仪器分析复习纲要

仪器分析复习纲要第一章绪论1.什么是仪器分析？

仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。2.仪器分析的性质仪器分析研究的对象是物质的化学组成和结构，依据的是物质的物理、物化性质，利用的是物理学、化学与数学的原理与方法，运用的手段主要是分析仪器（硬件）技术与分析测试（软件）技术，本学科实际是分析科学而不只是分析化学。3.分析仪器的基本结构四个部分：分析信号发生器，输入转换器（检测器），信号处理器与信号显示器。第二章光学分析导论光谱分析

基于物质与辐射能作用时，依据分子发生能级跃迁而产生的发射、吸收或散射的波长或强度等信号变化进行分析的方法。非光谱分析

则是指不涉及能级跃迁，物质与辐射能作用时，仅改变传播方向等物理性质的方法。光源：具有一定的强度和稳定性连续光源：能够发射覆盖较大波长范围的连续波长的光源，如钨灯，氘灯，能斯特灯等。线光源：能够提供特定波长的光源，如激光光源和空心阴极灯。单色器包括色散元件（光栅和棱镜）、狭缝、准直镜等元件，其作用是将多色光色散成光谱带，提供光谱带或单色光。色散元件是光分析仪器的核心部件之一，其性能决定了光分析仪器的分辨率。光学分析法波谱波谱区-射线波长5~140pm跃迁类型核能级X-射线远紫外光10-3~10nm10~200nm原子内层电子莫斯鲍尔光谱法:-射线原子核-射线吸收X-射线吸收光谱法:

X-射线/放射源原子内层电子（n>10)X-射线吸收X-荧光光谱法:

X-射线原子内层电子特征X-射线发射远紫外光----真空紫外区。此部分光谱会被空气吸收原子光谱：原子发射光谱、原子吸收光谱、原子荧光光谱分子光谱：紫外-可见吸收光谱、分子荧光/磷光光谱、化学发光近紫外光可见光200~400nm400~750nm原子外层电子/分子成键电子波谱区近红外光中红外光波长0.75~2.5m2.5~50m跃迁类型分子振动远红外光微波射频50~1990m0.1~100cm1~100m分子转动电子、核自旋近红外光谱区:配位化学的研究对象红外吸收光谱法:红外光分子吸收远红外光谱区电子自旋共振波谱法:微波分子未成对电子吸收核磁共振波谱法:射频原子核自旋吸收

光波是一种电磁波。电磁波包括无线电波、微波、红外光、可见光、紫外光、x射线等。如果按照其频率或波长的的大小排列，可见光只是电磁波中一个很小的波段。见下表第三章紫外-可见吸收光谱分析

分光光度分析法是以物质对光的选择性吸收为基础的分析方法。根据物质所吸收光的波长范围不同，分光光度分析法又有紫外、可见及红外分光光度法。溶液能选择性地吸收某些波长的光，而让其他波长的光透过，这时溶液呈现出透过光的颜色。透过光的颜色是溶液吸收光的互补色。有色溶液对各种波长的光的吸收情况，常用光吸收曲线来描述。将不同波长的单色光依次通过一定的有色溶液，以波长为横坐标，吸光程度为纵坐标作图，所得的曲线称为吸收曲线或吸收光谱曲线。能复合成白光的两种颜色的光叫互补色光。物质所显示的颜色是吸收光的互补色。分子吸收光谱与电子跃迁

有机化合物的紫外—可见吸收光谱，是其分子中外层价电子跃迁的结果（三种）σ电子、π电子、n电子。外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反键轨道)跃迁。主要有四种跃迁所需能量ΔΕ大小顺序为n→π＊

<π→π＊

<n→σ＊

<σ→σ＊

A.σ→σ*：一般发生在远紫外线区，饱和烃类C-C键B.

