色譜分析復習題及參考答案

1、.色譜分析綜合體一選擇題1在色譜分析中，用于定量的參數(shù)是(B)A 保留時間B 調(diào)整保留值C峰面積D半峰寬2塔板理論不能用于(D)A塔板數(shù)計算B塔板高度計算C解釋色譜流出曲線的形狀D解釋色譜流出曲線的寬度與哪些因素有關(guān)3在氣 -固色譜分析中 , 色譜柱內(nèi)裝入的固定相為(D)A一般固體物質(zhì)B載體C載體 +固定液D固體吸附劑4當載氣線速越小，范式方程中，分子擴散項 B 越大，所以應選下列氣體中哪一種作載氣最有利？(D)AH2BHeCArDN25試指出下述說法中 , 哪一種是錯誤的 ?(C)A根據(jù)色譜峰的保留時間可以進行定性分析B根據(jù)色譜峰的面積可以進行定量分析C色譜圖上峰的個數(shù)一定等于試樣中的組分數(shù)

2、D色譜峰的區(qū)域?qū)挾润w現(xiàn)了組分在柱中的運動情況6為測定某組分的保留指數(shù)，氣相色譜法一般采取的基準物是：(C)A苯B正庚烷C正構(gòu)烷烴D正丁烷和丁二烯7試指出下列說法中，哪一個不正確？氣相色譜法常用的載氣是（C）AN2BH2CO2DHe8試指出下列說法中，哪一個是錯誤的？（A）A固定液是氣相色譜法固定相BN 2、 H2 等是氣相色譜流動相.C 氣相色譜法主要用來分離沸點低， 熱穩(wěn)定性好的物質(zhì) D 氣相色譜法是一個分離效能高，分析速度快的分析方法9 在氣 -液色譜法中 , 首先流出色譜柱的組分是(A)A溶解能力小B 吸附能力小C溶解能力大D 吸附能力大10根據(jù)范第姆特議程式，指出下面哪種說法是正確的？

3、（A）A最佳流速時，塔板高度最小B最佳流速時，塔板高度最大C最佳塔板高度時，流速最小D最佳塔板高度時，流速最大二填空題1按流動相的物態(tài)可將色譜法分為氣相色譜法和液相色譜法。前者的流動相的氣體，后者的流動相為液體。2氣相色譜法多用高沸點的有機化合物涂漬在惰性載體上作為固定相，一般只要在450以下，有1.5至 10Kpa 的蒸氣壓且穩(wěn)定性好的有機和無機 化合物都可用氣相色譜法進行分離。3氣相色譜儀由如下五個系統(tǒng)構(gòu)成： 氣路系統(tǒng) 、進樣系統(tǒng) 、分離系統(tǒng) 、溫控系統(tǒng)和 檢測記錄系統(tǒng)。4氣相色譜常用的檢測器有熱導檢測器，氫火焰檢測器，電子捕獲檢測器和 火焰光度檢測器。三、簡答題1、組分 A 、 B 在某

4、氣液色譜柱上的分配系數(shù)分別為 495 和 467。試問在分離時哪個組分先流出色譜柱。答：根據(jù)分配系數(shù)的定義：Kcs分配系數(shù)小的組分先流出色譜柱，因此B 先流出色譜柱。cg2、為什么說分離度 R 可以作為色譜柱的總分離效能指標？答：由tR(2 )t R ( 1 )2 ( t R ( 2 )t R ( 1 ) )RW b ( 1 )W b ( 2 )1W b ( 2 ) )( W b ( 1 )2及n efftR'( 2 )t R'( 1 )n effr 2 ,1 1 可知 R值越大，相鄰兩組分分離越Rt R ( 2 )r 2 , 144好。而 R值的大小則與兩組分保留值和峰的寬度

