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文檔簡介

衛(wèi)生化學(人衛(wèi)第七版)考點全套衛(wèi)生化學第一章

緒論1、衛(wèi)生化學(sanitarychemistry):應用分析化學特別是儀器分析的基本理論和實驗技術,研究預防醫(yī)學領域中與健康相關化學物質的質、量及其變化規(guī)律的科學。第二章

樣品采集、保存和預處理1、樣品分析的一般程序:樣品的采集和保存、樣品的處理、分析方法的選擇、成分分析、分析數據的處理、分析報告的撰寫。2、樣品采集的原則:代表性、典型性、適時性3、樣品預處理應達到的目的:1將樣品中的被測物轉變?yōu)檫m合于測定的形式;2除去干擾物質3濃縮富集4、試樣分析溶液的制備方法:(1)溶解法(溶劑浸出法):水溶法、酸性、堿性、有機溶劑(2)分解法:高溫灰化、低溫灰化、濕消化法、微波溶樣法(2)水解法5、常用的分離與富集的方法:溶液萃取法、固相萃取法、蒸餾、膜分離法6、溶劑萃取法(1)基本原理:利用物質在兩種不互溶(或微溶)溶劑中分配系數的不同(溶解度)來達到分離、提取或純化目的一種操作。(2)相關概念:①分配系數(distributioncoefficient):在一定溫度下,溶質A在兩種互不相溶的溶劑中分配達到平衡時,A在有機相與水相中的濃度比值為常數,用表示。②分配比(distributionratio):在一定溫度下,溶質A在兩項中達到平衡時,A在有機相(o)中各種形式濃度與在水相中(w)的各種形式總濃度之比,即D=Co/Cw。③萃取效率(extractionefficiency):指物質被萃取到有機相的百分率,即被萃取物質在有機相中的量與被萃取的總物質總量之比,即E%=第三章

