分离分析法导论
《现代仪器分析》_第二版-刘约权-课后习题答案
现代仪器分析习题解答20xx年春第12章电位分析及离子选择性电极分析法P2161．什么是电位分析法？什么是离子选择性电极分析法？答：利用电极电位和溶液中某种离子的活度或浓度之间的关系来测定待测物质活度或浓度的电化学分析法称为电位分析法。
以离子选择性电极做指示电极的电位分析，称为离子选择性电极分析法。
2．何谓电位分析中的指示电极和参比电极？金属基电极和膜电极有何区别？答：电化学中把电位随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化，并能反映出待测离子活度或浓度的电极称为指示电极。
电极电位恒定，不受溶液组成或电流流动方向变化影响的电极称为参比电极。
金属基电极的敏感膜是由离子交换型的刚性基质玻璃熔融烧制而成的。
膜电极的敏感膜一般是由在水中溶解度很小，且能导电的金属难溶盐经加压或拉制而成的单晶、多晶或混晶活性膜。
4. 何谓TISAB溶液？它有哪些作用？答：在测定溶液中加入大量的、对测定离子不干扰的惰性电解质及适量的pH缓冲剂和一定的掩蔽剂，构成总离子强度调节缓冲液（TISAB）。
其作用有：恒定离子强度、控制溶液pH、消除干扰离子影响、稳定液接电位。
5. 25℃时，用pH=4.00的标准缓冲溶液测得电池：“玻璃电极｜H+（a=X mol?L-1）║饱和甘汞电极”的电动势为0.814V，那么在c(HAc)=1.00×10-3 mol?L-1的醋酸溶液中，此电池的电动势为多少？(KHAc=1.8×10-5,设aH+=[H+])解：∵E1=φ(+)--φ(-)=φ（+）-（K-0.0592pH1）E2=φ(+)--φ(-)=φ（+）-（K-0.0592pH2）∴E2- E1= E2-0.814=0.0592(pH2- pH1)∴E2=0.814+0.0592(-lg√Kc－4.00)=0.806（V）6．25℃时，用pH=5.21的标准缓冲溶液测得电池：“玻璃电极｜H+（a=X mol?L-1）║饱和甘汞电极”的电动势为0.209V，若用四种试液分别代替标准缓冲溶液，测得电动势分别为①0.064V；②0.329V；③0.510V；④0.677V，试求各试液的pH和H+活度解：（1）ΔE1=0.064-0.209=0.0592(pH1-pHs)∵pHs=5.21∴pH1=2.76 aH+=1.74×10-3 mol?L-1（2）ΔE2=0.329-0.209=0.0592(pH2-pHs)∵pHs=5.21∴pH2=7.24 aH+=5.75×10-8 mol?L-1（3）ΔE3=0.510-0.209=0.0592(pH3-pHs)∵pHs=5.21∴pH3=10.29 aH+=5.10×10-11 mol?L-1（4）ΔE4=0.677-0.209=0.0592(pH4-pHs)∵pHs=5.21∴pH4=13.12 aH+=7.60×10-14 mol?L-17．25℃时，电池：“镁离子电极｜Mg2+（a=1.8×10-3mol?L-1）║饱和甘汞电极”的电动势为0.411V，用含Mg2+试液代替已知溶液，测得电动势为0.439V，试求试液中的pMg值。
第15章 分离分析法导论
注意：
r2,1只与柱温和固定相性质有关，而与柱内径、柱
长L、填充情况及流动相流速无关，因此，在色谱分析 中，尤其是GC中广泛用于定性的依据！
色谱流出曲线的意义（重要信息 ）：
色谱峰数＝样品中单组份的最少个数；
色谱保留值——定性依据； 色谱峰高或面积——定量依据； 色谱保留值或区域宽度——色谱柱分离效能评价指标； 色谱峰间距——固定相或流动相选择是否合适的依据。
二.色谱理论基础
基本要求：实现混合物中各组分的分离。 基本理论： 1）各组分在两相间的分配情况（两组分峰间距足够 远）：由各组份在两相间的分配系数决定——色谱过 程的热力学性质决定。
色谱法分离原理
当混合物随流动相流经色谱柱时，就会与柱中固定相发 生相互作用（溶解、吸附等），由于混合物中各组分物理化 学性质和结构上的差异，与固定相发生作用的大小、强弱不 同，因此，随着流动相的移动（在同一推动力作用下），混 合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分在固定 相中的滞留时间不同，从而使混合物中各组分按一定顺序从 柱中流出。这种利用各组分在两相中性能上的差异，使混合 物中各组分分离的技术，称为色谱法。 两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础。
