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高效液相色谱习题和答案解析

高效液相色谱法习题

一、思考题

1.从分离原理、仪器构造及应用范围上简要比较气相色谱及液相色谱的异同点。2.液相色谱中影响色谱峰展宽的因素有哪些? 与气相色谱相比较, 有哪些主要不同之处? 3.在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么?

4.液相色谱有几种类型? 5.液-液分配色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?6.液-固分配色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?

7.化学键合色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?

8.离子交换色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?

9.离子对色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?

10.空间排阻色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?11.在液-液分配色谱中,为什么可分为正相色谱及反相色谱?

12.何谓化学键合固定相?它有什么突出的优点?

13.何谓化学抑制型离子色谱及非抑制型离子色谱?试述它们的基本原理

14.何谓梯度洗提?它与气相色谱中的程序升温有何异同之处?15.高效液相色谱进样技术与气相色谱进样技术有和不同之处?

16.以液相色谱进行制备有什么优点?

17.在毛细管中实现电泳分离有什么优点?

18.试述CZE的基本原理

19.试述CGE的基本原理

20.试述MECC的基本原理

二、选择题

1.液相色谱适宜的分析对象是()。

A 低沸点小分子有机化合物

B 高沸点大分子有机化合物

C 所有有机化合物

D 所有化合物

2.HPLC与GC的比较,可忽略纵向扩散项,这主要是因为()。

A 柱前压力高

B 流速比GC的快

C 流动相钻度较小

D 柱温低

3.组分在固定相中的质量为MA(g),在流动相中的质量为MB(g),而该组分在固定相中的浓度为CA(g·mL -1),在流动相中浓度为CB(g·mL-1),则此组分的分配系数是( )。

A mA/m

B B mB/mA

C CB/CA

D CA/CB。

4.液相色谱定量分析时,不要求混合物中每一个组分都出峰的是_。

A 外标标准曲线法

B 内标法

C 面积归一化法

D 外标法

5.在液相色谱中,为了改善分离的选择性,下列措施()是有效的?