分析數據處理和分析工作質量保證1、系統誤差的主要來源:方法誤差、儀器與試劑誤差、主觀誤差2、誤差的分類:系統誤差和隨機誤差(1)系統誤差(systematicerror):由于某些確定性、經常性的因素引起的誤差,主要來源有方法誤差、儀器與試劑誤差及主觀誤差三方面。特點:誤差的方向在實驗中有一致性,可重復出現;影響測定結果的準確度。消除方法:根據其產生的原因盡量消除它,當不能消除時,就通過校正系數加以校正。(2)隨機誤差(randomerror):由于一些偶然的、非確定因素引起的誤差。特點:a.不恒定b.難以校正c.服從正態(tài)分布(統計規(guī)律)3、準確度:描述被測組分的測量值(X)與其真實值(μ)之間的符合程度,可以用絕對誤差(E)和相對誤差(RE)表示。E=X-μER=E/μ*100%3、精密度:在相同實驗條件下,對同一樣品進行多次平行測定時,其分析結果的一致成度。4、準確度和精密度的關系(選擇):聯系:都是分析結果的衡量指標。區(qū)別:(1)準確度---是測量值與真實值的接近程度,反應分析結果準確的程度準確度的高低用誤差來衡量。(2)精密度---同一均勻試樣多次平行測定結果之間的接近程度。反應每次測量結的接近程度。精密度的高低用偏差來衡量。兩者的關系:精密度是保證準確度的先決條件;精密度高不一定準確度高。5、有效數字及其運算規(guī)則(計算必考):(1)有效數字的修約規(guī)則:四舍六入五成雙五成雙的意思是:舍去部分若大于五進一,若等于五時則保留末位成偶數。尾數4,舍。3.2463?3.2尾數>5,入。3.2463?3.25尾數=5。5后面為0:5前奇數,入變雙。3.6075?3.6085前偶數,不變。3.6085?3.608(2)有效數字的運算規(guī)則:①加減運算:結果的位數取決于小數點后位數最少的②乘除運算:有效數字的位數取決于數據中有效位數最少的那個數據.③乘方和開方:原數據有幾位就保留幾位④對數和反對數:對數尾數的有效數字應與真數有效數字相同pH計算,[H+]=5.02′10-3;pH=2.299;6、Q檢驗和Grubbs可以看看第四章紫外可見分光光度法1、光子具有微觀粒子的波動性和粒子性,即波粒二象性。E=hv=hC/λ(h為普朗克常數)光子的能量與頻率成正比,與波長成反比。2、紫外-可見吸收光譜及其特征【吸收峰】:曲線上凸起的部分;【最大吸收峰】:最大吸收峰所對應的波長,λmax表示;【谷】:曲線上凹陷的部分;【肩峰】:吸收峰旁有時有一個小的曲折;【末端吸收】:在短波長端有時呈現出強吸收而不成峰的部分。吸收光譜的特征是物質定性分析的依據;在定量分析時,則通過繪制吸收光譜選擇合適的測定波長,一般選擇λmax,以獲得較高的測定靈敏度。3、朗伯-比爾定律:當一束平行的單色光通過均勻的非散射體系時,當溶液的濃度(c)或液層厚度(b)呈算術基數增加時,溶液的透光率(T)呈幾何基數減少。即:T=10-kbc。A=lg(I0/It)=-lgT=kbc朗伯比爾定律的影響因素:1、光學因素的影響:1)非單色光的影響;2)雜散光的影響2、溶液的物理及化學因素的影響4、透光度:透過光強度It與入射光強度I0之比,用T表示。5、(摩爾吸光系數)ε:當溶液濃度以mol/L,厚度為cm表示的時候,此時的k數值。與①吸光物質的性質、②入射光波長、③溶劑等因素有關。6、紫外-可見分光光度計的基本組成(1)光源基本要求:能提供連續(xù)、有足夠發(fā)射強度和良好穩(wěn)定性的復合光常用光源:鎢燈和鹵鎢燈作為可見光區(qū)的光源:350~2500nm的波長氫燈或氘燈作為紫外光區(qū)的光源:150~400nm波長(2)單色器§單色器作用:將來自光源的連續(xù)光譜按波長順序色散,并能選擇出所需的單色光?!靻紊鹘M成:由入射狹縫、準光器(、色散元件、聚焦元件和出射狹縫等組成?!靻紊鞯暮诵牟糠质巧⒃ㄈ绮AЮ忡R和光柵),將復合光色散成單色光。(3)吸收池光學玻璃的吸收池可用于可見光區(qū),石英材料的吸收池用于紫外光區(qū)和可見光區(qū)。(4)檢測器(光電管和光電倍增管)光電管工作原理:管內裝有一個陽極和一個陰極,陽極用鎳制成,陰極是一個金屬半圓筒,其凹面涂有一層對光敏感的堿金屬或堿金屬化合物。(管內抽真空或抽真空后充入少量惰性氣體。當光照射到光敏陰極時,在光能的作用下,陰極發(fā)射出電子,點子在電場作用下射向陽極產生電流。光愈強,發(fā)射的電子就愈多,電流就愈大。該電流通過負載電阻R變成電壓引號,經放大后顯示出來。)(5)顯示系統將檢測器輸出的信號經處理轉換成透光度和吸光度顯示出來7、分光光度計的類型和優(yōu)缺點①單光束分光光度計:簡單,價廉,適于在給定波長處測量吸光度或透光度,一般不能作全波段光譜掃描,要求光源和檢測器具有很高的穩(wěn)定性。②雙光束分光光度計:自動記錄,快速全波段掃描??上庠床环€(wěn)定、檢測器靈敏度變化等因素的影響,表明光強度瞬間波動不影響吸光度值。特別適合于結構分析,儀器復雜,價格較高。③雙波長分光光度計:不同波長的兩束單色光(λ1、λ2)快速交替通過同一吸收池而后到達檢測器,產生交流信號。無需參比池,可以消除因吸收池不匹配及參比溶液與樣品溶液基體差異等造成的誤差。7、雙波長分光光度計工作原理:將不同波長的兩束單色光(λ1、λ2)快速交替通過同一吸收池而后到達檢測器。產生交流信號。無需參比池。△l=1~2nm。定性分析繪制吸收光譜,然后比較兩者吸收光譜的特征,如:吸收峰數目、最大吸收波長、吸收峰的形狀、摩爾吸收系數等8、雙波長分光光度法波長原理(等點消除法)(兩選一)在干擾組分對待測組分的吸收光譜有干擾的時候或是背景吸收較大的時候采用此法。在分析時,調整交替照射到吸收池上的兩束波長分別為λ1和λ2的單色光的強度相等,設均為I0,通過吸收池后,光的強度分別為I1和I2,待測組分對λ1和λ2的吸光度分別為A1和A2,背景吸收與光散射為AS(因λ1和λ2接近,兩個波長下的AS可視為相等),則有A1=ε1bc+ASA2=ε2bc+AS△A=A2—A1=(ε2—ε1)bc式中ε1和ε2分別為待測組分在λ1和λ2處的摩爾吸光系數?!鰽與溶液中待測組分的濃度c成正比。由此可知,只要λ1和λ2選擇適當,就能將干擾組分消除掉,而對待測組分進行定量測定。雙波長分光光度法的工作原理:當干擾組分的吸收光譜具有吸收峰時,可采用等點吸收法消除干擾,是指在干擾組分的吸收光譜上,選擇兩個適當的波長λ1和λ2,干擾組分在這兩個波長處具有相等的吸光度,而待測組分對這兩個波長的吸光度差值應足夠大,以便有足夠高的靈敏度。9、測量條件的選擇(選擇和判斷):一般應該選擇λmax為入射光波長。但如果λmax處有共存組分干擾時,則應考慮選擇靈敏度稍低但能避免干擾(吸收大,干擾?。┑娜肷涔獠ㄩL。10、定性分析方法:(1)繪制吸收光譜(2)比較光譜特征:①吸收峰數目和形狀②最大吸收波長③摩爾吸收系數11、定量分析方法:標準曲線法:配置一系列(一般5個)不同濃度的標準溶液,在待測物質的λmax下,以適當的空白溶液作參比,逐一測定各溶液的吸光度(A)。然后以A為縱坐標,以濃度c為橫坐標,繪制標準曲線,一般得到一條通過原點的直線。標準曲線法適合批量樣品的分析測定。用同樣方法配制待測測試樣的溶液,在相同條件下測定其吸光度Ax,然后從標準曲線上查出與吸光度Ax的試樣溶液的濃度cx。也可由測定數據求得直線回歸方程和線性相關系數,根據直線回歸方程求算未知溶液的濃度,根據線性相關系數判斷線性的優(yōu)劣。第五章