π→π*：发生在近紫外线区

~200nmC.

n→σ*：发生在远、近紫外线区之间150nm~250nmC—X键，X—S、N、O、Cl、Br、I等杂原子甲烷：λmax=125nm乙烷：λmax=135nm因此该类化合物的紫外-可见吸收光谱应用价值很小。CH2=CH2：λmax=165nm、CH≡CH：λmax=173nm但是随着共扼体系的增大或杂原子的取代，λmax向长波移动;εmax≥104，是强吸收带。CH3OH：λmax=183nm、CH3NH：λmax=213nm但是大多数吸收峰λmax小于200nm。

D.

n→π*

：发生在近紫外线区与可见光区之间，是生色团中的未成键孤对电子向π*轨道跃迁。属于禁阻助跃迁，εmax＜

100，是弱吸收带。有机化合物结构与紫外信息的关系（1）200-400nm

无吸收峰。饱和化合物，单烯。（2）270-350nm有吸收峰（ε=10-100）醛酮n→π*跃迁产生的R

带。（3）250-300nm

有中等强度的吸收峰（ε=200-2000），芳环的特征吸收（具有精细解构的B带）。（4）200-250nm有强吸收峰（ε104），表明含有一个共轭体系（K）带。共轭二烯：K带（230nm）；不饱和醛酮：K带230nm，R带310-330nm，260nm,300nm,330nm有强吸收峰，3,4,5个双键的共轭体系。摩尔吸光系数εε在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。在温度和介质条件一定时，ε

仅与吸光物质的结构与性质有关，可作为定性鉴定的参数；不随浓度c和光程长度b的改变而改变：ε＝A/bc

。吸光物质的特征常数ε(λ)；在最大吸收波长λmax处，常以εmax表示，

εmax越大表明该物质的吸光能力越强，测定的灵敏度越高。光源（辐射源）钨灯（钨的熔点为3680K）；波长范围：320~2500nm；用以提供可见光。卤钨灯：在钨灯中加入卤化物提高白炽灯的使用寿命．

氢弧灯（氢灯）：波长范围：165~350nm；用以提供紫外光。

氘灯：内充气为氘辐射强度比起氢灯达3~5倍参比溶液参比溶液又称空白溶液。在光度分析法中，利用参比溶液调节仪器的吸光度零点、消除显色溶液中其他有色物质的干扰，抵消比色皿壁及溶液对入射光的反射和吸收的影响等。测量池：液池、样品池、比色皿。玻璃材质：测定可见光，波长范围360nm-2.25um石英材质：测定紫外光、可见光，波长范围200nm-2.5um对吸收池的要求：无色透明，耐腐蚀，对入射光无反射、无吸收、无散射。显色条件1.显色剂的用量：为了使显色反应尽可能完全，一般应加入过量的显色剂。2.溶液的酸度：显色时溶液的酸度不能高于某一限度。3．显色时间：有些显色反应能瞬间完成，且在较长时间内保持不变；有些显色反应虽能迅速完成，但由于空气的氧化、光的照射或其他原因使有色化合物的颜色逐渐减退；有些显色反应需要一定时间才能完成。4．显色温度：反应速度常随温度的升高而加快。由于温度的升高可能导致某些有色配合物发生分解或氧化还原反应，因而会使有色配合物破坏而不利于光度测定。温度升高会引起有色配合物离解度的增大，使其稳定性降低而导致吸光度下降。5．溶剂：通常，水溶性有色配合物因加入适当有机溶剂，使溶液的介电常数降低，使配合物离解度减小，或稳定性增大。有时，可增大速度。消除共存离子的干扰的方法（1）加入适当的掩蔽剂，使干扰离子形成无色的化合物。从而降低溶液中干扰离子的浓度，使干扰消除。（2）控制显色条件，消除干扰。一种显色剂对不同金属离子的显色反应，所要求的酸度常不相同。因此可以将溶液的酸度控制在适当的范围内，便显色剂只与被测组分反应而不与干扰离子显色。（3）改变干扰离子的价态。有些干扰离子在某一价态时与显色剂反应生成有色化合物，而在另一价态则无此种反应。在这种情况下，利用氧化还原反应使干扰离子改变价态，以消除干扰。（4）控制测量条件，如入射光的波长、空白溶液等，以消除某些干扰离子的影响。（5）采用适当的分离方法将干扰离子分离。一些常用名词生色团(chromophore)

是指分子中产生吸收带的主要官能团；吸收带的λmax＞210nm,属于π→π*、n→π*等跃迁类型。B.助色团(auxochrome)

是指分子中的一些带有非成键电子对的基团本身在紫外-可见光区不产生吸收，但是当它与生色团连接后，使生色团的吸收带向长波移动，且吸收强度增大C.红移(redshiftorbathochromicshift)