A 改变流动相种类

B 改变固定相类型

C 增加流速

D 改变填料的粒度

6.在分配色谱法与化学键合相色谱法中,选择不同类别的溶剂(分子间作用力不同),以改善分离度,主要是()。

A 提高分配系数比

B 容量因子增大

C 保留时间增长

D 色谱柱柱效提高

7.分离结构异构体,在下述四种方法中最适当的选择是()。

A 吸附色谱

B 反离子对色谱

C 亲和色谱

D 空间排阻色谱

8.分离糖类化合物,选以下的柱子()最合适。

A ODS柱

B 硅胶柱

C 氨基键合相柱

D 氰基键合相柱

9.在液相色谱中,梯度洗脱适用于分离()。

A 异构体

B 沸点相近,官能团相同的化合物

C 沸点相差大的试样

D 极性变化范围宽的试样

10.在高效液相色谱中,采用254 nm紫外控制器,下述溶剂的使用极限为()。

A 甲醇210 nm

B 乙酸乙醋260 nm

C 丙酮330 nm

11吸附作用在下面哪种色谱方法中起主要作用()。

A 液一液色谱法

B 液一固色谱法

C 键合相色谱法

D 离子交换法

12.当用硅胶为基质的填料作固定相时,流动相的pH范围应为()。

A 在中性区域

B 5一8

C 1一14

D 2一8

13.在液相色谱中,提高色谱柱柱效的最有效途径是()。

A 减小填料粒度

B 适当升高柱温

C 降低流动相的流速

D 增大流动相的流速

14.在正相色谱中,若适当增大流动相极性则()。

A 样品的k降低,t R降低

B 样品的k增加,t R增加

C 相邻组分的α增加

D 对α基本无影响

15.用ODS柱分析一有机弱酸混合物样品,以某一比例甲醇一水为流动相时,样品容量因子较小,若想使容量因子适当增加,较好的办法是()。

A 增加流动相中甲醇的比例

B 增加流动相中的水的比例

C 流动相中加人少量HAc

D 流动相中加人少量的氨水

16.如果样品比较复杂,相邻两峰间距离太近或操作条件不易控制稳定,要准确测量保留值有一定困难时,可选择以下方法()定性。

A 利用相对保留值定性

B 加人已知物增加峰高的办法定性

C 利用文献保留值数据定性

D 与化学方法配合进行定性

17.液相色谱中通用型检测器是()。

A 紫外吸收检测器

B 示差折光检测器

C 热导池检测器

D 荧光检测器

18.离子色谱的主要特点是()。

A 高压、高效、高速、高分辨率、高灵敏度

B 采用柱后抑制技术和电导检测,特别适合离子分析

C 采用了阴离子专用检测器,对阴离子分析有高灵敏度

D 采用紫外检测器合柱压衍生装置,对离子分析有高效

19.高压、高效、高速是现代液相色谱的特点,采用高压主要是由于()。

A 可加快流速,缩短分析时间

B 高压可使分离效率显著提高

C 采用了细粒度固定相所致

D 采用了填充毛细管柱

20.液相色谱的H一u曲线()。

A 与气相色谱的一样,存在着H min

B H随流动相的流速增加而下降

C H随流动相的流速增加而上升

D H受u影响很小

21与气相色谱相比,在液相色谱中()。

A 分子扩散项很小,可忽略不计,速率方程式由两项构成

B 涡流扩散项很小,可忽略不计,速率方程式由两项构成

C 传质阻力项很小,可忽略不计,速率方程式由两项构成

D 速率方程式同样由三项构成,两者相同

22.在液相色谱中,下列检测器可在获得色谱流出曲线的基础上,同时获得被分离组分的三维彩色图形的是()。

A 光电二极管阵列检测器

B 示差折光检测器

C 荧光检测器

D 电化学检测器

23.不同类型的有机物,在极性吸附剂上的保留顺序是()。

A 饱和烃、烯烃、芳烃、醚

B 醚、烯烃、芳烃、饱和烃

C 烯烃、醚、饱和烃、芳烃

D 醚、芳烃、烯烃、饱和烃

24.氧化铝固定相色谱柱不适合选哪种物质作流动相()。

A 甲醇

B 正己烷

C 煤油

D 环烷酸

25.液相色谱中不影响色谱峰扩展的因素是()。

A 涡流扩散项

B 分子扩散项

C 传质扩散项

D 柱压效应

26.在液相色谱中,常用作固定相又可用作键合相基体的物质是()。

A 分子筛

B 硅胶

C 氧化铝

D 活性炭

27.样品中各组分的出柱顺序与流动相的性质无关的色谱是()。

A 离子交换色谱

B 环糊精色谱

C 亲和色谱

D 凝胶色谱

28.在液相色谱中,固体吸附剂适用于分离()。

A 异构体

B 沸点相近,官能团相同的颗粒

C 沸点相差大的试样

D 极性变换范围

29.为测定邻氨基苯酸中微量杂质苯胺,选择下面哪种条件()。

A 硅胶固定相,异丙醚一己烷流动相

B 硅胶固定相,水一甲醇流动相;