分子熒光分析法1.

熒光的產生:分子吸收激發(fā)光的能量,躍遷到較高能級的激發(fā)態(tài)→出于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定,以無輻射躍遷到第一電子激發(fā)態(tài)的最低振動能級→從第一激發(fā)態(tài)的最低振動能級回到基態(tài)的各個能級的過程中,能量以光子的形勢釋放出來,產生了熒光。2.

激發(fā)光譜:表示不同激發(fā)輻射波長引起物質發(fā)射某一波長熒光的相對效率。3.

熒光光譜:表示熒光物質所發(fā)射熒光中各波長的相對強度。具有以下特征:(1)熒光波長比激發(fā)光波長長(2)熒光光譜的形狀與激發(fā)光波長無關(3)熒光光譜與激發(fā)光譜的形狀呈鏡像對稱4.

熒光效率:熒光物質吸光后所發(fā)射熒光的光量子數與吸收光的光的量子數之比,即:ФF=發(fā)射熒光的光量子數/吸收光的光量子數。(在激發(fā)態(tài)分子釋放能量的過程中,還有許多的無輻射躍遷,要損失一部能量,所以一般都小于1,在0~1之間。)5.

熒光與有機化合物分子結構關系:(1)共軛雙鍵(2)剛性平面結構(3)取代基的影響:給電子基團使熒光加強;吸電子基團使熒光減弱。6.

影響熒光強度的外部因素:溫度、溶劑、激發(fā)光、酸度、雜質、散色光,以上因素都考慮,求得最佳強熒光。7.

瑞麗散射光:運動方向變化而能量沒有交換的光。8.