是指一些带有非成键电子对的基团与生色团连接后，使生色团的吸收带向长波移动，这种效应成为红移，该基团称为红移基团：

-OH、-OR、-NH2、-NR2、-SH、-SR、-Cl、-BrD.蓝移(hypsochromicshift)

是指一些基团与某些生色团(C=O)连接后，使生色团的吸收带向短波移动，这种效应成为蓝移，该基团称为蓝移基团：

-CH3、-CH2CH3、-O-COCH3定性分析的依据吸收光谱的形状

吸收峰的数目εmax(λ)λmax定量分析的依据Lambert–Beer定律A＝-lgT

＝-lg(It/I0)=εbc

式中：A：吸光度；T:透射率；

b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位；

c：溶液的摩尔浓度，单位mol·L-1；

ε：摩尔吸光系数，单位L·mol-1·cm-1；第四章原子吸收光谱法原子吸收光谱的产生

溶液中的金属离子化合物在高温下能够解离成原子蒸气，两种形态间存在定量关系。当光源发射出的特征波长光辐射通过原子蒸气时，原子中的外层电子吸收能量，特征谱线的光强度减弱。光强度的变化符合朗伯-比耳定律，进行定量分析它是基于物质所产生的原子蒸气对特征谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。原子光谱线变宽的因素1.自然宽度ΔN与原子外层电子发生能级间跃迁时激发态原子的寿命有关，是客观存在的。2.多普勤宽度ΔD（DopplerBroadening）这是由原子在空间作无规热运动所引致的。故又称热变宽。是谱线变宽的主要因素3.压力变宽（碰撞变宽）4.自吸变宽光源空心阴极灯发射的共振线被灯内同种基态原子所吸收产生自吸现象。5.场致变宽原子吸收分光光度计一.组成框图与工作原理1.组成框图空心阴极灯原子化器单色器检测器处理与控制数据处理和仪器控制火焰原子化器单色器光电倍增管雾化器和雾化室空心阴极灯光源（空心阴极灯）空心阴极:

钨棒作成圆筒形筒内熔入被测元素阳极:

钨棒装有钛、锆,钽金属作成的阳极对光源的要求：辐射强度大，稳定性高，锐线性强，背景小等；要用被测元素做阴极材料，所以有些物质无法实现。原子化器原子化器的作用：将试样中待测元素转化为基态原子原子化器的类型火焰原子化石墨炉(电热)原子化几种常用火焰

空气-乙炔火焰N2O-乙炔火焰空气-氢火焰温度2500K2990K2318K干扰在低波长吸收大，有化学干扰火焰有较强的分子发射在远紫外区无吸收，背景小适用范围35种元素,应用广用于氧化物难解离元素As等，共振线<200nm的元素

优点：空气-乙炔火焰(23000C):30多种金属元素的测定,10-4%~10%含量。笑气-乙炔火焰(29550C):70多种金属元素的测定,10-4%~10%含量。火焰原子化器特点缺点：同轴气动雾化器的雾化效率低。5~10%焰的原子化效率低、还伴随着复杂的火焰反应原子蒸气在光程中的滞留时间短~10-4s大量气体的稀释作用，限制了检测限的降低只能测定液体样品优点：具有较高的可控温度。

~34000C原子蒸气在光程中的滞留时间长。

10-1~10-2s样品消耗量少。抗干扰能力强----灰化分离。灵敏度高。

10-6~10-9

石墨炉原子化器特点缺点：精密度、重现性较差。5~10%存在记忆效应。杂散光引起的背景干扰较严重，需要校正。原子吸收光谱法的干扰效应干扰效应类型一.光谱干扰及其消除方法吸收线重叠：

e.g.

