卫生化学考试及总结

1、1. 吸光度：吸光物质对光的吸收程度的度量2. 朗伯比尔定律：在一定条件下，物质的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。A=abc，3. 荧光光谱：固定激发4. 共振线：包括共振吸收线和共振发射线，指原子外层电子从基态跃迁至第一激发态所吸收的谱线或是从第一激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线5. 原子吸收光谱： 处于基态的气态原子吸收一定的电磁辐射从基态跃迁至激发态产生的光谱6. 指示电极：电极电位随待测离子活度（浓度）变化而变化，并且二者之间关系符合能斯特方程。7. 保留时间：从进样开始组分浓度出现最大值（色谱峰最高点）所需要的时间8. 分离度：又称分辨率，以相邻两组分色谱峰保留值之差与其平

2、均峰宽值之比表示填空题1. 随机误差服从(正态分布)规律2. 样品采集的原则可以概括为（典型性，适时性，代表性）3. 溶解法是将待测组分溶解于溶剂中，适用于被测组分为（分离）状态、（易溶于）适当溶剂的样品4. 原子吸收光谱法中原子化法可分（火焰法）和（石墨炉法）两大类5. 在原子吸收分光光度法中，最常用的光源是（空心阴极灯）和（无极放电灯）6. 电解池是将（电能）转变为（化学能）装置7. 以测量电解质溶液电导为基础的分析方法称为-（电导分析法）8. 依据所用固定相的状态，气相色谱分为（气-固）色谱和（气-液）色谱9. 不被固相吸附或溶解的气体（如空气，甲烷），从进样开始到柱后出现浓度最大值所需

3、的时间称为（保留时间）10. 在定量工作曲线范围内，进样量越大，则峰面积（越大）11. 液相色谱分析系统包括-（高压输液）系统、进样系统、（分离）系统、检测系统和记录系统五部分。12. 在一定温度和压力下，组分在固定相（s）和流动相（m）间达到平衡时的浓度之比称为（分配系数k）第一章 绪论一、分析方法的分类1. 按分析任务分类定性分析（qualitative analysis）：含何种元素、何种官能团定量分析（quantitative analysis） ：测定组分的相对含量结构分析（structure analysis） ： 形态分析、立体结构、结构与活性2. 按分析对象分类：无机分析和有机

4、分析 3. 按待测组分含量分：常量、微量、痕量、超痕量4. 按分析手段分类化学分析：以物质的化学反应及其计量关系为基础的分析方法，包括：重量分析和容量分析 仪器分析：以物质的物理性质和物理化学性质为基础的分析方法，需要较特殊的仪器，通常称为仪器分析，包括电化学分析、光化学分析、色谱分析、其它仪器分析方法5. 按分析目的分类常规分析：例行分析，日常分析仲裁分析：权威机构、法定分析，具法律效力：司法鉴定等1、卫生化学：是以分析化学为基础，研究预防医学领域中与健康有关的物质的质、量及其变化规律的一门学科2、卫生化学应用领域：食品卫生，营养卫生，环境卫生，劳动卫生3、卫生化学所包括的主要内容：1) 样

5、品采集、保存与处理2) 误差分析、数据处理和质量保证3) 常用仪器分析方法的基本原理和基本操作(一)一、 准确度和精确度分析结果准确可靠的衡量指标(一) 准确度结果与真实值的接近程度（绝对误差E和相对误差RE）(二) 精密度几次测定结果相互接近程度用偏差来衡量绝对偏差，平均偏差，相对平均偏差，标准偏差，相对标准偏差RSD是表示和评价精密度最灵敏、最常用的指标卫生分析要求RSD10%二、 分析数据处理1、 有效数字“四舍六入五留双”2、 可疑数据（即离群值）的取舍，常用：Q检验法（3-10次测定）和G检验法（多次）3、 平均值的置信区间：置信区间：分析结果真实值所在的范围 置信度（P）：真实值在