5、有關(guān)。 對于某一色譜柱來說， 兩組分保留值差別的大小主要取決于固定液的熱力學性質(zhì)， 反映了柱選擇性的好壞；.而色譜峰的寬窄則主要由色譜過程的動力學因素決定，反映了柱效能的高低。 因此 R 實際上綜合考慮了色譜過程的熱力學和動力學性質(zhì)， 故可將其作為色譜柱的總分離效能指標。3、氣相色譜定性的依據(jù)是什么？主要有哪些定性方法？答：不同組分由于其結(jié)構(gòu)不同，與固定相的作用同，因而流出柱的時間不相同。4、如何選擇氣液色譜固定液？答：依據(jù)相似相溶原則選擇固定液。5、氣相色譜定量的依據(jù)是什么？為么要引入定量校正因子？有哪些主要的定量方法？各適于什么情況？答：色譜定量的依據(jù)是：在一定的色譜條件下，進入檢測器的被

6、測組分的質(zhì)量mi 與檢測器產(chǎn)生的響應信號（峰面積Ai 或峰高 hi ）成正比，即：mif iAi引入定量校正因子的原因：因為Ai 的大小和組分的性質(zhì)有關(guān)，因此，同一檢測器對不同組分具有不同的響應值， 故相同質(zhì)量的不同物質(zhì)通過檢測器時， 產(chǎn)生的峰面積不等， 因而不能直接應用峰面積計算組分的含量。為此，引入“定量校正因子”以校正峰面積，使之能真實反映組分含量。歸一化法 ：應用該方法的前提條件是 試樣中各組分必須全部流出色譜柱，并在色譜圖上都出現(xiàn)色譜峰。外標法：即所謂校準曲線法（ Ac 曲線）。外標法簡便，不需要校正因子，但進樣量要求十分準確， 操作條件也需嚴格控制。 適用于日?？刂品治龊痛罅客悩?/p>

7、品的分析。內(nèi)標法將一定量的純物質(zhì)作為內(nèi)標物， 加入到準確稱取的試樣中， 根據(jù)被測物和內(nèi)標物的質(zhì)量及其在色譜圖上相應的峰面積比， 求出某組分的含量。內(nèi)標法準確，操作條件要求不嚴。四、計算題1、在一根長 3m的色譜柱上， 分析某試樣時， 得兩個組分的調(diào)整保留時間分別為13min 及 16min，后者的峰底寬度為1min，計算：1）該色譜柱的有效塔板數(shù)；2 ）兩組分的相對保留值； 3）如欲使兩組分的分離度 R1.5 ，需要有效塔板數(shù)為多少？此時應使用多長的色譜柱？解：Lt't'16 (16 )2n eff5.54(R) 216 (R) 24096H effW 1/2W b1tr 2

8、, 1tR ( 2 ) R(1)161 .2313若使 R=1.5，柱效能為n eff16?R2 (r 2,1)16 ? 1.52 ? ( 1.23) 21029r2 ,111.231此時對應的柱長為：1029L3. 00 .75 ( m )4096.'R ( n ).2、丙烯和丁烯的混合物進入氣相色譜柱后測得：空氣、丙烯、丁烯保留時間分別為 0.5 ，3.5 ，4.8min ，其相應的峰寬分別為0.2 ，0.8 ，1.0min 。計算（ 1）丁烯在這個柱上的分配比是多少？（2）丙烯和丁烯的分離度是多少？解：m st R4.8 0.5R2( t R ( 2 )t R ( 1 ) )2(

9、 4.8 3.5)kt 08. 6W b ( 2 )W b ( 1 )1 .44m g0 .51.0 0.83、化合物 A 與正二十四烷及正二十五烷相混合注入色譜柱試驗，測得的調(diào)整保留時間為： A 10.20min；nC24H50 9.18min；n C25H52 11.56min。計算化合物 A的保留指數(shù)（ IA）。I i 100 ( nlg t R'( i )lg t R'( n 1 )lg 10 .2100 24lg 11 .56lg t 'R ( n ) )lg tlg 9.18)2445 .74、對只含有乙醇、正庚烷、苯和乙酸乙酯的某化合物進行色譜分析，其測定

10、數(shù)據(jù)如下：化合物乙醇正庚烷苯乙酸乙酯Ai /cm25.09.04.07.0f i10.640.700.780.79計算各組分的質(zhì)量分數(shù)。解：用歸一化法m i100 %m i100 %w im1m 2mim nmAif i '100 %Ai f i'A1f 1 'A2f 2'Ai f i 'A nf n'n100 %A if i 'i 1nfi 'Ai5.0 0.64 9.00.74.0 0.787.00.79 18.151w乙醇Aif i ' 5.00.64100%17.6%同理正庚烷、苯和乙酸乙酯的質(zhì)量分nf i 

