气象色谱法的计算
1.在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和100秒，要达到完全分离，即R =1.5。计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1 cm ，柱长是多少？
解： r 21= 100 / 85 = 1.18
n 有效 = 16R 2 [r 21 / (r 21 —1) ]2 = 16×1.52 ×(1.18 / 0.18 ) 2 = 1547（块）
L 有效 = n 有效·H 有效 = 1547×0.1 = 155 cm
即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离。
2在一定条件下，两个组分的保留时间分别为12.2s 和12.8s ，计算分离度。要达到完全分离，即R =1.5，所需要的柱长。 解： 分离度：
3.检测器性能评价指标
在一定范围内，信号E 与进入检测器的物质质量m 呈线性关系：
E = S m
S = E / m
单位： mV/（mg / cm3） ；（浓度型检测器）
mV /（mg / s ） ；（质量型检测器）
S 表示单位质量的物质通过检测器时，产生的响应信号的大小。S 值越大，检测器（也即色谱仪）的灵敏度也就越高。检测信号通常显示为色谱峰，则响应值也可以由色谱峰面积（A ）除以试样质量求得：
S = A / m
4色谱定性、定量分析
（1）色谱定性鉴定方法：利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中的位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。
利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。
（2） 利用相对保留值r 21定性
相对保留值r 21仅与柱温和固定液性质有关。在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留数据，可以用来进行定性鉴定。
5．色谱定量分析方法
（1）峰高（h ）乘半峰宽（Y 1/2）法：近似将色谱峰当作等腰三角形。此法算出的面积是实际峰面积的0.94倍：
A = 1.064 h ·Y 1/2
（2）峰高乘平均峰宽法：当峰形不对称时，可在峰高0.15和0.85处分别测定峰宽，由下式计算峰面积：
A = h ·（Y 0.15 + Y 0.85 ）/ 2
6.
定量校正因子
1 试样中各组分质量与其色谱峰面积成正比，即：
m i = fi ·A i
2绝对校正因子：比例系数f i ，单位面积对应的物质量：f i =m i / A i 8533.036008.12448133.036002.12442211=?===?==n t W n t W R b R b 72.08133.08533.0)2.128.12(2=+-?=R m L R R L 34.4172.05.1212122=???? ??=????? ??=
3定量校正因子与检测器响应值成倒数关系：
f i = 1 / S i
4相对校正因子f ’i ：即组分的绝对校正因子与标准物质的绝对校正因子之
比。 7常用的几种定量方法
（1） 归一化法： 特点及要求： 归一化法简便、准确；
进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大；
仅适用于试样中所有组分全出峰的情况
（2） 外标法
特点及要求：
外标法不使用校正因子，准确性较高，
操作条件变化对结果准确性影响较大。
对进样量的准确性控制要求较高，适用于大批量试样的快速分析。
（3）内标法
内标物要满足以下要求：
（a ）试样中不含有该物质；
（b ）与被测组分性质比较接近；
（c ）不与试样发生化学反应；
（d ）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影响。
试样配制：准确称取一定量的试样W ，加入一定量内标物m S
计算式：
内标法特点
a) 内标法的准确性较高，操作条件和进样量的稍许变动对定量结果的影响不大。
(b) 每个试样的分析，都要进行两次称量，不适合大批量试样的快速分析。 (c) 若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定，则：
i s
s i s s i i s i i A A m m A m A m f f f ?===//'100)(100%1''21???=?+++=∑=n i i i i i n i i A f A f m m m m c S s i i s i S s i i s i A f A f m m A f A f m m '''';==100100100%'''??=?=?=S s i i s S s i i s i i A f A f W m W A f A f m W m c 常数?=S
i i A A c %
