色谱类仪器分析
(完整word版)色谱类仪器分析试题集
色谱类仪器分析一、填空题1、按流动相的状态分，色谱法可分为_气相色谱法_、_液相色谱法_和超临界流体色谱法。
2、气相色谱仪由气路系统、进样系统、色谱柱系统、检测系统、温控系统和数据处理系统组成。
3、__电子捕获检测器（ECD）色谱检测器仅对电负性的物质有响应，特别适用于分析痕量卤代烃、硫化物、金属离子的有机螯合物、农药等。
4、质谱的离子源除了电子轰击型源外，还有__化学电离型（CI）及电感耦合等离子型（ICP）。
5、气相色谱分析中等极性组分选用_中级性__固定液，组分基本按_沸点_顺序流出色谱柱。
6、载气在使用前通常要经过纯化处理，用电子捕获检测器需去除载气中元素原子电负性较强的物质，特别是氧气__的含量要尽量低；用氢火焰离子化检测器需把载气及燃气、助燃气中的_烃类_有机化合物除去。
7、_火焰光度（FPD）检测器是分析含S、P化合物的高灵敏度、高选择性的气相色谱检测仪。
8、在一般固定相上，同系物成员按分子量大小顺序流出，在强极性固定相上组分常按极性从_小_到_大_的顺序流出。
9、色谱定量分析时，主要计算方法有_内标_法、_外标_法和归一化法和叠加法四种。
10、质谱仪的三个最重要指标是：质量范围、_分辨率_和灵敏度。
11、GC/MS的定量方式有_全扫描_和_选择离子检测_。
12、色谱柱的理论塔板数越大，表示组分在色谱柱中达到分配平衡的次数越__多__，固定相的作用越显著，对组分的分离_有利__。
13、气相色谱法的定性方法主要有_保留值__定性和_标准加入法_定性。
14、在气相色谱法中，常用的化学衍生物法有硅烷化、_酰化_和_酯化_。
15、液相色谱柱和气相色谱柱一样，在分离过程中受热力学和_动力学_因素的控制。
16、色谱峰的半峰宽是_峰高_为一半处的峰宽度。
17、气相色谱分析时，如果分析样品中组分多而且沸点相差大，设定分析柱温时，应采用__程序升温_方式。
18、静态顶空分析方法的依据是_相平衡_原理，当气液两相达到平衡_后，分析气相样来测定液相样中的组分。
各种仪器分析的基本原理
各种仪器分析的基本原理仪器分析的基本原理主要涉及到不同类型仪器的工作原理和分析原理。
以下是一些常见仪器的基本原理：1.光谱仪器光谱仪器包括紫外可见光谱仪、红外光谱仪、质谱仪等。
其基本原理是测量样品对不同波长的光的吸收、发射或散射。
通过样品吸收、发射或散射光的特征，可以推断样品的组成、结构和浓度等信息。
2.色谱仪器色谱仪器包括气相色谱仪（GC）、液相色谱仪（HPLC）、离子色谱仪（IC）等。
其基本原理是在不同相的载体（固定相）上，利用样品分子在移动相中的不同分配、吸附、离子交换等特性，在固定相和移动相之间进行分离和分析。
3.质谱仪器质谱仪器是一种通过离子化技术对化学物质进行分析的仪器。
其基本原理是将样品中的分子或原子通过电离过程转变为带电的离子，然后通过质谱仪中不同电场、磁场等设备进行分析和检测。
4.电化学仪器电化学仪器包括电位计、电导仪、电解池等。
其基本原理是利用电化学反应来分析和测试样品中的化学物质。
常用电化学仪器有电化学分析技术、电化学平衡技术等。
5.核磁共振仪器核磁共振仪器通过检测和分析化学物质中原子核的行为来获得样品结构和性质的信息。
其基本原理是通过外加磁场和射频脉冲来激发和探测样品中的核磁共振信号，从而得到样品的谱图和数据。
6.能谱仪器能谱仪器是以能量测量为基础的一类仪器，包括γ射线仪、X射线仪、电子显微镜等。
其基本原理是通过测量材料与射线相互作用后所产生的能量变化来分析和测量样品的成分、形态和结构等。
7.热分析仪器热分析仪器主要有差示扫描量热仪（DSC）、示差热分析仪（DTA）、热重分析仪（TGA）等。
其基本原理是通过样品在不同温度下吸热、放热或失重的行为，来分析材料的性质、热稳定性和热分解特性。
8.电子显微镜电子显微镜是一种使用电子束替代可见光进行成像的仪器。
其基本原理是通过加速电子并聚焦形成电子束，然后在样品表面扫描，通过与样品相互作用所产生的信号来生成图像。
电子显微镜主要包括透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）。
仪器分析 高效液相色谱法
第17章HPLC法17.1 内容提要17.1.1 基本概念高效液相色谱法──在经典液相色谱法的基础上，引入了气相色谱(GC)的理论，在技术上采用了高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器，使之发展成为高分离速率、高分离效率、高检测灵敏度的高效液相色谱法，易称为现代液相色谱法。
高效液相色谱仪──采用了高压输液泵、高效固定相和高灵敏度检测器等装置的液相色谱仪称为高效液相色谱仪。
梯度洗脱──用两种(或多种)不同极性的溶剂，在分离过程中按一定程序连续的改变流动相的浓度、配比和极性，使样品中各组分能在最佳的分配比下出峰的操作技术。
也称为梯度淋洗。
低压梯度──又称外梯度，特点是先混合后加压。
它是采用在常压下预先按一定的程序将溶剂混合后再用泵输入色谱柱系统，易称为泵前混合。
