仪器分析特别版.docx

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仪器分析特别版

2.色谱法区别于其他分析方法的主要特点是什么？

色谱法是以其高超的分离能力为特点，他的分离效率远远高于其他分离技术如蒸馏、萃取、离心等方法。

色谱法有许多优点：

⑴分离效率高；⑵应用范围广；⑶分析速度快；⑷样品用量少；⑸灵敏度高；⑹分离和测定一次完成，可以和多种波谱分析仪器联用。

3.根据速率理论，提高色谱柱效的途径有哪些？

范氏方程式对于分离条件的选择具有指导意义，填充均匀程度，固定相（担体）粒度，载气种类，载气流速、柱温、固定相液膜厚度等因素对色谱柱效能，峰扩张程度都有影响。

组分在色谱柱内运行的多路径及浓度梯度造成的分子扩散和组分在气、液两相间的质量传递不能瞬间达到平衡，是造成色谱扩张、柱效能下降的主要原因。

4.色谱分离过程中的热力学和动力学因素分别由哪两个参数表现出来？

两个色谱峰的保留时间较大就一定能够分离完全吗？

色谱分离过程中的热力学因数是是保留值之差，而区域宽度是色谱分离过程中的动力学因数，他们分别是通过分离度和分配系数这两个参数表现出来的。

不一定能分离完全，判断两个峰能否分离完全是用分离度来表现的，当分离度R=1.5时，分离程度达到99.7%，为相邻两峰完全分离的标准。

5.某气相色谱柱的范第姆特方程式中的常数如下：

A=0.01cm，B=0.57cm2·s－1，C=0.13s。

计算最小塔板高度和最佳线速度。

答：

H=A+B/u+Cu,

H≥A+2（BC）1/2，其中，B/u=Cu时，等式成立。

代入参数，

H=0.55cm；u=2.09cm/s。

6.某物质色谱峰的保留时间为65秒，半峰宽为5.5秒。

若柱长为3米，则该柱子的理论塔板数多少？

答：

n=5.54（tR/Y1/2）2，代入各数据，得n=774

7.某试样中，难分离物质对的保留时间分别为40秒和45秒，填充柱的塔板高度近似为1毫米。

假设两者的峰底宽度相等。

若要完全分离（R=1.5），柱长应为多少？

答：

L=16R2[r21/（r21-1）]2H有效，r21=45/40，R=1.5,H有效=1mm,则L=2916mm

8.气液色谱柱长2米。

当载气流量为15mL/min时，相应的理论塔板数为2450块。

而当载气流量为40mL/min时，相应的理论塔板数为2200块。

试计算最佳载气流速是多少？

在最佳载气流速时色谱柱的理论塔板数是多少（A=0）？

答：

气相色谱下，H=L/n=A+B/u+Cu=B/u+Cu，最佳载气流速为u=（B/C）1/2,得

200/2450=B’/15+15C’

200/2200=B’/40+40C’,

这里，V=60Au，B’=60AB,C’=C/60A,A为柱截面积，V为流量

解得，B’=0.836,C’=1.75x10-3,60Au=（B’/C’）1/2=V，

因此，V=22mL/min；H=0.0765cm→n=2614.

9.气相色谱仪的核心部件是什么？

色谱柱是气相色谱仪的核心部件。

多组分样品能否完全分离，主要决定于色谱柱的效能和选择性，色谱柱又可分为填充柱和空心毛细管柱。

毛细管柱一般内径为0.1～0.5mm，长30～300m，空心管壁涂有固定液，主要用于复杂混合物的分析。

其分离效能高，但柱容量较低。

10.气相色谱仪的检测类型有哪几种？

各有什么特点？

各适合哪类物质的分析？

气相色谱检测器按其原理不同可分为浓度型和质量型两大类：

浓度型检测器的响应信号由进入检测器的组分浓度所决定，如热导池、电子捕获检测器等；而质量型检测器的响应信号则上单位时间内进入检测器的组分质量所决定，如氢焰、火焰光度检测器等等。