关于测距的气象改正 这是电磁波测距最重要的改正，因为电磁波在大气中传输时受气象条件的影响很大。实质是大气折射率对距离的改正，因大气折射率与气压、气温、湿度有关，因此习惯叫气象改正。1有关公式 ⑴光在真空中传播速度c0=299792458±1.2(m/s) (25) 1975年国际大地测量与地球物理学联合会（IUGG）第十六届年会。 如果测定空气的折射率n，则可求出空气中的光速c=c0/n (26) ⑵光在空气中的折射率与波长关系式（色散公式）柯希（Cauchy）公式： (27) 1963年IUGG决定使用巴雷尔-西尔(Barrell-Sears)给出的实用公式： (28) 上式是在温度00C，气压760mmHg毫米汞柱高（或1013.2mb毫帕）， 0﹪湿度，含0.03﹪CO2的标准大气压条件下的单一波长(单位μm)的光折射率与波长关系式，也称巴雷尔-西尔公式. ⑶ (狭窄光谱) 群速的空气中折射率与波长关系式 (29) 在标准大气压条件下 (30) ⑷光(狭窄光谱)在空气中的折射率随着温度、气压和湿度而变化,有如下近似关系，柯尔若希（Kohlrousch）公式 (31) 式中：是温度为t0C，气压为p和水蒸气为e时空气的折射率, p和e的单位为mmHg。 由(30)式计算， α为空气膨胀系数，α=1/273.16=0.003661 2气象改正 将测距仪采用的波长λ代入(30)式可求出 ,再由测边时的气象条件由(31)式可求出大气折射率n,．．．。 其实在设计测距仪时，都采用假定大气状态，例如DCH2型测距仪，红外光的波长λ=0.83μm,代入(30)式 =1.00029473。假定大气状态是t=150C,P=1.013hPa(百帕)，在红外测距仪中(31)式中第三项（湿度）影响很小可忽略不计，将 =1.00029473，t=150C,P=1.013hPa(百帕)代入(31)式得 =1.000279。 由(26)式，(1)式写成 (32) 上式对n取微分，并换成有限增量得 (33) 设D/观测得斜距，D//经气象改正后斜距，ΔDn气象改正数， (34) (35) 把有关数据代入得DCH2型测距仪气象改正数计算公式， (36) D/以km为单位,P以hPa(百帕)。 由于各种型号的测距仪所采用的波长和假定大气状态各不相同，所以气象改正公式也不会一样。 又例如DI20测距仪，红外波长λ=0.835μm,
色谱法的分类及其原理 （一）按两相状态 气相色谱法:1、气固色谱法 2、气液色谱法 液相色谱法:1、液固色谱法 2、液液色谱法 （二）按固定相的几何形式 1、柱色谱法(column chromatography) ：柱色谱法是将固定相装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附着在毛细管内壁上做成色谱柱，试样从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法 2、纸色谱法（paper chromatography）：纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体，把试样点在滤纸上，然后用溶剂展开，各组分在滤纸的不同位置以斑点形式显现，根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。 3、薄层色谱法(thin-layer chromatography, TLC) ：薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上形成薄层，然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目的。 （三）按分离原理 按色谱法分离所依据的物理或物理化学性质的不同，又可将其分为：
1、吸附色谱法：利用吸附剂表面对不同组分物理吸附性能的差别而使之分离的色谱法称为吸附色谱法。适于分离不同种类的化合物（例如，分离醇类与芳香烃）。 2、分配色谱法：利用固定液对不同组分分配性能的差别而使之分离的色谱法称为分配色谱法。 3、离子交换色谱法：利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法，利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。它不仅广泛地应用于无机离子的分离，而且广泛地应用于有机和生物物质，如氨基酸、核酸、蛋白质等的分离。 4、尺寸排阻色谱法：是按分子大小顺序进行分离的一种色谱方法，体积大的分子不能渗透到凝胶孔穴中去而被排阻，较早的淋洗出来；中等体积的分子部分渗透；小分子可完全渗透入内，最后洗出色谱柱。这样，样品分子基本按其分子大小先后排阻，从柱中流出。被广泛应用于大分子分级，即用来分析大分子物质相对分子质量的分布。 5、亲和色谱法：相互间具有高度特异亲和性的二种物质之一作为固定相，利用与固定相不同程度的亲和性，使成分与杂质分离的色谱法。例如利用酶与基质（或抑制剂）、抗原与抗体，激素与受体、外源凝集素与多糖类及核酸的碱基对等之间的专一的相互作用，使相互作用物质之一方与不溶性担体形成共价结合化合物，
常用计算公式： 1、钢板拉伸： 原始截面积=长×宽 原始标距=原始截面积的根号×L0=K S0 k为S0为原始截面积 断后标距-原始标距 断后伸长率= ×100% 原始标距 原始截面积—断后截面积 断面收缩率= ×100% 原始截面积 Z=[（A0—A1）/A0]100% 2、圆材拉伸： 2 原始截面积= 4 （= D=直径）标距算法同钢板 3、光圆钢筋和带肋钢筋的截面积以公称直径为准，标距=5×钢筋的直径。断后伸长同钢板算法。 4、屈服力=屈服强度×原始截面积 最大拉力=抗拉强度×原始截面积 抗拉强度=最大拉力÷原始截面积 屈服强度=屈服力÷原始截面积 5、钢管整体拉伸：