高压梯度──又称内梯度，特点是先加压后混合。
它有两台高压输液泵、梯度程序器(或计算机及接口板控制)、混合器等部件组成。
两台泵分别将两种极性不同的溶剂输入混合器，经充分混合后进入色谱柱系统，是一种泵后高压混合形式。
柱外效应──由色谱柱以外的因素引起的色谱峰形扩展的效应。
柱外因素常指从进样口到检测器之间，除色谱柱以外的所有死时间，如进样器、连接管、检测器等的死体积，都会导致色谱峰形加宽、柱效下降。
液固吸附色谱法──以固体吸附剂为固定相，吸附剂表面的活性中心具有吸附能力，样品分子被流动相带入柱内，它将与流动相溶剂分子在吸附剂表面发生竞争吸附性。
K值大的强极性组分易被吸附，K值小的弱极性组分难被吸附，样品组分因此被分离。
液液分配色谱法──根据物质在两种互不相溶(或部分互溶)的液体中溶解度的不同，有不同的分配，从而实现分离的方法。
分配系数较大的组分保留值也较大。
正相分配色谱法──流动相极性低而固定相极性高的称为正相分配色谱法。
反相分配色谱法──流动相极性高而固定相极性低的称为反相分配色谱法。
化学键合相──利用化学反应将有机分子键合到载体表面上，形成均一、牢固的单分子薄层而形成的各种性能的固定相。
《仪器分析》第八章 液相色谱分析
Si Cl
+ R H N 2
Si N R H
热和化学稳定性比酯型好。 热和化学稳定性比酯型好。
Si C l
+ R M X g
Si R
从理论上讲，这种结构具有更好的稳定性， 从理论上讲 ， 这种结构具有更好的稳定性 ， 特别是对于微碱性流动相， 而且R基可以多 特别是对于微碱性流动相 ， 而且 基可以多 次氯化，形成聚烷基键合相， 但是制备困难。 次氯化 ， 形成聚烷基键合相 ， 但是制备困难 。
柱体为直型不锈钢管，内径1～ 柱体为直型不锈钢管，内径 ～6 mm， ， 柱长5～ 柱长 ～40 cm。发展趋势是减小填料 。发展趋势是减小填料 粒度和柱径以提高柱效。 粒度和柱径以提高柱效。 以提高柱效
(7)检测器 检测器
♥ 紫外检测器
70％应用，氘灯，适用于梯度淋洗 对流动相速度变化不敏感 溶剂选择时紫外检测器波长不能小于溶剂的紫外截至波 长；
(5)进样器 进样器
♥ 高压进样阀－用微量注射器将样品注入样品环管（10µL到 2mL）
(6)色谱柱 色谱柱
♥ 色谱系统的心脏 ♥ 优质不锈钢管，内壁光洁平滑 ♥ 接头死体积尽可能小 ♥ 为了保护色谱柱不被污染，有时候需要在分析柱前加一根 短柱，称为卫柱。为了防止由于卫柱而过分增加压力，在 卫柱中使用的颗粒大小约10－30 µm。
3. Si-O-Si-C键型（硅胶和有机硅烷的反应）
R Si O + R SiX H 3 Si O Si R R
目前用得最多的类型。 目前用得最多的类型 。 具有良好的热合 化学稳定性， 能够在pH2~8.5的介质中 化学稳定性 ， 能够在 的介质中 使用。 使用。
仪器分析方法
仪器分析方法仪器分析方法是化学分析中常用的一种技术手段，它通过利用各种仪器设备对样品进行分析，从而得到样品的成分、结构和性质等信息。
仪器分析方法的发展，为化学分析提供了更加准确、快速、灵敏的手段，广泛应用于环境监测、食品安全、药物研发等领域。
本文将就常见的仪器分析方法进行介绍和分析。
一、光谱分析。
光谱分析是利用物质对光的吸收、发射、散射等特性进行分析的一种方法。
常见的光谱分析包括紫外可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等。
这些方法通过测量样品对特定波长的光的吸收或散射情况，从而得到样品的成分和结构信息。
光谱分析方法具有快速、非破坏性、灵敏度高的特点，被广泛应用于化学分析领域。
二、色谱分析。
色谱分析是利用物质在固定相和流动相作用下的分离和检测特性进行分析的一种方法。
常见的色谱分析包括气相色谱、液相色谱、超高效液相色谱等。
这些方法通过样品在色谱柱中的分离和检测，从而得到样品中各种成分的含量和结构信息。
色谱分析方法具有分离效果好、分析速度快、灵敏度高的特点，被广泛应用于食品安全、环境监测等领域。
三、质谱分析。
质谱分析是利用物质在电场或磁场中的运动特性进行分析的一种方法。
常见的质谱分析包括质子磁共振质谱、质子转移反应质谱、质子撞击电离质谱等。
这些方法通过测量样品中各种离子的质荷比，从而得到样品的成分和结构信息。
质谱分析方法具有高分辨率、高灵敏度、高准确度的特点，被广泛应用于药物研发、生物分析等领域。
四、电化学分析。
电化学分析是利用物质在电极上的电化学反应特性进行分析的一种方法。
常见的电化学分析包括极谱法、循环伏安法、恒电位法等。
这些方法通过测量样品在电极上的电流和电压变化，从而得到样品的成分和性质信息。
电化学分析方法具有灵敏度高、实时性好、样品准备简单的特点，被广泛应用于环境监测、能源材料等领域。
综上所述，仪器分析方法在化学分析中具有重要的地位和作用，它为化学分析提供了更加准确、快速、灵敏的手段。
随着科技的不断发展，仪器分析方法将会不断完善和创新，为人类的健康和环境保护提供更多的支持和帮助。
仪器分析-高效液相色谱法
