現(xiàn)代儀器分析考試題目答案

現(xiàn)代儀器剖析與技術(shù)思慮題一、近紅外光譜剖析?近紅外汲取光譜與中紅外汲取光譜有何關(guān)系及差異?答：近紅外譜區(qū)是介于可見譜區(qū)與中紅外譜區(qū)之間的電磁波，其范圍為12800~3960cm-1(780~2526nm)。近代研究證明，該地區(qū)的汲取主假如分子中C-H、N—H、o—H基團基頻振動的倍頻汲取與合頻汲取產(chǎn)生的。近紅外光譜區(qū)的汲取峰，主假如哪些基團的何種振動形式的汲取產(chǎn)生的？答：由X—H(X=C，N，O，S)鍵的伸縮振動所產(chǎn)生。近紅外光譜剖析有哪些特色?(1)答：因為近紅外光譜的產(chǎn)生來自分子振動躍遷的非諧振效應(yīng)，能級躍遷的概率較低，與中紅外譜圖對比，其語帶較寬且強度較弱，特別在短波近紅外地區(qū)，主假如第三級倍頻及一、二級倍頻的合頻，其汲取強度就更弱。(2)因為物體對光的散射率隨波長的減少而增大，所以與中紅外區(qū)對比，近紅外譜區(qū)光的波長短，散射的效率高，所以近紅外譜區(qū)適合做固體、半固體、液體的漫反射光譜或散射光譜剖析，能夠獲取較高的信噪比，較寬的線性范圍。近紅外光譜記錄的倍頻、合頻汲取帶比基頻汲取帶寬好多，這使得多組分樣品的近紅外光譜中不一樣組分的譜帶、同一組分中不一樣基團的譜帶以及同一基團不一樣形式的倍頻、合頻譜帶發(fā)生嚴重的重疊，從而使近紅外光譜的圖譜分析異樣困難。近紅外剖析的弊端。譜帶重疊．特別對復(fù)雜系統(tǒng)，光譜信息特色性不足，沒有定性鑒識優(yōu)勢；敏捷度較差，特別在近紅外短波地區(qū)，對微量組分的剖析仍較困難。試述近紅外光譜的用途。答：(1)藥物和化學(xué)物質(zhì)中水分的含量測定因為水分子在近紅外區(qū)有一些特色性很強的合頻汲取帶，而其余各樣分子的倍頻與合頻汲取相對較弱，這使近紅外光譜能夠較為方便地測定藥物和化學(xué)物質(zhì)中水分的含量。近紅外法避免了空氣中水分的擾亂。(2)藥物鑒識剖析對藥物和其余化學(xué)物質(zhì)進行靠譜的判定是剖析試驗室一項重要的任務(wù)，這類判定可鑒于近紅外光譜剖析技術(shù)進行。采納主成分剖析和偏最小二乘算法進行光譜的特色選擇，可實現(xiàn)對不同原料藥和不一樣劑量的同種藥物制劑的劃分。(3)制藥過程剖析制藥過程剖析是藥物剖析的一個重要研究內(nèi)容。近紅外光譜剖析的最大特色是操作簡易、快速．可不被壞樣品進行原位測定，可不使用化學(xué)試劑，不用對樣品進行預(yù)辦理，可直接對顆粒狀、固體狀、糊狀、不透明的樣品進行剖析。生命科學(xué)領(lǐng)域在生命科學(xué)領(lǐng)域，NIR用于生物組織的表征．研究皮膚組織的水分、蛋白質(zhì)和脂肪。除此以外，NIR還用于血液中血紅蛋白、血糖及其余成分的測定，均獲得較好的結(jié)果。二、拉曼光譜剖析試述拉曼光譜法與紅外汲取光譜法的關(guān)系與差異。答：拉曼光譜與紅外光譜都是研究分子的振動．但其產(chǎn)生的機理卻截然相反。紅外光譜是因為極性基團和非對稱分子，在振動過程中汲取紅外光后，發(fā)生永遠偶極矩的變化而產(chǎn)生的。拉曼散射光譜產(chǎn)生于分子引誘偶極矩的變化。非極性基團或全對稱分子．其自己沒有偶極短．當(dāng)分子中的原子在均衡地點四周振動時，因為人射光子的外電場的作用，使分子的電子殼層發(fā)生形變，分子的正負電荷中心發(fā)生了相對挪動，形成了引誘偶極矩，即產(chǎn)生了極化現(xiàn)象，即?什么是激光拉曼光譜法?答：由激光光源發(fā)出的光經(jīng)反射鏡和透鏡照耀在樣品上，產(chǎn)生的散射光再經(jīng)分光器后射至檢測器上。