6、置信区间中出现的几率4、 分析数据的显著性检验：检验是否存在统计上的显著性差异，即有误系统误差存在方法：t检验法和F检验法t检验法分：平均值与标准值（）的比较和两组数据的平均值比较（同一试样）F检验法：检验两组测定数据的精密度三、 分析工作的质量保证分为质量控制和质量分析 2种1、 质量控制：指使测量质量达到预期要求需采取的措施，包括人员素质、实验室仪器设备条件、环境条件和实验室的技术管理制度等。评价主要指标：准确度；精密度；灵敏度；工作曲线的线性范围；稳定性 5种1）准确度：a）用标准物质评价：相同条件，检验一致性 95%，n=46 b）加标回收率评价：越接近100%越好 卫生分析要求：回收

7、率85%105% c）与标准方法对照评价：检验其显著性（t检验） 2）精密度：验检随机误差的大小卫生分析要求RSD<10% 3）检出限评价检出限：在确定的分析体系中可以检测的被测物最低浓度或含量 4）工作曲线的线性范围和灵敏度： 5）去除干扰的的能力：方法特异性和选择性的指标 6）样品稳定性：带测组分不损失、不分解、不变质、不污染 2、质量评价：分为实验室内质量评价、实验室外质量评价、其他 1）实验室间：a）空白试验与检出限检出限L高于规定的检出限，分析工作有问题b）工作曲线的线性工作曲线的相关系数r>0.999，否则准确度受影响c）分析工作的精密度和准确度；（加标回收率；RSD）

8、 d）仪器误差和操作误差的检验不同仪器比较和不同人员比较结果 2）实验室间：a）分析方法检出限、精密度、准确度 b）制定允许误差标准物质 c）实验室误差测定RE 3）其他方法：a）双样品法：随机标准偏差<总标准偏差且有显著性差异，有系统误差 b）质量控制图：有平均值控制图；极差制控图；标准偏差质控图 其中平均值控制图（上下警戒线与控制线）最常用：有空白值，浓度，加标回收质控图 3种 C）标准物质及其应用：校准分析仪器 评价分析方法的准确度 工作标准，制定工作曲线（消除系统和随机误差） 用于质量保证工作紫外-可见分光光度法一、 概述：1、光化学分析法基于物质光化学性质而建立起来的分析方法2

9、、 光谱分析法：是指在光（或其它能量）的作用下，通过测量物质产生的发射光、吸收光或散射光的波长和强度来进行分析的方法。3、 紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收波长范围200400nm，用于结构鉴定和定量分析。4、 可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围400760 nm，主要用于有色物质的定量分析。二、理论基础：1、光的基本性质，波粒二象性，E = h n = h c / l 2、分子结构与吸收光谱：1）物质分子内部三种运动形式对应三种不同能级：电子能级>振动能级>转动能级2）能级跃迁：紫外-可见光谱属于电子跃迁光谱。三个能级之间均有跃迁宽谱带3）吸收曲线规律：a、同一种物质不同

10、波长光的吸光度不同。吸光度最大波长为最大吸收波长maxb、不同浓度同一物质，吸收曲线形状相似max不变c、吸收光谱（吸收曲线）可以提供物质的结构信息，作为物质定性分析的依据之一d、不同浓度同一物质，某一波长下吸光度A 有差异，max处吸光度A 的差异最大物质定量分析的依据e在max处吸光度随浓度变化幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据 4）电子能级和跃迁： 5）生色团（和助色团）是分子产生紫外-可见吸收的条件及其应用： a、红移：吸收峰位置向长波方向的移动 b、蓝移：吸收峰位置向短波方向移 c、增色效应：吸收强度增强的效应 d、减色效应：吸收强度减小的效应3、

11、影响紫外-可见吸收光谱的因素 1）共轭效应：p电子共轭体系增大，lmax红移，e max增大；空间阻碍破坏共轭体系，lmax蓝移，e max减小2）取代基：给电子基未共用电子对流动性大，形成p-p 共轭，降低能量，lmax红移 吸电子基的存在产生p电子的永久性转移，lmax红移。 给电子基与吸电子基同时存在，产生分子内电荷转移吸收，lmax红移，e max增加。 3)溶剂影响：溶剂极性增大p®p*跃迁波长红移；n®p*跃迁波长蓝移吸收光谱的产生 1、分子含有生色团和助色团2、吸收紫外可见光并伴随电子能级跃迁 3、不同官能团吸收不同波长的光 4、作波长扫描，记录吸光度对波长的