流动相的选择与制备
选择合适的流动相
根据被分析化合物的性质， 选择适当的流动相，如有 机溶剂、缓冲液等。
流动相的配制
按照实验要求，准确称量 流动相组分，混合均匀， 并进行过滤和脱气处理。
流动相的梯度洗脱
对于多组分分离，可以采 用梯度洗脱技术，以提高 分离效果。
仪器的开机与平衡
开机
按照仪器说明书，打开仪器电源， 启动仪器操作系统。
药物制剂质量控制
高效液相色谱法可以用于药物制剂的质量控制， 检测制剂中药物的含量、纯度和稳定性等指标。
环境样品分析中的应用
污染物检测
高效液相色谱法可以用 于检测环境中的有机污 染物，如农药、多环芳 烃等，为环境污染控制 和治理提供依据。
饮用水质量检测
通过高效液相色谱法可 以检测饮用水中的有害 物质，如消毒副产物、 微量有机物等，保障公 众的饮用水安全。
粒径
色谱柱的粒径影响分离效 果和分离时间。粒径越小， 分离效果越好，但分离时 间越长。
长度
色谱柱的长度影响分离效 果和载样量。长度越长， 分离效果越好，但载样量 越小。
检测器
类型
常用的检测器有紫外-可见光检测器、荧 光检测器、电导检测器等，根据被测物质 的性质和检测需求选择合适的检测器。
响应速度
线性范围
质。
测定水体、土壤、空气 中的污染物和有害物质。
用于蛋白质、核酸、细 胞等生物大分子的分离
和检测。
高效液相色谱法的优势与局限性
优势
高分离效能、高灵敏度、高选择 性、应用范围广。
局限性
需要专业操作人员、仪器昂贵、 样品前处理复杂、耗时长。
02 高效液相色谱法的仪器构成
CHAPTER
气相色谱分析法—气相色谱仪(食品仪器分析课件)
色谱仪的分离系统是安装在柱箱内的色谱柱。色 谱柱的入口与气化室相连，其出口连在检测器上，用 于分离样品，是色谱仪的核心部分。
色谱柱的安置
色谱柱主要有填充柱和毛细管柱两类。 一、填充柱
填充柱由不锈钢或玻璃材料制成，内装固定相，一般内径为 3~4mm，长1~10m。形状有U形和螺旋形两种，常用的是螺旋形的 。填充柱制备简单，可供选择的固定相种类多，柱容量大，分离效 能也足够高，应用很广泛。
净化干燥器
三、稳压、恒流装置 高压钢瓶气需经过减压后才能使用。载气的流速是影响色谱分
离和定性分析的重要参数之一，因此其流速必须稳定。载气流速由 稳压阀或稳流阀调节控制。稳压阀的作用是通过改变输出气压来调 节气体流量的大小，并稳定输出气压。在恒温色谱分析中，当操作 条件不变时，整个系统阻力不变，单独使用稳压阀便可使色谱柱入 口压力稳定，从而保持稳定的流速。但在程序升温色谱分析中，由 于柱内阻力随温度升高而不断增加，载气的流量逐渐减少，因此需 要在稳压阀后连接一个稳流阀，以保持恒定的流量。
一、气相色谱仪基本结构
气相色谱仪结构示意图
二、气相色谱仪的流程
在气相色谱分析中，由载气系统的高压钢瓶（或气体发生器） 提供的流动相气体即载气（如H2、He、N2及Ar等），经减压阀减压、 稳压，净化器净化、干燥，稳压阀或稳流阀精确调节其压力后，以 稳定的压力和流量连续流经进样系统的样品气化室，将从进样口注 入的气体样品（或在气化室瞬间气化的液体试样蒸气），运载进入 色谱柱进行分离。
二、毛细管柱 毛细管柱又叫空心柱，最常用的是石英毛细管柱。普通毛细管
柱的内径一般为0.32mm，大口径毛细管柱内径为0.53mm。毛细管 柱渗透性好，传质阻力小，柱长可长达几十米，甚至几百米。毛细 管柱分辨率高（理论塔板数可达1.0×106），分析速度快，样品用 量小。但柱容量小，对检测器的灵敏度要求高。
仪器分析9-经典液相色谱法概要
2.液相色谱的固定相和流淌相
3〕常用有机吸附剂
① 聚酰胺 为高分子聚合物质，不溶于水、甲醇、乙
醇等常用有机溶剂，对碱较稳定，对酸稳定 性较差，可溶于浓盐酸、冰醋酸及甲酸。
2.液相色谱的固定相和流淌相
聚酰胺对有机物质的吸附属于氢键吸附，通 过分子中的酰胺羰基与酚类，或酰胺键上的游 离氨基与醌类、脂肪羧酸上的羰基形成氢键缔 合而产生吸附。吸附的强弱则取决与各种化合 物与之形成氢键缔合的力量。
2.液相色谱的固定相和流淌相
2〕常用无机吸附剂
① 硅胶〔SiO2·H2O〕
硅胶为极性吸附剂，外表主要存在着硅羟基〔硅 醇基〕和暴露于外表的Si-O-Si键，另外还有一些硅 醇基可能与水以氢键键合。硅羟基的外表浓度在吸 附色谱中很重要，由于人们通常认为硅羟基是强吸 附位点，而Si-O-Si则是疏水性的。
氧化铝的活性与其含水量相关。
2.液相色谱的固定相和流淌相
氧化铝适宜分别溶于有机溶剂的极性、弱极 性的非强离解型的化合物，尤其适合于分别芳 香族化合物。当样品为碱性化合物时，用硅胶 分别会造成严峻吸附，此时可选用氧化铝进展 分别，但酸性易离解的化合物简洁在氧化铝上 形成死吸附。
氧化铝分别几何异构体力量优于硅胶。
2.液相色谱的固定相和流淌相
(3) 离子交换树脂的性质 1) 离子交换树脂的特性
二乙烯苯
重量交联度：树脂中所合交联剂的百分率。
树脂的交联度越大，则网眼越小，交换时体积大 的离子进入树脂便受到限制。但提高了交换的选择 性；另外，交联度大时，形成的树脂构造严密，机 械强度高。但是假设交联度过大则对水的膨胀性能 差，交换反响的速度慢，因此要求树脂的交联度一 般为8-12％。