11、9;100%18.15Aii1數(shù)分別為 34.7%、 17.2%、30.5%。5、用甲醇作內(nèi)標，稱取0.0573g 甲醇和 5.8690g 環(huán)氧丙烷試樣，混合后進行色.譜分析，測得甲醇和水的峰面積分別為22164mm和 186mm，校正因子分別為 0.59和 0.56 。 計算環(huán)氧丙烷中水的質(zhì)量分數(shù)。解：f 水Am 水 Af 甲水m甲甲f 水A 水m 甲0.561860 .0573m 水100 f 甲A 甲100 0.59164w 水（）1001 .05m 試m 試5 .86901、液相色譜有幾種類型 ? 它們的保留機理是什么 ? 在這些類型的應用中 , 最適宜分離的物質(zhì)是什么 ?解 : 液相

12、色譜有以下幾種類型 : 液 - 液分配色譜 ; 液 - 固吸附色譜 ; 化學鍵合色譜 ; 離子交換色譜 ; 離子對色譜 ; 空間排阻色譜等 . 液 - 固吸附色譜 是通過組分在兩相間的多次吸附與解吸平衡實現(xiàn)分離的 . 最適宜分離的物質(zhì)為中等相對分子質(zhì)量的油溶性試樣， 凡是能夠用薄層色譜分離的物質(zhì)均可用此法分離。 其中 ; 液 - 液分配色譜 的保留機理是通過組分在固定相和流動相間的多次分配進行分離的?？梢苑蛛x各種無機、有機化合物。2、在 ODS固定相上，以甲醇為流動相，某組分的分配容量 k1=1.2，如以乙腈為流動相，其 k 增加還是減少 ? 為什么 ?解：據(jù)題意為反相色譜體系。 k 值增加，

13、在反相色譜體系中，流動相由甲醇變?yōu)橐译?，溶劑極性參數(shù)由 5.1 變?yōu)?5.8，增加了，但組分在流動相中的溶解度反而減小，所以k 值增大。由 1.2 增大為 2.24。3、在反相色譜中， 流動相從 40%（V/V）甲醇水改變?yōu)?60%（V/V）甲醇水，問組分的調(diào)整保留值將改變多少 ? 為什么 ? （ P 甲醇 =5.1， P 水 =5.1）提示：對于由溶劑A 和 B 組成的二元混合溶劑，其極性可表示為Pab =a P a b P b式中 a 和 b 分別為溶劑 A 和 B 在混合溶劑中的分數(shù)。解：在 40%配比時，混合溶劑的極性為 P1 =0.46×5.1 0.6×10.2=

14、8.16 在 60%配比時，混合溶劑的極性為 P2 =0.6× 5.1 0.4× 10.2=7.14 P2= P2 - P2=7.14-8.16= -1.02根據(jù)反相色譜體系在反相色譜中，流動相的極性變?nèi)酰≒由 8.16 變?yōu)?.14），溶劑強度增加，洗脫能力增加，因而使組分的調(diào)整保留時間減少到原來的 1/3.2 。4、某色譜體系采用 25%三氯甲烷 / 正己烷為流動相，發(fā)現(xiàn)組分分離不十分理想，想通過改變流動相的選擇性來改善分離選擇性，選用乙醚 / 正己烷為流動相，問乙醚 / 正己烷的比例為多少 ? （P CHCl3=5.1，P乙醚 =5.1）提示：流動相選擇性的改變是通過

15、保持溶劑強度不變時改變流動相組成來實現(xiàn)的，改變前流動相 A/B 和改變后的流動相 A/C 的組成有下列關(guān)系：解： 25%的 CHCl3/正己烷與 37%乙醚 / 正己烷的溶劑強度相等，但對樣品的分離選鋒性不同。.填空：1. 氫火焰離子化檢測器和熱導池檢測器分別屬于 _質(zhì)量型 _和 _濃度 _型檢測器。氣相色譜儀的心臟是 _色譜柱 _。2. 固定液一般是按照 _相似相溶 _原理選擇；在用極性固定液分離極性組分時，分子間作用力主要是 _誘導力 _，極性愈大，保留時間就愈 _長_。3. 固定液通常是高沸點的有機化合物，這主要是為了保證固定液在使用溫度下有 _較好的熱穩(wěn)定性 _，防止 _發(fā)生不可逆的化

