分析化学第14章练习题

分析化学第14章练习题

复习提纲：第十四章气相色谱法

色谱法的基本原理

1. 色谱法的起源（了解）、基本原理（掌握）、仪器基本框图（掌握）、分类、特点及应用（了解）

2. 色谱流出曲线及相关术语：

基线：可用于判断仪器稳定性及计算检出限（掌握）峰面积（峰高）：定量基础（掌握）

保留值：定性基础（掌握）；死时间、保留时间、调整保留时间；死体积、保留体积、调整保留体积；相对保留值γ（选择性因子α）等（掌握）

峰宽的各种表示及换算（掌握）

3. 色谱基本原理：

热力学（掌握）：分配系数K，仅与两相和温度有关，温度增加K减小

分配比k，k除与两相和温度有关外（温度增加k减小）还与相比β有关（相比的概念）

k=t r'/t0；k=K/β；α=K2/K1=k2/k1

分离对热力学的基本要求：两组份的α>1或K、k不相等；α越大或K、k相差越大越容易实现分离

动力学： 塔板理论：理论（或有效）塔板数（柱效）及理论（有效板高）的计算公式及有关说明（掌握）；塔板理论的贡献及不足（了解）

速率理论：H=A+B/u+Cu中H、A、B、C、u的含义（掌握）；减小A、B、C的手段（掌握）；u对H的影响及最佳流速和最低板高的计算公式（掌握）；填充物粒径对板高的影响（掌握）

4. 分离度分离度的计算公式；R=1.5时，完全分离；R=1时基本分离（掌握）

5. 基本色谱分离方程

两种表达形式要熟练掌握；

改善分离度的手段：增加柱效n（适当增加柱长的前提下减小板高）、增加选择性因子 （GC：改变固定相和柱温）和控制适当的容量因子k（GC：改变温度及固定相用量）（掌握）

分离度与柱效、柱长、分析时间（即保留时间）之间的关系（掌握）；柱温对分离度的影响（了解）；相关例题（熟练掌握）

6. 定性分析

常规检测器用保留时间（相对保留值也可以）定性，但该法存在的不足要知道，双柱或多柱可提高保留时间定性的可靠性；质谱或红外等检测器有很强的定性能力（了解）

7. 定量分析

相对校正因子和绝对校正因子的概念（掌握）；归一

化法各组分含量的计算公式（掌握）；内标法定量的计算公式（掌握相关作业）

归一化法和内标法不受进样量和仪器条件变化的影响，外标法受进样量和仪器条件变化的影响较大（了解）

气相色谱法

1. 气相色谱法流程和适用对象；气固和气液色谱的适用对象（掌握）

2. 气相色谱法的仪器：

气路系统：

通常采用N2、H2、Ar、He等惰性气体做载气（高压钢瓶提供），载气纯度、流速的大小及稳定性对色谱柱柱效、仪器灵敏度及整机稳定影响很大，因此载气纯度要高、流速要适当而且稳定。

载气与组分无作用力，因此载气的种类不影响α、K 和k，但载气的分子量大小影响组分在其中的扩散系数，所以会影响到速率方程中的B和C项（如何影响应该知道）；载气的选择和纯化通常由检测器决定（了解）

进样气化系统：

液体或溶液通常用微量注射剂进样（μl级）；气化室温度通常在最高沸点附近以确保试样可以瞬间气化

但不能分解。

色谱分离系统：

柱型分为填充柱和毛细管柱（内径、长度、柱效、容量因子等方便的区别要掌握）；采用毛细管柱时需要柱前分流（固定液膜很薄，容量因子很小，允许进样量很小，为了准确进样又避免样品量超载所以要采用柱前分流的方式）和柱后尾吹（毛细管柱内径小，流量小，组分流出柱后进入检测器时，流速变慢，柱外扩散增加，因此柱后加上尾吹气，避免其柱外扩散）。气固色谱：固定相是固体吸附剂（了解），易对组分产生半永久性滞留，故只能分离永久性气体和低分子量有机物（掌握）

气液色谱：对载体的基本要求、载体的类型、表面处理和选择（了解）；对固定液的基本要求及与组分间的作用力类型（掌握）；

色谱柱使用温度下限（固定相呈液态，低于其凝固点），使用温度上限（固定相不能有明显流失，远远低于其沸点）决定了气相色谱可分离分析的样品最高的沸点。（掌握）

固定液相对极性的概念（了解）；固定液的选择（了解，但要知道相似相容的原则及同系物的出峰顺序）；常见固定相（聚硅氧烷和聚乙二醇，要知道）；色谱

柱老化的操作和意义（掌握）

⌧检测器：

通用型和选择性检测器，质量型和浓度型检测器（了解）；

热导检测器：通用型，浓度型，不会破坏样品，基于载气和样品蒸气导热系数的差异实现检测，要获得高的灵敏度应适当提高电阻丝的桥电流，降低热导池池体温度（但不能低于柱温，以避免组分凝结），选择H2、He等导热系数高的载气。氢火焰离子化检测器：有一定选择性（对不含CH的无机物不响应，但对有机物均响应且有很高的灵敏度），质量型，破坏样品，基于组分在氢火焰氛围内的化学离子化产生的电流大小进行检测，分子量大的载气（如N2）及适当的氢气和空气流量可提供检测器灵敏度，检测器温度原则上不低于100 C，以免水凝集。电子捕获检测器：选择性，浓度型，用于含卤素、氧、硝基等微痕量有机物的高灵敏检测。火焰光度检测器：用于含S、P 的微痕量有机物的高灵敏检测

⍓控温系统：气化室的温度、柱温、热导检测器和氢火焰离子化检测器的温度控制（掌握）

数据记录与处理系统（了解）

3. 气相色谱分离条件的选择

柱长、载气的类型及流速（掌握）。柱温（掌握）：不能高于固定液的最高允许使用温度，在使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，同时兼顾保留时间适宜，峰形不拖尾时，采取适当低的柱温。对于窄沸程（<100︒C）的多组分混合物，可采用恒定柱温的方式，柱温可选择在平均沸点附近；对于宽沸程

（>100︒C）的多组分混合物，应采取程序升温法。进样量：不能超载

一、单选题（本题共35小题）

1. 色谱流出曲线上，两组分的峰间距取决于相应组分在两相间的（）

A. 保留值

B. 分配比

C. 扩散速度

D. 理论塔板数

2. 色谱峰的宽或窄决定于组分在色谱柱中的（）

A. 保留值

B. 分配系数

C. 运动情况

D. 塔板数

3. 以下涉及色谱过程热力学和动力学两方面因素的参数是（）

A. 保留值

B. 分离度

C. 半峰宽

D. 理论塔板数

4. 假如溶质的分配比为0.1，那它在色谱柱流动相中