拉曼散射光:不只是方向變化,將一部分能量給了溶液分子,而產生了波長更加長的光;或從分子獲取一部分能量產生了波長較為短的光。9.

熒光熄滅:指的是熒光物質與其他分子相互作用而使得熒光強度降低的現象。10.對一定的熒光物質的稀溶液(abc≤0.05),在一定的溫度下,當激發(fā)光的波長、強度和液層厚度都固定后,其熒光強度與該溶液的濃度成正比。這是熒光分析定量的基礎。即:F=Kc。11.

熒光分析儀器由光源、單色器、樣品池、檢測器和記錄顯示裝置五個部分組成。12.

熒光分析儀器有兩個單色器,即第一單色器(激發(fā)單色器)和第二單色器(發(fā)射單色器)。單色器位置名稱作用第一單色器光源與樣品池之間激發(fā)單色器濾去非選擇性波長的激發(fā)光第二單色器樣品池和檢測器之間與激發(fā)光光源成90度角發(fā)射單色器濾去非待測物質產生的熒光#無論是原子發(fā)射線還是原子吸收線都具有一定的寬度。#原子吸收分光光度法中原子化溫度一般小于3000K,基態(tài)原子總數可以代表吸收輻射的總原子數。第六章

原子吸收分光光度法1.

共振線resonanceline:

電子從基態(tài)躍遷到第一電子激發(fā)態(tài)吸收一定頻率的輻射,由此產生的吸收譜線稱共振吸收線,簡稱共振線。共振線是元素的最靈敏線,常作為分析線。2.

譜線輪廓(lineprofile):無論是原子發(fā)射線還是原子吸收線都不是嚴格的幾何線,而是具有一定的寬度。3.

銳線光源:是指發(fā)射線的半寬度比吸收線的半寬度窄得多的光源,一般發(fā)射線的半寬度為吸收線的半寬度的1/5~1/10,且發(fā)射線與吸收線的中心頻率完全一致。4.峰值吸收法:是直接測量吸收線輪廓的中心頻率或中心波長所對應的峰值吸收系數(K0),從而確定蒸汽中原子的濃度。5.基態(tài)原子數與溫度的關系(1)處于基態(tài)原子的數目因溫度而異;(2)溫度不超過3000K時,基態(tài)原子的數目約占99%。6.

原子分光光度計的構成:光源、原子化系統、分光系統、監(jiān)測系統、顯示系統。7.

原子吸收分光光度法中空心陰極燈HCL的構造和基本原理p81構造:管殼由帶有石英窗的硬質玻璃制成,抽成真空后充入低壓惰性氣體氖氣或氬氣。將一個由鎢、鈦、或其他材料制成的陽極和一個由待測元素或含待測元素的合金材料制成的空心圓筒狀陰極密封于管內。原理:1.在300~500V電壓下,陰極發(fā)射出的電子加速,在飛向陽極的過程中與惰性氣體分子碰撞,使其電離(正負極間產生輝光放電);2.產生的帶正電的離子轟擊陰極,將被測元素的原子從晶格濺射出來;3.濺射的金屬原子與電子、惰性氣體分子、離子碰撞,從而被激發(fā),原子電子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷,再返回基態(tài)的過程中發(fā)射出待測元素的特征譜線.4.由于不同空心陰極燈具有不同的陰極金屬,發(fā)射不同波長的共振輻射,故不同的被分析元素使用不同的空心陰極燈。8.

石墨爐原子化過程:干燥、灰化、原子化、凈化四個階段程序升溫。9.