12、变化曲线，得到该物质的紫外-可见吸收光谱二、紫外-可见分光光度法的定量基础吸收定律1、朗伯-比尔定律：在一定条件下，物质的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。A=abc，有关理解如下：ü 是吸光光度法的理论基础和定量测定的依据。应用于各种光度法的吸收测量； ü 吸光系数a(L·g-1·cm-1）相当于浓度为1 g·L-1、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度；ü 吸光系数a是吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数；ü 吸光系数a不随浓度c和光程长度b的改变而改变。在温度和波长等条件一定时，仅与吸收物质本身的性

13、质有关，与待测物浓度无关；ü 吸光系数可作为定性鉴定的参数ü max表明了该物质最大限度的吸光能力，也反映了光度法测定该物质可能达到的最大灵敏度。越大吸光能力越强，方法的灵敏度越高ü >105：超高灵敏；=(610）×104 ：高灵敏；<2×104 ：低灵敏偏离定律的原因与改进1、物理因素:难以获得真正的纯单色光，非单色光影响选择合适的单色器，并将入射波长选定在待测物质的最大吸收波长且吸收曲线较平坦处。 杂散光影响造成负偏离2、化学因素：溶液浓度过高；溶液均匀性差（如胶体溶液，乳浊溶液或悬溶液）；质点间存在相互作用（如发生离解，缔合

14、，配位或配合物组成变化等）只适用于稀溶液（c<10-2mol/L），注意溶液中ph值三、紫外-分光光度计主要部件光源单色器样品室检测器结果显示记录系统四、分析条件的选择1、溶剂的选择2、显色条件的选择 常见显色反应有：配位反应（重要）、偶合反应、氧化还原反应 影响配位反应的因素有：显色剂的用量、溶液的酸度、显色温度、显色时间以及干扰离子消除方法等 干扰离子消除方法的选择 1、加入配位掩蔽剂 2、加入氧化剂或还原剂 3、选择适宜的显色条件 4、分离干扰离子，如采用沉淀、离子交换或溶剂萃取等方法消除干扰3、测量条件的选择选择最大吸收波长作为测量波长，若干扰组分在最大吸收波长也有吸收，则因根据

15、“吸收大，干扰小”原则选择适宜测量波长 5、参比溶液的选择： 溶剂参比：只有待测组分在测定波长有吸收，也称“溶剂空白” 试剂参比：显色剂和其他试剂在测定条件下 也有吸收，“试剂空白” 试样参比：显色剂无色，且也不与试样基体显色，“试样空白” 平行操作参比：用不含待测组分的样品按照与试样完全相同的分析步骤进行平行操作五、定性定量分析;1、定性分析：吸收峰数目，最大吸收波长，吸收峰的形状，摩尔吸收系数等2、定量分析：标准曲线法；直接比较法；双波长分光光度法；导数光谱法；催化动力学分光光度法分子荧光分析法一、概念与原理1、荧光：某些结构的分子或原子受一定波长的光激发（产生吸收），由基态变为激发态；从

16、激发态返回道基态是，会发射出比吸收光波长更长的光荧光2、分子荧光分析法：灵敏度高，选择性好，用量少，操作简单快捷，但是应用范围受限3、激发态分子返回基态途径：（只有荧光与磷光是辐射跃迁） 1)振动弛相：碰撞热形式释放能量 2）内转换：等能级间的无辐射能级交换，热能形式 3）荧光: 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），发射荧光的能量比分子吸收的能量小，波长长 4）外转换：激发分子与溶剂或其他分子之间产生相互作用而转移能量的非辐射跃迁使荧光或磷光减弱或猝灭 5）系间跨越：不同多重态,有重叠的转动能级间的非辐射跃迁。改变电子自旋，称为系间窜跃。 6）磷光：电子由第一激发