一.色谱法简介
色谱法是一种分离技术。1906年， 由俄国植物学家茨维特 （Mikhail Tswett ）创立，他在研究植物叶中的 色素时，将植物绿叶的石油醚提取液 倒入装有碳酸钙粉末的玻璃管中，并 用石油醚自上而下淋洗，由于不同的 色素在碳酸钙颗粒表面的吸附力不同， 随着淋洗的进行，不同色素向下移动 的速度不同，形成一圈圈不同颜色的 色带，使各色素成分得到了分离。他 将这种分离方法命名为色谱法 （chromatography）。
2-3色谱分析导论-2学时-√分离度及分离条件选择-09-9-22
② 分离极性组分，一般选用极性固定液。各组分按极性大小顺序 流出色谱柱，极性小的先出峰。
③分离非极性和极性（或易被极化的）混合物，一般选用极性固 定液。此时，非极性组分先出峰，极性的(或易被极化的)组分后出 峰。
④分离醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物，通常选择极 性或氢键性的固定液。
四、气化温度的选择：
色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在此瞬间气化; 气化温度一般较柱温高30~70℃防止气化温度太高造成试样分解。
五、检测器选择
检测器 灵敏度、适用范围、操作难易、稳定性等各不相同。 根据分析对象和分析要求合理选择。
2.4.2、分离条件选择
一. 固定相的选择：
对气－固色谱一般根据样品性质，参照常用固体吸附剂的使用 范围选择；对气－液色谱，则根据“相似相溶”的原则进行选择：
∴R =
n ×(
k2
α -1 )×( )
4 1+k2 α
n
=
16R
2 s
×(
α )2 α -1
1 ×(
+ k2 k2
)2
n = 1+k 2 k
n eff
∴ n 有效
=
16R
2 s
•( α )2 α -1
∴R =
n eff
α -1 ×( )
4α
∴R =
n α -1 k
•( )•(
) 色谱分离方程式
4 α 1+k
可合理地假设 k1 ≈k2 =k， Y1≈Y2 =Y。
由n = 16( tR )2 Y
Y=
16t
分离分析法导论共98页
分离分析法导论
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
第8章—分离分析法导论
第8章—分离分析法导论第8章主要讨论了分离分析法的原理、技术和应用。
分离分析法是一种重要的实验室技术，用于分离和测定混合物中的各个组分。
它通常涉及样品的制备、样品的分离和组分的检测等步骤。
8.1分离分析法的原理分离分析法的原理基于样品中不同组分之间的物理或化学性质的不同。
通过利用这些差异，可以将混合物中的组分分离开来，以便进一步的分析。
分离分析法可根据样品的性质和需要进行更深入的处理和分析。
8.2分离分析技术分离分析技术主要包括色谱分析、电泳分析和萃取分析等。
这些技术基于不同的分离原理和方法，可以较为有效地分离出样品中的各个组分。
色谱分析是一种基于色谱柱对样品进行分离的方法。
色谱柱内填充着固定相材料，样品在流动相的作用下，根据各自的物理或化学性质，在固定相上发生吸附、分配或反应等过程，并从流动相中分离出来。
色谱分析包括气相色谱、液相色谱和超高效液相色谱等。
电泳分析是利用电场的作用来分离和分析样品中的组分。
电泳分析包括毛细管电泳、等电聚焦电泳和凝胶电泳等。
在电泳分析中，样品在电场的作用下，根据各自的电荷、大小或形状等差异，在电泳过程中进行分离和检测。
萃取分析是利用溶剂的选择性溶解性来提取样品中的组分。
通过调节溶剂的性质和条件，可以使样品中的特定组分选择性地溶解于溶剂中，从而实现样品的分离和检测。
8.3分离分析的应用分离分析广泛应用于化学、生物、环境等领域的研究和应用中。
例如，在化学领域，分离分析可用于研究和检测化合物的纯度、结构和性质等。
在生物领域，分离分析可用于分离和检测生物标志物、蛋白质和核酸等。
在环境领域，分离分析可用于分离和检测环境样品中的有害物质和污染物。
此外，分离分析还可应用于药物研发、食品安全和生命科学等方面。