原子吸收分光光度法主要有哪些干擾?如何讓減少或消除這些干擾?①光譜干擾消除方法:選擇待測元素的其他吸收線,或預先分離試樣中的干擾元素②電離干擾消除方法:在標準溶液和試樣溶液中加入過量易電離元素(消電離劑);降低原子化溫度③化學干擾消除方法:加入釋放劑、保護劑或緩沖劑;提高原子化溫度;化學分離釋放劑的作用是與干擾組分形成更穩(wěn)定更難發(fā)揮法的化合物;保護劑的作用是與待測元素形成更穩(wěn)定的化合物;緩沖劑:將過量的緩沖劑分別加入試樣和標準溶液中,使基體一致也可消除干擾。④物理干擾消除方法:配制與試樣溶液有相似物理性質的標準溶液,或采用標準加入法⑤背景吸收消除方法:a.減少進樣量;b.增高灰化溫度或延長灰化時間;c.增加管內氣體流量;d.采用基體改進劑和平臺石墨爐技術,使基體成分在原子化前除盡(減少石墨爐原子化法高背景吸收常用的方法)10.

原子吸收分光光度法與紫外-可見光度法的異同(必考):(1)相同點:①定量基礎都基于L-B定律②儀器組成基本相同③均為吸收光譜④均為核外電子躍遷⑤波長范圍在近紫外-近紅外(2)區(qū)別:①原子蒸汽中的原子濃度/分子溶液的分子濃度②銳線光源(空心陰極燈、無極放電燈)/連續(xù)光源(氫燈、氘燈)③單色器位于原子化器后/光源與吸收池之間④吸收光譜:原子吸收、線狀光譜/分子吸收、帶狀光譜⑤比色部件:原子化器/吸收池。原子吸收分光光度法紫外可見分光光度法不同點吸收光譜線狀光譜(原子吸收)帶狀光譜(分子吸收)光源發(fā)射銳線光源(空心陰極燈、無極放電燈)發(fā)射連續(xù)光源的鎢燈、氫燈、氘燈比色部件原子化器比色皿單色器位置原子化器與檢測器之間光源與吸收池之間濃度本質原子蒸氣中基態(tài)原子濃度分子溶液中的分子濃度相同點都是吸收光譜均是基于核外電子躍遷波長范圍在近紫外~近紅外區(qū)均基于朗伯-比爾定律儀器結構相似第九章電位分析法1.

原電池(galvaniccell):能自發(fā)地將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。2.

電解池(electrolyticcell):需要消耗外電源電能,將其轉變?yōu)榛瘜W能的裝置。3.丹聶爾電池可以表示為:(—)Zn(s)︱Zn2+(a1)‖Cu2+(a2)︱Cu(s)(+)正負極反應:負極Zn-=Zn2++2e-正極Cu2++2e-=Cu電池反應Zn+Cu2+=Zn2++Cu4.電池電動勢:E電池=φ+—φ-5.IUPAC規(guī)定在任何溫度下標準氫電極(SHE)的電極電位都為“零”。6.能斯特方程的三種表達形式:a)對于氧化還原體系:(氧化態(tài))Ox+ne-=(還原態(tài))Redb)其能斯特方程為:c)將自然對數換算成常用對數:通常工作溫度為25攝氏度,將所有的常數帶入公式:7.離子活度ai:指離子作為完全獨立的運動單位的時候表現出來的濃度,即離子的實際有效濃度,也是參加反應的離子的濃度。離子活度(ai)和濃度(ci)之間存在定量的關系:αi=γiCi8.

液接電位:在組成不同或相同但濃度不同的兩種溶液的界面上,由于正負離子的擴散速度不等,結果引起電荷分離,在兩溶液的界面上形成一定的電位差。(影響因素:兩溶液的ph之差,離子種類和濃度之差)。可以通過使用鹽橋將其降至很小。9.理解鹽橋的工作原理。10.

電位分析法原理:將兩支電極插入待測溶液,組成一個原電池,測量電池電動勢。其中一支電極是參比電極,其電極電位恒定已知而且不隨著待測溶液的組分變化而變化,另一支電極的電極電位隨著待測溶液離子的濃度變化,而且該變化符合能斯特方程:E=K+2.303RTlgai/nF11.

參比電極:指在溫度壓力一定的條件下,其電極電位準確已知,且不隨待測溶液中離子濃度的變化而改變的電極。常用的是甘汞電極和銀/氯化銀電極。12.

指示電極:是指電極電位隨溶液中待測離子濃度的變化而變化,并且符合能斯特方程的電極。13.

甘汞電極:汞、甘汞、氯化鉀溶液做成電極表示式:電極反應式:電極電位:14.