2.液相色谱的固定相和流淌相
仪器分析-色谱法
高效液相色谱法(HPLC) 是在气相色谱和经典液相色谱的基础上，采用高压泵、高效固定相以及高灵敏度检测器等新实验技术建立的一种液相色谱分析法。
特点：高压、高柱效、高灵敏度2.HPLC中分离条件的选择：a.固定相与装柱方法的选择:选粒径小的、分布均匀的球形固定相(dp≤10μm)首选化学键合相，匀浆法装柱b.流动相及其流速的选择: 选粘度小、低流速的流动相c.柱温的选择:选室温25-30℃左右。
太低流动相黏度增加，太高容易产生气泡第一节液-固色谱法1.液-固色谱法是利用各组分在固定相上的吸附能力不同进行分离的，也称液-固吸附色谱。
2.分离原理.：组分分子与流动相分子竞争吸附吸附剂表面活性中心，靠组分分子的分配比不同而分离。
3.吸附剂吸附试样的能力，主要取决于吸附剂的比表面积和理化性质，试样的组成和结构以及流动相的性质等。
1）组分与吸附剂的性质相似时，易被吸附;2）组分分子结构与吸附剂表面活性中心的刚性几何结构相适应时，易于吸附。
吸附色谱是分离几何异构体的有效手段;不同的官能团具有不同的吸附能力，因此，吸附色谱可按族分离化合物4.固定相：常用的液-固色谱固定相是表面多孔和全多孔微粒型硅胶、氧化铝等。
一般采用5~10μm的全多孔型微粒。
这些吸附剂的极性都比较大，对非极性组分的保留能力较弱，与极性化合物的相互作用较强。
5.流动相：在液-固色谱中，选择流动相的基本原则是极性大的试样用极性较强的流动相，极性小的则用低极性流动相。
液-固色谱的流动相必须符合下列要求:1）能溶解样品，但不能与样品发生反应。
2）与固定相不互溶，也不发生不可逆反应。
3）粘度要尽可能小，这样才能有较高的渗透性和柱效。
4）应与所用检测器相匹配。
例如利用紫外检测器时，溶剂要不吸收紫外光。
5）容易精制、纯化、毒性小，不易着火、价格尽量便宜。
第二节化学键合相色谱法1.液液分配色谱法分离原理：根据物质在两种互不相溶的液体中溶解度的不同，在两溶液间进行不同分配而实现分离。
仪器分析-气相色谱法
性质相近时，分子间的作用力就越大，分配系数大， 组分的保留时间长，有利于分离
➢被测组分为非极性:选用角鲨烷、阿皮松等非极性固定液， 出峰顺序为组分的沸点高低，低的先流出
➢分离强极性物质: 选用强极性固定液， 组分按极性从 小到大的顺序先后流出色谱柱
➢能形成氢键的试样，如醇、酚、胺和水等: 选用氢键型 固定液，如聚乙二醇—2000
1、柱长的选择
增加柱长可使理论塔板数增大，但同时使峰宽加 大，分析时间延长。柱长选择以使组分能完全分离， 分离度达到所期望的值为准。
2、载气及其流速的选择
曲线的最低点，塔板高度H最小，柱效最高，其相应 的流速是最佳流速。
3、柱温的选择
提高柱温可使气相、液相传质速率加快，有利于 降低塔板高度，改善柱效。
AC-1毛细管柱
色谱柱炉 气化室 检测器 温度控制方式:恒温 程序升温: 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。
色谱柱分离后的组分按时间及其浓度或质量的变化， 转化成易于测量的电信号, 得到该混合样品的色谱流 出曲线及定性和定量信息。
菊酯类气雾杀虫剂色谱图
一、两组分的分配系数差异要大，填充柱γ2，1≥1.15 才能分开 二、稳定性好、沸点高、挥发性小，不气液色谱固定相
填充柱
2、毛细管柱——空心柱
涂壁空心柱是将固定液均匀地涂在内径0.l～0.5mm的 毛细管内壁而成，毛细管材料可以是不锈钢，玻璃或石英。
毛细管色谱柱渗透性好，传质阻力小，而柱子可以做 到长几十米。与填充往相比，其分离效率高（理论塔板数 可达106）、分析速度快、样品用量小，但柱容量低、要求 检测器的灵敏度高，并且制备较难。
含碳有机物在氢气和空气火焰中燃烧产生离子，在 外加的电场作用下，使离子形成离子流，产生电信号。
常见气相色谱检测器及应用范围
常见气相色谱检测器及应用范围
气相色谱检测器是用于检测气相色谱分离出的成分的设备。
以下是一些常见的气相色谱检测器及其应用范围：
1. 热导检测器（TCD）：通用性好，几乎对所有物质都有响应，常用于检测永久性气体和低沸点有机物。
2. 火焰离子化检测器（FID）：对大多数有机物有高灵敏度响应，是应用最广泛的检测器之一，适用于检测烃类、醇类、酮类等有机物。
3. 电子捕获检测器（ECD）：选择性高，对电负性物质如卤代烃、含氮化合物等有很高的灵敏度，常用于检测农药、环境污染物等。
4. 火焰光度检测器（FPD）：对含硫、含磷化合物有高选择性和高灵敏度，常用于检测硫化物、磷化物等。
5. 质谱检测器（MSD）：具有高灵敏度和高选择性，能够提供化合物的分子量和结构信息，广泛应用于复杂混合物的分析。
这些检测器在气相色谱分析中具有不同的特点和优势，可以根据分析的需求选择合适的检测器。
气相色谱检测器的应用范围涵盖了环境监测、食品分析、医药研究、化工等多个领域。
仪器分析习题（色谱）分解