例如，在药物研发中，分离分析可用于分离和测定药物中的各个成分和杂质。
在食品安全方面，分离分析可用于检测食品中的添加剂、残留农药和重金属等。
在生命科学领域，分离分析可用于分离和检测细胞、蛋白质和基因等。
层析分离技术导论
目录
? 柱层析分离的基本概念及其特点 ? 柱层析分离的分类和基本原理 ? 硅胶柱层析的应用
1. 柱层析分离的基本概念 :
? 柱层析分离是一种物理的分离过程，利用多组分 混合物中各组分的 物理化学性质的差异 ，使各组
分以不同程度分布在两个相 （固定相和流动相）
中。
? 当多组分混合物随流动相流动时，由于各组分物 理化学性质的差异，在固定相和流动相之间经过 多次分配 （吸附 -解吸-再吸附 -再解吸 …… ）以 不同的速率移动 ，从而达到分离的目的。
? V0——凝胶颗粒之间空隙的总体积 （即外水体积） ； ? Vi——凝胶颗粒内部空隙的总体积 （即内水体积） ； ? Vm——凝胶颗粒基质本身所占体积。
? 某溶质分子充满层析柱的体积（即洗脱容积Ve）为：
Ve=V0+ Kd Vi → Kd=(Ve-V0)/Vi
? Ve——被测分子的保留体积（见层析曲线） ? V0——可采用一个分子量远超过凝胶排阻极限的有色分子来测定，此时
柱层析的基本原理
利用待分离物质中各组分与固定相和流动 相的相互作用不同，通过多次相互作用将 不同组分逐渐分离。
柱层析的基本原理
1.吸附层析
? 原理：混合物随流动相通过固定相（吸附剂） 时，由于固定相对不同物质的 吸附力不同 而使 混合物得到分离。
? 传统吸附剂： 氧化铝、硅胶、活性炭、磷酸钙 等。
? 在凝胶层析中衍生出 分配常数Kd
1．分配系数
分配系数 K
? 在分配层析中 ，分配系数：类似于溶剂萃
取中的分配系数 K=cs/cm
? cs、cm分别为溶质在固定相和流动相中的浓度， ? K为分配系数。
? 在一定温度下，当溶质的浓度较低时， K为常数——线性 色谱；
现代仪器分析复习题刘约权
第一章、绪论1、分析化学由仪器分析和化学分析组成。
化学分析主要测定含量大于1%的常量组分；现代仪器分析具有准确、灵敏、快速、自动化程度高的特点，常测定含量很低的微、痕量组分。
2、仪器分析方法分为光分析法、电化学分析法、分离分析法、其他分析法。
3、主要评价指标有：精密度、准确度、选择性、标准曲线、灵敏度、检出限。
4、标准曲线的线性范围越宽，式样测定的浓度适用性越强。
5、检出限以浓度表示时称作相对检出限；以质量表示时称作绝对检出限。
6、检出限D=3So/b So为空白信号的标准偏差；b为灵敏度即标准曲线的斜率。
7、采样的原则：要有代表性；采样的步骤：采集、综合、抽取；采集方法：随即取样与代表性取样结合的方式；样品的制备：粉碎、混匀、缩分（四分法）。
8、提取的效果取决于溶剂的选择和提取的方法。
9、溶剂选择的原则：对待测组分有最大的溶解度而对杂质有最小的溶解度。
10、消解法有干法和湿法。
湿法主要采用：压力密封消解法、微波加热消解法。
11、样品纯化主要采用色谱法、化学法和萃取法。
1、光谱及光谱法是如何分类的⑴产生光谱的物质类型不同:原子光谱、分子光谱、固体光谱；⑵光谱的性质和形状：线光谱、带光谱、连续光谱；⑶产生光谱的物质类型不同：发射光谱、吸收光谱、散射光谱。
原子光谱与发射光谱，吸收光谱与发射光谱有什么不同5、原子光谱：气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一定频率的电磁波辐射，经过光谱依所得到的一条条分立的线状光谱。
6、分子光谱：处于气态或溶液中的分子，当发生能级跃迁时，所发射或吸收的是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。
7、吸收光谱：当物质受到光辐射作用时，物质中的分子或原子以及强磁场中的自选原子核吸收了特定的光子之后，由低能态被激发跃迁到高能态，此时如将吸收的光辐射记录下来，得到的就是吸收光谱。
8、发射光谱：吸收了光能处于高能态的分子或原子，回到基态或较低能态时，有时以热的形式释放出所吸收的能量，有时重新以光辐射形式释放出来，由此获得的光谱就是发射光谱。
仪器分析重点