C ODS键合相,水一甲醇流动相

D ODS键合相,异丙醚一己烷流动相。

30.在以硅胶为固定相的吸附柱色谱中,错误的说法是()。

A 组分的极性越强,被固定相吸附的作用越强

B 物质的相对分子质量越大,越有利于吸附

C 流动相的极性越强,组分越容易被固定相所吸附

D 吸附剂的活度系数越小,对组分的吸附力越大

31.键合相的键合基团的碳链长度增长后()。

A 极性减小

B 极性增大

C 载样量增大

D 载样量减小

32.在反相色谱法中,若以甲醇一水为流动相,增加甲醇的比例时,组分的容量因子k与保留时间t R的变化为()。

A k与t R增大

B k与t R减小

C k与t R不变

D k增大,t R减小

33水在下述色谱中,洗脱能力最弱(作为底剂)的是()。

A 正相色谱法

B 反相色谱法

C 吸附色谱法

D 空间排斥色谱法

34.在下列方法中,组分的纵向扩散可忽略不计的是()。

A 毛细管气相色谱法

B 高效液相色谱法

C 气相色谱法

D 超临界色谱法

三、填空题

1.高效液相色谱仪一般可分为梯度淋洗系统、高压输液泵、流量控制系统、进样系统和分离柱及检测器

等部分。

2.常用的高效液相色谱检测器主要是紫外、示差折光、荧光、电导

和电化学检测器等。

3.高效液相色谱中的梯度洗脱技术类似于气相色谱中的程序升温,不过前者连续改变的是流动相的组成与极性,而不是温度。

4.高效液相色谱柱按内径大小大致可分为三种类型:内径小于 2 mm的称为细管或微管径柱;内径在 2-5 mm范围内的是常规高效液相色谱柱;内径大于 5 mm的一般成为半制备柱或制备柱。

5.高效液相色谱固定相的性质和结构的差异,使分离机理不同而构成各种色谱类型,主要有液-固吸附色谱、液-液分配色谱、排阻色谱、亲和色谱和离子交换色谱等。

6.在液-液分配色谱中,对于亲水固定液采用流动相,即流动相的极性 _______________固定相的极性称为正相分配色谱。

7.正相分配色谱适用于分离化合物、极性的先流出、极性

的后流出。

8.流动相常用的脱气方法有、、和。

9.高压输液泵是高效液相色谱仪的关键部件之一,按其工作原理分为和两大类。

10.离子对色谱分配容量(k)与萃取平衡常数(K RP)关系:正相离子对色谱;反相离子对色谱。

11.离子对色谱法是把加人流动相中,被分析样品离子与生成中性离子对,从而增加了样品离子在非极性固定相中的,使增加,从而改善分离效果。

12.无抑制离子色谱法的固定相采用离子交换树脂,流动相是溶液,采用检测器。

13.在液相色谱中,溶质分子与极性吸附中心的相互作用,会随溶质分子上官能团极性的__________或官能团数目的而增加,这会使溶质在固定相上的保留值______。

14.色谱操作时,如果超载,即进样量超过柱容量,则柱效迅速_______,峰变________。

15.、、是现代液相色谱的显著特点,其固定相多采

用。

16.高效液相色谱的发展趋势是减小和以提高柱效。

17.在液相色谱中,为改善分离度并调整出峰时间,可通过改变流动相和______的方法达到。18.在液相色谱中,速率理论方程中的项很小,可忽略不计,van Deemter方程式可写

成。

19.通过化学反应,将键合到表面,此固定相称为化学键合固定相。

20.与液一液分配色谱相比,键合相色谱的主要优点是化学键合固定相稳定,在使用过程中;适用于;适合于k范围宽的样品分析。

21.液相色谱流动相应使用黏度溶剂,可减小溶质的,有利于提高柱效。

22.在液相色谱中,色谱特别适合于分离异构体,洗脱方式适用于分离极性变化范围宽的试样。

23.以ODS 键合固定相,甲醇一 为流动相时,该色谱条件为 色谱。

24.用凝胶为固定相,利用凝胶的 与被分离组分分子 间的相对大小关系,而分离、分析的色谱法,称为空间排阻(凝胶)色谱法。凝胶色谱的选择性只能通过选择合适的 来实现。