17、三重态的最低振动能级基态（ T1 S0跃迁）4、荧光分析法定性定量基础：任何荧光分子都具有激发光谱和荧光光谱 二者关系： 荧光波长比激发波长长 荧光光谱不随激发波长的不同而改变； 荧光光谱与激发光谱大致成镜像关系二、物质产生荧光必要条件： 必须具有能吸收一定频率紫外光的特定结构(*和n*);共轭大键 分子在吸收了特征频率的辐射能之后，必须具有较高的荧光效率。 荧光物质分子结构特征： 具有大的共轭键结构； 具有刚性的平面结构；、 具有最低的单重电子激发态为S1为 * 型； 取代基团为给电子取代基。吸电子取代基使荧光减弱甚至熄灭三、影响荧光强度的外部因素 1、温度：降低，荧光效率增高 2、溶剂：极

18、性增大，*跃迁增加，荧光效率增加 3、溶液酸度ph：影响荧光物质的存在形式与荧光配合物的组成 4、散射光：干扰测定，选择是适当激发波长的方法予以消除 5、荧光熄灭：是指荧光物质分子与物质分子相互作用，或是荧光强度降低，或是荧光强度与浓度不呈线性关系的现象，引起荧光熄灭的物质称为荧光熄灭剂四、荧光分析仪器主要部件：光源，分光系统，样品池，检测器和显示系统 其中光源常用高压氙灯（较理想）荧光光度计有两个单色器，在样品池前后位置，呈垂直关系，因此样品池四个光学面，石英制成，检测器采用光电倍增器。五、定性定量分析： 荧光强度与荧光物质浓度的关系：F=KC，（形式相同于比尔定律一定条件下，荧光强度与荧光

19、物质的浓度成正比） 适用条件：溶液很稀，A0.05；线性范围：10-5100ug/ml 标准曲线法，直接比较法原子吸收分光光度法一、基本原理：1、原子吸收分光光度法AAS：基于从光源辐射出待测元素的特征普线，通过试样蒸气是被待测元素的基态原子吸收，有特征普线被减弱的程度来测定试样中待测元素含量的方法2、原子吸收发生：原子外层电子在能级之间的跃迁3、共振吸收线：原子外层电子从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线 共振发射线：原子外层电子从第一激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线 共振吸收线和共振发射线都简称为共振线4、共振线是元素的特征谱线，元素的灵敏线5、原子吸收光谱特点：不连续的线光谱；分布于紫

20、外-可见光区；吸收光谱比发射光谱简单，干扰较少6、谱线轮廓：呈峰形，常以中心频率和半宽度来描述7、引起谱线展宽的原因：1) 自然展宽：谱线固有，取决于激发态原子的寿命，寿命越短越宽2) 多普勒展宽：又称热展宽，由原子的无规则热运动引起，3) 碰撞展宽：分为两种a、 洛伦兹展宽：又称压力展宽，由被测元素与其他元素碰撞引起，在碰撞展宽起主要作用b、 霍尔兹马克展宽：又称共振展宽，被测元素与基态原子碰撞引起，可以忽略不计4）其他：斯塔克展宽（电场作用导致谱线分裂）和塞曼展宽（磁场作用引起谱线分裂）5）用火焰原子吸收分析时，主要是压力展宽 用无火焰原子吸收分析低浓度试样时，主要是热展宽 谱线展宽都会导

21、致原子吸收分析的灵敏度下降二、原子吸收值与原子浓度的关系1、积分吸收：即面积吸收积分吸收值可以确定蒸气中待测元素的原子数2、峰值吸收：直接测量吸收线轮廓的中心频率或中心波长所对应的峰值吸收系数，确定蒸气中原子浓度 锐线光源：发射线的半宽度比吸收线的半宽度窄得多的光源，一般发射线的半宽度为吸收半宽度的1/51/10，且发射线与吸收线的中心频率完全一致3、原子吸收值与待测元素的关系符合朗伯比尔定律：A=Kc条件：发射线要比吸收线窄的多，发射线的中心频率与吸收线一致，且有足够强度即是锐线光源三、原子吸收分光光度计仪器组成：光源、原子化系统、分光系统、检测系统和显示系统1、光源：作用发射待测元素的特征