激光光源的拉曼光譜法，應(yīng)用激光擁有單色性好，方向性強，亮度高，相關(guān)性好等特征，與表面加強拉曼效應(yīng)相聯(lián)合，便產(chǎn)生了表面加強拉曼光譜。?什么是拉曼散射與瑞利散射，它們有什么差異?答：當(dāng)光子與物質(zhì)分子碰撞時有兩種狀況，即彈性碰撞和非彈性碰撞。在彈性碰撞過程中入射光于與物質(zhì)分子沒有能量的互換，光子的頻次不變，僅改變方向。鑒于彈性碰撞作用所產(chǎn)生的散射現(xiàn)象稱為瑞利散射。在非彈性碰撞時，光子不只發(fā)生了方向的改變，光子還與介質(zhì)分子間產(chǎn)生能量互換：把一部分能量賜予介質(zhì)分子，使分子能量增添；或許從介質(zhì)分子獲取一部分能量，使分子能量減少。鑒于非彈性碰撞作用所產(chǎn)生的散射現(xiàn)象稱為拉曼散射。設(shè)入射光的頻次為ν0，若分子的極化率是不變化的，則發(fā)射出的散射光將與入射光的頻次同樣，即瑞利散射；反之，當(dāng)極化率發(fā)生變化時，則可獲取頻次為ν0—νk和ν0—νk的散射光，即拉曼散射。?什么是拉曼位移?答：拉曼位移表征了分子中不一樣基團振動的持性，因比能夠經(jīng)過拉曼位移的測定，對分子進行定性和構(gòu)造剖析。其余，經(jīng)過退偏度的丈量，能夠獲取相關(guān)對稱性的信息。光照耀于樣品時，有一部分光被散射，其頻次與入射光不一樣，頻次位移與發(fā)生散射的分子構(gòu)造相關(guān)，這類散射稱為拉曼散射，頻次位移稱為拉曼位移。三、X射線衍射剖析?Bragg方程的物理意義是什么?答：利用Bragg方程能夠測定晶體中原子間的距離，從而推測晶體構(gòu)造。晶面間距與晶胞參數(shù)之間存在確立的關(guān)系，所以布拉格方程能由衍射方向確立晶胞的形狀和大小。什么是X射線粉末衍射法？試述X射線粉末衍射法的用途。答：使用單色x射線與晶體粉末或多晶樣品進行衍射剖析稱為x射線粉末衍射法或x射線多晶衍射法。應(yīng)用物相剖析。關(guān)于含兩種及更多微晶物質(zhì)的均勻樣品，特色的粉末衍射線能夠用于各個成分的定量剖析。定量的方法主要有內(nèi)標法、外標法、自標法等。計算機程序可用于品行間距的自動檢索，因此只需物質(zhì)的化學(xué)式是已知的，就能測定晶胞常數(shù)（a、b、c、α、β、γ）和密度。粉末衍射線寬與晶粒的大小成反比，所以丈量β1/2值能夠測定晶粒的尺寸，此法是鑒于粒子的外面尺寸而不是內(nèi)部的有序性，所以晶體和無定行物質(zhì)都是用，這在醫(yī)藥工業(yè)中有特其余意義。什么是X射線單晶衍射法？試述X射線單晶衍射法的用途。答：所謂x射線單晶衍射法是將一束平行的單色X射線投射到一顆小單晶上，因為x射線和單晶發(fā)生互相作用，會在空間偏離入射的某些方向上產(chǎn)生衍射線。晶體構(gòu)造不一樣，衍射的方向和強度也不一樣，衍射方向和衍射強度中包含著豐富的構(gòu)造信息，因此由它門能夠演繹出產(chǎn)生衍射的單晶的本來構(gòu)造。最近幾年，鑒于病毒構(gòu)造、人體內(nèi)各樣大分子構(gòu)造的測定及人體感染疾病門路的認識，搞清了某些疾病感染及發(fā)展的構(gòu)造般配需要。人類已經(jīng)依據(jù)這些構(gòu)造知識設(shè)計構(gòu)造上般配的、適合的藥物來預(yù)先保護病毒和人體的聯(lián)合點，或許阻斷病毒的自己繁衍，從而防止感染或控制其繁衍，而不使疾病發(fā)展，這就是所謂的鑒于構(gòu)造的、合理的藥物設(shè)計。x射線衍射剖析為構(gòu)造剖析和藥物設(shè)計供給了有效的剖析手段。四、毛細管氣相色譜法?毛細管氣相色譜法與填補柱氣相色譜法有哪些同樣之處和不一樣之處