（1）热导池检测器（TCD）是一种应用很广泛的通用型检测器，它的结构简单，灵敏度适宜，稳定性较好，对所有物质都有响应。

（2）氢焰离子化检测器（FID）对大多数有机物有很高的灵敏度，结构简单、响应快、稳定性好，是目前应用最广的检测器之一。

（3）电子捕获检测器（ECD）是一种高灵敏度的选择性检测器，它只对具有电负性的物质（如含卤素，S，P，N，O的化合物）有响应，电负性越强，灵敏度越高，响应信号与进入检测器的电负性物质浓度有关，ECD是浓度型检测器。

（4）火焰光度检测器（FPD）对硫、磷化合物的高选择性、高灵敏度的检测器，亦称硫磷检测器。

11.高效液相色谱中常用哪些检测器？

各有什么特点？

哪些适合梯度淋洗？

答：

高效液相色谱要求检测器具有灵敏度高、重现性好，响应快、检测限低、线性范围宽、应用范围广等特性。

目前应用较广的有紫外光度检测器，差示折光检测器，荧光检测器等数种。

（1）紫外光度检测器：

紫外光度检测器的作用原理是基于待测组分在流出色谱柱后对特定波长紫外光的选择性吸收的大小，待测组分的浓度与吸光度的关系遵从比尔定律。

这种检测器的灵敏度很高，其最小检测浓度可达10-9g·mL-1。

对温度和流速都不敏感，可用于梯度洗提，结构也较简单。

其缺点是不适用于对紫外光完全不吸收的试样，也不能使用对紫外光不透过的溶剂如苯等。

（2）荧光检测器：

荧光检测器是利用许多物质在受到紫外光激发后能发射荧光的性质而制成的检测器。

被测物受强激发光照射后，辐射出比紫外光波长更长的荧光，荧光强度与被测物浓度成正比，通过荧光检测器采用光电倍增管使光信号转变为电信号检测出来。

荧光检测器的灵敏度一般要比紫外光度检测器高2个数量级，选择性也好．但其线性范围较差。

（3）差示折光检测器：

差示折光检测器是利用连续测定工作池中试液折射率的变化，来测定试液浓度的检测器。

溶有被测组分的载液和单纯载液之间折射率之差，和被侧组分在试液中的浓度直接有关，因此可以根据折射率的改变，测定被测组分。

12.分离温度与组分保留时间有什么关系？

温度升高，色谱峰形将发生什么改变？

分离温度直接影响分离度和组分的保留时间。

首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度（超过该温度固定液易流失）和最低使用温度（低于此温度固定液以固体形式存在）范围之内。

温度升高，被测组分在气相中的浓度增加，K变小，tR缩短，色谱峰变窄变高,分离度增加；但对于低沸点组份峰易产生重叠，使分离度下降。

13.现代高效液相色谱的显著特征是什么？

高效液相色谱法的特点是高压、高效、高速、高灵敏度。

适用于高沸点、热不稳定及生化试样的分析。

（1）高压:

在高效液相色谱中，为了获得高柱效而使用粒度很小的固定相（<10μm），液体流动相高速通过时，将产生很高的压力，其工作压力范围为150～350×105Pa。

（2）高速。

高效液相色谱由于釆用了高压，流动相流速快，因而所需的分析时间较经典的柱色谱少得多。

（3）高效。

高效液相色谱分析的柱效能约可达3万塔板/米以上，气相色谱的柱效能只有约2000塔板／米。

（4）高灵敏度。

由于采用了高灵敏度的检测器，最小检测量可达10-9g，甚至10-11g。

而所需试样量很少，微升数量级的试样就可以进行全分析。

（5）可用于高沸点的、不能气化的、热不稳定的以及具有生理活性物质的分析。

一般来说，沸点在450℃以下，相对分子质量小于450的有机物可用气相色谱分析，但这些物质只占有机物总数的15％～20％，而其余的80％～85％，原则上都可采用高效液相色谱分析。

在高效液相色谱中，为了获得高柱效而使用粒度很小的固定相（<10μm），液体流动相高速通过时，将产生很高的压力，其工作压力范围为150～350×105Pa。

14.用甲苯为流动相时，不能使用哪些检测器？

答：

紫外检测器，由于对无紫外可见吸收的祖坟不响应，而甲苯对紫外光吸收较大，则无法作为流动相使用，使流动相的选择受到一定限制.

