第十一章 气相色谱法
第十一章气相色谱法
单选题
1. 色谱法作为分析方法的最大特点是：( )
（A）进行定性分析；（B）进行定量分析；（C）分离混合物；（D）分离混合物并分析之。
2. 在气相色谱法中，调整保留值实际上反映了哪些部分的分子间的相互作用?( )
（A）组份与载气；（B）组份与固定相；（C）组份与组份；（D）组份与载气和固定相。
3. 在气相色谱法中，为了测定酒中水的含量，应选用下述哪种检测器？( )
（A）热导池；（B）电子捕获；（C）火焰光度；（D）氢火焰离子化。
4. 在气相色谱法中，为了测定啤酒中微量硫化物的含量，最合适的检测器为：( )
（A）热导池；（B）电子捕获；（C）火焰光度；（D）氢火焰离子化。
5. 用气相色谱法分离和分析苯和二甲苯的异构体，最合适的检测器为：( )
（A）热导池；（B）电子捕获；（C）火焰光度；（D）氢火焰离子化。
6. 在气相色谱法中，为了测定农作物中含氯农药的残留量，应选用下述哪种检测器？( )
（A）热导池；（B）电子捕获；（C）火焰光度；（D）氢火焰离子化。
7. 衡量色谱柱柱效能的指标是：( )
（A）相对保留值；（B）分离度；（C）塔板数；（D）分配系数。
8. 衡量色谱柱选择性的指标是：( )
（A）相对保留值；（B）分离度；（C）塔板数；（D）分配系数。
9 在其它色谱条件相同时，若将色谱柱长增加三倍，则对两个十分接近峰的分离度将：( )
（A）增加1倍；（B）增加2倍；（D）增加3倍；（D）增加1.7倍。
10 用3米长的柱子分离A、B、C三个组份，A是不被保留组份，它们的保留时间分别为1.0、16.4、17.0min，C组份的峰底宽度为1min，则该柱的分离度为：( )
（A）0.68；（B）0.60；（C）0.79；（D）0.56。
11 在使用热导池检测器时，为了提高检测器的灵敏度，常使用的载气为：( )
（A）氮气；（B）氢气；（C）氧气；（D）氦气。
12 在气相色谱中，实验室之间能通用的定性参数是：( )
（A）保留时间；（B）调整保留时间；（C）相对保留值；（D）调整保留体积。
13.某分配色谱上，a、b、c、d和e五个组分的分配系数分别为480、360、490、496和473 ，它们在色谱柱上的流出的先后顺序是( )
A：b、e、a、c、d B：a、b、c、d、e
C：e、d、c、b、a D：d、c、a、e、d
14.当载气线速越小, 范式方程中, 分子扩散项B越大, 所以应选下列气体中哪一种作载气最有利？
A.H2；
B. He；C．Ar；D．N2。
15. 对一定长度的填充柱，为提高柱效，下列哪种说法是对的？( )
A. 采用粒度大的填充物
B. 忽略传质阻力，使用分子量较大的载气作流动相
C. 降低线速
D. 增加线速
16.下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是
A．柱温；B．载气的种类；C．柱压； D．固定液膜厚度。
17.如果试样中各组分无法全部出峰或只要定量测定试样中某几个组分, 那么应采用下列定量分析方法中哪一种为宜？
A．归一化法；B．外标法；C．内标法； D．标准工作曲线法。
多选题
18 气相色谱可以分析的物质是：
（A）热不稳定物质；（B）无机气体；（C）有机气体；（D）易挥发液体。
19 衡量色谱柱效能的指标是：(
（A）容量因子；（B）分配系数；（C）塔板数；（D）塔板高度。
20 对气相色谱柱效有影响的因素是：
（A）担体粒度；（B）载气种类及其流速；（C）柱温；（D）固定相填充均匀度。
填空
1.对同一组分，检测器的响应值与成正比，这是色谱定量的依据。
2.气相色谱法使用的载气一般有、等。
3.气液色谱中柱温的上限取决于。
4.. 液相色谱法中使用的梯度洗提操作是指在分离过程中按一定的程序连续改变载液中溶剂的_______________________；而气相色谱法中使用的程序升温操作是指柱温按________________________________. 这些操作的目的都是为了提高分离效果。
17 气相色谱法
第十七章气相色谱法 思考题和习题 1．名词解释：噪音检测限死体积分离度程序升温保留温度分流进样分流比线性分流相对重量校正因子麦氏常数 2．简述范氏方程在气相色谱中的表达式以及在分离条件选择中的应用。 3．气相色谱仪主要包括哪几部分？简述各部分的作用。 4．说明氢焰、热导以及电子捕获检测器各属于哪种类型的检测器，它们的优缺点以及应用范围。 5．在气相色谱分析中，应如何选择载气流速与柱温？ 6．气相色谱定量分析的依据是什么？为什么要引入定量校正因子？常用的定量方法有哪几种？各在何种情况下应用？ 7．毛细管柱气相色谱有什么特点？毛细管柱为什么比填充柱有更高的柱效？ 8．用气相色谱法分离某二元混合物时，当分别改变下列操作条件之一时，推测一下对t R、H、R的影响（忽略检测器、气化室、连接管道等柱外死体积）。（a）流速加倍，（b）柱长加倍，（c）固定液液膜厚度加倍，（d）色谱柱柱温增加。 9．在某色谱分析中得到如下数据：保留时间t R=5.0min，死时间t0=1.0min，固定液体积V s=2.0ml，载气流速F=50ml/min。计算：（1）容量因子；（2）分配系数；（3）死体积；（4）保留体积。 （4.0，100，50ml，250ml）10．用一色谱柱分离A、B两组分，此柱的理论塔板数为4200，测得A、B 的保留时间分别为15.05min及14.82min。（1）求分离度；（2）若分离度为1.0时，理论塔板数为多少？ （0.25，67200）11．用气相色谱法测定正丙醇中的微量水分，精密称取正丙醇50.00g及无水甲醇（内标物）0.4000g，混合均匀，进样5μl，在401有机担体柱上进行测量，测得水：h=5.00cm，W1/2=0.15cm，甲醇h=4.00cm，W1/2=0.10cm，求正丙醇中微