仪器分析重点（兄弟班级，互帮互助，学习资料互相补给，这份仪器分析重点来自一班学委陶珊珊（非常详细））题型：选择题（题库中抽取）15 分简答题（答出要点简单解释）6 个 30 分计算题（注意有效数字的选择）2 个 20 分分析题（看图说话）20 分论述题（详细）15 分绪论：仪器分析方法的主要评价指标：1. 精密度（用标准偏差或者相对标准偏差 RSD 表示）2. 准确度（用相对误差 E r 描述，E r 越小，准确度越高）3. 选择性（选择性越好，干扰越少）4. 标准曲线的线性范围5. 灵敏度6. 检出限仪器分析试样的处理：p7 1. 试样的采集及制备 2. 试样的提取及消解3. 试样的纯化 4. 试样的浓缩和衍生原子发射光谱法（原子发射光谱法是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法。
）定性与定量分析的依据由于待测元素原子的能级结构不同，因此发射谱线的特征不同，据此可对样品进行定性分析；而根据待测元素原子的浓度不同，因此发射强度不同，可实现元素的定量测定。
原子发射光谱分析法的特点: (1)可多元素同时检测各元素同时发射各自的特征光谱；(2)分析速度快试样不需处理，同时对几十种元素进行定量分析(光电直读仪)；(3)选择性高各元素具有不同的特征光谱；(4)检出限较低10～0.1 g g-1(一般光源)；ng g-1(ICP）(5)准确度较高5%～10% (一般光源）； <1% (ICP) ；(6)ICP-AES 性能优越线性范围 4～6 数量级，可测高、中、低不同含量试样；缺点：非金属元素不能检测或灵敏度低。
只能确定原子的含量，不能确定分子的信息。
由于存在自吸或自蚀现象，谱线强度与试样中元素浓度 C 的关系为 I = aC b I：谱线强度。
C：待测元素的浓度。
A：常数。
b: 分析线的自吸系数仪器部件及作用：1 ．光源（激发源）光源的作用：为试样的气化原子化和激发提供能源，从而产生发射光谱。
现代仪器分析(老师有要求的书本上的习题答案)
电位分析及离子选择性电极分析法P2166．25℃时，用pH=5.21的标准缓冲溶液测得电池：“玻璃电极｜H+（a=X mol·L-1）║饱和甘汞电极”的电动势为0.209V，若用四种试液分别代替标准缓冲溶液，测得电动势分别为①0.064V；②0.329V；③0.510V；④0.677V，试求各试液的pH和H+活度解：（1）ΔE1=0.064-0.209=0.0592(pH1-pHs)∵pHs=5.21∴pH1=2.76 a H+=1.74×10-3 mol·L-1（2）ΔE2=0.329-0.209=0.0592(pH2-pH s)∵pHs=5.21∴pH2=7.24 a H+=5.75×10-8 mol·L-1（3）ΔE3=0.510-0.209=0.0592(pH3-pHs)∵pHs=5.21∴pH3=10.29 a H+=5.10×10-11 mol·L-1（4）ΔE4=0.677-0.209=0.0592(pH4-pH s)∵pHs=5.21∴pH4=13.12 a H+=7.60×10-14 mol·L-1第9题不会做，找不到答案，会做的赶紧说一下。
分离分析法导论P2612．塔板理论的主要内容是什么？它对色谱理论有什么贡献？它的不足之处在哪里？答：塔板理论把整个色谱柱比拟为一座分馏塔，把色谱的分离过程比拟为分馏过程，直接引用分馏过程的概念、理论和方法来处理色谱分离过程。
塔板理论形象地描述了某一物质在柱内进行多次分配的运动过程，n越大，H越小，柱效能越高，分离得越好。
定性地给出了塔板数及塔板高度的概念。
塔板理论的不足之处：某些基本假设不严格，如组分在纵向上的扩散被忽略了、分配系数与浓度的关系被忽略了、分配平稳被假设为瞬时达到的等。
因此，塔板理论不能解释在不同的流速下塔板数不同这一实验现象，也不能说明色谱峰为什么会展宽及不能解决如何提高柱效能的问题。
第8章分离分析法导论
仪器分析
Developing of Chromatographic Technique
1982, less than 30 minutes separation for 18 of amino acids
浙江万里学院生物与环境学院
仪器分析
2、色谱法分类
（1）按流动相和固定相所处状态分
气相色谱（GC） 气液色谱（固定相为固定液，即固定相是附着在惰性载体上 的一薄层有机化合物液体） 气固色谱（固定相是固体吸附剂） 液相色谱（LC） 液液色谱 液固色谱