銀/氯化銀電極:銀絲鍍上一層AgCl沉淀,浸在一定濃度的KCl溶液中即構成了銀-氯化銀電極電極表示式:電極反應式:電極電位:1、電化學分析法分為:①電位分析法②電導分析法③電解分析法④庫倫分析法⑤伏安分析法2、電化學分析法特點:①快速、靈敏、準確②儀器簡單、價格低廉、線性范圍寬、易于實現自動化等③應用廣泛3、PH玻璃電極使用注意事項(選擇):①使用前要在蒸餾水或PH=4的緩沖液中浸泡8-24h或更長以使玻璃膜表面活化②適用范圍是PH=1-9③電極薄膜特別薄,使用存放要小心④不能測含F—的溶液和具有脫水性溶液⑤不對稱電位校正⑥對于將PH玻璃電極和參比電極組合在一起制成的復合PH電極預浸泡在含KCl的PH=4的緩沖液中。第十二章色譜分析法概論1.色譜分離提出者茨威特。2.

固定相:色譜法中相對固定的一相,實驗中玻璃管中的碳酸鈣固體顆粒。3.

流動相:攜帶樣品通過固定相的流體,如實驗中的石油醚。4.

色譜柱:填充有固定相的柱管。5.

色譜法的分類:①按流動相與固定相的狀態(tài)分類:氣相色譜法(氣-固色譜法、氣-液色譜法)、液相色譜法(液-固色譜法、液-液色譜法)、超臨界流體色譜法。②按固定相形狀分類:柱色譜法(填充柱色譜法、毛細管柱色譜法)、平面色譜法(薄層色譜法、紙色譜法)③按分離原理:a吸附色譜法(根據吸附劑對樣品中各組分吸附能力的不同,在兩相作相對運動時,導致各組分在色譜柱中產生差速遷移,使各組分流出色譜柱的時間不同而分離)、b分配色譜法(利用被分離的各組分在互不相溶的固定相和流動相中溶解度不同而實現分離)c離子交換色譜法(試樣離子與離子交換劑上的可交換離子的親和力不同,親和力強的在固定相中保留時間長,反之則短,這樣試樣的各組分在反復進行的離子交換過程中產生差速遷移,得到分離)、d尺寸排阻色譜法(依據被分離組分分子的大小和形狀不同來實現分離)e親和色譜法。6.

正向色譜法NPC:又稱常規(guī)色譜法,固定相的極性大于流動相的極性,(用極性溶劑如水甲醇等做固定液,用非極性或弱極性溶劑作流動相如苯)適用于極性化合物分離。7.

反向色譜法RPC:流動相的極性大于固定相的極性,分離非極性或弱極性的化合物。用非極性的或弱極性溶劑作固定液,極性溶劑作流動相(固:氯仿,硅油流:水,甲醇)分離非極性或弱極性的化合物#尺寸排阻色譜法固定相:最常用的的是葡聚糖凝膠8.

比移值Rf:a為原點中心至斑點中心的距離,c為原點至溶劑前沿的距離的比值Rf=a/c。9.相對比移值Rst:為原點中心至待測物質斑點中心的距離與原點中心至參考物質斑點中心的距離之比。Rst=b/a。10.

邊緣效應:指同一組分的斑點在薄層板中部比在邊緣的移動速度慢,即同一組分的Rf值在薄層板中部小于邊緣兩側的現象。?

產生原因:展開槽中混合溶劑蒸汽未達到飽和,極性弱的溶劑在兩邊緣處容易揮發(fā),導致邊緣處的展開劑比中部的展開劑中含有更多極性大的溶劑,即邊緣處的展開劑具有更強的展開能力,結果是邊緣的Rf值更大。?

消除方法:使展開槽內的展開劑預先到達飽和,然后再迅速放入薄層板,加蓋進行展開,或將薄層板兩邊緣的吸附劑刮去1-2mm。11.

