仪器分析答案整理 一、 色谱理论
试样中各组分在两相间不断进行分配而使混合物中各种组分分离的方法，称为色谱法。 ? 固定在玻璃管内的填充物（固体或液体），称为固定相。
? 携带试样混合物流过固定相的流体(气体或液体)，称为流动相。
二、 液相色谱
1、 亲水性固定液常采用疏水性流动相，即流动相的极性小于固定相的极性，称为正相。
固定相为极性，流动相为非极性的色谱体系，称为正相分配色谱。装填极性正向柱的色谱柱为正相柱，使用非极性流动液的称为正相流动液。
适合极性化合物的分离，极性小的组分先流出，极性大的组分后流出。
2、 若流动相的极性大于固定液的极性，则称为反相液液色谱，非极性柱也称为反相柱。 适合于非极性化合物的分离，极性大的组分先流出，极性小的组分后流出。P120
★ 试题：正相色谱柱和反向色谱柱是如何界定的，各适合哪类物质的分离？（问答题）
答：根据固定相和流动相的极性来判定的。固定相为极性，流动相为非极性的色谱体系，称为正相分配色谱（色谱柱称正相色谱柱）。适合极性化合物的分离，极性小的组分先流出，极性大的组分后流出；反之流动相的极性大于固定液的极性，则称为反相分配色谱（色谱柱称反相色谱柱），适合于非极性化合物的分离，极性大的组分先流出，极性小的组分后流出。P141
采用正相液-液分配分离时，首先选择中等极性溶剂，若组分的保留时间太短，降低溶剂 极性，反之增加。也可在低极性溶剂中，逐渐增加其中的极性溶剂，使保留时间缩短。
★ 试题：不同极性物质，在正相，反相色谱中流出的顺序（选择题）P141 常用溶剂的极性顺序：
水(最大) > 甲酰胺> 乙腈> 甲醇> 乙醇> 丙醇> 丙酮>二氧六环> 四氢呋喃> 甲乙酮> 正丁醇> 乙酸乙酯> 乙醚> 异丙醚> 二氯甲烷>氯仿>溴乙烷>苯>四氯化碳>二硫化碳>环己烷>己烷>煤油(最小)
★ 试题：色谱柱分离度的影响因素（选择题）
分离度的表达式： 分离度R：定量描述混合物中相邻两组分的实际分离程度。
2(tR2?tR1)R?R=0.8：两峰的分离程度可达89%； Wb2?Wb1R=1：分离程度98%；
2(tR2?tR1)?R=1.5：达99.7%（相邻两峰完全分离的标准）。 1.699[Y1/2(2)?Y1/2(1)]
分离度基本关系式：
影响因素：
保留值之差──色谱过程的热力学因素：色谱峰间的距离。
区域宽度──色谱过程的动力学因素：色谱峰的宽度，由色谱柱性能决定。
★ 试题：计算题 P141.13、14
1.基线：无试样通过检测器时，检测到的信号即为基线。 2.保留值：
（1）时间表示的保留值
保留时间(tR)：组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间； 死时间(tM)：不与固定相作用的气体(如空气)的保留时间；
调整保留时间（tR ＇）： tR＇= tR－tM
（2）用体积表示的保留值 保留体积（VR）： VR = tR×qv 。qv为柱出
口处的载气流量，单位：m L / min。 死体积（VM）： VM = tM ×qv
调整保留体积(VR＇)： V R＇ = VR －VM
3. 相对保留值r21
组分2与组分1调整保留值之比：r21 = t′R2 / t′R1= V′R2 / V′R1
衡量色谱峰宽度的参数，三种表示方法：
（1）标准偏差(?)：即0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半。 （2）半峰宽(Y1/2)：色谱峰高一半处的宽度 Y1/2 =2.354 ? 。 （3）峰底宽(Wb)：Wb=4 ? 。
分配系数 K 组分在固定相中的浓度K? 组分在流动相中的浓度
分配比 （partition radio）k：一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的质量比。
组分在固定相中的质量 m k??S 组分在流动相中的质量 mM分配比也称：容量因子(capacity factor)和容量比(capacity radio)；
容量因子与分配系数的关系
mS式中β为相比。 S VmV?VKS～35；毛细管柱的相比：填充柱相比：50～1500。 k?S?6?S?S?mMmSV?MVM? MVM
分离因子：（也称为选择性因子）也可用来衡量两物质的分离程度，用α表示。
' K2k2tR2 α?K?k?t'11R1色谱柱长：L；虚拟的塔板间距离：H；色谱柱的理论塔板数n
则三者的关系为：n = L / H 2?t2L?L?2色谱峰的方差? 与柱长或保留时间的关系为： H?LtR
tt理论塔板数与色谱参数之间的关系为 n?5.54(R)2?16(R)2Y1/2Wb保留时间包含死时间，在死时间内不参与分配!