16、學反應 _。4. 用于氣液色譜的擔體主要分為 _白色擔體 _、_紅色擔體 _兩類。5. 與填充柱相比， 毛細管色譜柱的相比 較大，有利于實現(xiàn)快速分析。 但其柱容量 _較小 _。6. 在 HPLC儀中，為了克服流動相流經(jīng)色譜柱時受到的阻力，要安裝 _耐高壓的六通閥 _。7. 氣相色譜分析中，載氣僅起輸送作用；而液相色譜分析中，流動相還要直接參加 _實際的分配過程 _，要想提高高效液相色譜的柱效，最有效的途徑是 _ 使用小粒徑填料 _。8. 欲分離位置異構(gòu)體化合物，宜采用的高效液相色譜的分離模式是_梯度洗脫_。9、色譜法中，將填入玻璃管內(nèi)靜止不動的一相稱為 固定相 ，自上而下運動的一相稱為流動相，

17、裝有 固定相的柱子稱為色譜柱。10、液相色譜檢測器一般可用紫外可見分光光度檢測器，熒光檢測器；氣相色譜檢測器可用熱導檢測器，氫火焰離子檢測器， 電子俘獲檢測器等。色譜學分析基礎(chǔ)：1、色譜定性的方法都有哪些？答、 (1) 用保留時間定性 (2) 用相對值保留定性 (3) 用保留指數(shù)定性 (4) 用化學反應配合色譜定性 (5) 用不同類型的檢測器定性色譜和各種光譜或波譜聯(lián)用2、內(nèi)標法定量分析時，內(nèi)標物選擇應滿足那些條件？答：試樣中不含有該物質(zhì)與被測組分性質(zhì)比較接近不與試樣發(fā)生化學反應出峰位置應位于被測組分接近，且無組分峰影響氣相色譜6. 對載體和固定液的要求分別是什么 ?答：載體要求 : 具有化學

18、惰性好的熱穩(wěn)定性有一定的機械強度有適當?shù)谋缺砻?，表面無深溝，以便是固定液成為均勻的薄膜，要有較大的空隙率，以便減小柱壓降。 對固定液的要求： 應對被分離試樣中的各組分具有不同的溶解能力，較好的熱穩(wěn)定性，并且不與被分離組分發(fā)生不可逆的化學反應。固定液的選擇原則：“相似相容”原則，固定液和被分離物分子之間的特殊作用力，利用混合物固定液利用協(xié)同效應選擇固定液10 假設(shè)一個未知油劑樣品， 請設(shè)計一種氣象色譜分析方法， 并概述分析過程。液相色譜：11、正相 HPLC與反相 HPLC的主要不同之處什么？各適合分離什么物質(zhì)？答：正相 HPLC是指以親水性的填料做固定相，以疏水性溶劑或混合物做流.動相的液相色

19、譜，主要用于分離 醇類，類脂代化合物、磷脂類化合物，脂肪酸以及其他化合物。反相 HPLC是指以強疏水性的填料作固定相，以可以和水混合的有機溶劑做流動相的液相色譜， 主要用于分離生物大分子、 鹵化物和肽及蛋白質(zhì)， 含盧芳烴，小分子的核酸、核苷酸、多環(huán)芳烴等；12、何為梯度洗脫？什么情況下采用梯度洗脫？答：梯度洗脫就是有兩種（或兩種以上）不同極性的溶劑，在分離過程中按一定程度連續(xù)的改變，以改變流動相的配比和極性。適合 : 具有較寬 K 范圍的樣品，及所有的組分的色譜峰的 K 值不能在 0.5-20 之間大分子樣品，相對分子質(zhì)量大于 1000 的，尤其是生物樣品樣品中含有高保留時間的干擾成分， 在一

