仪器分析简答版本1总结

中专

根据两相分配原理分离混合物中的各组分。 色谱根据成分、固定相和流动相亲和力的不同进行分离。 成分在固定相和流动相之间不断进行溶解、挥发(气相色谱)或吸附、解吸过程相互分离，然后进入检测器进行检测。 2 .气相色谱仪的基本设备包括哪些部分？ 各自有什么作用？

气相色谱仪具有密闭连续流动载气管路的气体流路系统，由进样装置和气化室组成，起到在液体或固体样品进入色谱柱前瞬间气化，迅速定量地进入色谱柱的作用.3.以下参数变更时，3360(1 (以下简称答：固定相的变化引起分配系数的变化。 由于分配系数仅与成分性质、固定相和流动相的性质相关，所以(1)即使列长变短，分配系数也不会发生变化；(2)固定相的变化会引起分配系数的变化；(3)即使流动相的流速增加，分配系数也不会发生变化)与(4)相比，即使减少，分配系数也不会发生变化答： k=K/b，且b=VM/VS，分配比除了与成分、两相性质、柱温、柱压有关外，还与流动相流速、柱长无关地与比较有关，因此3360(1)不变，(2)增加

解：样品混合物能否在色谱上分离，主要取决于组分与两相的亲和性差异和固定液的性质。 成分与固定液性质越接近，分子间相互作用力越强。 根据该规律，(1)非极性物质的分离一般采用非极性固定液，此时样品中各组分按沸点顺序依次流出色谱柱，沸点较低的峰在前，沸点较高的峰在后。 )2)分离极性物质时使用极性固定液。 此时，试样中的各成分主要按极性顺序分离，极性小的先流出色谱柱，极性大的后流出色谱柱。 )3)分离非极性和极性混合物时，通常使用极性固定液。 在该情况下，非极性成分先显示峰值，极性成分(或容易极化的成分)后显示峰值。 )4)能够氢键的试样，如醉、酚、胺、水等的分离。 通常选择极性或氢键型固定液。 在这种情况下，试样中的各成分按照与固定液分子之间形成氢键的能力大小依次流出，难以形成氢键的先流出，最容易形成氢键的最后流出。 )5)对于复杂难分离的物质，可以使用两种以上的混合固定液。

以上讨论只是固定液的大致选择原则，应用有限。 由于实际色谱柱作用复杂，固定液的酌量选择主要依靠实践。 6 .分析某一试样，两种成分相对保留值r21=1.11，色谱柱有效塔板高度H=1mm，完全分离需要多长色谱柱？ 解：根据公式可以得到L=3.665m

7 .记录仪灵敏度为0.658mV.cm-1，记录纸速度为2cm.min-1，载气流速f0=68ml.min-1，进样量12下饱和苯蒸汽0.5mL，质量计算为0.11mg，得到色谱图求解： c1=0.658mV.cm-1，c2=1/2min.cm-1，F0=68mL.min-1，m=0.11mg代入下式： 即，获得该检测器的灵敏度。 8 .从分离原理、仪器结构及应用范围对气相色谱及液相色谱进行简单比较解：两者均基于样品组分与流动相和固定相相互作用力之差进行分离。

在仪器结构上，液相色谱需要增加高压泵以提高流动相的流动速度，克服阻力。 另外，液相色谱中固定相的种类比气相色谱多，分离方式也多种多样。 色谱检测器主要采用热传导检测器、氢火焰检测器和火焰光度检测器等。 液相色谱中多采用紫外检测器、荧光检测器、电化学检测器等。 然而，两者均可与MS等联用。 两者均具有分离能力强、灵敏度高、分析速度快、操作方便等优点，但沸点过高或热稳定性差的物质很难用气相色谱分析。 如果试样能溶液化，就可以不受沸点高、热稳定性差、相对分子量大的限制用于HPLC分析。 9 .液相色谱有几种类型？ 它们的保持机制是什么？ 在这些类型的应用中，最适合分离的物质是什么？ 类型：液-液分配色谱； 液-固吸附色谱； 化学键色谱法； 离子交换色谱； 离子对色谱； 空间阻断色谱等。

