁到激发态所产生的吸收线称为共振吸收线，外层电子由激发态直接跃迁到基态时所辐射的谱线称为共振发射线

空心阴极灯：一种特殊形式的低压辉光放电锐线光源，放电集中于阴极空腔内。当在两极之间施加电压，产生辉光放电。在电场作用下，电子在飞向阳极的途中，与载气原子碰撞并使之电离，放出二次电子，使电子与正离子数目增加，以维持放电。正离子从电场获得动能。如果正离子的动能足以克服金属阴极表面的晶格能，当其撞击在阴极表面时，就可以将原子从晶格中溅射出来或者阴极受热导致阴极表面元素的热蒸发。溅射与蒸发出来的原子进入空腔内，发生第二类碰撞而受到激发，发射出相应元素的特征的共振辐射。

原子化：将样品中的离子转变成院子蒸气。

质谱的原理是什么？简述离子源种类对分子峰产生的影响。

质谱的原理：通过不同分子质荷比不同，利用电场或磁场将他们区分开，在对信号进行探测。电子轰击源：分子离子峰较弱或不出现。化学电离源：准分子离子峰大。场电离源：主要产生M+和(M+1)+峰。场解吸源：产生准分子离子峰。

给出准确度和精密度的定义和相互关系，结合系统误差与偶然误差的产生原因，浅析它们是如何影响准确度与精密度的。

准确度：分析结果与真实值的接近程度。精密度：几次平衡测定结果相互接近程度。精密度是保证准确度的先决条件，精密度高不一定准确度高，两者的差别主要是由于系统误差的存在。

简析题1.

～②段：外加电压还没有达到Pb2＋的电解电压，电极上没有Pb2＋被还原，理论上没有电流通过电路，但实际实验中仍有极微小电流通过，这部分电流称为残余电流。

②～③段：当外加电压到达Pb2+的析出电位时，Pb2+开始在滴汞电极上迅速反应，被还原成金属铅，金属铅跟汞生成了铅汞齐Pb（Hg）。随着滴汞电极表面的Pb2＋迅速被还原，电流也急剧上升。

③～④段：当继续增大外加电压时，使得滴汞电极电位较铅的析出电位稍负一点，反应平

衡被破坏，滴汞电极表面附近的Pb2＋迅速被还原，电解电流急剧上升。

④～⑤段：当外加电压继续增大，使得电极反应所还原的Pb2＋速度大于扩散速度，以致电极表面的浓度近于零，时的电流不再随着外加电压增加而增大。

形成条件：1.待测物质的浓度要小，快速形成浓度梯度。2.溶液保持静止，使扩散层厚度稳定，待测物质仅依靠扩散到达电极表面。3.电解液中含有较大量的惰性电解质，使待测离子在电场作用力下的迁移运动降至最小。4.使用两支不同性能的电极。极化电极的电位随外加电压变化而变，保证在电极表面形成浓差极化。

简析题2.

(a)t0：死时间；t R:保留时间；t R’：调整保留时间；Y1/2：半峰宽；Y：峰宽；h：峰高

相对保留时间：组分2的调整保留时间值与组分1的调整保留时间值之比。γ1,2=t R，2’/ t R,1’= V R，2’/ V R,1’

(b)分离度：两相邻组分保留时间之差与两峰底宽度和之半的比值。R= t R，2’-t R,1’/0.5(Y1-y2)

(c)将一根色谱柱视为一个精馏塔。色谱柱是由一系列连续的、水平的塔板构成，每一块塔板的高度为H。组分气体以脉冲的方式进入塔板，组分在每一块塔板上迅速达到分配平衡，分配系数在各塔板上是常数，气体的纵向扩散可以忽略不计。与保留时间和峰宽有关。