20、次分析中如不把他洗脫出去， 就會污染色譜柱， 并影響下一次分析。即使在使用等度時也可以使用梯度洗脫選擇流動相的比例。3、液相色譜中最常用的檢測器是什么檢測器，它適合那些物質(zhì)的檢測？答：最常用的是紫外可見分光光度檢測器， 適合在可見或紫外光區(qū)有吸收物質(zhì)的檢測；4、某組分在 ODS柱上 , 以 80甲醇作流動相時的保留時間為10min, 如果用 60甲醇作流動相，組分的保留時間是增加，還是減??？如果將80甲醇換成 80異丙醇后，又會怎樣變化呢？并請作出解釋。5、高效液相色譜法的特點答: 特點在于高分離性能、 高靈敏度、高分析速度、可以自動化運行6、在一定條件下，R兩1個組分的保留時間分別為12.2

21、s 和 12.8s ，計算分離度。Wb 1t412. 24n36000 . 8133要達到完全分離，即R=1.5，所需要的柱長。 ( 已知 n=3600)解： Wb 2tR 2412. 84n36000 . 8533R2(12. 812. 2)0 . 85330. 72分離度：0 . 8133R222LL1 . 514. 34 m2R110. 727、在一定條件下， 兩個組分的調(diào)整保留時間分別為85 秒和 100 秒，要達到完全分離，即R。計算需要多少塊有效塔板。若填充柱的塔板高度為0.1 cm，=1.5柱長是多少？解：r 21= 100 / 85 = 1.18r××n 有

22、效=Rr21 /(211)2= 161.52(1.18 / 0.18 )1622= 1547（塊）L有效 =n 有效· H 有效 = 1547×0.1 = 155 cm即柱長為 1.55米時，兩組分可以得到完全分離。色譜法是一種分離技術(shù)， 試樣混合物的分離過程也就是試樣中各組分在稱之為色譜分離柱中的兩相間不斷進行著的分配過程。其中的一相固定不動，稱為固定相；.另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體（氣體或液體），稱為流動相。色譜法：當流動相中攜帶的混合物流經(jīng)固定相時， 其與固定相發(fā)生相互作用。 由于混合物中各組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，與固定相之間產(chǎn)生的作用力的大小、強弱不

23、同，隨著流動相的移動， 混合物在兩相間經(jīng)過反復多次的分配平衡， 使得各組分被固定相保留的時間不同，從而按一定次序由固定相中流出。一、單項選擇題1.在液相色譜法中，按分離原理分類，液固色譜法屬于（）。A、分配色譜法B、排阻色譜法C 、離子交換色譜法D、吸附色譜法2.在高效液相色譜流程中，試樣混合物在（）中被分離。A、檢測器B、記錄器C 、色譜柱D、進樣器3. 液相色譜流動相過濾必須使用何種粒徑的過濾膜？A、0.5 mB、0.45 mC 、0.6 mD、0.55 m4. 在液相色譜中，為了改變色譜柱的選擇性，可以進行如下哪些操作？A、改變流動相的種類或柱子 B 、改變固定相的種類或柱長 C 、改變

24、固定相的種類和流動相的種類 D 、改變填料的粒度和柱長5.一般評價烷基鍵合相色譜柱時所用的流動相為（）A、甲醇 / 水（ 83/17 ）B、甲醇 / 水（ 57/43 ）C 、正庚烷 / 異丙醇（ 93/7 ）D、乙腈 / 水（ 1.5/98.5 ）6. 下列用于高效液相色譜的檢測器， （ ）檢測器不能使用梯度洗脫。A、紫外檢測器B、熒光檢測器C 、蒸發(fā)光散射檢測器D 、示差折光檢測器7. 在高效液相色譜中，色譜柱的長度一般在（）范圍內(nèi)。A 、10 30cmB、 20 50m C、12mD、25m8. 在液相色譜中 , 某組分的保留值大小實際反映了哪些部分的分子間作用力（）A、組分與流動相B、

25、組分與固定相C 、組分與流動相和固定相D、組分與組分9.在液相色譜中，為了改變柱子的選擇性，可以進行（）的操作A、改變柱長B、改變填料粒度C 、改變流動相或固定相種類D、改變流動相的流速10.液相色譜中通用型檢測器是（）A、紫外吸收檢測器 B 、示差折光檢測器 C 、熱導池檢測器 D 、氫焰檢測器11. 在環(huán)保分析中， 常常要監(jiān)測水中多環(huán)芳烴， 如用高效液相色譜分析， 應選用下述哪種檢波器A、熒光檢測器B、示差折光檢測器C 、電導檢測器D、吸收檢測器12.在液相色譜法中，提高柱效最有效的途徑是（）A、提高柱溫B、降低板高C、降低流動相流速D 、減小填料粒度13. 在液相色譜中，不會顯著影響分離