22、谱线，要求：必须是锐线，强度大等，有2种1) 空心阴极灯：阳极钨或锡棒，阴极待测元素金属，内充低压惰性气体原理辉光放电特点：只有一个操作参数灯电流（在保证放电稳定和有适当光强输出情况下，尽量选用低的工作电流）是目前应用最广泛的2) 无极放电灯：内部封有待测元素的卤代化合物及惰性气体，仅适用于熔点较低的金属如铅、汞2、原子化器：提供一定能量，使待测元素（离子状态、化合物状态）转为基态原子蒸气 分类：火焰原子化器、石墨炉原子化器和氢化物发生原子化器三类1) 火焰原子化器： 由雾化器，雾化室，燃烧器组成其原子化能力取决于火焰温度及火焰气体组成，常用空气-乙炔焰（2500-2600k）乙炔-氧化亚氮（

23、笑气）火焰温度最高，达（3200-3300k）火焰类型：a) 化学计量火焰燃气：助燃气=1:4（等于化学计量关系）适合多数元素b) 贫燃火焰助燃气多于计量燃气，即比值小于1:6适合易电离的碱金属c) 富燃火焰燃气多于计量助燃气，比值大于1:3适合易形成难离解氧化物火焰温度：化学计量火焰>富燃贫燃2) 石墨炉（无焰）原子化器：分为四步a) 干燥：蒸发出去溶剂，用稍高于溶剂的沸点b) 灰化：除去易挥发的基体和有机物，减少分子吸收，尽量选较高的灰化温度，以减少灰化时间c) 原子化：使待测元素成为基态原子，温度1800-3000k，停掉载气，延长基态原子的石墨管中提留时间，提高分析灵敏度d) 净

24、化：高温除去管内残渣3、分光系统：由色散原件，反射镜，狭缝等组成，作用：分出被测元素共振线4、检测系统：5、显示系统四、定量分析方法：标准曲线法，标准加入法，内标法五、定量分析方法评价：灵敏度和检出限六、干扰及其抑制方法：干扰类型有：光谱，电离，化学，物理，背景干扰电位分析法一、 概念与原理：(一) 电化学分析法：是将两支电极插入被测溶液中，组成一个化学电池，通过测量该电池的电学参数或参数的变化，确定被测组分的浓度1. 电位分析法：是通过测量被测溶液组成的化学电池的电池电动势来求得被测组分的浓度2. 库仑分析法：是以测量通过电解池的电量球的被测组分含量的方法(二) 化学电池：实现化学能和电能相

25、互转化的装置，有两种：1. 原电池：能自发地将化学能转变为电能的装置2. 电解池：需要消耗外电源电能，将其转变为化学能的装置氧化反应失去电子还原态阳极还原反应得到电子氧化态阴极负极电位低正极电位高(三) 电池电动势与电极电位1. 电池电动势：电池两端的电势差2. 电极电位测量：无法测定单个电极的电极电位，只能测相对电极电位，利用标准电极电位（在25，参与反应的所有物质的活度都等于1mol/L时的电极电位）常用有标准氢电极，并得出参比电极（属于二次标准电极）二、 能斯特方程：表示电极电位与组成电极的物质及其活度、温度之间的关系任一电极：氧化态(Ox)+ne 还原态（Red）能斯特方程：25时（T

26、273K25K） 所以：电极电位的大小有电极的本质及参与电极反应的物质的氧化态和还原态的活度决定三、 液接电位和盐桥1. 在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微笑的电位差，此为液接电位，大小一般不超过0.03v消除方法：使用盐桥2. 盐桥：连接和“隔离”不同电解质的置，经典为u型，充以用琼脂固定kcl饱和溶液盐桥的作用：构成原电池的通路维持溶液的电中性消除液体接界电位四、 电位分析法：(一) 原理：两个电极组成一个原电池测定该电池电动势利用指示电极和参比电极1. 参比电极：在温度、压力一定条件下，其电极电位准确已知，且不随待测溶液中离子浓度的变化而改变的电极常用甘汞电极和