色谱分析-第七章 程序升温气相色谱法
第七章程序升温气相色谱法 第一节方法概述 对于沸点范围宽的多组分混合物可以采用程序升温方法。即在一个分析周期内，柱温随时间不断升高，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在柱口附近；随着柱温的不断升高，组分由低沸点到高沸点依次得到分离。 一、方法特点 恒温时最佳柱温的选择：组分沸点范围不宽时用恒温分析。填充柱选择组分的平均沸点左右；毛细管柱选择比组分的平均沸点低30℃左右。如果样品是宽沸程、多组分混合物（例如香料、酒类等），常采用程序升温毛细管柱气相色谱法。 图7-1是恒温分析（IGC）和程序升温（PTGC）的色谱图比较，（a）（b）是恒温分析，（a）柱温较低，恒温45℃时低沸点的组分得到分离，高沸点组分的峰出不来。（b）柱温较高，恒温120℃时，低沸点的组分分离不好。（C）采用了程序升温方法（30-180）℃，所有组分得到很好分离。 图7-1恒温分析和程序升温比较 二、升温方式 升温方式有单阶程序升温（恒温--线性--恒温）和多阶程序升温。如图7-2所示，单阶程序升温在低温时分离低沸点的组分，再升温，高温时分离高沸点的组分。
图7-2单阶程序升温和多阶程序升温三、程序升温与恒温气相色谱法的比较： 表7-1和图7-3、图7-4是恒温分析和程序升温的比较。
图7-3正构烷烃的恒温分析和程序升温的比较 图7-4 醇类的恒温分析和程序升温的比较 第二节 基本原理
一、保留温度 在程序升温中，组分极大点浓度流出色谱柱时的柱温叫保留温度，其重要性相当于恒温中的t R,V R。对每一个组分在一定的固定液体系中，T R是一个特征数据，即定性数据，不受加热速度、载气流速、柱长和起始温度影响。 1．保留温度及其它保留值 线性升温时保留温度T R： T R= T0+ rt R （7-1） 式中，T0为起始柱温；t为升温时间；r为升温速率。 程序升温中某组分的保留时间和保留体积： t R = ( T R–T0 ) / r （7-2） V P = t R F （7-3） 程序升温中某组分的保留温度，相当于恒温色谱中保留值的对数，因此，在恒温色谱中保留值的对数遵守的规律，在程序升温中也成立。 2．保留温度与碳数关系 T R = aN + b （7-4） （7-4）式中，N是碳数 3．保留温度与沸点关系 T R= cT b+ dT b （7-5） （7-5）式中，N是沸点 例7-1：在程序升温色谱分析中，已知组分A的保留温度为155.20C，正十二烷为1410C，正十六烷为1620C，问组分A是否正构烷烃？保留指数是多少？ 解：T R = an + b 141 = 12 a + b 162 = 16 a + b a = 5.25 b = 78 155.2 = 5.25n + 78 n = 14.7 所以，不是正构烷烃。 I A = 100n = 100×14.7 = 1470 二、初期冻结 在程序升温色谱分析中，当一多组分宽沸程混合物进样后，由于起始温度很低，因此，对少数低沸点组分，为最佳柱温，能得到良好的分离。对于大多数组分，这个起始温度是太低了，因为k值很大，蒸气压很低，大都溶解在固定液里，所以，这些组分的蒸气带（色谱带）的移动速度非常慢，几乎停在柱入口不动，这种现象是程序升温色谱中所特有的，叫初期冻结。随着柱温的升高，某些组分的蒸气带便开始以可观的速度移动，柱温越接近保留温度，即越接近出口处，色谱带速度增加的越快。 一般来说，从(T R–30o C)到T R色谱带通过柱的后半段，T R-300C时，恰好位于柱子的中央。 T R-300C 时色谱带在1/2 L处；T R-900C时色谱带在1/8 L处。 三、有效柱温
药物分析题第十七到二十一章
第十七章合成抗菌药物的分析 （一）最佳选择题 1．下列能作为测定左氧氟沙星中光学异构体的HPLC流动相添加剂使用的金属离子是（）A. Cu2+ B. Fe3+ C. Co2+ D. Na+ E. Au3+ 2．《中国药典》（2010年版）鉴别诺氟沙星采用的方法是（） A．紫外分光光度法B．气相色谱法C．高效液相色谱法 D．化学反应鉴别法E．红外分光光度法 3．具有丙二酸呈色反应的药物是（） A．诺氟沙垦B．磺胺嘧啶C．磺胺甲嗯唑D．司可巴比妥E．盐酸氯丙嗪 4．《中国药典》（2010年版）氧氟沙星中“有关物质”检查采用的方法是（） A．紫外分光光度法B．薄层色谱法C．高效液相色谱法D．气相色谱法E．毛细管电泳法5．《中国药典》（2010年版）对于盐酸洛美沙星片的含量测定采用的方法是（） A．紫外分光光度法B．非水溶液滴定法C．离子对高效液相色谱法 D．气相色谱法E．荧光分光光度法 6．左氧氟沙星原料药的含量测定，《中国药典》（2010年版）采用的是离子对高效液相色谱法，其中所用的离子对试剂是（） A．高氯酸钠B．乙二胺C．磷酸二氢钠D．庚烷磺酸钠盐E．氢氧化四丁基铵 7．复方磺胺甲嗯唑中所包含的有效成分是（） A．磺胺甲嗯唑和磺胺嘧啶B．磺胺嘧啶和对氨基苯磺酸C．磺胺异嗯唑和磺胺甲嗯唑D．磺胺甲嗯唑和甲氧苄啶E．磺胺和对氨基苯磺酸 8．下列含量测定方法中，磺胺类药物未采用的方法是（） A．沉淀滴定法B．溴酸钾法C．紫外分光光度法D．非水溶液滴定洼E．亚硝酸钠滴定法9．用亚硝酸钠滴定法测定磺胺甲噁唑含量时，ChP2010选用的指示剂或指示终点的方法是（） A．永停法B．外指示剂法C．内指示剂法D．淀粉E．碘化钾-淀粉 10.复方磺胺甲嚼唑注射液中磺胺、对氨基苯磺酸以及甲氧苄啶降解产物的检查．ChP2010采用的方法是（） A．薄层色谱法B．紫外分光光度法C．高效液相色谱法D．比色法E．高效毛细管电泳法（二）配伍选择题 [11—12] A．吸光度B．甲醇与乙醇C．光学异构体D．乙醚、乙醇与丙酮E．防腐剂 11.除去吸光度外，诺氟沙星滴眼液应检查的是（） 12.左氧氟沙星应检查的是（） [13—15] A．重氮化反应B．与生物碱沉淀剂反应C．铜盐反应 D．A与B两项均有E．以上各项均没有 13.利用磺胺类药物结构中的磺酰胺基进行鉴别的反应有（） 14.利用磺胺类药物结构中N1上具有嘧啶类取代基的分解产物，而进行鉴剔的反应有（） 15.利用磺胺类药物结构中N1上的含氮杂环取代基进行鉴别的反应有（） [16—19] A．紫外分光光度法B．双波长分光光度法C．非水酸量法 D．两步滴定法E．高效液相色谱法 16. ChP2010复方磺胺嘧啶片中的甲氧苄啶含量测定采用（） 17. ChP2005复方磺胺甲嚼唑片中的甲氧苄啶含量测定采用（）