紙色譜法基本原理:紙色譜法的固定相為結合于濾紙纖維的水,紙色譜法用與水不相混溶的有機溶劑做流動相(展開劑)外,也可以用水溶液做流動相。展開劑:水飽和的正丁醇、正戊醇、酚加乙酸、氨水---防止組分離解加甲醇、乙醇—提高極性第十三章氣相色譜法1.氣相色譜法:以氣體(載氣)作為流動相的柱色譜方法。2.氣相色譜法的分類:按固定相的物態(tài):氣-固色譜(GSC)和氣-液色譜(GLC)按色譜柱內徑大?。禾畛渲V法和毛細管柱色譜法按分離原理:吸附色譜法和分配色譜法2、氣相色譜儀組成:(1)氣路系統:載氣氣源、氣體調節(jié)與控制。(沒有控溫裝置)(2)進樣系統:氣體進樣閥、進樣器、氣化室(3)分離系統:色譜柱、柱箱、柱溫裝置。(4)檢測系統:檢測器、控溫部件。(5)數據采集和處理系統:包括數據采集裝置和色譜工作站3.氣象色譜圖(必考)每個色譜峰常用三組參數來描述:保留值(時間)-表示峰的位置——定性;峰的面積、高度-表示峰的大小——定量;峰的區(qū)域寬度-表示峰的寬度——衡量柱效一個組分的氣相色譜圖應用哪些參數來描述:(1)保留值:描述色譜峰在色譜圖中的位置,是定性分析的依據。包括有:保留時間、死時間,調整保留時間,保留體積、死體積,調整保留體積,相對保留值(2)峰高或峰面積:描述色譜峰的大小或高低,是定量分析的依據(3)區(qū)域寬度:描述色譜峰的寬、窄,是柱效能指標。包括:峰寬、半峰寬、標準偏差(4)根據保留值和區(qū)域寬度可以判斷色譜柱的分離效能。(一)保留值(定性):(1)

保留時間(tR):組分從進樣到柱后出現濃度極大值時所需的時間。a.當色譜的條件一定時候,不同的組分由于有不同的性質,因此有不同的保留時間,是色譜最常用的定性參數。b.表示在固定相和流動相滯留的時間(2)

死時間tM:指完全不與固定相作用的惰性物質(如空氣、甲烷等),從進樣開始到出現峰最大值所需要的時間。(3)

調整保留時間(t’R):t’R=tR-tM,是指某組分由于溶解于固定相比不溶解的組分在色譜柱中多停留的時間,即在固定相停留的時間(4)