25.在正相色谱中,极性的 组分先出峰,极性的 组分后出峰。

四、正误判断

1.液一液色谱流动相与被分离物质相互作用,流动相极性的微小变化,都会使组分的保留值出现较大的改变。 ( ) 2.利用离子交换剂作固定相的色谱法称为离子交换色谱法。 ( ) 3.紫外吸收检测器是离子交换色谱法通用型检测器。 ( ) 4.检测器性能好坏将对组分分离产生直接影响。 ( ) 5.色谱归一化法只能适用于检测器对所有组分均有响应的情况。 ( ) 6.高效液相色谱适用于大分子,热不稳定及生物试样的分析。 ( ) 7.高效液相色谱中通常采用调节分离温度和流动相流速来改善分离效果。 ( ) 8.离子交换键合固定相具有机械性能稳定,可使用小粒度固定相和高柱压来实现快速分离。 ( ) 9.离子色谱中,在分析柱和检测器之间增加了一个“抑制柱”,以增加洗脱液本底电导。 ( ) 10.在液相色谱中为避免固定相的流失,流动相与固定相的极性差别越大越好。 ( ) 11.正相分配色谱的流动相极性大于固定相极性。 ( ) 12.反相分配色谱适于非极性化合物的分离。 ( ) 13.高效液相色谱法采用梯度洗脱,是为了改变被测组分的保留值,提高分离度。( ) 14.液相色谱柱一般采用不锈钢柱、玻璃填充柱。 ( )

15.液相色谱固定相通常为粒度5~ 10 m 。 ( )

16.示差折光检测器是属于通用型检测器,适于梯度淋洗色谱。 ( )

17.离子交换色谱主要选用有机物作流动相。 ( )

18.体积排阻色谱所用的溶剂应与凝胶相似,主要是防止溶剂吸附。 ( )

19.在液一液色谱中,为改善分离效果,可采用梯度洗脱。 ( )

20.化学键合固定相具有良好的热稳定性,不易吸水,不易流失,可用梯度洗脱。( )

21.液相色谱的流动相又称为淋洗液,改变淋洗液的组成、极性可显著改变组分分离效果。( )

22.液相色谱指的是流动相是液体,固定相也是液体的色谱。 ( )

23.高效液相色谱柱柱效高,凡是能用液相色谱分析的样品不用气相色谱法分析。( )

24.在液相色谱中,流动相的流速变化对柱效影响不大。 ( )

25.液相色谱的H 一u 曲线与气相色谱的H 一u 一样,流速都存在一个最低点。 ( )

26.液相色谱的中引起色谱扩展的主要原因是分子扩散项。 ( )

27.正相键合色谱的固定相为非(弱)极性固定相,反相色谱的固定相为极性固定相。

( )

28.某人用凝胶色谱分离易高聚物样品,分离情况很差,他改变流动相的组成后,分离情况大为改进,这种说法对吗? ( )

29.在离子交换色谱中使用的固定相也属于一种键合固定相。 ( )

30.离子对色谱也可分为正相离子和反相离子对色谱,反相离子对色谱,通常采用极性固定相。 高效液项色谱法习题解答

一、思考题

1.从分离原理、仪器构造及应用范围上简要比较气相色谱及液相色谱的异同点。

答:二者都是根据样品组分与流动相和固定相相互作用力的差别进行分离的。

从仪器构造上看,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。同时液相色谱所采用的固定相种类要比气相色谱丰富的多,分离方式也比较多样。气相色谱的检测器主要采用热导检测器、氢焰检测器和火焰光度检测器等。而液相色谱则多使用紫外检测器、荧光检测器及电化学检测器等。但是二者均可与MS 等联用。

二者均具分离能力高、灵敏度高、分析速度快,操作方便等优点,但沸点太高的物质或热稳定性差的物质难以用气相色谱进行分析。而只要试样能够制成溶液,既可用于HPLC 分析,而不受沸点高、热稳定性差、相对分子量大的限制。

2.液相色谱中影响色谱峰展宽的因素有哪些? 与气相色谱相比较, 有哪些主要不同之处?

答:液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素为涡流扩散、流动的流动相传质、滞留的流动相传质以及柱外效应。

在气相色谱中径向扩散往往比较显著,而液相色谱中径向扩散的影响较弱,往往可以忽略。另外,在液相色谱中还存在比较显著的滞留流动相传质及柱外效应。

3.在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么?

答:液相色谱中提高柱效的途径主要有:

(1)提高柱内填料装填的均匀性;

(2)改进固定相:

(3)粒度; 选择薄壳形担体; 选用低粘度的流动相;

(4)适当提高柱温

其中,减小粒度是最有效的途径。.

4.液相色谱有几种类型?