有效塔板数和有效塔板高度 ? 单位柱长的塔板数越多，表明柱效越高。 ? 用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。 ? 组分在tM时间内不参与柱内分配。需引入有效塔板数和有效塔板高度：
tt
n理?5.54(R)2?16(R)2 Y1/2Wb''tR2tR
n有效?5.54()?16()2Y1/2Wb
LH?有效 n有效
三、 原子光谱
★ 试题：原子化器的作用（填空题）
原子化系统的作用就是将离子态或配合物形式的待测元素转变为原子态蒸气。 P185 或将试样中离子转变为原子态蒸气。
★ 试题：根据燃气和助燃气的比例不同可将火焰分为哪几类？（填空题） 化学计量火焰、富燃火焰（还原性火焰）、贫燃火焰（氧化焰）
★ 试题：火焰的结构可分为哪几个区，温度最高的是哪个区，哪个是原子化的主要区？
★ 试题：荧光光谱的主要特征（具体细节：如哪些产生荧光，哪些不产生；稠环，刚性结构） 1. 特点：（1）灵敏度高。比紫外-可见分光光度法高2～4个数量级； 检测下限：0.1～0.1?g/cm-3 ；相对灵敏度：0.05mol/L 奎宁硫酸氢盐的硫酸溶液。
（2）选择性强。既可依据特征发射光谱，又可根据特征吸收光谱； （3）试样量少
缺点：应用范围小。
荧光发射：电子由第一激发单重态的最低振动能级→基态（ 多为 S1→ S0跃迁），发射波长为 ? ‘2的荧光； 10-7～10 -9 s 。
1.分子产生荧光必须具备的条件
（1）具有合适的结构。荧光分子通常为含有苯环或稠环的刚性结构有机分子。
（2）物质被激发后，即能通过发射荧光回到基态，也可以无辐射去激发回到基态，因此需要用荧光产率来衡量荧光物质的发光能力。
荧光量子产率（?）：
荧光量子产率与激发态能量释放各过程的速率常数有关，如外转换过程速度快，不出现荧光发射； 发射的光量子数?? 吸收的光量子数2.化合物的结构与荧光
（1）跃迁类型：?* → ?的荧光效率高，系间跨越过程的速率常数小，有利于荧光的产生； （2）共轭效应：提高共轭度有利于增加荧光效率并产生红移
（3）刚性平面结构：可降低分子振动，减少与溶剂的相互作用，故具有很强的荧光。如荧光素和酚酞有相似结构，荧光素有很强的荧光，酚酞却没有
（4）取代基效应：芳环上有供电基，使荧光增强 影响荧光强度的外部因素
1.溶剂的影响 ：除一般溶剂效应外，溶剂的极性、氢键、配位键的形成都将使化合物的荧光发生变化 2.温度的影响 ：荧光强度对温度变化敏感，温度增加，外转换去活的几率增加。 3. 溶液pH ：对酸碱化合物，溶液pH的影响较大，需要严格控制 4.内滤光作用和自吸现象：
内滤光作用：溶液中含有能吸收激发光或荧光物质发射的荧光，如色胺酸中的重铬酸钾； 自吸现象：化合物的荧光发射光谱的短波长端与其吸收光谱的长波长端重叠，产生自吸收； 如蒽化合物。
5.溶液荧光的猝灭：
荧光分子与溶剂分子或其他分子之间相互作用，使荧光消失或强度减弱的现象称为荧光猝灭。 碰撞猝灭、静态猝灭、转入三重态猝灭和自吸收猝灭等
荧光分析法的应用 (1)无机化合物的分析
与有机试剂配合物后测量；可测量约60多种元素。 铍、铝、硼、镓、硒、镁、稀土常采用荧光分析法； 氟、硫、铁、银、钴、镍采用荧光熄灭法测定；
铜、铍、铁、钴、锇及过氧化氢采用催化荧光法测定； 铬、铌、铀、碲采用低温荧光法测定； 铈、铕、锑、钒、铀采用固体荧光法测定 (2)生物与有机化合物的分析 见表
四、 紫外--可见光吸收光谱
★ 试题：紫外--可见光区，紫外光谱测试范围？ P250 1） 紫外--可见光区：
远紫外区：100 ~ 200 nm；近紫外区（石英紫外）：200 ~ 400 nm；可见光区：400 ~ 800 nm。
