色谱分析总复习

1、色谱法按分离原理分类，可分为吸附色谱，分配色谱，排阻色谱和离子交换色谱。所采用流动相的密度与液体接近，粘度又与气体接近的色谱方法称超临界流体色谱法。3.1956年范德姆特提出色谱速率理论方程。其方程简式表示为H= A+B/u+ Cu分离非极性组分,可选择非极性固定液,组分分子与固定液分子之间的作用力主要为色散力目前常用的色谱柱有填充柱和空心毛细管柱两种。根据范氏方程，试简要分析要实现色谱快速分析应注意哪些操作条件？答:要兼顾到提高柱效和加快分析速度两个方面。提高载气流速可加快分析速度，抑制分子扩散(B/u),但将使传质阻力增加(Cg+ Cs)为此，可采用降低固定液用量，减少液层厚 度df,同时

2、应用轻质载气提高Dg来减少气相传质阻力等措施。因此，结论是：选用轻质载气， 减少固定液用量，提高载气流速。试预测下列操作对色谱峰形的影响，并简要说明原因。(1)进样时间超过10 s(2)气化温度太低，以致试样不能瞬间气化(3)加大载气流速很多(4)柱长增加一倍答：1.谱峰变宽,柱外分子扩散加剧。2.谱峰变宽，柱外分子扩散加剧。峰形变窄，保留时间缩短。4.峰形变宽，增加0.4倍，保留时间增加。试预测下列实验条件对色谱峰宽的影响，并简要说明原因(1)柱温增加(2)相比减小(3)分配比增加(4)试样量减小很多答：(1)峰宽减小，因为分配系数减小。(2)峰宽增加，传质阻力增加。(3)峰宽增加，传质阻力

3、增加。(4)峰宽减小，柱外初始带宽减小。第一章1.由俄国植物学家茨维特创立的色谱法，应该是属于液-固色谱什么叫气-固色谱法？气-固色谱法是流动相为气体，固定相为固体吸附剂。分离原理是利用组 分与固体吸剂的吸附与脱附能力不同进行分离。可适用于气体及低沸点烃类什么叫气-液色谱法？气-液色谱法是流动相为气体，固定相为液体。分离原理是利用组分与固 定液的溶解挥发能力不同进行分离。可适用于在固定液中有一定溶解度的试样。试比较气相色谱法与高效液相色谱法的优缺点。HPLC法不受试样挥发度和热稳定性的限制，更适合于分析生物大分子、离子型化合物、热不稳 定的天然产物和其它高分子化合物。另外HPLC的流动相不仅有

4、使试样沿柱向前移动的作用，且 可与被测组分分子发生相互作用，使选择条件增加一个。但相对而言，GC法分析速度较快，方 法灵敏度较高、方便且耗资较低。第二章1色谱图上的色谱峰流出曲线可说明什么问题？解：可说明(1)根据色谱峰的数目，可判断样品中所含组分的最少个数。(2)根据峰的保留值 进行定性分析。(3)根据峰的面积或高度进行定量分析。(4)根据峰的保留值和区域宽度，判 断色谱柱的分离效能。(5)根据两峰间的距离，可评价固定相及流动相选择是否合适。反映色谱柱柱型特性的参数是：C.相比什么叫死时间？用什么样的样品测定？解： 不被固定相吸附或溶解的组分，从进样开始到柱后出现最大值所需要的时间。通常对于

5、 热导池检测器用空气作为测试样品，对于氢火焰离子化检测器，常用甲烷(ch4)作为测试样对某一组分来说，一定柱长下，色谱峰的宽或窄主要决定于组分在色谱柱中的B.扩散速度指出下列哪些参数改变会弓I起相对保留值增加？为什么？ C.降低柱温色谱法按固定相的固定方式分类,除柱色谱法以外，还有纸色谱和薄层色谱。某一色谱柱从理论上计算得到的理论塔板数n很大，塔板高度H很小，但实际上分离效果却 很差，试分析原因。解:n是通过保留值来计算的，没有考虑到死时间的影响，实际上t对峰的影响很大，特别是K3 时，扣除死时间算出的neff，有效塔板高度Heff很大，因而实际分离效能很差。第三章1.为什么要测定定量校正因子