原始截面积=（钢管外径—壁厚）×壁厚×（=） 标距与断后伸长率算法同钢板一样。 6、抗滑移系数公式： N V=截荷KN P1=预拉力平均值之和 nf=2 预拉力（KN）预拉力之和滑移荷载Nv(KN) 第一组425 第二组345 428 第三组343 424 7、螺栓扭矩系数计算公式：K= P·d
T=施工扭矩值（机上实测） P=预拉力 d=螺栓直径 已测得K 值（扭矩系数）但不知T 值是多少可用下列公式算出：T=k*p*d T 为在机上做出实际施拧扭矩。K 为扭矩系数，P 为螺栓平均预拉力。D 为螺栓的公称直径。 8、螺栓标准偏差公式： K i =扭矩系数 K 2=扭矩系数平均值 用每一组的扭矩系数减去平均扭矩系数值再开平方，八组相加之和，再除于7。再开根号就是标准偏差。 例：随机从施工现场抽取8 套进行扭矩系数复验，经检测： 螺栓直径为22 螺栓预拉力分别为：186kN ，179kN ，192kN ，179kN ，200kN ，205kN ，195kN ，188kN ； 相应的扭矩分别为： 530N ·m ，520N ·m ，560N ·m ，550N ·m ，589N ·m ，620N ·m ， 626N ·m ，559N ·m K=T/(P*D) T —旋拧扭矩 P —螺栓预拉力 D —螺栓直径（第一步先算K 值，如186*22=4092 再用530/4092=，共算出8组的K 值，再算出这8组的平均K 值，第二步用每组的K 值减去平均K 值，得出的数求出它的平方，第三步把8组平方数相加之和，除于7再开根号。得出标准差。 解：根据规范得扭矩系数： 2 1 ()1n i i K K n σ=-=-∑
气相色谱法（附答案） 一、填空题1. 气相色谱柱的老化温度要高于分析时最高柱温_____℃，并低于固定液的最高使用温度，老化时，色谱柱要与_____断开。答案：5～10 检测器 2. 气相色谱法分离过程中，一般情况下，沸点差别越小、极性越相近的组分其保留值的差别就_____，而保留值差别最小的一对组分就是_____物质对。答案：越小难分离3．气相色谱法分析非极性组分时应首先选用_____固定液，组分基本按沸点顺序出峰，如烃和非烃混合物，同沸点的组分中_____大的组分先流出色谱柱。答案：非极性极性4．气相色谱法所测组分和固定液分子间的氢键力实际上也是一种_____力，氢键力在气液色谱中占有_____地位。答案：定向重要 5．气相色谱法分离中等极性组分首先选用_____固定液，组分基本按沸点顺序流出色谱柱。答案：中极性 6．气相色谱分析用归一化法定量的条件是______都要流出色谱柱，且在所用检测器上都能_____。 答案：样品中所有组分产生信号 7．气相色谱分析内标法定量要选择一个适宜的__，并要求它与其他组分能__。答案：内标
物完全分离 8．气相色谱法常用的浓度型检测器有_____和_____。答案：热导检测器(TCD) 电子捕获检测器(ECD) 9. 气相色谱法常用的质量型检测器有_____和_____。答案：氢火焰检测器(FID) 火焰光度检测器(FPD) 10. 电子捕获检测器常用的放射源是_____和_____。答案：63Ni 3H 11. 气相色谱分析中，纯载气通过检测器时，输出信号的不稳定程度称为_____。答案：噪音 12. 顶空气体分析法是依据___原理，通过分析气体样来测定__中组分的方法。答案：相平衡平衡液相 13. 毛细管色谱进样技术主要有_____和______。答案：分流进样不分流进样 14. 液—液萃取易溶于水的有机物时，可用______法。即用添加_____来减小水的活度，从而降低有机化合物的溶解度。答案：盐析盐 15．气相色谱载体大致可分为______和______。答案：无机载体有机聚合物载体
实习十四测距仪常数的测定 电磁波测距仪是光、机、电三者的统一体，仪器构件的位移与元件的老化都可能带来常数的变化，而常数正确与否将直接影响到测量成果的准确性，因此作业前应对仪器常数进行精确测定。 测距仪加常数是测距信号在传输路径上起、迄零点与仪器几何中心不一致（包括反射镜）而产生的。用户所指的加常数，实质上是剩余加常数。 乘常数是一个与距离成正比的比例因子，其产生的原因很多，主要有频率漂移、相位不均和幅相误差等影响。对于长距离的测量影响特别显著。 测距仪常数的测定主要是剩余加常数（也称加常数）和乘常数两项。测定仪器常数的方法很多，在此仅以解析法测定加常数为例。 一、实习目的 1．了解用六段解析法和六段比较法测定仪器常数的作业过程。 2．学会六段法测定仪器加常数的记录和测距改正计算。 二、实习要求 1．要复习好有关内容，做好作业前的一切准备工作。 2．每个人要有明确分工，各自完成所承担的任务，要服从统一指挥。 3．每人作一份记录表格并作测距改正计算。 三、仪器及工具 领用全站仪主机一台、反射棱镜（单棱镜）二个、脚架七个、基座六个、电池一个、温度计一支、气压计一个、记录板一块、测伞二把、细麻绳七根；自备铅笔、小刀、记录手薄。 四、实习步骤 六段解析法是在一个长度为未知的直线上进行，全长划分为六段，应用全组合观测法观测21个线段，经过平差计算，求得仪器的加常数。 1．置一条直线（其长度大约几百米至一公里左右），将其分为六段（见图2-6）。 图2—6 分段原则： （1）21个被量测的长度应均匀分布于仪器的整个测程以内。但考虑到需要获得最佳的观测成果（为了避免气象条件对长测线的影响，整个测线长度最好选取仪器的最佳测程之内），故不宜过长。 （2）应使21个被测距离的不足半波长的尾数（即各段距离的米、分米数）尽可能均匀分布在半波长内，以便由平差所得的距离改正数的分布图象，可以粗略判断仪器的周期误差是否明显存在。 2．观测 将仪器设置在基线的0号点，棱镜依次架设于1号点、2号点、……、6号点，分别测