26、效果的是（ b ）A、改變固定相種類 B 、改變流動相流速 C 、改變流動相配比 D 、改變流動相種類14.不是高液相色譜儀中的檢測器是（）A、紫外吸收檢測器B、紅外檢測器C 、差示折光檢測D、電導檢測.器15.高效液相色譜儀與氣相色譜儀比較增加了（）A、恒溫箱B、進樣裝置 C 、程序升溫D、梯度淋洗裝置16.在高效液相色譜儀中保證流動相以穩(wěn)定的速度流過色譜柱的部件是（）A、貯液器B、輸液泵 C 、檢測器D、溫控裝置17.高效液相色譜、原子吸收分析用標準溶液的配制一般使用（）水A國標規(guī)定的一級、二級去離子水 B 國標規(guī)定的三級水C 不含有機物的蒸餾水D無鉛 ( 無重金屬 ) 水18.高效液相色

27、譜儀與普通紫外可見分光光度計完全不同的部件是（a ）A、流通池B 、光源 C 、分光系統(tǒng)D、檢測系統(tǒng)19. 下列哪種是高效液相色譜儀的通用檢測器A、紫外檢測器B 、熒光檢測器C 、安培檢測器D、蒸發(fā)光散射檢測器20. 高效液相色譜儀中高壓輸液系統(tǒng)不包括A、貯液器 B 、高壓輸液泵 C 、過濾器 D 、梯度洗脫裝置 E 、進樣器二、判斷題：1.液相色譜分析時，增大流動相流速有利于提高柱效能。x2.高效液相色譜流動相過濾效果不好，可引起色譜柱堵塞。v3.高效液相色譜分析的應用范圍比氣相色譜分析的大。v4. 反相鍵合相色譜柱長期不用時必須保證柱內(nèi)充滿甲醇流動相。5. 高效液相色譜分析中，使用示差折光

28、檢測器時，可以進行梯度洗脫。6. 在液相色譜法中，提高柱效最有效的途徑是減小填料粒度。7. 在液相色譜中，范第姆特方程中的渦流擴散項對柱效的影響可以忽略。8. 由于高效液相色譜流動相系統(tǒng)的壓力非常高，因此只能采取閥進樣。9. 高效液相色譜儀的色譜柱可以不用恒溫箱，一般可在室溫下操作。10. 高效液相色譜中，色譜柱前面的預置柱會降低柱效。11. 液相色譜中，化學鍵合固定相的分離機理是典型的液液分配過程。12. 高效液相色譜分析中，固定相極性大于流動相極性稱為正相色譜法。13. 高效液相色譜分析不能分析沸點高，熱穩(wěn)定性差，相對分子量大于 400的有機物。14. 在液相色譜法中，約 7080的分析任

29、務(wù)是由反相鍵合相色譜法來完成的。15. 在高效液相色譜儀使用過程中，所有溶劑在使用前必須脫氣。16. 填充好的色譜柱在安裝到儀器上時是沒有前后方向差異的。17. 保護柱是在安裝在進樣環(huán)與分析柱之間的， 對分析柱起保護作用， 內(nèi)裝有與分析柱不同固定相。18. 檢測器、泵和色譜柱是組成高效液相色譜儀的三大關(guān)鍵部件。19. 紫外可見光檢測器是利用某些溶質(zhì)在受紫外光激發(fā)后， 能發(fā)射可見光的性質(zhì)來進行檢測的。20. 應用光電二極管陣列檢測器可以獲得具有三維空間的立體色譜光譜圖。三、簡答題1. 為什么作為高效液相色譜儀的流動相在使用前必須過濾、脫氣？2. 高效液相色譜有哪幾種定量方法，其中哪種是比較精確的定量方法，并簡述之。.參考答案一、選擇題 1.D 2.C 3.B 4.C 5.A 6.D 7.A 8.C 9.C 10.B 11.A 12.D 13.B 14.B 15.D 16.B