第十七章 气相色谱法
1、名词解释 相对极性：Px色谱中的相对极性与化学上的极性不同，它指固定液与被测组分之间相互作用力的强弱。因此，固定液相对极性不仅与固定液本身有关，而且与被测组分有关。 麦氏常数：某组分在被测固定液和角鲨烷柱上的保留指数之差，用于表示固定液与某类化合物相互作用力的大小。色谱手册上列出的麦氏常数有5个数据，分别表示与苯、正丁醇、戊彤-2、硝基苯烷、吡啶的作用力大小。各麦氏常数的总和可作为固定液的相对极性，小于300的为非极性固定液。 检测限：某组分的峰高恰为噪声2倍时，单位时间内由载气引入检测器中该组分的质量或单位体积载气中所含该组分的量。 浓度型检测器：响应值与载气中组分的浓度成正比。 质量型检测器：响应值与单位时间内进入检测器的组分质量成正比。 灵敏度（S）：浓度型检测器时Sc为1ml载气携带一毫克的某组分通过检测器时产生的电压。质量型检测器时Sm为每秒钟有1g的某组分被载气携带通过检测器时产生的电压。 分流比：进入毛细管柱的物质量与被分流的物质量之比，通常为进入色谱柱的流量与分流流量之比。 漂移：基线在单位时间内单方向缓慢变化的幅值。 噪声：由于仪器本身和工作条件等的偶然因素引起的基线起伏。 相对校正因子：被测物质与标准物质的绝对校正因子之比。 程序升温：在一个分析周期中，按照既定程序改变色谱柱温度，以使沸点差距较大的各组分均得到良好分离。 涂壁毛细管柱：这种毛细管柱把固定液涂在毛细管内壁上。 2、TCD热导检测器 FID氢焰离子化检测器 ECD电子捕获检测器 NPD氮磷检测器 TID热离子化检测器 FPD火焰光度检测器 WCOT柱涂壁毛细管柱 PLOT柱多孔层毛细管柱 SCOT柱载体涂层毛细管柱 FSOT柱融融石英毛细管柱 3、见16章第2题 4、简述范式方程中各项的含义，他们的改变将如何影响柱效？ 5、范式方程对选择色谱分离条件有何指导意义？ H = A + B/u + Cu dp和填充物的填充不规则因子有关。 填充柱色谱中，A=2λdp 所以，采用均匀、较细粒径的载体，并且填充均匀可减小涡流扩散项，提高柱效。 空心毛细管柱只有一个流路，无涡流扩散，A=0。 B成正比，与载气的平均线速度u成反比。分子扩散系数B与组分在载气中的扩散系数Dg和弯曲因子γ成正比。B=2γDg 填充柱色谱中，由于填料的存在是扩散有障碍，γ<1，空心毛细管柱因扩散无障碍，
第七章 气相色谱法
第七章 气相色谱法 15. 以Chromosorb P 为载体，邻苯二甲酸二壬酯为固定液，固定液重2.40g ，其密度为 0.97g.mL -1 ，用皂膜流量计测得载气流量为38.4mL ·min -1，柱入口压力为 162kPa ，大气压力 101kPa ，柱温为50.0℃，室温为22.0℃，记录纸走速为2.50cm ·min -1。从色谱图上测得苯与空气峰的间隔为52.00cm ，试计算： (1) 调整保留体积； (2) 净保留体积； (3) 比保留体积； (4) 分配系数。 解： （1）由题意知： t R ’=52/2.5=20.8min V R ’=t R ’×F c =20.8×38.4=799mL (2)00 162162kPa,101kPa, 1.60101 i i P P P P === = 查P149表7.6，知j=0.756 54 05 50+273 1.01100.298310( )( )38.40.756( )( ) 22+273 1.011030.85mL /min c w c r T P P F Fj T P - -?-?==????= ' 20.830.85642c N R V t F mL - ==?= （3）-1273642273226.g 2.4050273N g s c V V mL W T = =?=+ （4）6420.972592.4 N N s s V V K V W ρ?= == = 16. 在一色谱柱上A 、B 两组分的比保留体积分别为14.2和12.9mL .g -1，且能达到基线分离,柱温为100℃，柱死体积9.80mL ，固定液重1.40g ，试求该柱的理论塔板数。 解： 由题意知：()14.2 1.1() 12.9 g g V A V B α= = = ()()14.2 1.4373() 2.7722732739.8 g s c s N m m m V A W T V V A k A K V V V ??== = = =? 因A,B 两组分能达到基线分离，即Rs=1.5
第十七章 气相色谱法 - 章节小结
