(1-12)仪器分析第四版答案完整版.ppt

1、第二章练习答案简述了气色频谱分析的基本原理。在两者之间分配原理，分离混合物的各组。气相色谱是根据组和固定相和流上的亲和力分开的。组在固定相和流动相之间不断溶解、挥发(气液颜色频谱)、吸附、解吸过程，徐璐分离，进入检测仪进行检查。气相色谱仪的基本设备包括哪些部分？各有什么用？气体系统注入系统、分离系统、温度控制系统、检查和记录系统气相色谱具有封闭空气连续运行线路的空气系统注入系统。注入装置和气化室的作用包括液体或固体试样。在进入颜色频谱柱之前，瞬间汽化，然后迅速定量地转移到颜色频谱柱。3.下次更改参数时，(1)柱长度会缩短。为什么？A :固定相变化可能引起分配系数的变化。分配系数是因为组件的特性

2、和固定相与流动的特性有关。因此，(1)支柱长度缩短导致分配系数更改(2)由于固定相更改而导致分配系数更改(3)由于流动速度增加而导致分配系数更改(4)没有牙齿，由于减少而导致分配系数不更改。为什么？A : k=K/b，b=VM/VS，分配比与组件、两相特性、柱温度、柱压力相关，与流相比与流速、柱长度无关。因此，选择3360 (1) (1)流动相最佳流速。(2)流速小时，可以选择相对分子质量大的载体(例如N2，Ar)，流速大时，必须选择相对分子质量小的载体(例如H2，He)，还必须考虑载体气体对其他探测器的适应性。(3)柱温度不能高于固定液的最大使用温度，可以防止固定液挥发损失。在尽可能好地分离

3、最困难的分离组的前提下，使用尽可能低的温度，但保存时间适当，最高型不拖尾巴。(4)固定液用量：体表面积越大，固定液用量可能越高，允许的样品量也可能越多，但是为了改善水电质量，固定液膜必须越薄。(5)量体的需求：表面面积大，表面和孔直径相等。粒度均匀、小(但太小，不要让传导电阻太大，渡边杏)(6)样品速度要快，样品杨怡要写下来。一般液体样品0.15uL，气体样品0.110mL. (7)汽化温度：汽化温度高于柱温度30-70。在速度方程式中，A，B，C的三个茄子物理意义。H-u曲线的用途是什么？曲线的形状主要受这些因素影响吗？解释：教材P14-16 A称为旋涡扩散项，B是分子扩散项，C是传导电阻项

4、。以下说明每个项目的意义：(1)旋涡扩散项A气体撞击填充物粒子时，不断改变流动方向，使样品组在气象中形成像“旋涡”一样的流动，从而引起色谱的扩展。由于A=2dp，A与填充物的平均粒子直径dp的大小和填充的不均匀性有关，与载体特性、线速度和组件无关，因此，适当的微粒子和粒子使用统一的身体，尽可能均匀地填充，是减少旋涡扩散和提高支柱效果的有效方法。(2)分子扩散港B/u以“塞子”的形式存在于样品组被输送到气体后柱的小空间中。在“塞子”前后(纵向)形成浓度梯度，运动分子纵向扩散。B=2rDgr是载体填充在柱内并使气体扩散路径弯曲的系数(弯曲系数)，D g是气象中由组组成的扩散系数。分子扩散与D g的

5、大小成正比，D g与群及装载的性质有关。相对分子质量大的一组，其D g较小，与装载密度的平方根或装载器相对分子质量的平方根成反比，因此使用相对分子质量大的装载器(例如氮)可以降低B项，D g随着柱温度的升高而增加，但与逆周压力成反比。弯曲系数r是与填充物相关的元素。(3)传导项目系数Cu C包括空气电阻系数C g和液体电阻系数C 1牙齿。空气传递过程是指样本组从移动到上表面的过程，在牙齿过程中，样本组在两个阶段之间执行质量更换(即浓度分布)。如果这种过程进展缓慢，则表明机制阻力大，颜色波峰就会扩大。对于充电柱：水电过程是指样本组从固定相气液界面移动到液体内部，发生质量交换以平衡分配，返回气液界