6、？解：由于组分的峰面积不等于其重量或百分含量，也就是说，在同一类型的检测器上，重量或 浓度相同的不同种物质产生的信号是不一样的；在不同类型的检测器上，同一种物质产生的信 号也是不一样的，因此，为了使产生的响应信号能定量代表物质的含量，就要测定校正因子。2.测苯二甲酸混合物中间苯二甲酸含量，称取样品0.3578g,内标物癸二酸0.1029g将样品及内 标物甲酯化后进行气相色谱分析，测得间苯二甲酸二甲酯的峰面积为23.7单位，癸二酸二甲酯 的峰面积为24.5单位，已知这两种酯的重量校正因子分别为077和1.00，求间苯二甲酸的含量 解：查出癸二酸分子量为202,癸二酸二甲酯为230，间苯二甲酸分子

7、量为166，间苯二甲酸甲 酯分子量为194。先计算间苯二甲酸二甲酯的量（mj）：Afm, x (230 /202) _ 23.7 x 0.77 x 0.1092 x (230 /202) _ 0g724.5 x 1.00s sm x （166 /194 ）0.0837 x （166 /194 ）p % _x 100 _ x 100 _ 20.9第四章1在气相色谱分析中为了测定下面盛78宜选用哪种检测器？为什么？（1）蔬菜中含氯 农药残留量；（2）测定有机溶剂中微量水；（3）痕量苯和二甲苯的异构体；（4）碑酒中微量硫 化物解（1）蔬菜中含氯农药残留量选用电子捕获检测器，因为根据检测机理电子捕获检

8、测器 对含有电负性化合物有高的灵敏度。残留农药是含有电负性化合物，选用电子捕获检测器检测。（2）有机溶剂中的微量水选用热导池检测器检测，因为热导池检测器是通用型检测器，只要有 导热能力的组分均可测定，故可测定微量水。而气相色谱其它几种检测器如氢焰、电子捕获、 火焰光度检测器根据检测机理均不能测定水。（3）痕量苯和二甲苯的异构体可用氢火焰离子化 检测器，因为氢火焰离子化检测器对含C、H元素的有机化物有高的响应信号，特别适合。（4） 啤酒中微量硫化物选用火焰光度检测器，因为火焰光度检测器是只对硫、磷有响应信号，且灵 敏度特高，故为首选。相对保留值和保留指数都是表示某组分的相对保留能力的大小，二者不

9、同的是什么？解：相对保留值和保留指数二者不同的是，相对保留值以任意选定的单个化合物作为参比标准， 而保留指数则以正构烷烃系列作为参比标准，把物质的保留行为用两个紧靠近它的两个正构烷 烃来标定。已知苯的沸点为80.1C，环已烷的沸点为80.8C，采用非极性固定液能分离开吗？采用中等 极性或更强极性的固定液能分离开吗？为什么？解：苯和环已烷的沸点很相近，若采用非极性固定液（SE-30，液体石腊）是很难将它们分离 的。但苯比环已烷容易极化，如果用中等极性的邻苯二甲酸二壬酯固定液（DNP），使苯产生诱 导偶极，此时苯的保留时间是环已烷的1.5倍，能将苯与环已烷很好分离。苯后出峰，若选用强 极性的。，。

10、-氧二丙腈固定液，则苯的保留时间是环已烷的6.3倍，很容易分离。对于永久性气体的分离为什么常采用气固色谱？答：尽管气液色谱应用面广，但是H2、O2、N2、Ar2等永久性气体在气液色谱柱上，不能得到 分离，由于它们在固定液上的溶解度都极小，使分配系数几乎一样，没有差别，即固定液对永 久性气体无选择性，而固体吸附剂对永久性气体有好的吸附能力，使得永久性气体组分在气固 色谱中有较大的分配系数，彼此可分离推荐两种分离脂肪酸甲酯的固定相，丁二酸二乙二醇聚酯（DEGS）和丁二酸新戊二醇聚酯 （NGPS），对于分离饱和与不饱和脂肪酸甲酯，哪一种固定液更好呢？固定液xyzusDEGS4967465908378