1. 基本概念 固定液相对极性，麦氏常数，程序升温，噪声，漂移，分流比，检测器灵敏度，检测限等。 2．基本理论 （1）差速迁移：在色谱分析中，分配系数不同是组分分离的前提条件。气相色谱法中，载气种类少，可选余地小，要改变组分之间分配系数的或大小或比例，主要通过选择合适的固定液。 （2）GC中的速率理论：速率理论是从色谱动力学的角度阐述影响柱效的因素，以Van Deemter方程式表示，在填充柱中，速率方程为： H=A+B/u+Cu =2λdp+ 2gDg/u+ 在开管柱中，A＝0，此时速率方程为： H=B/u+Cgu+Clu =u + 最小板高对应的载气线速度称为最佳线速度，为了减少分析时间，常用的最佳实用线速度大于最佳线速度。在学习速率理论时，应熟悉速率方程式中各项和各符号的含义，即这些因素是如何影响柱效的，从而理解分离条件的选择。 （3）色谱柱分填充柱及毛细管柱两类，填充柱又分气-固色谱柱及气-液色谱柱。固定液按极性分类可分成非极性、中等极性、极性以及氢键型固定液。固定液的选择按相似性原则。常用硅藻土载体分为红色载体和白色载体，红色载体常用于涂渍非极性固定液，白色载体常用于涂渍极性固定液。硅藻土载体常需进行钝化，其目的是为了减小载体表面的活性。载体钝化的方法有酸洗（AW）、碱洗（BW）和硅烷化，这些钝化方法分别除去碱性氧化物（主要是氧化铁）、酸性氧化物（氧化铝）和覆盖硅羟基。 毛细管柱可分为涂壁毛细管柱（WCOT）、载体涂层毛细管柱（SCOT）、多孔层毛细管柱（PLOT）和填充毛细管柱。 检测器分浓度型及质量型两类。氢焰检测器是质量型检测器，具有灵敏度高，检测限小，死体积小等优点。热导检测器是浓度型检测器，组分与载气的热导率有差别即能检测。电子捕获检测器也是一种浓度型检测器，检测含有强电负性基团的物质，具有高选择性和高灵敏度。 为保护检测器和色谱柱，开气相色谱仪时，必须先开载气，后开电源，加热。关机时，先关电源，最后关载气。 （4）柱温的选择原则为：在使最难分离的组分有尽可能好的分离度的前提下，要尽可能采用较低的柱温，但以保留时间适宜及不拖尾为度。对宽沸程样品，采用程序升温方式。 （5）定性与定量：定性方法有已知物对照法，相对保留值，保留指数，利用化学方法配合，两谱联用定性。定量方法常用归一化法和内标法，在没有校正因子情况下，使用内标对比法较好。 3．基本计算 固定液的相对极性 分离方程式 R= 相对重量校正因子=
气相色谱法第八章
气相色谱法8 ●8.1气相色谱法简介 ●8.2气相色谱仪 ●8.3气相色谱的实验技术 ●8.4毛细管气相色谱 ●8.5顶空气相色谱 ●8.6裂解气相色谱 ●8.7气相色谱法应用 8.1气相色谱法简介 1.定义：以气体作为流动相的色谱法。 2.原理及适用范围：利用物质的沸点、极性及吸附性的差异来实现混合物的分离，广泛应用于气体和易挥发物质的分析。 3.特点 ●高选择性 ●高分离效能 ●高灵敏度 4.发展 ●1941年Martin和Synge 发明液-液（分配）色谱法，阐述了气-固吸附色谱原理，提 出气-液色谱法设想； (1952 年诺贝尔化学奖) ●色谱学成为分析化学的重要分支学科，是以气相色谱的产生、发展为标志。 ●1952年Martin成功研究出气-液色谱法，解决了脂肪酸、脂肪胺的分析，并对其理论 和实践作出论述；（起点） ●1954年，Ray把热导池检测器用于气相色谱仪，并对仪器作了重大改进，扩大应用范 围； ●1956年，荷兰学者Van Deemter 提出气相色谱速率理论，奠定了理论基础； ●1957年美国工程师Golay发明效能极高的毛细管色谱柱； ●1958年澳大利亚学者Mcwilliam发明氢焰离子化检测器，使分离效能和检测器的灵敏 度大大提高。 5.气相色谱法分类 ●分类方式很多 气相色谱:（1）按固定相的状态分--气固色谱和气液色谱 （2）按使用的色谱柱分--填充柱气相色谱和毛细管柱气相色谱 如按进样方式不同分类：顶空气相色谱和裂解气相色谱等，其体系及仪器构成类似。
8.2 气相色谱仪 8.2.1结构框图 放空 8.2.2载气系统 1.作用：提供流量稳定的、持续的、纯净的载气。 2.组成： （1）载气：常用有氮气、氢气、氦气载气钢瓶： （2）净化器：除载气中水和有机杂质等（依次通过活性炭、分子筛、氧化铝、硅胶等) （3）载气流速、压力控制：控制载气流速恒定。（包括压力表、流量计、稳压阀等） 3.流量计： （1）转子流量计 （2）电子压力流量计 4.钢瓶与减压阀 钢瓶样色对应气体种类：H2绿色，He 暗灰色，O2蓝色，N2黑色、CO2银灰色 8.2.3进样系统 1.要求气密性好 2.气化室：将液体试样瞬间气化的装置 3.进样方式：（1）液体直接进样（2）顶空进样 利用被测样品（气-液和气-固）加热平衡后，取其挥发气体部分进入气相色谱仪分析。 固相微萃取进样 固相微萃取技术是20世纪90年代兴起的一项新颖的样品前处理与富集技术。 8.2.4分离系统 Detector W 载气系统 进样系统 分离系统 检测系统 数据处理及控制系统 温度控制系统
第十七章 习题答案
第十七章习题答案 17.1 改变流动相或固定相的种类. 17.2 需采用液相色谱法(指定离子色谱或反相色谱) 17.3 减小填料粒度 17.4 反相色谱——流动相的极性大于固定相的极性 正相色谱——流动相的极性小于固定相的极性 17.5 梯度淋洗适用于分离一些组分复杂及分配比变化范围宽的复杂试样。 17.6 分子扩散项。 17.7 示差折光检测器——长链饱和烷烃 荧光检测器——水源中的多环芳烃化合物 17.8 空间排阻色谱 17.9 叙述从略。 17.10 梯度洗脱是指将两种或两种以上不同极性但可互溶的溶剂，随着时间的改变而按一定比例混合，以连续改变色谱柱中冲洗液的极性，离子酸度或PH等，从而改变被测组份的相对保留值，提高分离效率，加快分离速度的一种洗脱方式。 液相中梯度洗脱和气相色谱中程序升温作用相同。不同的是在气相色谱中通过改变温度条件，达到高效快速分离目的；而液相色谱是通过改变流动相组成来达到目的。 17.11 下列色谱法中最适宜分离物质： （a）气液色谱——适宜分离气体或易挥发性液体和固体。（或可转化为易挥发性液体和固体。） （b）正相色谱——适宜分离极性化合物。 （c）反相色谱——适宜分离多环芳烃等低极性化合物。 （d）离子交换色谱——适宜分离离子型和可离解化合物。 （e）凝胶色谱——适宜分离大分子化合物，（分子量>2000） 例蛋白质、氨基酸、核酸等生物大分子。 （f）气固色谱——适宜分离永久性气体及烃类化合物。 （g）液固色谱——适宜分离不同极性的化合物，或不同类型的化合物，特别适合分离异构体。 17.12 分离下列物质宜用（几种液相色谱方法） （a）宜用液固色谱或液液分配色谱 （b）宜用反相色谱 （c）宜用离子交换色谱 （d）宜用正相色谱或反相离子对色谱（需控制pH） （e）宜用凝胶色谱 17.13 解：在硅胶柱上，用甲苯为流动相，推断此为正相色谱，故分离物为极性物质，若 改用极性物三氯甲烷（极性大于甲苯流动相），势必减小该溶质的保留时间。 17.14 指出在正相色谱中以下物质顺序：（先→后） （a）正己烷、苯、正己醇。 （b）乙醚、硝基丁烷、乙酸乙酯 在反相色谱中以下物质说明顺序（先→后） （a）正己醇、苯、正己烷
气相色谱法习题解答
第十七章 气相色谱法习题解答（P382～P384） 6．答：不一定，因为组分能否分离除与理论塔板数有关外，主要还与分配系数比α有关，即主要与固定液的选择有关。 15．答： 注：根据H-u 曲线及色谱分离方程式来判断。 16．解：2 2 /154.5??? ? ??=W t n R n L H = 642)13140(54.554.5222/1=?=??? ? ??=W t n R A ，cm H A 16.0642100== 594)17176(54.554.5222/1=?=??? ? ??=W t n R B ，cm H B 17.0594100== 516)20193(54.554.5222 /1=?=??? ? ??=W t n R C ，cm H C 19.0516100== 17．解：①'0 5.0 1.0 4.01.0 R t k t -=== ②0 1.0504.0 4.01002.0 2.0 s m m s V V V k K K k V V ?=?==?=?= ③00 1.0 5.050c V t F mL =?=?= ④ 5.0 5.0250R R c V t F mL =?=?=
18．解：由 5.12/)(1 22112≥-=+-=W t t W W t t R R R R R 则 s t t W R R 205.1320 3505.112=-=-= 由 n L H = ，2)(16W t n R = 则 mm H W t H n L R 53911.0)20 350(16)( 1622=?==?==0.54 m 另解： 由 22 114k k n R +? -?= αα ， 则有 2 2 114/k k H L R +? -?=αα H k k R L ?+?-=2 2 222)1()1( 16αα 而 10.125 32025 350''1212=--=== R R t t k k α，132525350'022=-= =t t k R m mm H k k R L 56.055611.013 131110.110.15.116 )1()1( 16 2 222 2 222==?+?-??=?+?-=∴）（）（αα 故 色谱柱至少0.54米。 19．解：① 由 2 16( )R t n W =，得： 22 2 1615.05160.9289min 4200RA A A t W W n ?==?= 22 2 1614.82160.9147min 4200RB B B t W W n ?==?= 211215.0514.82 0.25()/2(0.92890.9147)/2 R R t t R W W --= ==++ ②H 不变 2211222 0.254200( )()1.0R n R n n =?= 267200n ∴=
第二章 气相色谱分析习题参考答案
第二章 气相色谱分析课后习题参考答案（P 60页） 1、简要说明气相色谱分析的分离原理。 借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，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几部分？各有什么作用？ 气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统。气相色谱仪具有一个让载气连续运行，管路密闭的气路系统；进样系统包括进样装置和气化室。其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中；分离系统完成对混合样品的分离过程；温控系统是精确控制进样口、汽化室和检测器的温度；检测和记录系统是对分离得到的各个组分进行精确测量并记录。 3、当下列参数改变时：(1)柱长缩短，(2)固定相改变，(3)流动相流速增加，(4)相比减少，是否会引起分配系数的改变？为什么？ 分配系数只与组分的性质及固定相与流动相的性质有关。所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变；（2）固定相改变会引起分配系数改变；（3）流动相流速增加不会引起分配系数改变；（4）相比减少不会引起分配系数改变。 4、当下列参数改变时：(1)柱长增加，(2)固定相量增加，(3)流动相流速减小，(4)相比增大，是否会引起分配比的变化？为什么？ βK m m k M S == ；而S M V V =β，分配比除了与组分、两相的性质、柱温、柱压有关外，还与相比有关，而与流动相流速、柱长无关。故(1)不变化；(2)增加；(3)不改变；(4)减小。 5、试以塔板高度H 做指标，讨论气相色谱操作条件的选择。 提示：主要从速率理论（范弟姆特Van Deemter ）来解释，同时考虑流速的影响，选择最佳载气流速（P 13-24）。