气象统计预报习题 一、名词解释 S x ，描述样本中资料与平均值差异的平均状况，反映变量围绕平均值的平均变化程度（离散程度）. 样本：总体中的一部分资料组成样本。 j 的自相关系数记为r （j ）。自相关系数也是总体相关系数ρ（j ）的渐进无偏估计。 作为研究对象。 ，也是通常所说的异常。其公式为： X t 和 Y t （t=1,2,…,n ），分别为两个时间序列，则对时间间隔j 的落后交叉协方差为： 二、简答题 1。 ● 距平序列相关系数： n t ,,2,1 =n t ,,2,1 =
1. 相关分析中，变量 x 变量 y 处于平等的地位；回归分析中，变量 y 称为因变量，处在被解释的地位，x 称为自变量，用于预测因变量的变化。 2. 相关分析中所涉及的变量 x 和 y 都是随机变量；回归分析中，因变量 y 是随机变量，自变量 x 可以是随机变量，也可以是非随机的确定变量。 3. 相关分析主要是描述两个变量之间线性关系的密切程度；回归分析不仅可以揭示变量 x 对变量 y 的影响大小，还可以由回归方程进行预测和控制。 1）根据分析目的，确定X 的具体形态(距平或者标准化距平)； 2）由X 求协方差矩阵 ； 3）求A 的全部特征值 、特征向量 ，h =1~H （通常使用Jacobi 法）； 4）将特征值作非升序排列（通常使用沉浮法），并对特征向量序数作相应变动； 5）根据 ,h =1~H 和X 总方差，求出全部 、 , h =1~H ； 6）由X 及主要 求其时间系数 、h =1~H ，主要的数量由分析目的及分析对象定； 7）输出主要计算结果。 在气象统计预报中，选择因子往往需要计算很多相关系数，逐个检验很麻烦。实际上， 在样本量固定情况下，可以计算统一的判别标准相关系数， 若 ，则通过显著性的t 检验。 的计算过程如下：由 ，样本容量固定时，通过检验的t 值应 该至少等于 ，故有 式中， 三、解答题 1． 应用实例［3.4］赤道东太平洋地区1982～1990年春季海温已在应用实例［3.3］中给 出。西风漂流区（40°～20°N ，180°～145°W ）1982～1992年11年春季海温（℃）分别为17.0，16.1，17.4，17.7，16.8，16.2，16.9，17.5，17.1，17.1和16.7。在总体方差σ2 未知的情况下，检验来自两个总体的样本均值有无显著差异。赤道东太 平洋地区春季海温的9年样本均值x =27.6℃,样本方差21s ==3.1℃;西风漂流区春季海 温的11年样本均值＝17.0℃，样本方差22s ＝2.3℃。 解：（1）提出原假设21:μμ=o H 。 （2）计算统计量，将特征量代入（ 3.2.5），即3.1411 /3.29/1.30.176.27//222121≈+-=+-=N s N s y x t （3）确定显著性水平α＝0.05，自由度υ＝9+11-2＝18，查分布表αt ＝2.10，由于αt t >， 拒绝原假设，认为在α＝0.05显著性水平上，赤道东太平洋地区的海温均值与西风漂流区海温均值有显著性差异。 T =A XX h λh V h λh ρh P h V h Z r αr r α> r ααt αr αr
架空线常用计算公式和应用举例 前言 在基层电力部门从事输电线路专业工作的技术人员，需要掌握导线的基本的计算方法。这些方法可以从教材或手册中找到。但是，教材一般从原理开始叙述，用于实际计算的公式夹在大量的文字和推导公式中，手册的计算实例较少，给应用带来一些不便。本书根据个人在实际工作中的经验，摘取了一些常用公式，并主要应用Excel工作表编制了一些例子，以供相关人员参考。 本书的基本内容主要取材于参考文献，部分取材于网络。所用参考文献如下： 1. GB50545 -2010《110～750kV架空输电线路设计规程》。 2. GB50061-97 《66kV及以下架空电力线路设计规范》。 3. DL/T5220-2005 《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》。 4. 邵天晓著，架空送电线路的电线力学计算，中国电力出版社，2003。 5. 刘增良、杨泽江主编，输配电线路设计, 中国水利水电出版社，2004。 6.李瑞祥编，高压输电线路设计基础，水利电力出版社，1994。 7.电机工程手册编辑委员会，电机工程手册，机械工业出版社，1982。 8.张殿生主编，电力工程高压送电线路设计手册，中国电力出版社，2003。 9.浙西电力技工学校主编，输电线路设计基础，水利电力出版社，1988。 10.建筑电气设计手册编写组，建筑电气设计手册，中国建筑工业出版社，1998。 11.许建安主编，35-110kV输电线路设计,中国水利水电出版社，2003。 由于个人水平所限，书中难免出现错误，请识者不吝指正。 四川安岳供电公司 李荣久2015-9-16 目录 第一章电力线路的导线和设计气象条件 第一节导线和地线的型式和截面的选择 一、导线型式 二、导线截面选择与校验的方法 三、地线的选择 第二节架空电力线路的设计气象条件 一、设计气象条件的选用 二、气象条件的换算 第二章导线（地线）张力(应力)弧垂计算 第一节导线和地线的机械物理特性与单位荷载 一、导线的机械物理特性 二、导线的单位荷载