11、35NPGS272469366559472答：对于饱和与不饱和脂肪酸甲酯的分离，我们必须考虑有高的z值使其对酯基有好的保留外， 还要从不饱和度的分离考虑柱子的选择，要选择x值高的固定液，因为x值是表示芳烃和烯烃 物质在固定液上的滞留程度，x值越高，说明烯烃物质在该固定液上的滞留时间长，从上面两 组数据可看出，DEGS的x与z均比NPGS高得多，因而选用DEGS固定液，分离效果更好些。试对下列试样设计气相色谱分析操作条件：（1）丙酮中微量水的测定；（2）超纯氮中微量氧 的测定；（3）蔬菜中含有机磷农药的测定；（4）微量苯、甲苯、二甲苯异构体的测定。答：（1）采用气一固色谱法，高分子多孔微球（GD

12、X）为固定相，氢气为流动相，热导池检测 器。（2）采用气一固色谱法，5A分子筛为固定相，氢气为流动相，热导池检测器。（3）采用气 液色谱法，OV210为固定相，氮气为流动相，火焰光度检测器。（4）采用气一液色谱法， 邻苯二甲酸二壬酯+有机皂土为固定相，氮气为流动相，氢火焰离子化检测器。对色谱固定液有何要求？固定液有哪些分类法？答：1.选择性好，对各组分的分配系数有较大的差别。在使用条件下蒸气压低，否则固定液流失引起噪声及柱寿命短、保留值重现性差。操作温度下呈液态，粘度小，凝固点低。热稳定性和化学稳定性好。在高温下不分解，不与载体发生化学反应。对载体具有一定的浸润能力，能形成均匀的液膜。固定液的

13、分类方法主要有，按固定液的相对极性、按固定液的特征常数及按固定液的化学 结构和所含官能团等分类方法。第五章1采用相同固定液的毛细管柱和填充柱上分离同一样品，欲达到相同的分离度，为什么 毛细管柱比填充柱要求更高的理论塔板数？解：毛细管柱与填充柱的本质差别之一是毛细管柱的相比远高于填充柱的相比，填充柱的相比 值P 一般是440，而毛细管柱在50 1500之间，所以，当、K一定时，在一定温度下，分 离相同的物质，达到相同的分离度，毛细管柱所需的理论塔板数比填充柱多。第六章1.高效液相色谱是如何实现高效、快速、灵敏的？答：气相色谱理论和技术上的成就为液相色谱的发展创造条件，从它的高效、高速和高灵敏度

14、得到启发，采用5 10|im微粒固定相以提高柱效，采用高压泵加快液体流动相的流速；设计高 灵敏度、死体积小的紫外、荧光等检测器，提高检测灵敏度，克服经典液相色谱的缺点，从而 达到高效、快速、灵敏。什么叫离子色谱？解：在低交换容量的分离柱上，分离样品离子，而在高效换容量的抑制柱上，通过化学反应， 把具有高电导的流动相转变为低电导的流动相，这样就可以在电导检测器上对被分离样品离子 进行高灵敏度的检测。这种采用分离柱、抑制柱和电导相结合的离子交换色谱称为离子色谱。为了测定邻氨基苯酚中微量杂质苯胺，现有下列固定相：硅胶、ODS键合相，下列流动相： 水一甲醇、异丙醚一已烷，应先用哪种固定相、流动相？为什