（1）选择流动相最佳流速。（2）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气（如N 2，Ar)，而当流速较大时，应该选择相对分子质量较小的载气（如H 2，He ）同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。（3）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下，尽可能采用较低的温度，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。（4）固定液用量：担体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。（5）对担体的要求：担体表面积要大，表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小（但不宜过小以免使传质阻力过大）。（6）进样速度要快，进样量要少，一般液体试样0.1~5 μL ，气体试样0.1~10 mL 。（7）气化温度：气化温度要高于柱温30~70 ℃。 6、试述速率方程中A ，B ，C 三项的物理意义。H –u 曲线有何用途？曲线的形状受哪些主要因素的影响？ 参见教材（P 14-16）。A 称为涡流扩散项，B 为分子扩散系数，C 为传质阻力系数。 下面分别讨论各项的意义： （1）涡流扩散项A 。气体碰到填充物颗粒时，不断地改变流动方向，使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动，因而引起色谱峰的扩张。由于A = 2 λ·d p ，表明A 与填充物的平均颗粒直径d p 的大小和填充的不均匀性λ有关，而与载气性质、线速度和组分无关，因此使用适当细粒度和颗粒均
仪器分析作业第三章
专业：生物工程姓名：潘红波学号： 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着，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着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; 减小粒度;选择薄壳形担体; (2).改进固定相 (3).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?它们的保留机理是什么? 在这些类 型的应用中,最适宜分离的物质是什么? 答：:液相色谱有以下几种类型:液-液分配色谱; 液-固吸附色谱;;离子交换色谱; 离子对色谱; 空间排阻色谱等 其中;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。 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。离子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。 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。 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
第八章 高效液相色谱法习题
高效液相色谱法作业题 第一节概述 第二节高效液相色谱仪 第三节定性与定量分析 第一节概述 简答 1.简述高效液相色谱法的特点 2.比较高效液相色谱法与经典液相色谱法和气相色谱法的异同点。 第二节高效液相色谱仪 选择题 1.关于液相色谱流动相的叙述正确的是（） A.靠输液泵压力驱动 B.靠重力驱动 C.靠钢瓶压力驱动 D.以上说法都不对 2.高效液相和经典液相的主要区别是（） A．高温 B．高效 C．柱短 D．上样量 E．流动 3.HPLC与GC比较，可以忽略纵向扩散，主要原因是（） A．柱前压力高 B．流速比GC快 C．流动相粘度大 D．柱温低 E．色谱柱较GC短 4.在高效液相色谱中，通用型的检测器是（） A．紫外检测器 B．荧光检测器 C．示差检测器 D．电导检测器 E．二极管阵列检测器 5.HPLC中色谱柱常采用（） A.直型柱 B.螺旋柱 C.U型柱 D.玻璃螺旋柱 E.以上均可 简答题 1.简述高效液相色谱仪的组成及各部件的作用。 2.举出三种常见的液相色谱检测器。
3.什么是梯度洗脱，它与GC的程序升温有何异同。 第三节定性与定量分析 选择题 1.液相色谱中用于定性的参数为（） A．保留时间 B.基线宽度 C.峰高 D.峰面积 E.分配比 2.液相色谱中最常用的定量方法是（） A．内标法 B.内标对比法 C.外标法 D. 归一化法 计算题 1.一个含药根碱，黄连碱和小檗碱的生物碱样品质，以HPLC法测其合量，测得三个色谱峰面积分别为 2.67 , 3.26 和3.54cm2，现准确称等重量的药根碱，黄连碱和小檗碱对照品与样品同样方法配成溶液后，在相同色谱条件下进样得三个色谱峰面积分别为3.00,2.86和 4.20cm2，计算样品中三组分的相对含量。 2.在ODS柱上分离乙酰水扬酸和水扬酸混合物，结果乙酰水扬酸的保留时间7.42min，水扬酸保留时间8.92min，两峰的峰宽分别0.87和0.91min，问此分离高度是否适于定量分析。 讨论题 1.简述影响高效液相色谱法色谱峰展宽的主要因素和改善方法。 2.反相HPLC的分离条件如何选择。 思考题 如何根据不同的分析样品选择高效液相色谱的固定相和流动相。
第七章-气相色谱法教学内容
第七章-气相色谱法