仪器分析习题（⾊谱）分解仪器分析习题（⾊谱）⼀、问答题1、简述⽓相⾊谱（⽓—固；⽓—液）分析法的分离原理答：⾊谱分离法是⼀种物理分析⽅法，其分离原理是将被分离的组分在固定相与流动相之间进⾏多次分配，由于被分离组分之间物理化学性质之间存在微⼩差异，在固定相上的滞留时间不同，经过多次分配之后，其滞留时间差异被拉⼤，经过⼀定长度的⾊谱柱后，组分即按期与固定相之间作⽤强弱顺序流出⾊谱柱。
由试验看出，实现⾊谱分离的必要条件是分离体系必须具有两相，即固定相与流动相，被分离组分与固定相之间的相互作⽤有差异。
在分离过程中，固定相可以是固体吸附剂也可以是涂渍在惰性担体表⾯上的液态薄膜，在⾊谱分析中，此液膜称为固定液。
流动相可以是惰性⽓体、液体或超临界流体。
其惰性是指流动相与固定相和被分离组分之间⽆相互作⽤。
⾊谱分离之所以能够实现，其内因是由于组分与固定相之间的吸附或分配性质的差异。
其宏观表现是吸附与分配的差异。
其微观解释是固定相与组分之间作⽤⼒的差别。
分⼦间作⽤⼒的差异⼤⼩⽤组分在固定相与流动相之间的分配系数来表⽰。
在⼀定的温度条件下分配系数越⼤，说明组分在固定相上滞留的越强，组分流出⾊谱柱越晚；反之，分配系数越，组分在固定相上滞留的越弱，组分流出⾊谱柱的时间越短。
⽽⽓相⾊谱的流动相为⽓体。
2、保留时间和调整保留时间；答：保留时间t R（retention time）试样从进样到柱后出现峰极⼤点时所经过的时间，称为保留时间，如图２～３中O’B。
调整保留时间tＲ（adjusted retention time）某组分的保留时间扣除死时间后，称为该组分的调整保留时间，即tＲ=t R-t0由于组分在⾊谱柱中的保留时间t r包含了组分随流动相通过柱⼦所需的时间和组分在固定相中滞留所需的时间，所以t r实际上是组分在固定相中停留的总时间。
保留时间是⾊谱法定性的基本依据，但同⼀组分的保留时间常受到流动相流速的影响，因此⾊谱3、区域宽度；答：区域宽度（peak width）⾊谱峰的区域宽度是⾊谱流出曲线的重要多数之⼀，⽤于衡量柱效率及反映⾊谱操作条件的动⼒学因素。
仪器分析 气相色谱
（2） 灵敏度高
可以检测出μg·g-1(10-6)级甚至ng·-1(10-9)级的物质量。 g
（3） 分析速度快
一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。
（4） 应用范围广
气相色谱：沸点<400℃的各种有机或无机试样的分析。 液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。 不足之处： 被分离组分的定性较为困难。
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2、气相色谱柱及固定相的种类
分离系统由色谱柱组成，它是色谱仪的核心 部件，其作用是分离样品。色谱柱主要有两 类：填充柱和毛细管柱。 1）填充柱 填充柱由不锈钢或玻璃材料制 成，内装固定相，一般内径为2～6 mm，长 0.5～10m。填充柱的形状有U型和螺旋型二 种。
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2）毛细管柱 毛细管柱又叫空心柱，分为 涂壁，多孔层和涂载体空心柱。涂壁空心柱 是将固定液均匀地涂在内径0.l～0.5 mm的 毛细管内壁而成，毛细管材料可以是不锈钢， 玻璃或石英。 毛细管色谱柱渗透性好，传质阻力小， 而柱子可以做到长几十米。与填充往相比， 其分离效率高（理论塔板数可达106）、分 析速度块、样品用量小，但柱容量低、要求 检测器的灵敏度高，并且制备较难。
VR= tR qVo
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6.调整保留体积VR 某组分的保留体积扣除死体积后，称 为该组分的调整保留体积。
VR = VR V0 = tR qVo
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(4) 相对保留值r21
组分2与组分1调整保留值之比： r21 = t´R2 / t´R1= V´R2 / V´R1 相对保留值只与柱温
和固定相性质有关，与其他
死体积V0 指色谱柱在填充后，柱管内固定 相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路 和连接头间的空间以及检测器的空间的 总和。当后两项很小可忽略不计时，死 体积可由死时间与色谱柱出口的载气流 速qVo（cm3· -1）计算。 min
仪器分析-色谱课件
双波长双光束薄层扫描仪光学系统简图
光源
1
2
斩光器
检测器
纸色谱法自学思考题：
纸色谱法的固定相是什么？从原理上分 类它属于什么色谱？ 纸色谱法的流动相有何特点？为什么流 动相在使用前要预先用水饱和？ 试比较纸色谱与薄层色谱的操作方法和 定性定量方法。
教学目标
说出Rf值与Rst值的概念。 简述选择展开剂的一般原则。 详述薄层色谱的操作方法和定性 定量方法。 详述纸色谱法的分离原理和实验 方法。