相對保留值(選擇性因子):在相同操作環(huán)境下,組分i與組分s調整保留值之比:ris=t’Ri/t’Rs=V’Ri/V’Rs(二)峰面積和峰高(定量)(1)峰面積:指色譜峰與基線之間所包圍的面積,用A表示。(2)峰高:指色譜峰的頂點至基線之間的距離,用h表示。(三)區(qū)域寬度包括:(1)峰寬Wb:又稱基線寬度、峰底寬度,指色譜峰兩側拐點處的切線在基線上截取的距離。p180(2)半峰寬W1/2:又稱半寬度或半高峰寬,指峰高一半處的峰寬。p1804.氣相色譜相關理論:塔板理論(大題P181)(一)踏板理論:(1)踏板理論的假設a將色譜柱比作一個分餾塔,設想其中有許多的踏板b色譜中一小段長度即一個踏板高度H內,組分可以在兩項中瞬間達到平衡c分配系數在踏板內室常數d流動相間歇式的進入色譜柱e試樣在柱內部縱向擴散可以忽略(2)塔板理論-柱分離效能指標色譜柱長:L,虛擬的塔板間距離:H,色譜柱的理論塔板數:n,則三者的關系為:n=L/H理論塔板數與色譜參數之間的關系為:有效塔板數及有效踏板高度:(3)踏板理論優(yōu)點及不足:a)當色譜柱長度一定時,塔板數n越大(塔板高度H越小),被測組分在柱內被分配的次數越多,柱效能則越高,所得色譜峰越窄。b)不同物質在同一色譜柱上的分配系數不同,用有效塔板數和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標時,應指明測定物質。c)柱效不能表示被分離組分的實際分離效果,當兩組分的分配系數K相同時,無論該色譜柱的塔板數多大,都無法分離。d)塔板理論無法解釋同一色譜柱在不同的載氣流速下柱效不同的實驗結果,也無法指出影響柱效的因素及提高柱效的途徑。如何提高柱效:①降低柱溫②加大柱壓③使用分子量大的載氣(如N2)使Dg減小,提高柱效④采用較高的載氣流速,減少分子擴散7、氣相色譜柱對載體要求:①具有足夠大的比表面積和良好的孔穴結構②表面呈化學惰性,無吸附性或吸附性很弱③熱穩(wěn)定性好④粒度大小適宜、均勻,形狀規(guī)則,機械強度高(二)速率理論速率理論(也稱范.弟姆特方程式):H=A+B/u+C·uH:理論塔板高度,u:載氣的線速度(cm/s)相關影響因素及避免措施:(1)渦流擴散項A:由于填充粒徑大小不等,填充不均一,使得同一組分分子經過不同長度的途徑流出色譜柱。A=2λdp(λ:固定相填充的不均勻因子dp:固定相的平均顆粒直徑)減小方法:固定相顆粒越小dp↓,填充的越均勻,A↓,H↓,柱效n↑。表現在渦流擴散所引起的色譜峰變寬現象減輕,色譜峰較窄。(2)分子擴散項B/u:又稱縱向擴散項,樣品組分在柱中遷移時,由于柱中存在著濃度差,使組分分子沿柱軸方向(縱向)擴散,導致色譜柱變寬:B=2γDg(γ:彎曲因子,填充柱色譜,ν<1Dg:試樣組分分子在氣相中的擴散系數(cm2·s-1))減小方法:降低溫度、加大壓力、大分子量載氣、增加載氣流速。(3)傳質阻力項Cu:組分在氣液兩項中溶解、擴散、平衡和轉移的整個過程稱為傳質,影響傳質過程的阻力稱為傳質阻力。樣品的傳質阻力包括氣相的傳質和液相的傳質阻力兩部分。C=(Cg+CL)。減小方法:采用較小的固定相顆粒和分子量較小的載氣,可減小Cg值,提高柱效,減少峰擴張。5.常用氣相色譜檢測器:a)熱導檢測器(TCD):通用型,靈敏度低b)氫火焰離子化檢測器(FID):對有機物有高靈敏度,應用最廣泛c)電子捕獲檢測器(ECD)

:是一種選擇性很強的檢測器,對含有較大電負性原子的化合物(如含鹵素、硫、磷、氰等的物質)的檢測有很高靈敏度分析痕量電負性有機物最有效的檢測器。ECD特別適合于環(huán)境樣品中鹵代農藥和多氯聯苯等微量污染物的分析。,d)火焰光度檢測器(FPD:對含硫、磷化合物的高選擇性檢測器,用于痕量含硫、磷環(huán)境污染物的分析e)氮磷檢測器(NPD):對氮、磷元素的高選擇性檢測器;用于痕量含氮、磷環(huán)境污染物的分析6.分離度:又稱分辨率,為了真實反映組分在色譜中的分離情況,指的是相鄰兩組份色譜峰保留時間之差與兩色譜峰峰寬之比。公式表示:R=1.5為相鄰兩峰完全分離的標準。7.分離操作條件的選擇:1)載氣

H

=

A

+

B/u

+

C·u最佳流速2)色譜柱的選擇選用填充柱或毛玻璃柱,柱越長,理論塔坂數越高,分離越好。3)溫度包括選擇氣化室溫度、檢測溫度及柱室溫度。程序升溫:是指柱溫按照預設的程序隨色譜分析過程變化。在一定初溫下維持一定時間,然后按一定速率升溫,升至終溫后再維持一定時間,每次升溫稱為1階。石墨爐原子化過程分為干燥、灰化、原子化和凈化四個階段程序升溫。相關例題1.在一定條件下,兩個組分的調整保留時間分別為85秒和100秒,要達到完全分離,即R=1.5。計算需要多少塊有效塔板。若填充柱的塔板高度為0.1cm,柱長是多少?解:

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