第七章 气相色谱法 15. 以Chromosorb P 为载体，邻苯二甲酸二壬酯为固定液，固定液重 2.40g ，其密度为 0.97g.mL -1 ，用皂膜流量计测得载气流量为38.4mL ·min -1，柱入口压力为 162kPa ，大气压力 101kPa ，柱温为50.0℃，室温为22.0℃，记录纸走速为2.50cm ·min -1。从色谱图上测得苯与空气峰的间隔为52.00cm ，试计算： (1) 调整保留体积； (2) 净保留体积； (3) 比保留体积； (4) 分配系数。 解： （1）由题意知： t R ’=52/2.5=20.8min V R ’=t R ’×F c =20.8×38.4=799mL (2)00162162kPa,101kPa, 1.60101 i i P P P P ==== 查P149表7.6，知j=0.756 54 05050+273 1.01100.298310()()38.40.756()()22+273 1.011030.85mL /min c w c r T P P F Fj T P - -?-?==????= '20.830.85642c N R V t F mL - ==?= （3）-1273642273226.g 2.4050273N g s c V V mL W T = =?=+g （4）6420.972592.4 N N s s V V K V W ρ?==== 16. 在一色谱柱上A 、B 两组分的比保留体积分别为14.2和12.9mL .g -1，且能达到基线分离,柱温为100℃，柱死体积9.80mL ，固定液重1.40g ，试求该柱的理论塔板数。 解：
第三篇色谱分析法
第三章色谱分析法 实验九气相色谱法测定甲苯和乙苯 一、实验目的 1．了解气相色谱的仪器组成、工作原理以及数据采集、数据分析的基本操作。 2．外标法测定苯中甲苯、乙苯的含量。 二、实验原理 气相色谱方法是利用试样中各组份在气相和固定液相间的分配系数不同将混合物分离、测定的仪器分析方法，特别适用于分析含量少的气体和易挥发的液体。当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同，因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按流出顺序离开色谱柱进入检测器，被检测，在记录器上绘制出各组份的色谱峰——流出曲线。在色谱条件一定时，任何一种物质都有确定的保留参数，如保留时间、保留体积及相对保留值等。因此，在相同的色谱操作条件下，通过比较已知纯样和未知物的保留参数或在固定相上的位置，即可确定未知物为何中种物质。测量峰高或峰面积，采用外标法、内标法或归一化法，可确定待测组分的质量分数。 典型气相色谱仪由以下五大系统组成，详见本实验附录2。 三、仪器与药品 1．仪器设备 1）Agilent 6890N GC 2）进样口: 毛细柱进样口 (S/SL); 。 3）检测器：FID； 4）色谱柱： HP-5毛细柱：30m, 320μmχ0.25μm 5）10ul微量注射器。 6）空气泵
7）25ml容量瓶, 2．气体：高纯H2 (99.999%)；干燥空气；高纯N2 (99.999%)。 3、药品：苯、甲苯、乙苯。 四、实验步骤 1．配制标准溶液：以苯为溶剂，于容量瓶中配制甲苯、乙苯标准溶液，浓度分别为1.0×10-5、5.0×10-6、1.0×10-6和1.0×10-7 mol/L 。 2．检查N2 、H2气源的状态及压力，然后打开所有气源，开启电脑及色谱仪。 3．用微量注射器准确抽取1.0 μL溶液，注射入进样口。注意不要将气泡抽入针筒。在相同的色谱条件下，分别测定苯、甲苯、乙苯、各标准溶液及浓度未知样品。 五、问题讨论 1．如何确定色谱图上各主要峰的归属？ 2．如何选择合适的色谱柱？ 3．哪些条件会影响浓度测定值的准确性？ 附录6 Agilent 6890N GC的操作说明 一、开机 1．检查N2 、H2气源的状态及压力，然后打开气源和空气压缩机。
第三篇气相色谱法
第三章气相色谱法 Gas Chromatography 气相色谱法又可分为气固色谱（GSC）和气液色谱（GLC）： 气固色谱（GSC）前者是用多孔性固体为固定相，分离的对象主要是一些永久性的气体和低沸点的化合物； 气液色谱（GLC）的固定相是用高沸点的有机物涂渍在惰性载体上．由于可供选择的固定液种类多，故选择性较好，应用亦广泛。 填充柱气相色谱与毛细管气相色谱 填充柱（Packed columns） 内径：r：2-6mm L：2-6m 载样品大，可以用于制备， 可以选择的固定相种类多，制作方便，价格低， 但：分离效能低。 空心柱：（Open tubular columns） 内径-0.5mm 长：10-100m 气阻小，分析速度快， 柱长，分离效能高 但：制作困难，价格高，进样量小，要有分流系统。 3-1气相色谱仪 一. GC工作过程 二. 气路系统 三. 进样系统 四. 分离系统 色谱柱主要有两类：填充柱和毛细管柱。 1）填充柱填充柱由不锈钢或玻璃材料制成， 内装固定相，一般内径为2～6 mm，长1～6m。 填充柱的形状有U型和螺旋型二种。 2）毛细管柱：又叫空心柱， 毛细管材料可以是不锈钢，玻璃或石英。 柱长几十米。 其分离效率高（理论塔板数可达106） 分析速度块、样品用量小， 但柱容量低、要求检测器的灵敏度高， 并且制备较难。 五. 控制温度系统 控制温度主要指对色谱柱炉、气化室、检测器三处的温度控制。 色谱柱的温度控制方式有：恒温和程序升温二种。 六.检测和数据处理系统 浓度或质量信号转化成电信号，经过必要的放大传递给记录仪或计算机，最后得到色谱流出曲线及定性和定量信息。 3-2 气相色谱固定相
气相色谱法的优点色谱分析方法的建立气相色谱法