27、银/氯化银电极2. 指示电极：电极电位随待测离子活度或浓度的变化而变化，并且二者之间的关系符合能斯特方程常有：基于电子转移的氧化还原电极（如铜电极，锌电极等）和基于离子交换的离子选择性电极，即膜电极（普遍应用，）(二) 离子选择性电极：主要有：ph玻璃电极，氟离子选择性电极，流动载体膜电极，气敏电极四种1、 离子选择性电极的性能评价：线性范围、检测下限、电极斜率、选择性、响应时间和电极寿命等。2、 检测下限：电极能够定性检测出的最小浓度3、 电极斜率：指在响应曲线的线性范围内，待测离子浓度每变化10倍，所引起的电极电位的变化值电位法多用于低价离子测定：因为理论上电极斜率S=2.303 RT/n

28、F，当离子电荷数越大，级差越小，测定灵敏度也越低，所以一般用于测定低价离子 4、 选择性系数Ki，j 能产生相同电位时待测离子i与干扰离子j 的活度比:表示其他共存离子j对响应离子i的干扰程度，K越小，表示干扰越小，选择性越高选择性系数K的意义：a) 可以判断电极对测量体系的适应性，粗略地估计干扰离子带来的误差b) 作为选择适当的离子强度调节剂的参考c) 作为试样预处理是选用试剂的参考5、 响应时间：指参比电极与离子选择电极一起接触到试液起直到电极电位值达到稳定值的95%所需的时间影响因素：a) 膜的性质b) 离子浓度及浓度改变方向：浓度越高，越短，稀溶液向浓溶液进行，短c) 离子到达电极的表

29、面速度：搅拌可缩短时间d) 试液中离子强度：存在大量不干扰离子时，能缩短e) 试液中共存的干扰离子：干扰越多，时间延长f) 试液温度：温度升高，时间缩短五、 电位分析方法：直接电位分析法；电位滴定法(一) 直接电位分析法：标准曲线法；比较法，溶液的ph测定；校准加入法（内标法）1. 标准曲线法：用一系列已知浓度测定电动势，绘出标准曲线，再用测得电动势在曲线中得出待测浓度大批量测定2. 比较法：已知浓度测电动势，再测待测浓度电动势，两式相减3. 溶液ph测定：ph=-lgH+，两式相减，同比较法4. 标准加入法：先测体积Vx，浓度Cx待测溶液电位值Ex，再测在待测溶液中加入体积Vs，浓度Cs标准

30、溶液的电位值Es，两式相减，简化得： 浓度增量为：c = cs Vs / V0(二) 电位滴定法：在试液滴加滴定剂，发生化学反应，检测电动势变化，滴定突跃式滴定剂体积和浓度，计算待测组分含量。色谱分析法概论一、 色谱法：利用混合物各组分在固定相和流动相间的相互作用（吸附、分配、离子交换、亲和力、分子尺寸）不同，使固定相对组分的保留作用不同，当两相作相对运动时，不同组分产生反复多次的差速迁移而进行分离的方法。二、 色谱法分类 (一) 按两相的聚集状态：1. 流动相状态：分为3类1) 液相色谱法2) 气相色谱法3) 超临界流体色谱法2. 固定相状态：两大类1) 液相色谱法：液-固色谱法；液-液色谱

31、法2) 气相色谱法：气-固色谱法；气-液色谱法(二) 按操作形式：两大类1. 柱色谱法（固定相装于柱子中）：填充柱色谱法；毛细柱色谱法2. 平面色谱法（固定相呈平面状）：薄层色谱法；纸色谱法(三) 按分离原理：1. 吸附色谱法组分与吸附剂吸附能力强弱不同，包括气固和液固2. 分配色谱法组分在固定液中的溶解度不同，包括气液和液液3. 离子交换色谱组分与离子交换剂的交换能力大小不同4. 尺寸排阻色谱分子尺寸大小不同在多孔固定相中的选择渗透5. 亲和色谱法组分与固定相的高专属性亲和力，三、 气相色谱常用术语：(一) 色谱图：在气相色谱分析中，柱后流出物流经检测器是，载气中各组分的量所产生的信号对时间