答:液相色谱有以下几种类型:液-液分配色谱;液-固吸附色谱;化学键合色谱;离子交换色谱;离子对色谱;空间排阻色谱等。

5.液-液分配色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?

答:液-液分配色谱的保留机理是通过组分在固定相和流动相间的多次分配进行分离的。可以分离各种无机、有机化合物。

6.液-固分配色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?

答:液-固吸附色谱是通过组分在两相间的多次吸附与解吸平衡实现分离的。最适宜分离的物质为中等相对分子质量的油溶性试样,凡是能够用薄层色谱分离的物质均可用此法分离。

7.化学键合色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?

答:化学键合色谱中由于键合基团不能全部覆盖具有吸附能力的载体,所以同时遵循吸附和分配的机理,最适宜分离的物质为与液-液色谱相同。

8.离子交换色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?

答:离子交换色谱和离子色谱是通过组分与固定相间亲合力差别而实现分离的。各种离子及在溶液中能够离解的物质均可实现分离,包括无机化合物、有机物及生物分子,如氨基酸、核酸及蛋白质等。

9.离子对色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?

答:在离子对色谱色谱中,样品组分进入色谱柱后,组分的离子与对离子相互作用生成中性化合物,从而被固定相分配或吸附进而实现分离的。各种有机酸碱特别是核酸、核苷、生物碱等的分离是离子对色谱的特点。

10.空间排阻色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么?

答:空间排阻色谱是利用凝胶固定相的孔径与被分离组分分子间的相对大小关系,而分离、分析的方法。最适宜分离的物质是:

另外,尚有手性色谱、胶束色谱、环糊精色谱及亲合色谱等机理。

11.在液-液分配色谱中,为什么可分为正相色谱及反相色谱?

答:采用正相及反相色谱是为了降低固定液在流动相中的溶解度从而避免固定液的流失。

12.何谓化学键合固定相?它有什么突出的优点?

答:利用化学反应将固定液的官能团键合在载体表面形成的固定相称为化学键合固定相。

优点:固定相表面没有液坑,比一般液体固定相传质快的多;无固定相流失,增加了色谱柱的稳定性及寿命;可以键合不同的官能团,能灵活地改变选择性,可应用与多种色谱类型及样品的分析;有利于梯度洗提,也有利于配用灵敏的检测器和馏分的收集。

13.何谓化学抑制型离子色谱及非抑制型离子色谱?试述它们的基本原理

答:在离子色谱中检测器为电导检测器,以电解质溶液作为流动相,为了消除强电解质背景对电导检测器

的干扰,通常除了分析柱外,还增加一根抑制柱,这种双柱型离子色谱法称为化学抑制型离子色谱法。

例如,为了分离阴离子,常使用NaOH 溶液为流动相,钠离子的干扰非常严重,这时可在分析柱后加一

根抑制柱,其中装填高容量H +型阳离子交换树脂,通过离子交换,使NaOH 转化为电导值很小的H 2O ,从而

消除了背景电导的影响。

但是如果选用低电导的流动相(如1×10-4~ 5 ×10-4M 的苯甲酸盐或邻苯二甲酸盐),则由于背景电导较

低,不干扰样品的检测,这时候不必加抑制柱,只使用分析柱,称为非抑制型离子色谱法。

14.何谓梯度洗提?它与气相色谱中的程序升温有何异同之处?

答:在一个分析周期内,按一定程序不断改变流动相的组成或浓度配比,称为梯度洗提,是改进液相色谱分离的重要手段。

+

++-+++-+++-→+-+-→+-X H Na R X Na H R O

H Na R OH Na H R 2

梯度洗提与气相色谱中的程序升温类似,但是前者连续改变的是流动相的极性、pH 或离子强度,而后者改变的温度。

程序升温也是改进气相色谱分离的重要手段。

15.高效液相色谱进样技术与气相色谱进样技术有和不同之处?

答:在液相色谱中为了承受高压,常常采用停流进样与高压定量进样阀进样的方式.

16.以液相色谱进行制备有什么优点?

答:以液相色谱进行制备时,分离条件温和,分离检测中不会导致试样被破坏,切易于回收原物.