1 .其中： 液-液分配色谱保留机理通过组分在固定相和流动相之间的多次分配来分离。

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差异：梯度洗脱(gradient elution )又称梯度洗脱或程序洗脱。 在气相色谱中，为了改善宽沸腾过程样品的分离，缩短分析周期，广泛采用程序升温的方法。 液相色谱中对成分复杂样品采用梯度洗脱的方法。 梯度洗脱与气相色谱过程升温相似，但前者连续改变流动相极性、pH值或离子强度，后者改变温度。

在同一分析周期内，按一定步骤不断改变流动相的浓度配比称为梯度洗脱。 这使得将一个复杂样本中性质迥异的分量通过各自适当的电容因子k实现良好的分离目的。 梯度洗脱的优点：1.缩短分析周期； 2 .提高分离能力3 .峰型改善，拖尾少4 .提高灵敏度。 但是，有时会引起基线偏移。 梯度洗脱原理：流动相由几种不同极性的溶剂组成，通过改变流动相中各溶剂组成比例改变流动相极性，使每个流出组分具有合适的容量因子k，使样品品种的所有组分都能在最短的时间内得到最佳分离。 程序升温色谱是指柱温按照组分沸腾的程序连续线性或非线性升高，使柱温与组分沸点相对应，低沸点组分和高沸点组分保持在柱内，色谱峰分布均匀，峰形相对各组分的保留值可以用色谱峰最高处的相应温度，即保留温度来表示。 主要优点：程序升温具有改善分离、缩峰、降低检出限、节约时间等优点。 因此，对于沸点范围较宽的混合物，多采用程序升温法进行分析。 气象色谱中多采用程序升温技术解决洗脱色谱的常见问题，液相色谱中多采用梯度洗脱技术解决这一问题。 11 .简述ICP的形成原理及其特点。 解： ICP利用高频加热原理。 当对感应线圈施加高频电场时，由等离子体工作气体中一部分电离产生的带电粒子由于某些原因(例如火花等)而在高频交变电磁场的作用下高速运动，与气体原子碰撞而急速、大量地电离，形成雪崩放电，电离气体在与磁场方向垂直的截面上形成闭环状的涡电流感应线圈内结合与相当于变压器次级线圈相同且相当于初级线圈的感应线圈，该高频感应电流引起的高温又产生的特征在于： (1)工作温度高，同时工作气体为惰性气体，因此原子化条件良好，有利于难溶性化合物的分解和元素的激发，多)2)由于趋肤效应的存在，稳定性高，自吸现象小，测量线性范围广。 )3)由于电子密度高，碱金属电离引起的干扰少。 )4) ICP为无极放电，无电极污染现象。 )5) ICP的载气流速较低，有利于中央通道充分激发样品，且样品消耗量也较少。 (6)由于使用惰性气体作为工作气体，光谱背景干扰少。 12 .什么是元素的共振线、灵敏度线、终线、分析线？ 它们之间有什么联系？ 解：由激发态到基态跃迁而辐射的谱线称为共振线。 共振线由于具有最小的激发电位，最容易被激发，是该元素的最强谱线。 铮敏线是元素激发电位低、强度大的谱线，多为共振线。 最后一条线是指样品中某些元素含量逐渐减少时，最后可以观察到的几条谱线。 也是这个元素最敏锐的线。 进行分析时使用的谱线称为分析线。 由于共振线是最强的谱线，在没有其他谱线干扰的情况下，通常选择共振线作为分析线。 13 .光谱定性分析的基本原理是什么？ 进行光谱定性分析有哪些方法？ 说明各种方法的基本原理和使用场合。

解：由于各元素的原子结构不同，在光源的激励下，可以生成各自的特征谱线。 其波长由各元素的原子性质决定，具有特征性和唯一性。 因此，通过检查光谱上有无特征谱线的出现，可以确认该元素有无存在。 这是光谱定性分析的基础。 进行光谱定性分析有以下三种方法。