?答：毛細管氣相色譜理論與填補柱氣相色譜理論基真同樣，毛細管氣相色譜法的特色柱參透性好柱效高使用溫度較高，固定相流失小。柱容量小利于實現(xiàn)色譜-質(zhì)譜聯(lián)用。在毛細管氣相色譜法中，一般是怎樣評論毛細管性的校效的？答：在毛細管氣相色譜法中，除采納理論板高外，另一種柱效評論方法的使用更加寬泛，即分別數(shù)表示，試剖析毛細管氣相色譜法比填補柱色譜法的分別效率高和應(yīng)用范圍寬的原由。答：分別效率高，一般色譜柱有幾千塊理論板，極為靠近的組分，和極為復(fù)雜的多組分混淆物?；癁橐讚]發(fā)的液體和固體。

毛細管可達到105-106塊理論板，可剖析沸點應(yīng)用范圍廣，可剖析氣體和易揮發(fā)的或可轉(zhuǎn)試簡述頂空剖析法的原理及影響定量難確度的要素。答：鑒于Raoult定律。在恒定的溫度下，密閉系統(tǒng)中揮發(fā)性組分在兩相中達到均衡時，理想溶液

對非影響靜態(tài)頂空剖析結(jié)果的要素有兩個部分：一是與GC相關(guān)的參數(shù)；二是頂空進樣的參數(shù)。1.樣品的性質(zhì)，2.樣品量，3.均衡時間與均衡溫度。五、毛細管電泳法?毛細管電泳的驅(qū)動力、分別體制與高效液相色譜有何不一樣答：驅(qū)動力：CE，電壓（電滲泵），HPLC,液壓（液壓泵）

?HPLC分別原理是鑒于組分在流動相和固定相間的分派系數(shù)不一樣，使選擇性不一樣、保存時間不一樣而分別-色譜行為，CE是在電場作用下離子的大小、電荷數(shù)目與符號及ζ電位不一樣，而致使遷徙速率不一樣而分別-電泳行為。毛細管電色譜法（CEC），則擁有電泳及色譜兩種分別行為。?

CE的柱效為何高于

HPLC?答：毛細管電泳法比高效液相色譜法柱效高的主要原由有兩個：項；②流型不一樣。

①無渦流擴散項與傳質(zhì)阻抗?

什么是電滲效應(yīng)、電滲淌度？電滲淌度與電泳淌度有何不一樣

?答：雙電層外緣擴散層中的陽離子被電場陰極吸引致使溶液向陰極流動，效應(yīng)，由電滲效應(yīng)而產(chǎn)生電滲流。電滲效應(yīng)是毛細管電泳的驅(qū)動力。離子的均勻電泳速度。

這類效應(yīng)稱為電滲電泳淌度是單位場強下電滲流的遷徙速率μeo和電場強度E成正比。單位電位梯度的電滲速率為電滲淌度μeo。所以，電滲速率μeo和場強E的比值為電滲淌度μeo，即?