薄层色谱法示意图
层析缸 薄层板 展开剂
原点至斑点中心的距离 Rf= 原点至溶剂前沿的距离
c a
原点至试样组份斑点中心的距离
b Rst= 原点至参考物质斑点中心的距离
柱色谱法：液固吸附色谱
一、原理：利用样品在吸附剂和流动相 中进行吸附和解吸附的强弱差别来进行 分离。 二、吸附剂:氧化铝、硅胶、聚酰胺、 活性炭。 三、流动相:石油醚、苯、乙醚、氯 仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、水、醋 酸等。
常见基团的极性由小到大的顺序： 烷烃<烯烃<醚类<硝基化合物<酯类 <醛类<胺类<醇类<酚类<羧酸类
Rf值的测量示意图
吸附剂 C
B
展开剂
B
C
A A
被测物质 薄层色谱展开剂选择示意图
薄层色谱操作方法
制板： 软板：不含粘合剂，干法铺板，简便快速，展开 速度快，但薄层薄层不牢固，分离效果较差。 硬板：倾注法、平铺法、涂铺器法
仪器分析习题课(色谱分析部分)报告
Sc
C1
C2 F0 V
A
0.658 0.5 68113 0.50
171.8mv mL mL-1
24．记录仪灵敏度及记录纸速同前题，载气流速60mL·min-1，放大器灵敏度 1×103，进样量12℃时50μL苯蒸气，所得苯色谱峰的峰面积为173cm2，Yl/2为 0.60cm，检测器噪声为0.1mV，求该氢火焰电离检测器的灵敏度及最小检出量。
16R2 ( 21 )2 21 1
H有效
161.52 ( 1.11 )2 1.11 1
103
3.7m
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113cm2。求该热导池检测器的灵 敏度。
解：已知 C1=0.658mV·cm-1 C2=0.5min·cm-1 V=50μL Y1/2=0.6cm A=173cm2 N=0.1mV 50μL苯蒸气的质量：
m 0.11 50 103 0.011mg 1.1107 g 0.5
该氢火焰电离检测器的灵敏度：
Sm
60C1C2 A m
60 0.658 0.5173 1.1107
3.10108 mv s g-1
检出限D： 最小检出量Q0：
D
3N S
3 0.1 3.10 108
9.681010 g s1
Y1 0.6 0.5 60=18s
2
Q0 1.065Y1 D 1.065189.681010 =1.86108g
2
25．丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据：
3.下述参数改变时：(1)柱长缩短，(2)固定相改变，(3) 流动相流速增加，(4)相比减小，是否会引起分配系数的变化？ 为什么？
仪器分析-气相色谱法
组分通过时不在此冷凝
12
Instrumental Analysis
Gas Chromatography
4. 温度控制系统
• 程序升温：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，从而用最短
时间获得最佳分离
沸点范围很宽的混合物
程序升温方式
13
恒温色谱(a)与程序升温色谱(b)分离直链烷烃比较
6
Agilent 7890A
Instrumental Analysis
Gas Chromatography
气路系统
进样系统
色谱柱
检测系统
信号记录系统
温控系统
7
Instrumental Analysis
Gas Chromatography
气相色谱仪主要组成
1. 气路系统
载气、载气净化器、稳压恒流装置
394 nm
HPO*
526 nm
*
/nm
Air + O2
sample
H2
质量型检测器
26
Instrumental Analysis
Gas Chromatography
( )1. 气相色谱分析中，混合物能否完全分离取决于色谱柱， 分离后的组分能否检测出来取决于检测器。 ( A )2. 气相色谱分析中，载气种类的选择主要取决于 A. 检测器的种类 C. 被测物的种类 B. 被测物质的状态 D. 固定相的类型
专属型检测器：对特定物质有高灵敏响应，e.g., 电子捕获检测器
16
Instrumental Analysis
Gas Chromatography
2. 检测器性能评价指标
（1）灵敏度 S
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八、色谱类仪器分析一、填空题１按流动相的状态分，色谱法可分为、和超临界流体色谱法。
２气相色谱仪由气路系统、系统、系统、系统、温控系统和数据处理系统组成。
３色谱检测器仅对电负性的物质有响应，特别适用于分析痕量卤代烃、硫化物、金属离子的有机螯合物、农药等。
４质谱的离子源除了电子轰击型（ＥＩ）源外，还有及电感耦合等离子型（ＩＣＰ）。
５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。