仪器分析
A-涡流扩散项
由于流动相流经填充物的不规则空隙时，其流动方向改变，形成 紊乱的类似“涡流”的流动而引起
A 2d p
涡流扩散过程示意图 影响因素： ：填充不规则因子； dp：填充物平均直径 结论 dp越小（采用小颗粒填充物），越小（颗粒均匀），A就越小，空心 毛细管柱A＝0
浙江万里学院生物与环境学院
n有效 r2,1 1 4 r2,1
2
r2,1
n有效 16 R (
r2,1 r2,1 1
)2
浙江万里学院生物与环境学院
（1）分离度与柱效的关系
1 k' n r2,1 仪器分析 R ' 4 r2,1 k 1
n越大，R越大——n=L/H， (R1/R2)2 = n1/n2 = L1/L2 增加柱长的色谱柱可以提高分离度，但延长了分析时间。 制备一根性能优良的柱子，通过降低板高，以提高分离度。
浙江万里学院生物与环境学院
仪器分析
理论优点：解释了流出曲线的形状，提出了计算和评价柱 效能高低的因素（n ） 如果若tR一定，那么n越大，H越小，则色谱峰越窄，柱 效能越高。
GPC色谱分析工作原理
1）基线：在实验条件下 ，色谱柱后仅有纯流动 相进入检测器时的流出 曲线称为基线，S/N大 的、稳定的基线为水平 直线。
2）峰高：色谱峰顶点与 基线的距离。
Spring 2010
3）保留值(Retention value, R) a. 死时间(Dead time, t0) ：不与固定相作用的物质从进样到出现峰极大值时的
：某组份的保留时间扣除死时间后的保留时间，它是组
份在固定相中的滞留时间。即
t
' r
tr
t0
由于时间为色谱定性依据。但同一组份的保留时间与流速有关，因此有时
需用保留体积来表示保留值。
d. 死体积V0：色谱柱管内固定相颗粒间空隙、色谱仪管路和连接头间空隙 和检测器间隙的总和。勿略后两项可得到：
V0 t0 Fco
tr' (B) tr' ( A)
KB KA
A为先流出的组分，B为后流出的组分。
注意：K 反映的是某一组分在两相间的分配；而 是反映 两组分间的分离情况！当两组分 K 相同时， =1 时，两组 分不能分开；当两组分 K 相差越大时， 越大，分离得越
好。也就是说，两组分在两相间的分配系数不同，是色谱分 离的先决条件。
具体做法：固定一个色谱峰为标准s，然后再求其它峰 i 对标准峰的相对保留值
，此时以 表示：
t'r ( i ) t's ( s )
>1, 又称选择因子(Selectivity factor)。
第七章 GPC
第一节 色谱分析方法导论 色谱法基本原理
Spring 2010
描述分配过程的参数
1) 分配系数(Distribution constant, K)：
《分离分析法导论》课件
算法改进
随着机器学习和数据分析领域的发 展，将会有更多的算法和优化技术 应用于分离分析法，以提高其效率
和准确性。
A
B
C
D
标准化和验证
随着分离分析法的广泛应用，将需要更多 的标准化和验证工作来确保其可靠性和准 确性。
混合方法
将分离分析法与其他数据分析方法结合使 用，例如集成学习或深度学习，可能会产 生更强大的分析工具。
THANKS
感谢观看
05
CATALOGUE
分离分析法的优缺点与未来发展
分离分析法的优点
高效性
分离分析法能够有效地处理大规模数据集 ，通过将数据集分解为较小的部分，可以
在可管理的范围内进行更详细的分析。
可扩展性
随着数据集的增大，分离分析法可以轻松 地扩展到更大的数据集，而不会遇到内存
限制或计算瓶颈。
灵活性
分离分析法允许用户根据需要自定义数据 集的分割方式，从而能够灵活地应对各种 不同的分析需求。
分离分析法通过将数据集分解为具有相似特征的子集，使得 每个子集内的数据点之间具有较强的相关性，而不同子集之 间的数据点相关性较弱，从而简化数据结构，提高分析效率 。
分离分析法的历史与发展
分离分析法的起源可以追溯到20世纪50年代，当时主要用于处理基因遗传 数据。
随着计算机技术的发展，分离分析法逐渐被应用于其他领域，如市场营销 、社交网络分析、推荐系统等。
量分析，以获取各组分的详细信息。
分析原理的实现依赖于各种现代分析仪器和方法，如 光谱、质谱、色谱-质谱联用等。
分析原理的应用可以帮助研究者深入了解物质的组成 和结构，为进一步的研究和应用提供重要的基础数据
。
优化原理