Cu2165Å与2178Å。狭缝较宽时出现同时吸收待测元素分析线与共存元素的吸收线重叠e.g.Fe2719.025ÅPt2719.038Åe.g.Cu2165Å与2178ÅPb2170Å1.产生的原因2.消除方法:减小狭缝、降低灯电流、或更、换其它分析线.二.背景干扰主要指分子吸收和光的散射所产生的背景吸收。背景干扰，一般使吸收值增加，产生正误差。1.产生的原因

背景干扰也是光谱干扰的一种，主要指火焰吸收、分子吸收与光散射造成光谱背景。

分子吸收：是指在原子化过程中生成的分子对辐射吸收，分子吸收是带状光谱。

光散射：是指原子化过程中产生的微小的固体颗粒使光产生散射，造成透过光减小，吸收值增加。2.校正方法1)用非共振吸收线校正背景

用分析线测量原子吸收与背景吸收的总吸光度，因非共振线不产生原子吸收用它来测量背景吸收的吸光度。两者之差值即为原子吸收的吸光度。例：

分析线(nm)非共振线(nm)

Ag

328.1

Ag

312.3

Cd

228.8

Cd

226.5

Hg

253.6

Cu

249.2先用锐线光源测定分析线的原子吸收和背景吸收的总和。再用氘灯(紫外光区)、碘钨灯(可见光区)、氙灯(紫外、可见光区)在同一波长测定背景吸收(这时原子吸收可忽略不计)计算两次测定吸光度之差，即为原子吸收光度。2)用连续光源校正背景：火焰原子化器和石墨炉原子化器都使用。3)用Zeaman效应校正背景：石墨炉原子化器使用。三.化学干扰及其消除方法

化学干扰是指被测原子与共存元素发生化学反应生成稳定的化合物，影响被测元素原子化效率，统称化学干扰。1.产生的原因e.g.1

PO3-4

、Ca2+的反应，干扰Ca的测定。e.g.2

Al，Si在空气-乙炔中形成的稳定化合物，大量的Ni存在会抑制这种干扰。e.g.3

W、B、La、Zr、Mo在石墨炉形成的碳化物。消除方法(1)选择合适的原子化方法提高原子化温度，化学干扰会减小，在高温火焰中P043-

不干扰钙的测定。这些是选择性干扰，分不同情况采取不同方法。如：磷酸盐干扰Ca，当加入La或Sr时，可释放出Ca来。

如：EDTA与Ca、Mg形成螯合物，从而抑制磷酸根的干扰。

(2)加入释放剂(广泛应用)

：与干扰元素生成更稳定化合物，待测元素被释放出来。如：磷酸盐干扰Ca，当加入La或Sr时，可释放出Ca。(3)加入保护剂：防治干扰组成与其作用，如：EDTA、8—羟基喹啉等，即有强的络合作用，又易于被破坏掉。(4)加基体改进剂（饱和剂）如：磷酸盐干扰Ca的测定，但当磷酸盐达到一定浓度时，所产生的干扰恒定，但灵敏度降低。如：Al干扰Ti的测定，但当Al大于200g/ml时，测定Ti的吸光度稳定。(5）分离法：沉淀分离、萃取分离、离子交换等四.电离干扰及其消除方法产生的原因在高温下原子的电离使基态原子数减少,吸收下降,称电离干扰.五.物理干扰及其消除方法产生的原因指试液与标准溶液物理性质的差别而产生的干扰。溶液的粘度、表面张力或溶液密度等变化，影响样品雾化效率和气溶胶到达火焰的传递等会引起的原子化效率与吸光度的改变。属于非选择性干扰。

消除方法

配制被测试样组成相近溶液。用标准加入法进行定量分析。

浓度高的溶液可用稀释法。

消除方法:

加入过量消电离剂

所谓的消电离剂,是电离电位较低的元素,加入时，产生大量电子,抑制被测元素电离.如：K----K++eCa2++e---Ca定量分析的方法标准工作曲线法标准加入法第五章原子发射光谱法原子发射光谱法是产生和发展最早的光学分析方法，主要用于金属元素和部分非金属元素的定性和定量。原子发射光谱法是根据待测元素的激发态原子所辐射的特征谱线的波长和强度，对元素进行定性和定量测定的分析方法。原子吸收光谱法与原子发射光谱法在测定原理上有什么不同？（自己总结）基本原理原子发射光谱的产生

原子的核外电子一般处在基态运动，当获取足够的能量后，就会从基态跃迁到激发态，处于激发态不稳定（寿命小于10-8s），迅速回到基态时，就要释放出多余的能量，若此能量以电磁辐射（光）的形式出现，既得到发射光谱。常用的术语⑴.