6、面传导的过程。牙齿过程还需要一定的时间，在牙齿时间内，组分的其他分子仍然根据电荷继续向柱入口移动，从而导致峰形的扩张。(威廉莎士比亚，坦普林，波林) (威廉莎士比亚，歌剧，波林)水电阻力C 1对于实心柱来说，空气电材料数值很小，可以忽略。流速小是分子扩散(B项)牙齿谱峰扩张的主要因素，此时应采用相对分子质量大的载体(N2，Ar)，组中应具有较小的扩散系数。流速高时，传导项目(C段)应采用分子质量相对较小的载体(H2，He)，此时组中有较大的扩散系数，可以减少空气传递的阻力，提高柱效果。7 .当前参数变更时， (1)分配费增加，(2)流动相速度增加，(3)减少对比度，(4)柱温度增加，色宝峰变窄

7、吗？为什么？A :(1)延长保留时间，峰值变形宽度(2)缩短保留时间，峰值变形狭窄(3)延长保留时间，峰值变形宽度(4)缩短保留时间，峰值变形狭窄，A 3360分离度具有选择性和支柱性能，即热力学因素和，有效塔板数只是表示柱性能高低、柱分离能力发挥程度的标志，分离性取决于组在固定相和流动相之间分配系数的差异。9 .根据理论塔板数可以判断分离的可能性吗？为什么？A :色谱分离的基本方程如下：表明分离度随：系统的热力学性质(A和K)而变化。此外，与柱条件(N变化)相关(1)，如果系统的热力学特性恒定(即确定元件和两相特性)，分离度与N的平方根成正比，并对柱长度的选择有指导。但是，过度增加支柱长度会

8、显着增加保留时间，从而导致色谱峰扩展。同时，选择性能好的色谱柱，优化色谱条件，可以增加n，提高分离度。10.试验色谱分离的基本方程的意义对色谱分离有什么意义？(2)方程对k值的增加也有利于分离，但k值太大，延长了分离时间，增加了分析成本。(3)提高柱选择性a，可以提高分离度，提高分离效果，因此，通过选择适当的固定相，增加徐璐其他成分的分配系数差异，可以实现分离(1)表面化学惰性，即表面吸附性或吸附性不强，不能与测量的物质化学反应。(2)多孔，即表面积大，固定液和样品的接触面积大。(3)热稳定性高，具有一定的机械强度，不易破碎。(4)但粒度太小，柱压力低，对操作不利。一般选择40-60颈部、60

9、-80颈部、80-100颈部等。，11 .行李和固定液的要求分别是什么？固定液的要求： (1)挥发度低，操作条件下蒸汽压力低，有室(2)热稳定性好，操作条件下不发生分解，在操作温度下变成液体。(3)对样品各组具有适当的溶解能力。否则样品容易装入，即沸点相同或相似的其他物质具有尽可能高的分离能力。(5)化学稳定性好，没有被测试的物质和化学反应。身体表面积越大，固定液的含量就越高。A 3360，(见P27)，12它的优点是什么？13 .试论“相似溶解”原理应用于固定液选择的合理性及其存在的问题。解释：样品混合物能否在色谱中分离主要取决于组分和两相亲和力的差异以及固定液的性质。组和固定液的性质越近，

10、分子间的相互作用力越强。根据牙齿定律：(1)分离非极性物质一般使用非极性固定液，牙齿时样品中各组按沸点顺序流出色谱柱，沸点较低的选峰，沸点较高的后出峰。(2)分离极性物质，选择极性固定液。此时，样品中各组主要按极性顺序分离，极性小的先从颜色频谱柱流出，极性大的后从色谱流出。(3)分离非极性和极性混合物时，一般使用极性固定液，此时非极性集团首先出现在最高峰、极性集团(或容易极化的集团)之后。(4)可形成氢键的样品、醉酒、苯酚、胺、水等的分离。一般选择极性或氢键固定液，牙齿时样品中的各组根据固定液分子和氢键形成能力的不同，大小连续流出，形成氢键流出不易形成氢键最终流出。(5)对于复杂难分离的物质，

11、可以使用两种或多种混合固定液。上面讨论的只是固定液的大致选择原则，应用时有局限性。事实上，在颜色频谱柱中的作用比较复杂，固定液自由裁量权的选择主要取决于实践。14。讨论热导池检测仪的工作原理。影响热导池探测器灵敏度的因素是什么？解释：热电偶是一种传感器，不同材料的热导率不同。当电流通过钨丝时，钨丝加热到一定温度，钨丝的电阻也会增加到一个位置(一般电线的电阻值会随着温度的升高而增加)。如果未输入样品，则通过热传导池(比较池和测量池)的两个池孔都是载荷。在载体气体的热传导作用下，钨丝的温度下降，电阻减少的情况下，热电偶两个池孔中钨丝温度下降和电阻减少的值相同。进入样品组后，剪切气流通过基准池，剪切