气相色谱法的优点色谱分析方法的建 立气相色谱法 如何来确定是柱子流失还是系统污染带来的基线漂移呢?最简单的方法就是把柱子从色谱仪上取下，堵住检测器的入口，再观察在程序升温时基线的漂移情况第二部分气相色谱法的建立 第一章前言 1，引言 2，那些样品可以作为分析对象 1，引言 气相色谱法是根据气-固、气-液、气-液-固之间的相平衡，借溶质分配系数的不同而进行分离的方法建立相平衡的"界面"最好是无穷大，气相色谱法能满足在这个极大的表面上瞬间建立相平衡的条件 由于一般用惰性气体作载气，故可认为溶质和载气分子之间基本上没有相互作用为减少色谱柱中的纵向扩散，流动相最好用分子量大的载气另外，还存在一个使理论塔板高度(H)最小的最佳线性流速但气相色谱法在选择色谱柱时基本上可以忽略这些研究固定相液体、载体表面、吸附剂以及溶质在液相中或固体表面上的分子间相互作用，才是选择色谱柱的必要事项 2，那些样品可以作为分析对象 分析样品的物性(如沸点、官能团、反应性、溶解的溶剂系统等)与选择气相色谱的分离条件密切相关 保留体积(Vg)与样品沸点(TB)之间的关系： 式中：M1-液相的分子量，γ-溶质的活度系数(同系物溶质的γ基本相同，则保留体积的对数与TB成直线关系)，T-色谱柱温 (1)溶质之间沸点相差20℃时：容易用标准色谱柱分离； (2)溶质之间沸点相差10℃时：若选择与溶质有相似极性的固定液，很容易分离； (3)溶质之间沸点相差5℃时：用较长的色谱柱或用结构与溶质很类似的固定液；
(4)溶质之间沸点相差0~2℃时：当两者的沸点相近时，若每种溶质的官能团不同，选用与其中一种溶质的极性相近的固定液就容易进行分离但对具有相同官能团的同系物要选择可以利用结构差异的固定相(如分离o-，m-，p-位取代苯可用FFAP/Carbopak C等气-液-固体系)； (5)溶质沸点在-50℃以下：用强吸附剂作填料，而且柱温要置于低温； (6)溶质沸点在-50~20℃：用吸附剂或以吸附剂为载体，且在担体上涂渍极性固定液的填料； (7)溶质沸点在20~300℃：几乎所有的填料均可使用； (8)溶质沸点在300℃以上：用高沸点固定液或根据情况将样品衍生化后再供分析用，或者用液相色谱法测定 第二章色谱分离条件选择的指标 1，柱效能(N) 2，选择性(α) 3，分离度(R) 1，柱效能 为了分离某一物质对，当相对保留值不变(固定液、柱温不变)，而k值(固定液配比)变化时，k越小越是靠近非保留峰，则完全分离所需的塔板数越多但扣除非保留峰后(tR-t0)算出的有效板数(neff)却保持不变，则分离情况也可保持不变 2，选择性 所谓选择性就是固定液对于两个相邻组份的相对保留值，也就是某一难分离物质对校正保留值之比，以α表示α代表固定液对难分离物质对的选择性保留作用，其数值越大，越容易分离 3，分离度(R) 柱效能只说明色谱柱的效率高低，却反映不出难分离物质对的直接分离效果；而选择性则反映不出效率高低，故需用一综合性指标，即既能反映柱效能又能反映选择性的指标，作为色谱柱的总分离效能指标，这一指标就是分离度，分离度是反映色谱柱对相邻两组分直接分离效果的而R值越大就意味着相邻两组份分离得越好 第三章初始操作条件的确定
山东大学期末考试复习-水分析化学[第八章气相色谱法和原子吸收光谱法]山东大学期末考试知识点复习
第八章气相色谱法和原子吸收光谱法 一、气相色谱法 （一）气相色谱法概述 色谱法是一种分离技术，该技术应用于分析化学中，就是色谱分析。它的分析 原理是使混合物中各组分在两相间进行分配，其中静止不动的一相称固定相，另 一携带混合物流过此固定相的流体称作流动相。 当流动相中所含混合物经过固定 相时，就会与固定相发生作用。由于各组分在性质和结构上的差异， 与固定相发 生作用的大小、强弱也有差 异。因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中 的滞留时间的长短不同，从而按先后次序从固定相中流过。这种借助物质在两相 间分配的原理而使混合物中各组分分离的技术，称为色谱分离技术或色谱法 （对 称色层法，层析法） 1 ?色谱法分类 色谱法从不同的角度出发，有多种分类法。 （1）按流动相的物态分类 气相色谱：流动相是气体的色谱。液相色谱：流动相是液体的色谱。 按两相状态色谱分为四类: （2）按固定相的性质分类 柱色谱（填充柱色谱、毛细管色谱）、纸色谱（又叫纸层析）、薄层色谱（又叫薄 板层析) 2 ．气相色谱特点 气相色谱 弐一固色错 (1) 优点：分离效能高、高选择性、高灵敏性、分析速度性、应用广泛。 (2) 局限性 1)定性时需要标准样品。 2)样品要有一定的挥发性。 3)强极性的大分子不稳定化合物不能直接分析，但对部分高分子或生物大分子可用裂解色谱法，分析其裂解产物。 4)一般不能分析无机物，但部分无机物可转化为金属卤代物，金属螯合物等再进行分析。 ( 二) 气相色谱法的基本原理 气一固色谱分析中的固定相是一种具有多孔性及表面积较大的吸附剂颗粒。被测物质中各组分的分离是基于各组分在吸附剂上的吸附能力不同。试样由载气携带进入色谱柱，被测组分在吸附剂表面进行反复的物理吸附、脱附过程。较难被吸附的组分先流出色谱柱，容易被吸附的组分后流出色谱柱。 气一液色谱分析中的固定相是在化学隋性的固体微粒( 此固体是用来支持固定液的，称为担体) 表面，涂上一层高沸点有机化合物液膜，这种高沸点有机化合物称为固定液。在气一液色谱柱内，被测物质中各组分的分离是基于各组分在固定液中溶解度的不同。当载体携带被测物质进入色谱柱，和固定相接触时，气相中的被测组分立即溶解到固定液中去。载气连续流经色谱柱，溶解在固定液中的被测组分会从固定液中挥发到气相中。随着载气的流动，挥发至气相中的被测组分分子又会溶解在前面的固定液中。这样反复多次溶解、挥发、再溶解、再挥发。由于各组分在固定液中溶解能力不同，溶解度大的组分就较难挥发，停留在柱中的时间就长些，往前移动得就快些，而溶解度小的组分，则相反。经过一定