激发电位:低能态电子被激发到高能态时所需要的能量。⑵.共振线、第一共振线

由激发态直接跃迁至基态时辐射的谱线称为共振线。由第一激发态直接跃迁至基态的谱线称为第一共振线。⑶.最灵敏线、最后线、分析线

第一共振线一般也是元素的最灵敏线。当该元素在被测物质里降低到一定含量时，出现的最后一条谱线，这是最后线，也是最灵敏线。用来测量该元素的谱线称分析线。⑷.原子线、离子线

原子线(Ⅰ)：原子核外激发态电子跃迁回基态所发射出的谱线。

M*M*(I)

离子线(Ⅱ,Ⅲ)：离子核外激发态电子跃迁回基态所发射出的谱线。

M+*M+(Ⅱ)；M2+*M2+(Ⅲ)谱线的自吸与自蚀A.自吸

位于中心的激发态原子发出的辐射被边缘的同种基态原子吸收，导致谱线中心强度降低的现象，称之为自吸。B.自蚀

原子浓度低时，一般不出现自吸现象，随着浓度的增加，自吸现象增强，当达到一定值时，谱线中心完全吸收，如同出现两条线，这种现象成为自蚀。在谱线上，常用r表示自吸，R表示自蚀。在共振线上，自吸严重时谱线变宽，称为共振变宽。定量公式Ii=[

A]

Cb高浓度时，b→0，此时谱线强度与样品的浓度无关低浓度时，无自吸收存在，b=1,谱线强度与浓度成正比一般浓度时，I与C的关系比较复杂，b不是常数，但b﹤1

发射光谱就是利用此经验公式来进行定量分析的原子发射光谱仪一.原子发射光谱法的分析过程激发源(光源)单色器检测器数据处理与显示低压交流电弧ICP平面衍射光栅摄谱仪感光板中阶梯光栅交叉色散光学系统全谱直读CID电荷注入式检测器激发源（光源）A.直流电弧B.高压电火花C.低压交流电弧

D.电感耦合等离子体ICP（Inductivelycoupledplasma）ICP原理

当高频发生器接通电源后，高频电流I通过感应线圈产生交变磁场(绿色)。开始时，管内为Ar气，不导电，需要用高压电火花触发，使气体电离后，在高频交流电场的作用下，带电粒子高速运动，碰撞，形成“雪崩”式放电，产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流（涡电流，粉色），其电阻很小，电流很大(数百安)，产生高温，又将气体加热、电离，在管口形成稳定的等离子体焰炬。ICP特点：ICP应用：具有好的检出限,一些元素可达到10-3~10-5ppm。ICP稳定性好，精密度高，相对标准偏差约1%。基体效应小。光谱背景小。准确度高，相对误差为1%。自吸效应小线性范围宽，测量浓度范围从ppm到百分几十

高温，104K环状通道，具有较高的稳定性惰性气氛，电极放电较稳定70多种无机元素的定性、定量分析环境化学、生物化学、海洋化学、材料化学一般只能测定液体。定性分析一般利用2~3根原子线、离子线的第一共振线、最灵敏线、最后线、分析线进行定性分析。A．标准样品与试样光谱比较法用标准样品与试样在相同的条件下摄谱比较标准样品与试样所出现的特征谱线若试样光谱中出现标准样品所含元素的2-3条特征谱线，就可以证实试样中含有该元素否则不含有该元素B.标准铁光谱图比较法:标准铁光谱图（一级）最常用的方法。用试样与纯铁并列摄谱，以铁光谱作波长标尺，判断其他元素的存在。定量分析定量分析的基本关系式:I=ACb

求对数得:logI=blogC+logA内标法内标法的原理选择一种元素的一条特征谱线-------称为：内标线可以是人为加入特定含量的元素，也可以是试样中的基体成份--------称为：内标元素以分析线与内标线强度比进行定量分析-----称为：内标法所选用的分析线与内标线的组合称为分析线对。使用内标法必须具备下列条件分析线对应具有相同或相近的激发电位和电离电位内标元素与分析元素应具有相近的沸点，化学活性及相近的原子量内标元素的含量，应不随分析元素的含量变化而变化内标线及分析线自吸要小分析线和内标线附近的背景应尽量小分析线对的波长、强度及宽度也尽量接近原子荧光光谱法原子荧光光谱的产生