什么是表觀淌度？為何中性分子的表觀淌度等于電滲淌度

?答：在毛細管電泳中，離子被觀察到的淌度是離子的電泳淌度（μ電滲淌度（μeo）之和，稱為表觀淌度。定義為

ep）和背景電解質(zhì)溶液的中性分子的離子電泳淌度為零。六、色譜聯(lián)用技術(shù)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀中“接口”的作用是什么？常有幾種接口？答：解決氣相色譜儀和質(zhì)譜儀聯(lián)用的重點零件，它起到傳輸分別組分般配二者工作流量(即工作氣壓)的作用。直接導(dǎo)人型接口，濃縮接口，發(fā)射式接口。什么是總離子流色譜圖、萃取離子監(jiān)測和選擇離子監(jiān)測？答：隨之進入離子源組分的變化，總離子流隨之變化?？傠x子流隨色譜時間而變化的語圖稱為總離子流色譜圖。所謂選擇離子監(jiān)測法是指在質(zhì)屠測定的過程中，把質(zhì)量剖析器調(diào)理只傳輸某一個或某一類目標化合物的一個或數(shù)個特色離子(如分子離子、功能團離子或強的醉片離子)的狀念，監(jiān)測色譜過程中所選定質(zhì)荷比的離子流隨時間變化的譜圖——質(zhì)量離子色譜圖的方法。?液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對液相色譜的流動相有什么要求?答：流動相的要求，高于一般液相色譜，因為LC-MS的檢測敏捷度不只和剖析物的性質(zhì)相關(guān)，與流動相的構(gòu)成(若有機相、緩沖液濃度和溶液pH)及流量也有很大關(guān)系。流動相的基本要求是不可以含有非揮發(fā)性鹽類(如磷酸鹽緩沖液和離子對試劑等)，因為接口中高速發(fā)射的液流會產(chǎn)生制冷效應(yīng)，造成液流中的非揮發(fā)性組分極易冷凝析出，而擁塞毛紉管等小口徑進口，影響剖析的穩(wěn)固和儀器的使用壽命。流動相中揮發(fā)性電解質(zhì)(如甲酸、乙酸、氨水等)的濃度也不可以超出10mmol。一般以為，低濃度電解液和高比率有機相簡單獲取較好的離子化效率。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用接口的作用是什么？有幾種常用接口？答：(1)將流動相及樣品氣化分別除掉大批流動相分子達成對樣品分子的電離傳遞帶接口(MB)，粒子束接口（PB），直接導(dǎo)入接口（DLI）,連續(xù)流動快原子轟擊(CFFAB)和熱噴霧接口（TSP），大氣壓離子化接口（API）。?CE-MS的接口與LC-MS有何異同?答：該聯(lián)用裝置與LC-ME有很多相像之處，主要差異是CE的背景電解質(zhì)的流量(mL?min-1)遠小于HPLC流動相的流量(mL?min-1)，所以CE-MS的接口與LC-MS的接口有差異。為何CE-MS的分別效率不如CE?答：因為質(zhì)譜儀接口的限制，在CE—MS聯(lián)用時，只好用含有揮發(fā)性緩沖鹽的背景電解質(zhì)，因此嚴重影響了CE的分別成效。七、流動注射剖析法?流動注射獲取的是一個個峰形信號，但測定信號的精細度很好(RSD一般＜2％)，這是什么原由？答：因為流動注射系統(tǒng)中反響器的死體積是固定的，載流的流速又是高度重現(xiàn)的，所以保存時間t也是高度重現(xiàn)的。?什么是分別系數(shù)？影響分別系數(shù)的實驗因數(shù)有哪些？各是怎樣影響的？答:分別系數(shù)能夠經(jīng)過改變實驗條件加以控制。影響分別系數(shù)的實驗條件有進樣體積、反響管道的長度、內(nèi)徑等。1.進樣體積，改變試樣帶分別程度最方便、最有效的門路是改變進樣體積。在載流流速、反響管道幾何尺度恒定的條件下，跟著進樣體積的增大，不只待測組分的峰寬逐漸增大，并且峰高也逐漸增大，直至輸出穩(wěn)固的信號。進樣體積與分別系數(shù)的關(guān)系，反響管道的長度、內(nèi)徑，當(dāng)載流流速恒準時，增添反響管的長度，試樣帶與載流在反響管中混淆的時間越長，分別增添、峰高降低、峰寬增添，經(jīng)過大批的實驗，獲取了反應(yīng)分別系數(shù)D與反響管長度L的經(jīng)驗關(guān)系式，關(guān)于同樣的進樣體積，當(dāng)反響管道的內(nèi)徑減小時，試樣帶所占的長度越大，經(jīng)過對流和擴散與載流混淆的效率越差，分別度變小。所以，減小反響管內(nèi)徑能夠有效地降低分別，提升敏捷度。分別過程中的化學(xué)反響樣品量增添，分別系數(shù)降落流速降低，分別系數(shù)降落反響管縮短，分別系數(shù)降落反響管內(nèi)徑減小，分別系數(shù)降落一般的流動注射系統(tǒng)由哪幾部分構(gòu)成？答：流動注射剖析系一致般由流體驅(qū)動系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、混淆反響系統(tǒng)、檢