优化原理是指在分离和分析过 程中，通过对各种实验条件和 参数的优化，提高分离和分析
《现代仪器分析》-第二版-刘约权-课后习题答案
现代仪器分析习题解答 2009年春第12章电位分析及离子选择性电极分析法 P2161．什么是电位分析法？什么是离子选择性电极分析法？答：利用电极电位和溶液中某种离子的活度或浓度之间的关系来测定待测物质活度或浓度的电化学分析法称为电位分析法。
以离子选择性电极做指示电极的电位分析，称为离子选择性电极分析法。
2．何谓电位分析中的指示电极和参比电极？金属基电极和膜电极有何区别？答：电化学中把电位随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化，并能反映出待测离子活度或浓度的电极称为指示电极。
电极电位恒定，不受溶液组成或电流流动方向变化影响的电极称为参比电极。
金属基电极的敏感膜是由离子交换型的刚性基质玻璃熔融烧制而成的。
膜电极的敏感膜一般是由在水中溶解度很小，且能导电的金属难溶盐经加压或拉制而成的单晶、多晶或混晶活性膜。
4. 何谓TISAB溶液？它有哪些作用？答：在测定溶液中加入大量的、对测定离子不干扰的惰性电解质及适量的pH缓冲剂和一定的掩蔽剂，构成总离子强度调节缓冲液（TISAB）。
其作用有：恒定离子强度、控制溶液pH、消除干扰离子影响、稳定液接电位。
5. 25℃时，用pH=4.00的标准缓冲溶液测得电池：“玻璃电极｜H+（a=X mol?L-1）║饱和甘汞电极”的电动势为0.814V，那么在c(HAc)=1.00×10-3 mol?L-1的醋酸溶液中，此电池的电动势为多少？(KHAc=1.8×10-5,设aH+=[H+])解：∵E1=φ(+)--φ(-)=φ（+）-（K-0.0592pH1）E2=φ(+)--φ(-)=φ（+）-（K-0.0592pH2）∴E2- E1= E2-0.814=0.0592(pH2- pH1)∴E2=0.814+0.0592(-lg√Kc－4.00)=0.806（V）6．25℃时，用pH=5.21的标准缓冲溶液测得电池：“玻璃电极｜H+（a=X mol?L-1）║饱和甘汞电极”的电动势为0.209V，若用四种试液分别代替标准缓冲溶液，测得电动势分别为①0.064V；②0.329V；③0.510V；④0.677V，试求各试液的pH和H+活度解：（1）ΔE1=0.064-0.209=0.0592(pH1-pHs)∵pHs=5.21∴pH1=2.76 aH+=1.74×10-3 mol?L-1（2）ΔE2=0.329-0.209=0.0592(pH2-pHs)∵pHs=5.21∴pH2=7.24 aH+=5.75×10-8 mol?L-1（3）ΔE3=0.510-0.209=0.0592(pH3-pHs)∵pHs=5.21∴pH3=10.29 aH+=5.10×10-11 mol?L-1（4）ΔE4=0.677-0.209=0.0592(pH4-pHs)∵pHs=5.21∴pH4=13.12 aH+=7.60×10-14 mol?L-17．25℃时，电池：“镁离子电极｜Mg2+（a=1.8×10-3mol?L-1）║饱和甘汞电极”的电动势为0.411V，用含Mg2+试液代替已知溶液，测得电动势为0.439V，试求试液中的pMg值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
内容提要
一、概述 二、色谱法的分类 三、色谱图及常用术语 四、色谱分析法的基本理论 五、色谱定性和定量的方法
一、概述
将先分离后分析的仪器分析方法称为分离 分析法。 利用组分间吸附、分配、交换、迁移速率 等差异，先分离然后通过检测器按一定顺 序进行分析测定。 色谱分析法（气相色谱、高效液相色谱） 毛细管电泳法 色谱-质谱、色谱-光谱联用
色谱法，（ Chromatograph ）已成为一种重 要的分离、分析技术，分离分析复杂组分最有效 的方法之一。它是各种分离技术中效率最高和应 用最广的一种方法。 现代色谱分析法已成为既能分离混合物，又 能定性、定量分析的现代仪器分析方法。 特别是近三十年来，由于 GC 和 HPLC 的迅猛发 展，色谱分析已广泛应用于各个领域，并形成了 一门新兴学科－色谱学。
Developing of Chromatographic Technique