气态自由原子吸收特征辐射后跃迁到较高能级，然后又跃迁回到基态或较低能级。同时发射出与原激发辐射波长相同或不同的辐射即原子荧光。原子荧光为光致发光，二次发光，激发光源停止时，再发射过程立即停止。原子荧光的类型原子荧光分为共振荧光，非共振荧光与敏化荧光等三种类型。（1）共振荧光发射与原吸收线波长相同的荧光为共振荧光。（2）非共振荧光荧光的波长与激发光不同时，称非共振荧光。(i.直跃线荧光，ii.阶跃线荧光，iii.anti—stores荧光。i和ii均为Stores荧光。）（3）敏化荧光受激发的原子与另一种原子碰撞时，把激发能传递给另一个原子使其激发，后者再从辐射形式去激发而发射荧光即为敏化荧光。原子荧光光谱仪激发光源

可用线光源或连续光源空心阴极灯或氙弧灯色散系统

色散型：光栅；非色散型：滤光器检测系统

光电倍增管原子化器（与原子吸收相同）定量方法标准曲线法：配制一系列标准浓度试样测定荧光强度，绘制标准曲线，再在相同条件下测量未知试样的荧光强度，在标准曲线上求出浓度；比较法：在线性范围内，测定标样和试样的荧光强度，比较；第六章色谱学导论色谱法的优缺点：优点：分离效率高；分析速度快；检测灵敏度高；样品用量少；选择性好；多组分同时分析；易于自动化。

缺点：定性能力较差。按分离机理分类利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法，称为吸附色谱法。利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法称为分配色谱法。利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法，称为离子交换色谱法。利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分离的方法，称为凝胶色谱法或尺寸排阻色谱法。利用不同组分与固定相（固定化分子）的高专属性亲和力进行分离的技术称为亲和色谱法，常用于蛋白质的分离。流出曲线和色谱峰基线柱中仅有流动相通过时，检测器响应讯号的记录值，即上图中O—t线．稳定的基线应该是一条水平直线。峰高色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以h表示，如上图中B′A

死时间tM不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时，从进样到出现峰极大值所需的时间称为死时间，如上图中O′A′。保留时间tR试样从进样开始到柱后出现峰极大点时所经历的时间，称为保留时间，如图中O′B．调整保留时间tR′某组份的保留时间扣除死时间后称为该组份的调整保留时间，即

tR′=tR-tM相对保留值γ2.1某组份2的调整保留值与组份1的调整保留值之比，称为相对保留值（与选择因子a的值相等）：区域宽度1.标准偏差σ

即0.607倍峰高处色谱峰宽的一半，如图18－3中EF距离的一半。

2.半峰宽W1/2

即峰高一半处对应的峰宽，如图18－3中GH间的距离．它与标准偏差σ的关系是：

W1/2=2.354σ3.基线宽度W

即色谱峰两侧拐点上的切线在基线上的截距，如图中IJ的距离．它与标准偏差。的关系是：

W=4σ

塔板理论（platetheory）最早由Martin等人提出塔板理论理论塔板数与色谱参数之间的关系为：速率理论式中，u为流动相的线速度；

A，B，C为常数，分别代表涡流扩散项系数、分子扩散项系数、传质阻力项系数。以塔板高度H对应载气流速u作图，曲线最低点的流速即为最佳流速。对于一定长度的柱子，柱效越高，理论塔板数n越大，板H高越小。粒度越细，板高越小，并且受线速度影响亦小。分离度RR值越大，表明相邻两组分分离越好。一般说，当R＜1时，两峰有部分重叠；当R＝1时，分离程度可达98％；当R＝1．5时，分离程度可达99．7％。通常用R=1.5作为相邻两组分已完全分离的标志。

分离度与柱效的关系当固定相确定，被分离物质对的α确定后，分离度将取决于n。这时，对于一定理论板高的柱子，分离度的平方与柱长成正比，即基本色谱分离方程式[例9-1]在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和100秒，要达到完全分离，即R=1.5。计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1cm，柱长是多少？解：r21=100/85=1.18

n有效=16R2[r21

/(r21—1)]2=16×1.52×(1.18/0.18)2

=1547（块）

L有效=n有效·H有效=1547×0.1=155cm

即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离[例9-2]在一定条件下，如果n=3600，两个组分的保留时间分别为12.2s和12.8s，计算分离度。要达到完全分离，即R=1.5，所需要的柱长。解：第七章气相色谱法气相色谱仪的组成：1.气路系统2.进样系统3.分离系统4.控制温度系统5.检测和数据处理系统气相色谱固定相分为固体吸附剂和液体固定相一.气液色谱固定相