32、的曲线1. 基线：在操作条件下，仅有流动相流过色谱柱时的流出曲线2. 保留值定性分析的指标1) 保留时间tR：从进样到组分浓度出现最大值（色谱峰最高点）所需时间2) 死时间tM(t0 ): 不被固定相滞留组分的保留时间，即流动相流过色谱柱所需要的时间3) 调整保留时间 ：扣除死时间的保留时间，即组分在固定相中滞留的时间4) 保留体积：组分从进样到出现信号最大值所需要流过流动相的体积5) 死体积：不被固定相滞留组分的保留体积6) 调整保留体积：组分保留体积与死体积之比7) 相对保留值：在相同操作条件下，组分i的调整保留值与组分s的调整保留值之比，表示色谱柱（固定相）对不同组分的选择性，当 ri,

33、s1时，色谱柱对组分有选择性3. 峰高和峰面积定量参数1) 峰面积：峰与峰底之间的面积2) 峰高：色谱峰最高点至峰底之间距离4. 区域宽度用于衡量色谱柱效能1) 峰宽：即基底宽度，色谱峰两侧拐点出的切线在基线上截取的距离，Wb，2) 半峰宽：峰高一半处的峰宽，W1/2，3) 标准偏差正态分布色谱峰上两拐点间距离的一半，或是0.607倍峰高处峰宽的一半，用 表示色谱柱后流出组分的分散程度程度；越小，峰窄，柱效高4) 上三者关系： 5. 分配系数：一定温度、压力条件下，组分在两相中达到分配平衡是，固定相中组分浓度与流动相中组分浓度之比6. 分配比：又称容量因子：表示一定温度、压力下，两相平衡是，固

34、相中组分质量与流动相中组分质量之比，质量之比，实际等于滞留在两相中时间之比或相应体积之比，值越大，固定相对组分滞留作用越大，色谱柱容量越大四、 基本理论：塔板理论与速率理论(一) 塔板理论：四个基本假设：1. 色谱柱由若干个小段组成，每一段称为一个理论塔板，塔板的段长称为理论塔板的高度H2. 塔板中，下层是固定相，上层充满流动相，该空间称为板体积（V），载气脉冲式进入色谱柱，每次进气一个V，3. 组分在各塔板内的两相之间迅速达到分配平衡，分配系数恒定不变，与组分浓度无关，4. 开始时，试样组分全部加在第1块塔板上，试样沿色谱柱方向的纵向扩散忽略不计(二) 柱效能指标：理论塔板数n，理论塔板高度

35、H，有效塔板数neff三个指标来反映色谱柱对组分的分离效能(三) 塔板理论的贡献：1. 较好地解释了色谱峰形的正态分布规律2. 提出了评价柱效能指标：n和H(四) 塔板理论的不足1. 没有考虑动力学因素对色谱过程的影响，不能解释载气流速u对理论塔板数n的影响2. 不能回答色谱峰为什么发生变形3. 不能说明塔板高度受什么因素影响(五) 速率理论：Van Deemter 方程H=A+B/u+Cu A，B，C为常数，u为载气的平均线速度1. 涡流扩散项A：产生原因：随载气一起流动的组分由于固定相的阻碍而改变运动方向，形成“涡流”，导致不同的组分分子在柱中走过的路程长短不一致，引起峰形的扩张与填充物的

36、平均颗粒直径大小及填充不均匀性有关，与载气性质，线速度和组分无关填充柱填充越均匀规则，载体平均颗粒直径越小，涡流扩散越小，色谱峰扩张变形小2. 分子扩散项B/u(纵向扩散项)：产生原因：组分被载气带入色谱柱后，以“塞子”的形式存在于柱内很小一段空间中，在“塞子”的前后（纵向）存在着浓度差而形成浓度梯度，使运动着的分子产生纵向扩散与载气相对分子质量，载气密度，柱温，组分的保留时间有关越小，越小，升高，缩短3. 传质阻力项Cu：传质过程：组分在气液两相中溶解、扩散、平衡和转移的过程传质阻力：影响传质速度的阻力Cu组分随载气流动时，组分在两相中反复扩散分配运动所受的传质阻力。包括液相传质阻力和气相传