4.3距离观测值的改正和光电测距仪的检验 第一类仪器本身所造成的改正：加常数 置平 乘常数（频率） 周期误差 第二类大气折光而引起的改正：气象 波道弯曲 第三类归算方面的改正：归心（下册P95） 倾斜和投影到椭球面上（下册P25） 说明：由于现在测距仪的性能和自动化程度不同，测距仪的精度要求也各异，故有些改正可不需进行，有的在观测时只需在仪器中直接输入有关数值或改正值即可。 光电测距仪的检验 《光电测距仪的检定规范》CH8001。 4.3.1气象改正n D ? 这是电磁波测距最重要的改正，因为电磁波在大气中传输时受气象条件的影响很大。实质是大气折射率对距离的改正，因大气折射率与气压、气温、湿度有关，因此习惯叫气象改正。 1有关公式 ⑴光在真空中传播速度c 0=299792458±1.2(m/s) (25) 1975年国际大地测量与地球物理学联合会（IUGG ）第十六届年会。 如果测定空气的折射率n ，则可求出空气中的光速c=c 0/n (26) ⑵光在空气中的折射率与波长关系式（色散公式）柯希（Cauchy ）公式： 421λ λC B A n +++= (27) 1963年IUGG 决定使用巴雷尔-西尔(Barrell-Sears)给出的实用公式： 4 7 2 7 7 10136.010288.161004.28761λ λ ---?+ ?+ ?+=n (28) 上式是在温度00C ，气压760mmHg 毫米汞柱高（或1013.2mb 毫帕）， 0﹪湿度，含0.03﹪CO 2的标准大气压条件下的单一波长(单位μm)的光折射率与波长关系式，也称巴雷尔-西尔公式. ⑶ (狭窄光谱) 群速的空气中折射率与波长关系式 42531λ λC B A n g +++= (29)
精密导线测量边长改正高程归化投影改化 (2011-07-30 23:03:29) 转载▼ 标签： 分类：工程测量 精密导线 测量 边长 改正 杂谈 整个地铁建设过程中，测量起到关键的作用，它相当于人的眼睛
指引着开挖方向,测量方法与精度直接关系到隧道最终是否能够按照要求贯通。地面控制网在整个测量过程起到框架作用，对精度要求高，工作量大，其中精密导线测量（包括近井导线测量）几乎贯穿于整个测量过程。 精密导线网边长应进行气象改正、仪器加（乘）常数改正、平距改正、边长的高程归化和投影改化。 1、气象改正，根据仪器提供的公式进行改正；也可以将气象数据输入全站仪内自动改正。 2、仪器加、乘常数改正值S，应按下式计算： 式中：So——改正前的距离 C——仪器加常数 K——仪器乘常数
3、利用垂直角计算水平距离D时应按下式计算： 式中： K：大气折光系数；
S：经气象改正、加（乘）常数改正后的斜距（m）; R：地球平均曲率半径（m）; f：地球曲率和大气折光对垂直角的修正量（"）； p：弧与度的换算常数，206265（"） 4、高程归化。归化到城市轨道交通线路测区平均高程面上的测距边长度D，应按下式计算： 式中： ：测距两端点平均高程面上的水平距离（m）；
Ra：参考椭球体在测距边方向法截弧的曲率半径（m）； Hp：现有城市坐标系统投影面高程或城市轨道交通工程线路 的平均高程（m）； Hm：测距两端点的平均高程（m）； 地铁工程精密导线网高程归化的影响非常小，基本可以忽略不计... 5、投影改化：测距边在高斯投影面上的长度Dz，按下式计算： 式中： Ym：测距边两端点横坐标平均值（m）； Rm：测距边中点的平均曲率半径（m）; ：测距边两端点近似横坐标的增量（m） 这里要特别说明的是，上式中的Y值的几何意义是：该点到城市坐标系投影子午线的距离（并非是该点的城市坐标的Y值）。这个距离可以用近似公式计算：
第十四章色谱法分离原理 一．教学内容 1.色谱分离的基本原理和基本概念 2.色谱分离的理论基础 3.色谱定性和定量分析的方法 二．重点与难点 1.塔板理论，包括流出曲线方程、理论塔板数(n)及有效理论塔板数 (n e f f)和塔板高度(H)及有效塔板高度(H e f f)的计算 2.速率理论方程 3.分离度和基本分离方程 三．教学要求 1.熟练掌握色谱分离方法的原理 2.掌握色谱流出曲线（色谱峰）所代表的各种技术参数的准确含义 3.能够利用塔板理论和速率理论方程判断影响色谱分离各种实验因素 4.学会各种定性和定量的分析方法 四．学时安排4学时 第一节概述 色谱法早在1903年由俄国植物学家茨维特分离植物色素时采用。他在研究植物叶的色素成分时，将植物叶子的萃取物倒入填有
碳酸钙的直立玻璃管内，然后加入石油醚使其自由流下，结果色素中各组分互相分离形成各种不同颜色的谱带。这种方法因此得名为色谱法。以后此法逐渐应用于无色物质的分离，“色谱”二字虽已失去原来的含义.但仍被人们沿用至今。 在色谱法中，将填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或液体）称为固定相；自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相；装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为色谱柱。当流动相中样品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，与固定相相互作用的类型、强弱也有差异，因此在同一推动力的作用下，不同组分在固定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序从固定相中流出。 