载体(担体)和固定液组成气液色谱固定相二．气固色谱固定相1．常用的固体吸附剂:主要有强极性的硅胶，弱极性的氧化铝，非极性的活性炭和特殊作用的分子筛等.2．人工合成的固定相:高分子多孔微球对载体的要求具有足够大的表面积和良好的孔穴结构，使固定液与试样的接触面较大，能均匀地分布成一薄膜，但载体表面积不宜太大，否则犹如吸附剂，易造成峰拖尾；表面呈化学惰性，没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物起反应；热稳定性好；形状规则，粒度均匀，具有一定机械强度。对固定液要求首先是选择性好。固定液的选择性可用相对调整保留值2.1来衡量。对于填充柱一般要求2.1＞1.15；对于毛细管柱，2.1＞1.08.另外还要求固定液有良好的热稳定性和化学稳定性；对试样各组分有适当的溶解能力；在操作温度下有较低蒸气压，以免流失太快。固定液的选择对固定液的选择并没有规律性可循。一般可按“相似相溶”原则来选择。在应用时，应按实际情况而定。（i）分离非极性物质：一般选用非极性固定液，这时试样中各组分按沸点次序流出，沸点低的先流出，沸点高的后流出。（ii）分离极性物质：选用极性固定液，试样中各组分按极性次序分离，极性小的先流出。极性大的后流出。（iii）分离非极性和极性混合物：一般选用极性固定液，这时非极性组分先流出，极性组分后流出。（vi）分离能形成氢键的试样：一般选用极性或氢键型固定液。试样中各组分按与固定液分子间形成氢键能力大小先后流出，不易形成氢键的先流出，最易形成氢键的最后流出。（v）复杂的难分离物质：可选用两种或两种以上混合固定液。组分分子与固定液间的作用力液相里主要存在的作用力是组分与固定液分子间的作用力，这种作用力反映了组分在固定液中的热力学性质。作用力大的组分，由于溶解度大，分配系数大。这种分子间作用力是一种较弱的分子间的吸引力，它不像分子内的化学键那么强。它包括有定向力、诱导力、色散力和氢键作用力4种。前三种统称范德华力，都是由电场作用而引起的。而氢键力则与它们有所不同，是一种特殊的范德华力。柱温的选择一般原则是：在使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，采取适当低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。另外，柱温的选择还应考虑固定液的使用温度，柱温不能高于固定液的最高使用温度，否则固定液挥发流失，对分离不利。对于宽沸程的多组分混合物，可采用程序升温法，即在分析过程中按一定速度提高柱温，在程序开始时，柱温较低，低沸点的组分得到分离，中等沸点的组分移动很慢，高沸点的组分还停留于柱口附近；随着温度上升，组分由低沸点到高沸点依次分离出来。气相色谱检测器（l）浓度型检测器

测量的是载气中某组分浓度瞬间的变化，即检测器的响应值和组分的浓度成正比。如热导检测器（通用型）和电子捕获检测器。（2）质量型检测器

测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测器的响应值和单位时间内进入检测器某组分的量成正比。如火焰离子化检测器和火焰光度检测器等。定性分析由于色谱法定性分析主要依据是保留值，所以需要标准样品。而且单靠色谱法对每个组分进行鉴定，往往不能令人满意。对于复杂样品的分析，利用双柱或多柱法更有效、可靠，使原来一根柱子上可能出现相同保留值的两种组分，在另一柱上就有可能出现不同的保留值。气相色谱与质谱、Fourier红外光谱、发射光谱等仪器联用是目前解决复杂样品定性分析最有效工具之一。定量分析气相色谱定量分析是根据检测器对溶质产生的响应信号与溶质的量成正比的原理，通过色谱图上的峰面积或峰高，计算样品中溶质的含量。常用的定量计算方法:（l）归一化法（

2）外标法（3）内标法第八章高效液相色谱法高效液相色谱法与气相色谱法的相同点与不同点

P191高效液相色谱仪高效液相色谱仪一般可分为4个主要部分：高压输液系统，进样系统，分离系统和检测系统。此外还配有辅助装置：包括脱气、梯度淋洗、恒温、自动进样、