６载气在使用前通常要经过纯化处理，用电子捕获检测器需去除载气中元素原子电负性较强的物质，特别是的含量要尽量低；用氢火焰离子化检测器需把载气及燃气、助燃气中的有机化合物除去。
７检测器是分析含Ｓ、Ｐ化合物的高灵敏度、高选择性的气相色谱检测器。
８在一般固定相上，同系物成员按分子量大小顺序流出，在强极性固定相上组分常按极性从到的顺序流出。
９色谱定量分析时，主要计算方法有法、法和归一化法和叠加法四种１０质谱仪的三个最重要指标是：质量范围、和灵敏度。
１１ＧＣ／ＭＳ的定量方式有和。
１２色谱柱的理论塔板数越大，表示组分在色谱柱中达到分配平衡的次数越，固定相的作用越显著，对组分的分离。
１３气相色谱法的定性方法主要有定性和定性。
１４在气相色谱法中，常用的化学衍生物法有硅烷化、和。
１５液相色谱柱和气相色谱柱一样，在分离过程中受热力学和因素的控制。
１６色谱峰的半峰宽是为一半处的峰宽度。
１７气相色谱分析时，如果分析样品中组分多而且沸点相差大，设定分析柱温时，应采用方式。
１８静态顶空分析方法的依据是原理，当气液两相达到后，分析气相样来测定液相样中的组分。
二、单项选择题１. 液-液萃取中，为了选择性地萃取被测组分，以使用接近于被测组分的溶剂为好。
Ａ沸点Ｂ溶点Ｃ极性Ｄ密度２. 下列哪种试剂最适合萃取水中脂肪族化合物等非极性物质。
Ａ正己烷Ｂ二氯甲烷Ｃ乙酸乙酯Ｄ甲醇３. 离子色谱法分析水中Ｆ－或Ｃｌ－时，若水负峰对测定有干扰时，可于１００ｍＬ水样中加入１ｍＬ来消除干扰。
Ａ乙腈Ｂ硫酸Ｃ淋洗贮备液Ｄ淋洗使用液４. 气相色谱法测定水中硝基苯类使用的蒸馏水应用洗涤，电炉煮沸３～５ｍｉｎ，冷却装瓶备用。
Ａ甲醇Ｂ氯仿Ｃ丙酮Ｄ苯５.用活性炭吸附二硫化碳解吸气相色谱法分析空气中苯系物时，当采样管后部活性炭测定的数值大于前部时，样品应重新采样。
Ａ１０％Ｂ１５％Ｃ２０％Ｄ２５％６.在气相色谱分析中所使用的溶剂应首先。
Ａ提纯Ｂ检验有无干扰物Ｃ不提纯就可使用Ｄ蒸馏处理后使用７.在痕量有机色谱分析中常用的商品毛细管柱的口径一般为。
Ａ２．５ｍｍＢ０．３２μｍＣ０．５３ｍｍＤ１．５ｍｍ８.在标准ＧＢ／Ｔ１７１３０—１９９７中，氯仿、四氯化碳这两种卤代烃的分析方法是。
ＡＧＣ—ＭＳＢ顶空—ＧＣ—ＥＣＤＣ吹扫捕集—ＧＣ—ＦＩＤＤ溶剂萃取—ＧＣ—ＥＣＤ９. 用气相色谱分析苯和二甲苯的异构体，应选用的检测器为。
ＡＴＣＤＢＥＣＤＣＦＩＤＤＦＰＤ１０.用气相色谱分析农作物中含氯农药的残留量，应选用的检测器为。
ＡＴＣＤＢＥＣＤＣＦＩＤＤＦＰＤ１１.在一根１ｍ长色谱柱上，组分１和组分２的峰基线宽度分别为１．５ｍｍ和１．６ｍｍ，测得两峰尖间距为２．４８ｍｍ，问该柱的分离度为。
Ａ１．０Ｂ０．８Ｃ１．６Ｄ０．５１２. ＦＩＤ在使用时，空气和氢气流量之比为。
Ａ（１０～１５）∶１Ｂ１∶１Ｃ１∶５Ｄ１∶（１０～１５）１３. 色谱柱的口径与柱效及柱负荷的关系为。
Ａ色谱柱口径小，柱效高，柱负荷大Ｂ色谱柱口径小，柱效高，柱负荷小Ｃ色谱柱口径小，柱效低，柱负荷大Ｄ色谱柱口径小，柱效低，柱负荷小１４.使用ＴＣＤ检测器，应注意。
Ａ先接通桥电流，再通载气Ｂ先通载气，再接通桥电流Ｃ桥电流的接通与通载气先后顺序无要求１５. 拟用气相色谱法测定化合物６６６、ＤＤＴ，选用下列哪种检测器较好。
Ａ氢火焰离子化检测器Ｂ电子捕获检测器Ｃ火焰光度检测器Ｄ热导检测器１６. 下列物质在正相色谱柱中的洗脱顺序是。
Ａ环己烷、乙腈、四氢呋喃Ｂ乙腈、四氢呋喃、环己烷Ｃ环己烷、四氢呋喃、乙腈Ｄ四氢呋喃、乙腈、环己烷１７.下列物质在正相色谱柱中的洗脱顺序是。
Ａ正己烷、正己醇、苯Ｂ正己烷、苯、正己醇Ｃ正己醇、苯、正己烷Ｄ正己醇、正己烷、苯１８. 在气相色谱分析中，衡量两组分分离好坏的指标是。
Ａ灵敏度Ｂ分离度Ｃ不纯度Ｄ保留时间１９.用气相色谱分析乙苯、苯乙烯，应选用的检测器为。
ＡＴＣＤＢＥＣＤＣＦＰＤＤＦＩＤ２０.色谱检测器的“线性范围”是指。
Ａ标准曲线呈直线的范围Ｂ检测器呈线性时，最大和最小进样量之比Ｃ检测器呈线性时，最大和最小进样量之差Ｄ最小进样量和最大进样量之比２１.气相色谱法中，当分离度为时，一般作为相邻两峰完全分离的标志。
Ａ１Ｂ１．２Ｃ１．５Ｄ２２２.离子色谱柱上，下列常见阴离子的保留时间从小到大排列正确的是。
ＡＦ－，Ｃｌ－，Ｂｒ－，Ｉ－ＢＩ－，Ｂｒ－，Ｃｌ－，Ｆ－ＣＦ－，Ｃｌ－，Ｉ－，Ｂｒ－ＤＣｌ－，Ｉ－，Ｂｒ－，Ｆ－２３.在硅胶柱上，以甲苯为流动相时，某溶质的保留时间为２８ｍｉｎ，选用流动相时，可减少该溶质的保留时间。
ＡＣＣｌ４Ｂ苯ＣＣＨＣｌ３Ｄ正己烷２４.《水和废水监测分析方法》（第四版）规定：水中有机磷农药的测定方法要求水样冰箱低温保存一般不超过天。
Ａ３Ｂ１Ｃ２Ｄ７２５. 使用毛细色谱柱时，当柱箱升到设定最高温时，该温度下柱流量要大于ｍｌ／ｍｉｎ。
Ａ０．４Ｂ０．３Ｃ０．２Ｄ０．１三、多项选择题１.一个完整的气相色谱分析方法，通常包括。
Ａ样品处理及进样方法Ｂ分离方法Ｃ检测方法Ｄ数据处理方法２.水样中挥发性有机物的提取方法主要有。
Ａ吹脱捕集法Ｂ顶空法Ｃ液液萃取法Ｄ固相微萃取Ｅ离子交换法３.从环境水样中富集半挥发性物质的方法主要有。