15.离子色谱与质子交换色谱有什么差别？

答：

区别是采用了特别的、具有极低交换容量的离子交换树脂作为固定相，采用了细颗粒柱填料和高压输液泵，柱效提高，使用特制低交换容量的柱填料，使分离离子与树脂间的作用力下降，可以用低浓度淋洗液洗脱，停留时间缩短，分析速度快，低浓度淋洗液的本底电导较小，在交换柱后可采用抑制装置来消除淋洗液的本底电导，为采用通用型电导检测器创造了条件，使检测灵敏度提高，通常采用全塑组件与玻璃分离性耐腐蚀，

16.正相色谱柱与反相色谱柱是如何界定的？

各适合哪类物质的分离？

答：

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，称为正相液液色谱法，极性柱也称正相柱。

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。

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。

适用于非极性化合物的分离，出峰顺序与正相分配色谱相反。

17.连续抑制型离子色的抑制机理是什么？

答：

连续抑制装置有电化学连续抑制装置和纤维管连续抑制装置等多种类型，在离子色谱中检测器为电导检测器，以电解质溶液作为流动相，为了消除强电解质背景对电导检测器的干扰，通常除了分析柱外，还增加一根抑制柱。

例如为了分离阴离子，常使用NaOH转化为电导值很小的H₂O，从而消除了背景电导的影响。

18.分离下列物质，宜采用何种分离模式？

（1）稠环芳烃混合物液—固吸附色谱

（2）脂肪醇混合物液—液吸附色谱

（3）有机酸离子色谱或离子交换色谱

（4）聚合物空间排阻（5）过渡金属离子离子色谱

19.下列物质在正相和反相柱上的流出顺序

正相：

乙醚硝基丁烷乙酸乙酯

正己烷苯正己醇

反相：

乙酸乙酯硝基丁烷乙醚

正己醇苯正己烷

20.何谓基团频率?

它有什么重要用途?

与一定结构单元相联系的振动频率称为基团频率,基团频率大多集中4000 -1350 cm-1，称为基团频率区，基团频率可用于鉴定官能团

21.影响基团频率的因素有哪些?

解:

有内因和外因两个方面.内因:

（1）电效应,包括诱导、共扼、偶极场效应；

（2）氢键；（3）振动耦合；（4）费米共振；（5）立体障碍；（6）环张力。

外因：

试样状态，测试条件，溶剂效应，制样方法等

22.选择气相色谱固定液的基本原则是什么？

如何判断化合物的出峰顺序？

固定液通常中高沸点、难挥发的有机化合物或聚合物。

选择固定液的基本原则是“相似相溶”原理。

即根据试样的性质来选择与其相近或相似的固定液。

根据组分与固定液的极性来判断出峰顺序。

如果组分与固定液的极性相似，固定液和被测组分两种分子间的作用力就强，被测组分在固定液中的溶解度就大，分配系数就磊，就不能先出峰，即组分与固定液的极性相差较大的、分配系数小的先出峰，而分配系数大的后出峰。

23.HPLC分析法中为什么采用梯度洗脱？

如果组分保留时间太长，可以采取什么措施调节？

在气相色谱中，可以通过控制柱温来改善分离、调节出峰时间。

而在液相色谱中，分离温度必须保持在相对较低和恒定状态。

改善分离、调节出峰时间的目的，需通过改变流动相组成和极性的方法即梯度洗脱的方法改变，从而可以使一个复杂样品中的性质差异较大的组分能按各自适宜的容量因子k达到良好的分离目的。