15、么？解：邻氨基苯酚中微量杂质苯胺测定，为了良好分离，应让苯胺先出峰，由于苯胺的极性小于 邻氨基苯酚，因此采用正相色谱法，应选硅胶为固定相，异丙醍一已烷为流动相。何谓梯度淋洗，适用于哪些样品的分析？与程序升温有什么不同？解：梯度淋洗就是在分离过程中，让流动相的组成、极性、pH值等按一定程序连续变化。使 样品中各组分能在最佳的K下出峰。使保留时间短、拥挤不堪、甚至重叠的组分，保留时间过 长而峰形扁平的组分获得很好的分离，特别适合样品中组分的K值范围很宽的复杂样品的分析。梯度淋洗十分类似气相色谱的程序升温，两者的目的相同。不同的是程序升温是通过程序改变柱温，而液相色谱是通过改变流动相组成、极性、pH

16、值来达到改变K/的目的指出下列物质在正相液相色谱中的洗脱顺序：（1）正己烷，正己醇，苯 （2）乙酸乙酯，乙醚，硝基丁烷答：（1） tR（正己烷） tR （苯） tR（正己醇）（2） tR （乙醚） tR（乙酸乙酯） tR （硝基丁烷）与气相色谱法相比高效液相色谱有哪些优点和不足？答：气相色谱的分析对象是在柱温下具有一定的挥发性、对热稳定的化学物质。因此它只限于 分析气体和沸点低的化合物或挥发性的衍生物。而高效液相色谱由于以液体作为流动相，只要被分析物质在选用的流动相中有一定的溶解度，便可以分析，所以1适用性广，不受样品挥发性和热稳定性的限制，特别适合于那些沸点高、极性强、热稳定性差的化合物。气

17、相色谱中流动相是惰性的，它对组分没有作用力，仅起运载作用，而高效液相色谱的流动相不仅起运载作用， 而且流动相对组分有一定亲合力，可以通过改变流动相各类和组成提高分离的选择性，另外可作流动相的化合物多，选择余地广。高效液相色谱的另一个优点是样品比较容易，只要开口容 器放在柱子末端，就可以很容易地将所分离的各组分收集。回收是定量的，可用来提纯和制备 具有足够纯度的单一物质。高效液相色谱的不足是，目前检测器的灵敏度不及气相色谱。必须特别注意“柱外效应”对柱效 率及色谱分离的影响。流动相为什么要预先脱气？常用的脱气方法有哪几种？解：流动相中溶解气体存在以下几个方面的害处，气光进入检测器，引起光吸收或电

18、信号的变 化，基线突然跳动，干扰检测；溶解在溶剂中的气体进入色谱柱时，可能与流动相或固定相发 生化学反应；溶解气体还会引起某些样品的氧化降解，对分离和分析结果带来误差。因此，使 用前必须进行脱气处理；常用的脱气方法有以下几种（1）加热脱气法；（2）抽吸脱气法；（3） 吹氦脱气法；（4）超声波振荡脱气法。按固定相孔径大小分类，液相色谱固定相有哪几类?各有什么特性及适用范围？从固定相孔隙深度考虑,分为表面多孔型和全多孔型两类。表面多孔型固定相多孔层厚度小，孔浅，相对死体积小，出峰迅速，柱效高，颗粒较多，渗透 性好，由于孔浅，梯度淋洗时，当流动相成分改变后，孔内外流动相能迅速达到平衡，机械强 度高，装柱容易，其不足的是由于多孔层厚度小，因而柱容量小，最大允许样品量受到限制， 适用于比较简单的样品分析及快速分析。全多孔型固定相，由于颗粒很细，孔仍然很浅，传质速度较快，柱效高。梯度淋洗时孔内外流 动相成分的平衡速度仍然较快，其最大特点是柱容量大，最大允许样品量是表面多孔型的5倍， 但装填的柱子渗透性低，因而需要更高的操作压力，制柱比表面多孔型的难。这种固定相特别 有利于痕量组分及多组分复杂混合物的分离分析。什么叫化学键合色谱？与液一液色谱相比有何优点？解：通过化学反应，将固定液键合到载体表面，此种固定相称为