12、气体与样品组一起通过测量池，由于测试组和负载组成的混合气体的热导率和切割机的热导率不同，测量池的钨热状态发生了变化，两个池孔中两个钨丝的电阻值之间存在差异。牙齿差异可用电桥来测量。桥梁工作电流、热导池温度、载气特性和流量、热元件电阻值和热导池死容等都影响传感器灵敏度。15 .讨论氢火焰离子化检测器的工作原理。如何考虑运行条件？解决：氢火焰检测器电离的作用机制还不清楚。目前，火焰的电离不是热电，而是化学电离，即有机物在火焰中引起自由基反应，被认为是电离的。化学电离产生的阳离子(CHO，H3O)和电子(E)在外加150300v直流电场下向阳极移动，产生微电流。放大后记录色谱峰。氢火焰离子化检测器大

13、部分有机化合物灵敏度高，适合微量有机物分析。但是，在氢火焰中不能检测不电离的原基化合物(如CO、CO2、SO2、N2、NH3等)。，16 .色谱的定性依据是什么？主要有那种定性方法吗？解决方法：根据颜色频谱柱中保留的值的差异进行定性。主要定性方法是根据以下： (1)牙齿颜色频谱保持值直接定性(2)使用相对保持值r21的定性(3)混合样本(4)多周法(5)保持指数法(5)，将保留指数作为定性指标应用有什么好处？优点：准确度高，不使用标准样品，可直接将固定相和柱温度与文献值进行比较。18 .为什么要在颜色频谱定量分析中使用定量修正系数？在什么条件下不需要使用修正系数？解决方法：以标准化法分析具有相

14、同校准因子的物质(例如，在同类物中类似沸点的组测量)，不考虑校准因子。如果同时使用内部标准和外部标准标准曲线方法，则无需测量修正系数。1外部标准方法是颜色频谱定量分析中比较容易的方法。牙齿方法是用不同浓度的标准溶液配制要测量的成分的纯物质。类似于测量浓度的成分。然后，使用上述溶液的固定量进行色谱分析，以获得标准样品的相应色谱组，浓度到峰值高度或峰值面积的这些数据应该是通过原点的直线分析样品。在上述相同的色谱条件下，在制作标准曲线时，可以进行等量的样品分析，测定样品的响应信号，然后使用显示的曲线确定百分比含量。牙齿方法的优点是操作简单，适用于工厂控制分析和自动分析。但是结果的准确性取决于样品量的

15、再现性和运行条件的稳定性。19.有什么一般的颜色频谱定量方法吗？请比较优缺点和使用范围。2仅当示例中的几个茄子组件或示例中的所有组件都不能达到峰值时，内部符号才能使用内部符号。准确取样，添加一定量的纯物质作为内部标记物，然后进行颜色频谱分析，以确定测量物和内部标记物基于颜色频谱图中相应峰值区域(或峰值)和相对校正系数的分量的含量。内部标记法是通过测量内部标记物和要测量的组件的峰值面积的相对值来计算的，因此，可以在一定程度上消除由于操作条件等变化而产生的误差内部标记法的要求。内部标记在要测试的样品中不存在。内部标准峰应与样品峰分开，应尽可能接近要分析的组件内部标准方法的缺点是，在样品中添加内部标

16、准对象往往会导致分离困难。3正则化方法是将样本的所有组件内容的总和计算为100。定量参数相应色谱峰面积或峰高，通过以下公式计算每个组分含量：可以在上述计算公式中看到。使用牙齿方法的条件是，色谱分离后样品的所有组成部分必须能够产生可测量的色谱峰。牙齿方法的主要优点包括：简单准确。在操作条件(例如流入量、流速等)牙齿变化时，对分析结果影响较小的牙齿方法经常用于常量分析。特别适用于样品杨怡少，体积难以准确测量的液体样品。20.从2米长的频谱柱中分析混合物，分别获得下一个数据3360苯、甲苯和乙苯保存时间。半杆宽度为0.211厘米、0.291厘米、0.409厘米的记录纸速度为1200mm.h-1，得出频谱柱中每个组件的理论托盘数和托盘高度。，解释：三个茄子组件保留值用记录纸距离表示。苯：(1 20/60)(1200/10)/60=