如果组分保留时间太长，可以通过改变柱长，增加流速，改变流动相的极性来调节。

1高效液相色谱法的特点不包括下面的哪一项（B）

A.高速B.高温C.高效D.高压

2气相色谱法中，下列哪种气体不能做载气（B）

A.氦气B.氧气C.氮气D.氢气

3高效液相色谱法测定离子含量，需用什么色谱柱（B）

A液-液色谱柱B.离子交换色谱柱C.液-固色谱柱D.空间排阻色谱柱

4气相色谱法检测含氮类农药可用的检测器为（C）

A.荧光检测器B.电导检测器C.氢火焰离子化检测器D.紫外检测器

9红外光度分析中，主要分析（A）

A化学键的振动吸收B.各种物质的定性分析C.定量分析D.吸收峰位置

10若羟基形成氢键，则红外振动频率（B）

A变大B.变小C.不变D.不确定

1.在液相色谱法中，按分离原理分类，液固色谱法属于（4）。

A、分配色谱法B、排阻色谱法C、离子交换色谱法D、吸附色谱法

2.在高效液相色谱流程中，试样混合物在（c）中被分离。

A、检测器B、记录器C、色谱柱D、进样器

3.液相色谱流动相过滤必须使用何种粒径的过滤膜？

b

A、0.5μmB、0.45μmC、0.6μmD、0.55μm

4.在液相色谱中，为了改变色谱柱的选择性，可以进行如下哪些操作？

c

A、改变流动相的种类或柱子B、改变固定相的种类或柱长

C、改变固定相的种类和流动相的种类D、改变填料的粒度和柱长

5.一般评价烷基键合相色谱柱时所用的流动相为（a）

A、甲醇/水（83/17）B、甲醇/水（57/43）C、正庚烷/异丙醇（93/7）D、乙腈/水（1.5/98.5）

6.下列用于高效液相色谱的检测器，（d）检测器不能使用梯度洗脱。

A、紫外检测器B、荧光检测器C、蒸发光散射检测器D、示差折光检测器

7.在高效液相色谱中，色谱柱的长度一般在（a）范围内。

A、10～30cmB、20～50mC、1～2mD、2～5m

8.在液相色谱中,某组分的保留值大小实际反映了哪些部分的分子间作用力（c）

A、组分与流动相B、组分与固定相C、组分与流动相和固定相D、组分与组分

9.在液相色谱中，为了改变柱子的选择性，可以进行（c）的操作

A、改变柱长B、改变填料粒度C、改变流动相或固定相种类D、改变流动相的流速

10.液相色谱中通用型检测器是（b）

A、紫外吸收检测器B、示差折光检测器C、热导池检测器D、氢焰检测器

11.在环保分析中，常常要监测水中多环芳烃，如用高效液相色谱分析，应选用下述哪种检波器a

A、荧光检测器B、示差折光检测器C、电导检测器D、吸收检测器

12.在液相色谱法中，提高柱效最有效的途径是（d）

A、提高柱温B、降低板高C、降低流动相流速D、减小填料粒度

13.在液相色谱中，不会显著影响分离效果的是（b）

A、改变固定相种类B、改变流动相流速C、改变流动相配比D、改变流动相种类

14.不是高液相色谱仪中的检测器是（b）

A、紫外吸收检测器B、红外检测器C、差示折光检测D、电导检测器

15.高效液相色谱仪与气相色谱仪比较增加了（d）

A、恒温箱B、进样装置C、程序升温D、梯度淋洗装置

16.在高效液相色谱仪中保证流动相以稳定的速度流过色谱柱的部件是（b）

A、贮液器B、输液泵C、检测器D、温控装置

17.高效液相色谱、原子吸收分析用标准溶液的配制一般使用（a）水

A．国标规定的一级、二级去离子水B．国标规定的三级水C．不含有机物的蒸馏水D．无铅（无重金属）水

18.高效液相色谱仪与普通紫外－可见分光光度计完全不同的部件是（a）

A、流通池B、光源C、分光系统D、检测系统

19.下列哪种是高效液相色谱仪的通用检测器d

A、紫外检测器B、荧光检测器C、安培检测器D、蒸发光散射检测器

20.高效液相色谱仪中高压输液系统不包括e

A、贮液器B、高压输液泵C、过滤器D、梯度洗脱装置E、进样器

2、某化合物在紫外光区204nm处有一弱吸收带，在红外特征区有如下吸收峰：

3400cm-1~2400cm-1宽而强的吸收，1710cm-1。

则该化合物可能是：

（c）

A.醛B.酮C.羧酸D.酯

5、红外光谱法中的红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度,可以用来____a___。

A.鉴定未知物的结构组成或确定其化学基团及进行定量分析与纯度鉴定;B.确定配位数;

C.研究化学位移;D.研究溶剂效应.