37、质阻力1) 气相传质过程：组分从气相移动到气-液界面的过程，试样组分在两相界面上不能瞬间达到分配平衡，从而引起滞后现象，使得色谱峰变宽2) 液相传质过程：组分从固定相的气-液界面进入液相内部，并发生质量交换，达到分配平衡，然后再返回气液界面的过程4. Van Deemter 方程贡献1) 影响柱效的因素:柱温、色谱柱填充的均匀程度、填料颗粒的大小、流动相的种类、流动相的流速、固定相的液膜厚度2) 为色谱分析工作选择最佳分离条件提供理论依据(六) 分离操作条件的选择：1. 分离效能指标：组分分离的前提条件：两组分的分配系数或分配比不等，理论塔板数n只能说明色谱柱对某一组分的柱效能高低，不能判断两

38、相邻色谱峰对应组分在柱中的分离情况；相对保留值可以说明色谱柱对难分离的两组分选择性好坏，却不能反映柱效能高低（a）色谱峰距离近且峰形宽，两峰严重相叠选择性和柱效都很差（b）能分开但峰形宽选择性好，但柱效低（c）分离最理想选择性好，柱效也高1) 分离度R：又称分辨率，以相邻两组分色谱峰保留值之差与其平均峰宽值之比表示：a) 如果R=1，称为4分离，峰分离达98%b) 如果R=1.5 ，称为6分离，峰分离达99.7%R=1.5是两个相邻色谱峰完全分离的标志 R越大，相邻组分分离越好相邻两组分是否分离的判断依据：R=1.5实际应用中，以最难分离物质对的色谱峰作为计算标准2) 色谱分离方程分离度与柱效

39、能、柱选择性及柱容量的关系a) R与柱效的关系：柱效n影响色谱峰的宽窄，取决于色谱柱性能及载气流速；增加柱长可改进分离度，但会延长组分的保留时间，使峰产生扩展；设法降低板高，提高柱效，才是提高分离度的最好方法。b) R与r2,1的关系：r2,1越大，选择性好2. 分离操作条件的选择指导原则：Van Deemter 方程与色谱分离方程分离条件色谱柱操作条件载气流速、进样条件及检测器1) 色谱柱的选择a) 固定相（固定液）按“相似相溶”原则；柱温 < 固定液最高使用温度20-30度防止固定液流失b) 载体的选择：种类，粒度，分布c) 柱长2) 载气选择：a) B/u选择较大分子量或较大密度的

40、气体b) 载气的种类要与检测器匹配c) H-u曲线尽量使用u最佳，做为载气流速操作条件低流速（0u最佳）时，B/u项起主导作用，宜选用分子量较大的载气（N2，Ar）使组分扩散系数较小，减小分子扩散影响，提高柱效高流速（u>u最佳）时，u越大，Cu项越小，B/u项越小，Cu项起主导作用，选用分子量较小的载气（H2，He），减小气相传质阻力，提高柱效(七) 气相色谱检测器1. 常用检测器分类：浓度敏感型检测器，如热导检测器，电子捕获检测器 质量敏感型检测器，如氢火焰离子化检测器，火焰光度检测器2. 检测器性能指标：1) 灵敏度S：单位量的物质通过检测器时所产生的信号大小S=R/ Q2) 检测限（敏感度）：某组分的峰高恰为噪音的两倍（2N）时，单位时间内引入检测器中该组分的质量（g/s），或单位体积载气中所含该组分的量（mg/ml）。检测限越小，性能越好3) 线性范围：可测定的浓度或质量范围：越宽越好4) 基线漂移和响应时间；前者表示基线在单位时间内单方向缓慢变化的幅值3. 常用：火焰离