17.在毛细管中实现电泳分离有什么优点?

答:毛细管由于散热效率很高,可以减少因焦耳热效应造成的区带展宽,因而可以采用较高的电压,克服了传统电泳技术的局限,极大地提高分离效率,而且分离时间缩短,试样分析范围宽,检测限低。

对于大分子的分离往往比色谱方法具有更高的柱效。

18.试述CZE 的基本原理

答:毛细管区带电泳(CZE )是在指外加电场的作用下,溶质在毛细管内的背景电解质溶液中以一定速度迁移而形成一个一个独立的溶质带的电泳模式,其分离基础是淌度的差别。因为中性物质的淌度差为零,所以不能分离中性物质。

带电粒子的迁移速度为电泳速度与电渗流的矢量和。在缓冲溶液中带正电的粒子由于迁移方向与电渗流相同,流动速度最快,最先流出,负电荷粒子的运动方向与电渗流相反,最后流出,中性粒子的电泳速度与电渗流相同,因而迁移速度介于二者之间。这样各种粒子因差速迁移而达到区带分离,这就是CZE 的分离原理。

19.试述CGE 的基本原理

答:毛细管凝胶电泳(CGE )是毛细管内填充凝胶或其他筛分介质,如交联或非交联的聚丙烯酰胺。荷质比相等,但分子的大小不同的分子,在电场力的推动下在凝胶聚合物构成的网状介质中电泳,其运动受到网状结构的阻碍。大小不同的分子经过网状结构时受到的阻力不同,大分子受到的阻力大,在毛细管中迁移的速度慢;小分子受到的阻力小,在毛细管中迁移的速度快,从而使它们得以分离。这就是CGE 的分离原理。

20.试述MECC 的基本原理

答:胶束电动色谱(MECC )是以胶束为假固定相的一种电动色谱,是电泳技术与色谱技术的结合。多数MECC 在毛细管中完成,故又称为胶束电动毛细管色谱。MECC 是在电泳缓冲液中加入表面活性剂,当溶液中表面活性剂浓度超过临界胶束浓度时,表面活性剂分子之间的疏水基因聚集在一起形成胶束(假固定相),溶质不仅可以由于淌度差异而分离,同时又可基于在水相和胶束相之间的分配系数不同而得到分离,这样一般毛细管电泳中不能分离的中性化合物。在MECC 中可以分离。

二、选择题

1 B

2 C

3 D

4 A 、B 、D

5 A 、B 、D

6 A

7 A

8 C

9 D 10 A 11 B 12 D 13 A 14 A 15 B 16

B 17 B 18 B 19

C 20 B 21 A 22 A 23 A 24

D 25 B 26 B 27 D 28 A 29 A 30

D 31 A 32 B 33 B 34 B

三、填空题

1.梯度淋洗系统;高压输液泵;流量控制系统;进样系统;分离柱及检测器

2.紫外;示差折光;荧光;电导;电化学

3.梯度洗脱;组成与极性

4.2;2-5;5

5.液一固吸附色谱;液一液分配色谱;离子交换色谱;排阻色谱;亲和色谱

6.疏水性;小于

7.极性;小;大

8.加热脱气法;抽吸脱气法;吹氦脱气法;超声波振荡脱气法

9.恒流泵;恒压泵

10.

m s aq BP B m s aq BP V V P K k V V P K k ?=?=

--][][1;

11.离子对试剂;离子对试剂;溶解度;分配系数

12.极低交换容量;弱酸(弱碱);电导

13.增加;增加;增大

14.下降;宽

15.高压;高速;高效;化学键合固定相

16.填料粒度;柱径

17.组成;极性

18.分子扩散;H = A + C ·u

19.固定液;载体

20.不流失;梯度淋洗

21.低;传质阻力

22.吸附;梯度

23.水;反相键合

24.孔径;尺寸;固定相

25.小;大

四、正误判断

√、√、?、?、√、√、?、√、?、√、?、√、√、?、√、?、?、√、?、√、√、?、?、?、?、?、?、?、√、?()