)1)比较法。 将待检测元素的纯物质或纯化合物与样品并排拍摄在同一感光板上，用光谱仪检查样品光谱和纯物质光谱。

职中

光谱定量分析时，a、b随被测元素含量和实验条件(蒸发、激发条件、采样量、感光板特性和显影条件等)的变化而变化，且这种变化难以避免，往往用光谱强度绝对值进行定量难以得到准确的结果因此，往往采用内标法消除工作条件变化对测量结果的影响。 内标法测定时，从被测元素的谱线中选择一条谱线作为分析线，从基体元素(或定量添加的其他元素)的谱线中选择与分析线相同的谱线作为内标线，构成分析线对，分析线与内标线绝对强度之比此时，logr=log(I1/I2 )=b1logC logA (其中，A=a1/I2内标准元素和分析线对应具备的条件内标准元素和被测定元素根据光源不同应该具有相近的蒸发性质； 添加内标元素时，试样中必须不含或含量极低，可以忽略。 分析线必须符合选择的两条原子线或两条离子线，两条谱线的强度不能太大。 分析线对两条谱线的激发电位相近。 如果内标元素和被测元素的电离势接近，则分析线对激发电位也接近。 这样的分析线对被称为“均匀线对”。 分析线应尽量接近波长。 分析线对两条谱线应无自吸收或自吸收小。 不受其他谱线的干扰。 内标元素含量一定。 15 )简述原子吸收分光光度法的基本原理，从原理上比较发射光谱法和原子吸收光谱法的优缺点。 解(AAS是基于物质产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用进行定量分析的方法。 AES基于原子的释放现象，而AAS基于原子的吸收现象。 两者为光学分析方法。 原子吸收法选择性高，干扰少，容易克服。 因为原来的吸收线比放射线的数量少得多，所以像这样谱线重叠的概率小得多。 另外，空心阴极灯通常不放射相邻波长的放射线路径，因此其他放射线干扰小。 原子的吸收具有更高的灵敏度。 在原子吸收光谱法的实验条件下，原子蒸气中基态的原子数比激发态的原子数多得多，所以测量的几乎都是原子。 原子吸收法之所以具有比发射法更好的信噪比，是因为激发态原子数的温度系数显著大于基态原子。 16 .铫线光源是什么？ 为什么在原子吸收光谱分析中使用铫线光源？ 解：铫线光源是像空心阴极灯那样，放射线的半值宽度远远小于吸收线的半值宽度的光源。 使用铫线光源时，光源的放射线半峰宽较小，放射线与吸收线的中心频率一致。 此时，射线的轮廓可以看作是狭窄的矩形，即峰值吸收系数Kn在该轮廓内不随频率变化，吸收仅限于射线的轮廓内。 这样，求出一定的峰吸收系数就可以测定一定的原子浓度。 17 .在原子吸收光谱分析中，采用火焰原子化法时，火焰温度越高测量灵敏度越高吗？ 为什么？

解：不同。 随着火焰温度的上升，激发态原子增加，电离度增大，基态原子减少，过高反而可能降低测量灵敏度。 特别是易挥发、电离电位低的元素必须使用低温火焰。 18 .石墨炉原子化法的结构是什么？ 与火焰原子化法相比，有什么优缺点？

解：石墨炉原子化器是将一个石墨管固定在两个电极之间的装置，在用惰性气体保护的同时，向石墨管通入大电流，将石墨管加热到高温使试料原子化。 与火焰原子化相比，在石墨炉原子化器中，试料大部分都能原子化，因此测量灵敏度高。 对于容易形成难溶性氧化物的元素，缺点：共存化合物干扰大，采样量少，进样量和进样管内位置的变化会引起误差，重复性差。 19 .用原子吸收分析说明产生背景吸收的原因和影响，如何避免这样的影响呢？

解：背景吸收起因于原子化炉内的气体分子对光的吸收和盐浓度高的固体微粒对光的散射，是宽带吸收，一般波长越短则越大，但基体元素浓度越高则越大，也依赖于火焰条件CO等光的吸收主要影响信号的稳定性，可以通过零点调节消除，但这种吸收随波长的减小而增加，因此测量吸收波长在远紫外区的元素时，可以使用空气-H2、Ar-H2火焰。 根据情况，对于背景的吸收，可以采用(1)邻近线校正法； )2)用与试液组成相似的标液校正； (3)分离基体。 20 )从工作原理、仪器设备上比较原子吸收光谱法和原子荧光法。 解：从工作原理来看，原子的吸收是通过测定对象元素的原子蒸气吸收特征光谱来测定的，而原子荧光是通过测定对象元素的原子蒸气被辐射能激发而产生的荧光的强度来测定并发光的在仪器设备上，原子吸收光谱仪中的所有部件都排列在一条直线上，而荧光光度计将光源与其他部件垂直排列，消除激励光源发射的辐射对检测信号的影响，这一点非常相似。