6、某种化合物，其红外光谱上3000-2800cm-1,1460cm-1,1375cm-1和720cm-1等处有主要吸收带，该化合物可能是__a____。

A.烷烃；B.烯烃；C.炔烃；D.芳烃；E.羟基化合物。

9、有一含氧化合物，如用红外光谱判断是否为羰基化合物，重要依据的谱带范围为____d___。

A.3500-3200cm-1;B.1500-1300cm-1;C.1000-650cm-1;D.1950-1650cm-1.

11、在酸性条件下，苯酚的最大吸波长将发生何种变化？

__b___

A.红移B.蓝移C.不变D.不能确定

3、某化合物的分子式为C8H8O2，红外光谱的主要峰有3030cm-1，2950cm-1，2860cm-1，2820cm-1，2730cm-1，1690cm-1，1610cm-1，1580cm-1，1520cm-1，1465cm-1，1430cm-1，1395cm-1，825cm-1，请指定结构并归属各峰。

1．自旋核7Li、11B、75As,它们有相同的自旋量子数Ι=3/2,磁矩μ单位为核磁子，μLi=3.2560,μB=2.6880,μAs=1.4349相同频率射频照射，所需的磁场强度H大小顺序为（B）

ABLi>BB>BAsBBAs>BB>BLiCBB>BLi>BAsDBLi>BAs>BLi

2．在O－H体系中，质子受氧核自旋－自旋偶合产生多少个峰?

（B）

A2B1C4D3

3．下列化合物的1HNMR谱，各组峰全是单峰的是（C）

ACH3-OOC-CH2CH3B（CH3）2CH-O-CH（CH3）2

CCH3-OOC-CH2-COO-CH3DCH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH3

4．一种纯净的硝基甲苯的NMR图谱中出现了3组峰,其中一个是单峰,一组是二重峰，一组是三重峰。

该化合物是下列结构中的（B）

5．自旋核7Li、11B、75As,它们有相同的自旋量子数Ι=3/2,磁矩μ单位为核磁子，μLi=3.2560,μB=2.6880,μAs=1.4349相同频率射频照射,所需的磁场强度H大小顺序为（B）

ABLi>BB>BAsBBAs>BB>BLiCBB>BLi>BAsDBLi>BAs>BLi

6．化合物CH3COCH2COOCH2CH3的1HNMR谱的特点是（D）

A4个单峰B3个单峰，1个三重峰

C2个单峰D2个单峰，1个三重峰和1个四重峰

7．核磁共振波谱法中乙烯、乙炔、苯分子中质子化学位移值序是（A）

A苯>乙烯>乙炔B乙炔>乙烯>苯C乙烯>苯>乙炔D三者相等

8．在下列因素中，不会使NMR谱线变宽的因素是（B）

A磁场不均匀B增大射频辐射的功率

C试样的粘度增大D种种原因使自旋-自旋弛豫（横向弛豫）的速率显著增大

9．将

（其自旋量子数I=3/2）放在外磁场中，它有几个能态（B）

A2B4C6D8

10．在下面四个结构式中

哪个画有圈的质子有最大的屏蔽常数？

（C）

11．下图四种分子中，带圈质子受的屏蔽作用最大的是（B）

12．核磁共振的弛豫过程是（D）

A自旋核加热过程

B自旋核由低能态向高能态的跃迁过程

C自旋核由高能态返回低能态,多余能量以电磁辐射形式发射出去

D高能态自旋核将多余能量以无辐射途径释放而返回低能态

9.下列化合物的1HNMR谱,各组峰全是单峰的是（3）

（1）CH3-OOC-CH2CH3

（2）（CH3）2CH-O-CH（CH3）2

（3）CH3-OOC-CH2-COO-CH3（4）CH3CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH2CH3