从不同角度，可将色谱法分类如下： 1.按两相状态分类 气体为流动相的色谱称为气相色谱（G C） 根据固定相是固体吸附剂还是固定液（附着在惰性载体上的 一薄层有机化合物液体），又可分为气固色谱（G S C）和气液色谱（GL C）。液体为流动相的色谱称液相色谱（LC） 同理液相色谱亦可分为液固色谱（L SC）和液液色谱（L LC）。超临界流体为流动相的色谱为超临界流体色谱（SF C）。随着色谱工作的发展，通过化学反应将固定液键合到载体表面，这种化学键合固定相的色谱又称化学键合相色谱（CB PC）. 2.按分离机理分类 利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法，称为吸附色谱法。 利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法称为分配色谱法。 利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法，称为离子交换色谱法。
气相色谱法 思考题和习题 1． 在GC 中，改变下列一个色谱条件，其余色谱条件不变，问：对色谱峰形有何影响？并说明理由。 （1）柱长增加一倍; （2）载气流速增加；（3）载气摩尔质量减少，并在低流速区工作；（4）采用黏度较小的固定液。 （1）柱长增加一倍，H 不变。L →2L 原，则n →2n 原，t R →2 t R 原，且由n=16(t R /W)2知W 为原W 2。根 据色谱分离方程，柱长增加，分离度R 增加到原来的 2 倍。 （2）载气流速增加，在柱中纵向扩散减小，H 减小，t R 变小，峰变窄。随着保留时间的减小，分离度降低。 （3）在低流速区，以B/u 为主，B=2γD m ，载气摩尔质量减小，D m ↑，B ↑，H ↑，n ↓, W ↑，R ↓，所以在低流速区，载气摩尔质量减小，色谱峰变宽，分离度可能降低。 （4）速率方程中，u D d k k C l f u ]) 1(32 [2 2 ? +? =，固定液黏度较变小，D l ↑，C ↓, H ↓, n ↑,W ↓。固采 用黏度较小的固定液可使峰宽变窄。 2．用一根色谱柱分离A 和B 两组分， A 与B 的保留时间分别为320秒和350秒，死时间25秒，若两峰峰宽相等，要使两峰完全分离，柱长至少为多少？(假设塔板高度0.11mm) cm mm H R L k k k k H L k k n R k k H L k k n n k k n t t t t t n t t n W t n n t W W t n t t eff eff eff eff R R R R R eff R R R R 4847811.0)1 1.11.1( 5.116)1 ( 16114 ) 1(114) 1( )1( )1 ( )( )( )( 16 16 )( 16 1.125 320253502 2 22 2 22 2 22 2 2 2 22 2 22 222 0'2 0' 2 2 2 ' 22 ' 22 22 22'1 ' 2==?-??=?-??=+? -? +?=+?-?= +?= +?=+?=+?=?==? ===--= = ααα αααα 3．一气相色谱柱在V an Deemter 方程中A 、B 、C 值各为0.013cm ，0.40cm 2?s -1，0.0053s 。试计算最小塔板高度及最佳流速。 通过对速率方程求导，可得出H 最小时的流速为下式： cm U C U B A H s cm C B U opt opt opt 11.07.80053.07 .840.0013.0) /(7.80053.040.0min =?++ =?++ === = 为最小塔板高度 最佳流速时对应的板高 4．气相色谱定量分析时，为什么要引入定量校正因子？ 色谱定量分析是基于被测物质的量与其蜂面积的正比关系。但是由于同一检测器对不同的物质具有不同的响应值，所以两个相等量的物质得出的峰面积往往不相等，这样就不能用峰面积来直接计算物质的含量。为了使检测器产生的响应讯号能真实地反映出物质的含量，就要对响应值进行校正，因此引人“定量校正因子”。
测距边长改正计算 测距仪测距的过程中，由于受到仪器本身的系统误差以及外界环境影响，会造成测距精度的下降。为了提高测距的精度，我们需要对测距的结果进行改正，可以分为三种类型的改正：仪器常数的改正、气象改正和倾斜改正。 仪器常数改正 仪器常数包括加常数和乘常数。 加常数改正：加常数K产生的原因是由于仪器的发射面和接收面与仪器中心不一致，反光棱镜的等效反射面与反光棱镜的中心不一致，使得测距仪测出的距离值与实际距离值不一致。因此，测距仪测出的距离还要加上一个加常数K进行改正。 乘常数改正：光尺长度经一段时间使用后，由于晶体老化，实际频率与设计频率有偏移，使测量成果存在着随距离变化的系统误差，其比例因子称乘常数R。我 们由测距的公式可以看出，如果光尺长度变化，则对距离的影响是成比例的影响。所以测距仪测出的距离还要乘上一个乘常数R进行改正。 对于加常数和乘常数，我们在测距前先进行检定。目前的测距仪都具有设置常数的功能，我们将加常数和乘常数预先设置在仪器中，然后在测距的时候仪器会自动改正。如果没有设置常数，那么可以先测出距离，然后按照下面公式进行改正： 气象改正 测距仪的测尺长度是在一定的气象条件下推算出来的。但是仪器在野外测量时的气象条件与标准气象不一致，使测距值产生系统误差。所以在测距时应该同时测定环境温度和气压。然后利用厂家提供的气象改正公式计算改正值，或