色谱流出曲线的意义
1.色谱峰数，表明样品中所含组分的最少数量；
2.根据色谱峰的保留值进行定性； 3.根据色谱峰的峰高或峰面积进行定量； 4.根据色谱峰的位置和区域宽度，评价色谱系统； 5.根据两色谱峰之间的距离和分离度， 评价色谱条 件的合适性。
W1/2=2.354
（3）峰底宽Wb：色谱峰两侧拐 点上切线与基线的交点间的距 离，图中IJ 。
Wb = 4
4.峰面积A---色谱定量的依据 峰面积的测量方法： （1）数学近似测量法（见公式） 对称峰 A=1.065hW1/2 （峰高乘半峰宽） （2）真实面积测量法（ 微机处理）
RT: 39.76 - 60.64 100 95 90 85 80 75 70 65 50.20 NL: 1.02E8 TIC MS ganlan3
60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0.0 3.23 0.54 0.5 1.0 1.5 1.75 2.0 2.5 3.0 3.77 3.5 Time (min) 4.0 4.5 5.0 5.5 6.01 6.0 6.5 6.77 7.0
峰宽 基线
RT: 0.00 - 105.00 100 95 90 85 80 75 70 65 59.00 NL: 2.92E7 TIC MS mogu0719
二、色谱法的分类（掌握）
1、 按两相所处状态
总称 气相色谱 液相色谱 流动相 气 体 液 体 固定相 固 体 液 体 固 体 液 体 色谱名称 气－固色谱 气－液色谱 液－固色谱 液－液色谱
2、按固定相形状（或载体） （1）柱色谱：固定相装在柱管内的色谱法 分为两类：一类是固定相填充于玻璃或金属管内 叫填充柱色谱；另一类是固定相附着或键合在管 的内壁上，中心是空的，叫空心毛细管柱色谱或 毛细管柱色谱。
三、色谱图常用术语
（一）基本术语：
1.基线(Baseline):当色谱柱后没有组分进入检测器,仅有 流动相通过检测器时，检测器所产生的响应值；实验条件稳 定时的基线是一条平行于横轴的直线。
2.峰高h（peak height） 从峰最大值（峰顶）到峰底的垂直距离。
3.区域宽度（峰宽）： 通常有三种表示方法： （1）标准偏差：0.607倍峰 高处色谱峰宽度的一半，图中 EF的一半。 （2）半峰宽W1/2：峰高一半处 的峰宽，图中GH 。
U型填充柱
毛细管色谱柱
2、按固定相形状（或载体）
（2）纸色谱 （3）薄层色谱
3、按分离机制
（1）吸附色谱它是利用固体吸附剂（固定相）表面对各组分 吸附能力强弱的不同进行分离的色谱法。 （2）分配色谱它是利用固定液对各组分的溶解能力（分配系 数）不同进行分离的色谱法。
（3）离子交换色谱利用离子交换剂（固定相）对各组分的亲
16s
59s
9.总分离效能指标(分离度R)
分离度 R 定义为：相邻二组分的色谱峰保留值之 差与两峰宽总和的一半的比值。
影响两组分分离的因素为组分的迁移和自身的扩散
分离度R的值越大，说明相邻两组分分离效果越好。 对一般分析要求R在1~1.5之间。
Over-all resolution efficiency（总分离效能 指标）:
色谱图
色谱参数
1.基线 2.色谱峰高 3.色谱峰宽 4.峰面积 5.保留值 6.分配系数K 7.容量因子（分配比k’） 8.相对保留值γ 21 （分离因子，α ） 9.分离度R
四、色谱分析的基本理论
塔板理论 速率理论
（一）Martin和Synge的平衡塔板理论
（1941年提出，获1953年度Nobel奖）
保留体积 4. 死体积V0(Dead Volume) V0=t0.Fo 5. 保留体积VR(Retention Volume) VR=tR.Fo 6. 调整保留体积(Adjusted retention volume) V’R=t’R.Fo或 V’R=VR-V0
色谱图常用术语
小结
分离分析法概念 色谱分离的基本原理 色谱分析法分类 色谱图
和力不同进行分离的色谱法。 （4）凝胶色谱它是利用某些凝胶（固定相）对分子大小、形 状不同的组分所产生的阻滞作用不同进行分离的色谱法。
各种色谱法的共同点：
（1）分离系统都包含两相；
（2）色谱分离的基本过程相同；
（3）都要求不同组分在色谱系统中有不同的 迁移速度（分配系数k）；
（4）影响分离的因素（扩散）。