12.磁各向异性效应是通过下列哪一个因素起作用的

（1）

（1）空间感应磁场

（2）成键电子的传递（3）自旋偶合（4）氢键

13.外磁场强度增大时,质子从低能级跃迁至高能级所需的能量

（1）

（1）变大

（2）变小（3）逐渐变小（4）不变化

15.某化合物Cl-CH2-CH2-CH2-Cl的1HNMR谱图上为（4）

（1）1个单峰

（2）3个单峰

（3）2组峰:

1个为单峰,1个为二重峰（4）2组峰:

1个为三重峰,1个为五重峰

6如果样品比较复杂，相邻两峰间距离太近，保留值难以准确测量时，可采用（B）。

A相对保留值进行定性B加入已知物以增加峰高的方法定性

C利用文献保留值定性D利用检测器定性

7洗涤被染色的吸收池，比色管，吸量管等一般使用（C）。

A肥皂B铬酸洗液C盐酸-乙醇洗液D合成洗涤剂

12检查气瓶是否漏气，可采用（C）的方法。

A用手试B用鼻子闻C用肥皂水涂抹D听是否有漏气声音

14氧气通常灌装在（D）颜色的钢瓶中

A白色B黑色C深绿色D天蓝色

19仪器分析中标准储备溶液的浓度应不小于（B）。

A1μg/mLB1mg/mLC1g/mLD1mg/L

24装在高压气瓶的出口，用来将高压气体调节到较小压力的是（A）。

A减压阀B稳压阀C针形阀D稳流阀

25选择不同的火焰类型主要是根据（D）。

A分析线波长B灯电流大小C狭缝宽度D待测元素性质

26原子吸收仪器中溶液提升喷口与撞击球距离太近，会造成下面（C）。

A仪器吸收值偏大B火焰中原子去密度增大，吸收值很高

C雾化效果不好、噪声太大且吸收不稳定D溶液用量减少

28由原子无规则的热运动所产生的谱线变宽称为（D）。

A自然变度B赫鲁兹马克变宽C劳伦茨变宽D多普勒变宽

32调节燃烧器高度目的是为了得到（A）。

A吸光度最大B透光度最大C入射光强最大D火焰温度最高

35钢瓶使用后，剩余的残压一般为（D）。

A1大气压B不小于1大气压C10大气压D不小于10大气压

53在气相色谱法中，可用作定量的参数是（D）。

A保留时间B相对保留值C半峰宽D峰面积

54气相色谱仪除了载气系统、柱分离系统、进样系统外，其另外一个主要系统是（B）。

A恒温系统B检测系统C记录系统D样品制备系统

55影响氢焰检测器灵敏度的主要因素是（C）。

A检测器温度B载气流速C三种气的配比D极化电压

56气-液色谱、液-液色谱皆属于（C）。

A吸附色谱B凝胶色谱C分配色谱D离子色谱

57氢火焰检测器的检测依据是（C）。

A不同溶液折射率不同B被测组分对紫外光的选择性吸收

C有机分子在氢火焰中发生电离D不同气体热导系数不同

58气液色谱法中，火焰离子化检测器（B）优于热导检测器。

A装置简单化B灵敏度C适用范围D分离效果

59不能评价气相色谱检测器的性能好坏的指标有（D）。

A基线噪声与漂移B灵敏度与检测限

C检测器的线性范围D检测器体积的大小

60气相色谱标准试剂主要用于（A）。

A定性和定量的标准B定性C定量D确定保留值

61在气液色谱中，色谱柱使用的上限温度取决于（D）。

A试样中沸点最高组分的沸点；B试样中沸点最低的组分的沸点C固定液的沸点D固定液的最高使用温度

62在气液色谱固定相中担体的作用是（A）。

A提供大的表面涂上固定液B吸附样品C分离样品D脱附样品

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