者根据厂家提供的对照表查找对应的改值。对于有的仪器，可以将气压和温度输入到仪器中，由仪器自动改正。 倾斜改正 由于测距仪测得的是斜距，应此将斜距换算成平距时还要进行倾斜改正。目前的测距仪一般都与经纬仪组合，测距的同时可以测出竖直角α或天顶距z，然后按上面公式计算平距。 测距仪的标称精度 测距误差可以分为两类：一类是与待测距离成比例的误差，如乘常数误差，温度和气压等外界环境引起的误差；另一类是与待测距离无关的误差，如加常数误差。所以一般将测距仪的精度表达为下面两种形式： m D = ± (A+B·10-6 D) 或 m D = ± (A+B·ppm·) 式中：A为固定误差，即测一次距离总会存在这么多的误差；B为比例误差系数，表示每测量一公里就会存在这么多误差。1ppm＝1mm/1km＝1×10-6；D为所测距离，单位km。 举例：如某台测距仪的标称精度为±（3mm+5ppm），那么固定误差为3mm，比例误差系数为5。 二、全站仪测距的温度和气压改正 通常是开机后将观测时的温度和气压输入全站仪，仪器自动对距离进行温度和气压改正。 测定气温通常使用通风干湿温度计，测定气压通常使用空盒气压表。气压表所用单位有mb（102Pa）和mmHg（133.322Pa）两种，而1mb＝0.7500617mmHg。气温读数至1度，气压读数至1mmHg。 小知识：《温度和气压对测距的影响》 在一般的气象条件下，在1Km的距离上，温度变化1度所产生的测距误差为 0.95mm，气压变化1mmHg所产生的测距误差为0.37mm，湿度变化1mmHg所产生的测距误差为0.05mm。湿度的影响很小，可以忽略不计，当在高温、高湿的夏季作业时，就应考虑湿度改正。 注意： 1、只要温度精度达到1度，气压精度达到27mmHg，则可保证1Km的距离上，由此引起的距离误差约在1mm左右。 2、当气温t＝35度，相对湿度为94％，则在1Km距离上湿度影响的改正值约为2mm。由此可见，在高温、高湿的气象条件下作业，对于高精度要求的测量成果，这一因素不能不予以考虑。 3、由于地铁轨道工程测量以“两站一区间”分段进行，从导线复测到控制基标测量，再到加密基标测量所涉及的距离测量都属短距离测量，上述改正值较小，
1、资料和计算 丰富、可靠的气象观测资料是研究和了解大气环流及气候特征的最重要的基础。正是由于它们，才大大加深和扩大了我们对大气和气候运动本身的认识，并为理论研究和数值模拟提供了重要素材和基本保证。没有这些宝贵的资料作为基础，任何关于大气或气候的研究都只能停留在空中楼阁亦或海市蜃楼的阶段。虽然气象观测可以追溯到千年以前，但显然由于条件、认识、技术手段和科学发展水平的限制，在早期只是对发生在某些局部区域的大气中某些特殊天气现象的零星观测，还算不上是对大气环流的从地面到高空、从区域到全球、从单一到综合、从特殊到一般、从里到外、由外及里、从下到上、由上至下、从离散到连续的全方位、全视角的、系统的三维观测。近半个多世纪以来，随着科学技术的迅速发展、监测手段的日益先进、社会需求的不断增加、国际协作的日渐密切，上述状况有了本质的改变。各种新技术如气象雷达、气象卫星、红外及微波遥感、高速电子计算机等在气象观测中的广泛应用，使得气象观测水平有了史无前例的发展，观测的种类和质量有了前所未有的提高。加之，由于人类本身生存和发展的需要，使得气象观测项目和种类大大丰富起来；由于国际间广泛紧密的合作，使得观测资料的协调度和统一性也大大提高了。目前，已经形成了可同时监测全球天气情况的气象观测系统和气象通讯系统。特别是，1991年美国国家环境预报中心（NCEP）和美国国家大气科学研究中心（NCAR）联手实施的全球再分析计划（NCEP/NCAR Global Reanalysis Project），把全球观测资料的质量提高到一个新的水平。该计划在全球范围内，通过世界各国及各主要科研机构和业务部门，把能搜集到的资料包括地面观测资料、高空探测资料、航舶资料、卫星遥感资料、雷达资料、飞机资料、气球资料，浮标资料以及其它观测资料等统一进行编码、详细的订正预处理和复杂的质量控制，并用一个较完善的同化系统统一进行资料同化，使得观测资料的统一性、协调性、可靠性、完善性、代表性都有了显著的提高，引起了国际大气科学界的极大关注和反响。该计划现已完成1948～1997年的资料再分析工作，并在实施新的计划内容。NCEP/NCAR再分析资料反映了当代国际大气科学资料研究的水平，其代表性是不言而喻的。由于所搜集的资料来自于世界各国，所以处理后的资料理应采取“取之于民，用之于民”的使用原则，事实也是如此。因在资料使用上的高度开放性和高效性，目前该再分析资料已成为当今世界上应用最为普遍的大气环流和气候诊断资料。所以，NCEP/NCAR再分析资料是世界各国集体团结协作的优秀结晶，是世界大气科学界的共同财富，可以预料，其巨大的价值必会随着时间的推移越加显现出来。本套全球大气环流气候图集就是利用NCEP/NCAR的1958～1997年40年再分析资料进行统计处理的。 本套图集初步分为五册，具体是：第一册，气候平均态；第二册，变率；第三册，基本