Ａ吹脱捕集法Ｂ顶空法Ｃ液液萃取法Ｄ固相萃取Ｅ固相微萃取４.气相色谱分析条件的选择包括。
Ａ气化温度Ｂ色谱柱及柱温Ｃ检测器Ｄ载气种类和流速５.气相色谱法分析样品时，下列哪些原因可能引起色谱峰出现拖尾峰现象。
Ａ柱温过高Ｂ柱温过低Ｃ进样口受到污染Ｄ载气流速过高６.测定环境中下列有机污染物考虑使用ＥＣＤ作为首选检测器的是。
Ａ氯仿Ｂ苯Ｃ溴仿Ｄ五氯苯７.在气相色谱分析中，可使被测物保留时间缩短的操作是。
Ａ增大流动相分子量Ｂ色谱柱温度升高Ｃ增大柱压力Ｄ减少固定相的量Ｅ增加塔板数８在气相色谱分析中，衡量两组分分离好坏的指标是。
Ａ分辨率Ｂ塔板高度Ｃ塔板数Ｄ保留时间Ｅ分离度９反相色谱法中常用的溶剂有。
Ａ乙腈Ｂ甲醇Ｃ环己烷Ｄ正己烷Ｅ水１０色谱分析时分配系数随变化。
Ａ柱温Ｂ柱压Ｃ柱中两相体积Ｄ固定相１１氮磷检测器（ＮＰＤ）是热离子发射检测器（ＴＥＤ）中的一种，对含氮、磷有机化合物具有很高的灵敏度，下列物质中可考虑选用ＮＰＤ为环境痕量分析中的首选检测器的是。
Ａ甲苯Ｂ硝基苯Ｃ甲基对硫磷Ｄ乙醇１２在使用ＥＣＤ时，不应将作为溶剂使用。
Ａ正己烷Ｂ四氯化碳Ｃ石油醚Ｄ氯仿１３以下四种常用的气相色谱检测器中，属于浓度型检测器的有。
ＡＦＩＤＢＥＣＤＣＴＣＤＤＦＰＤ１４以下四种常用的气相色谱检测器中，属于质量型检测器的有。
ＡＦＩＤＢＥＣＤＣＴＣＤＤＦＰＤ１５气相色谱仪的组成有。
Ａ气路系统Ｂ进样系统Ｃ分离系统Ｄ温控系统Ｅ检测和记录系统１６采用热导池检测器时，通常情况下可使用的载气为。
Ａ空气Ｂ氢气Ｃ氦气Ｄ氮气Ｅ氧气１７填充柱色谱分析中填充柱填充的质量直接影响柱效，为保证获得最佳的填充密度，一般可以采用等方法。
Ａ加压法Ｂ机械填充法Ｃ手工填充法Ｄ减压法１８下列色谱检测器中，破坏性检测器是。
ＡＦＩＤＢＮＰＤＣＰＩＤＤＦＰＤ１９考察毛细管色谱柱主要包括等内容。
Ａ热稳定性Ｂ柱压力Ｃ柱活性Ｄ分离能力２０气相色谱用微量注射器进样时，影响进样重复性的因素主要有。
Ａ针头在进样器中的位置Ｂ插入速度Ｃ停针时间Ｄ拔出的速度２１ＭＳ真空泄漏时，会有等空气特征峰的出现。
Ａ１６Ｂ３２Ｃ２８Ｄ４４２２气相色谱法分析有机氯农药，对色谱系统进行降解检验一般采用。
Ａ狄氏剂Ｂ异狄氏剂Ｃｐｐ′ ＤＤＥＤｐｐ′ ＤＤＴ２３影响离子色谱离子洗脱顺序的因素有。
Ａ离子电荷Ｂ离子半径Ｃ淋洗液流速Ｄ树脂种类２４以下哪些情况会影响气相色谱定量的准确性。
Ａ进样的重复性Ｂ分流时是否有歧视效应Ｃ样品气化完全否２５在挥发性卤代烃监测中，水样保存加入的保存剂可以为。
Ａ硝酸Ｂ硼氢化钠Ｃ硫酸锰Ｄ抗坏血酸四、判断题（正确打，错误打）１氢气因为可燃烧，不能作为气相色谱仪的载气。
（）２分离度表示两个组分在所在色谱柱和色谱条件下分离的好坏。
（）３在气相色谱分析中，钢瓶的减压阀可通用。
（）４增大载气流速，塔板高度降低，减小待测物的保留时间。
（）５毛细管柱样品容量小可能降低ＦＩＤ线性范围的上限。
（）６ＦＩＤ对永久性气体、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物以及硫化氢等不产生信号或信号很弱。
（）７ＥＣＤ只对具有电负性的物质，如含有卤素、硫、磷、氮的物质有响应，电负性越强，检测灵敏度越高。
（）８在火焰光度检测器上，有机硫、磷的检测限比碳氢化合物高约一万倍，因此可以排除大量的溶剂峰和碳氢化合物的干扰，非常有利于痕量有机硫、磷化合物的分析。
（）９气相色谱检测器中，凡非破坏性检测器均为浓度型检测器。
（）１０浓度型检测器，组分峰面积随载气流速增加而减小，峰高基本不变。
（）１１质量型检测器，组分峰高随载气流速增加而增大，峰面积基本不变。
（）１２反相色谱中，极性大的组分保留值小。
（）１３反相色谱中，流动相极性增加，组分保留值减小。
（）１４在正相色谱中，流动相极性变小，色谱保留时间延长。
（）１５气相色谱分析的最小检出量指检测器恰能产生与噪音相区别的响应信号时所需进入色谱柱的物质的最小量。
（）１６称取六氯苯色谱纯固体配置标样时，因其不易溶于正己烷，需用一定量的苯助溶。
（）１７在顶空分析中，样品的平衡温度越高越好。
（）１８分离度反映的是柱效能和选择性影响的总和，可作为色谱柱的总分离效能指标。
（）１９进行酞酸酯测定时，可以使用塑料器皿。
（）２０吹扫捕集可以用于水中挥发性有机物的分析，但不适用于极性强的化合物。
（）２１对于毛细管柱的保护，主要是防止固定液的流失，因为固定液的大量流失会使毛细管柱变得容易断裂。
（）２２气相色谱分析中，分离非极性组分一般选用非极性固定液。
（）２３载气中含氧量高时，会使极性固定相柱的保留特性发生变化，而对非极性固定相柱的保留特性影响不大。
（）２４在质谱图中，分子离子是最有价值的信息，可以通过分子离子的质荷比加１得到该化合物的分子量。
（）２５氢焰离子化检测器使用的空气、氢气及载气中，只有载气需要除去含碳有机物，其他气体不用除去含碳有机物。
（）２６气相色谱中，流动相不与样品分子发生作用，仅靠选择固定相；液相色谱中两相（固定相、流动相）都与样品分子发生相互作用。
（）２７顶空法可以分析液体和固体中的挥发性有机物，检出限低，特别适于分析强极性化合物。