RT: 0.00 - 7.02 SM: 15G 100 95 90 85 80 75 70 65
Relative Abundance
4.91
保留时间
色谱峰
NL: 8.92E3 TIC F: + c SRM ms2 465.30@23.00 [ 419.30-421.30] MS drugx_01
色 谱 图
Relative Abundance
60 55 50 45 40 35 30 25 20 47.54 15 46.00 10 5 0 40 42 44 46 48 50 Time (min) 52 54 56 58 60 42.33 42.97 44.41 45.14 46.26 48.48 50.45 53.51 52.33 54.44 56.11 57.84 58.69 59.40 48.36 51.96
Developing of Chromatographic Technique
5、色谱保留值（Retention Value）--色谱定性的依据 表示试样中各组分在色谱柱中的滞留行为。 保留时间
1. 死时间 t0(Dead time)O’A’ 2. 保留时间 tR(Retention time)O’B 3. 调整保留时间 t’R(Adjusted retention time)A’B， t’R=tR-t0
RT: 39.76 - 60.64 100 95 90 85 80 75 70 65 50.20 NL: 1.02E8 TIC MS ganlan3
Relative Abundance
60 55 50 45 40 35 30 25 20 47.54 15 46.00 10 5 0 40 42 44 46 48 50 Time (min) 52 54 56 58 60 42.33 42.97 44.41 45.14 46.26 48.48 50.45 53.51 52.33 54.44 56.11 57.84 58.69 59.40 48.36 51.96
分离因子（选择性因子） 反映不同组分与固定相作用力的差异
α =1 该两组分热力学性质相同，不能分离 α ≠1 两组分才有可能分离
思考：
例题：P193【例9-1 】
例题：9-2 组分a的色谱图如下， (1)求该组分的分配比k'； （2）若该组分的分配系数为53.8，则该色 谱柱的相比为多少？
进样
空气 组分a
（一）色谱分析法简介
色谱法是一种分离和分析方法。色谱 法主要有气相色谱法和液相色谱法等。 利用各组分在固定相和流动相中受到 的作用力不同，而将待测样品中各组分分 离，然后顺序检测各组分含量。
（二）色谱法的发展
1906年，俄植物学家茨维特（M.Tswett）分离植物色素。
植物叶的色素组成
叶绿素a（蓝绿色）
R<1两峰重叠； R=1，4%重叠; R＝1.5，分离程度可达99.7% 。 因此，R=1.5,作为相邻两峰已完全分开 的标志。
R=1.5
完全分离
例9-3
从色谱图中得知两组分的色谱峰tR1=27s,
tR2=32s, W1=5.0mm, W2=10.3mm,记录仪的 走纸速度为2.5mm/s, 求此二峰的分离度。此二 峰是否能完全分离？
三、色谱图及常用术语
色谱分析时，混合物各组分经色谱柱分离后，随流 动相依次流出色谱柱，经检测器把各组分的浓度信 号转变为电信号，然后用记录仪将组分的信号记录 下来。色谱图就是组分在检测器上产生的信号强度 对时间t所作的图，由于它记录了各组分流出色谱柱 的情况所以又叫色谱流出曲线，由于电信号（电压 或电流）强度与物质的浓度成正比，所以流出曲线 实际上是浓度-时间曲线，正常的色谱峰为对称的正 态分布曲线。
（二） 色谱分离的原理 （掌握）
当混合物随流动相流经色谱柱时，就会与柱中 固定相发生相互作用（吸附等），由于混合物中 各组分物理化学性质和结构上的差异，与固定相 发生作用的大小、强弱不同，当流动相通过时， 组分溶解于流动相中称为解吸，如此在色谱柱上 不断发生吸附、解吸、再吸附、再解吸的过程。 结果使不同组分在固定相中的滞留时间有长有短， 从而按先后的次序从固定相中分离出来。
思考
1、什么是分离分析法？ 2、色谱分离的基本原理。 3、色谱分析法分类。 4、色谱图是什么样的图谱？色谱曲线的意义？
色谱图常用术语
决定组分保留值的因素 6、分配系数:平衡状态下，组分在固定相与 流动相中的浓度之比。