气相色谱法测定丁醇中少量甲醇含量 一、实验目的 1. 掌握用外标法进行色谱定量分析的原理和方法。 2. 了解气相色谱仪氢火焰离子检测器FID的性能和操作方法。 3. 了解气相色谱法在产品质量控制中的应用。 4. 学习气相色谱法测定甲醇含量的分析方法。 二、实验原理 在丁醇生产的过程中，不可避免地有甲醇产生。甲醇是无色透明的具有高度挥发性的液体，是一种对人体有害的物质。甲醇在人体内氧化为甲醛、甲酸，具有很强的毒性，对神经系统尤其是视神经损害严重，人食入 5 g 就会出现严重中毒，超过 12. 5 g 就可能导致死亡，在白酒的发酵过程中，难以将甲醇和乙醇完全分离，因此国家对白酒中甲醇含量做出严格规定。根据国家标准（GB10343-89），食用酒精中甲醇含量应低于0.1g?L-1(优级)或0.6 g?L-1（普通级）。 气相色谱法是一种高效、快速而灵敏的分离分析技术，具有极强的分离效能。一个混合物样品定量引入合适的色谱系统后，样品被气化后，在流动相携带下进入色谱柱，样品中各组分由于各自的性质不同，在柱内与固定相的作用力大小不同，导致在柱内的迁移速度不同，使混合物中的各组分先后离开色谱柱得到分离。分离后的组分进入检测器，检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器，得到色谱图。利用保留值可定性，利用峰高或峰面积可定量。 外标法是在一定的操作条件下，用纯组分或已知浓度的标准溶液配制一系列不同含量的标准溶液，准确进样，根据色谱图中组分的峰面积（或峰高）对组分含量作标准曲线。在相同操作条件下，依据样品的峰面积（或峰高），从标准曲线上查出其相应含量。利用气相色谱可分离、检测丁醇中的甲醇含量，在相同的操作条件下，
测量实验报告 专业班级＿＿＿＿＿＿＿＿ 姓名＿＿＿＿＿＿＿＿ 小组＿＿＿＿＿＿＿＿ 河北农业大学
实验报告一水准仪使用 一、预做作业 1、水准测量是利用水准仪形成的＿＿＿＿＿＿在竖立与两点的水准尺上读得的＿ ＿＿读数减＿＿＿读数求得两点的高差。高差为正说明前视点＿（高、低），为负说明＿＿＿＿＿＿。 2、水准仪的望远镜由物镜、目镜、对光凹透镜和＿＿＿＿＿＿组成。物镜对光的目 的是看清＿＿＿＿＿，目镜对光的目的是看清＿＿＿＿＿。 3、视差是一种＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿现象。其产生 的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。消除视差的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 4、水准尺上的注记是到＿＿米，水准尺读数应读＿＿位（＿＿是估读的），并在＿ ＿位标注小数点。无论正像、倒像均应由小到大读取。 5、转点应放尺垫，已知点未知点不放尺垫；所以尺垫的作用是＿＿＿＿＿、＿＿＿ ＿＿。观测时标尺应放在尺垫的＿＿＿＿＿处。 6、水准测量的操作步骤为：＿＿＿，＿＿＿＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿。 7、在仪器正常状态下，圆水准气泡居中仅说明仪器＿＿＿＿＿＿，只有符合气泡居 中才说明＿＿＿＿＿。所以，微倾式水准仪每次读数前均应使＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 8、由于转动脚螺旋会改变仪器的高度，为了使前视读数与后视读数为同一高度的水 平视线，在后视读数与前视读数之间＿＿＿转动脚螺旋。 9、请将下图所示水准测量观测数据填入手薄，计算各站高差，经检核无误后，根据 水准点BM5的已知高程（20.000）计算待定点A的高程。 水准测量手薄
二、实习结果 两站观测结果 观测者：记录者：日期： 一站观测结果 观测者：记录者：日期：
气相色谱分析法习题简明答案 一、 3. (1)否；（2）是；（3）否；（4）否 4. (1)否；(2)是；(3)否；(4)是 7. (1)会变宽；(2)不一定；(3)是；(4)是 二、 1-5 ADDAC 6-10 ADADA 11-15 CAACB 四、 1-5 NYNYN 6-10 YNNYN 11-15 NYNNY 16-20 YNNYY 21-25 YYNNN 25-30 NNNYY 31-35 YNYYY Ps: Y for yes；N for no.
一、简答题 1．简要说明气相色谱分析的基本原理 2．气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用? 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? 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? 5．试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择. 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?曲线的形状主要受那些因素的影响? 7．当下述参数改变时：(1)增大分配比，(2) 流动相速度增加，(3)减小相比，(4) 提高柱温，是否会使色谱峰变窄?为什么? 8．为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标? 9．能否根据理论塔板数来判断分离的可能性?为什么? 10．试述色谱分离基本方程式的含义,它对色谱分离有什么指导意义? 11．对担体和固定液的要求分别是什么? 12．试述“相似相溶”原理应用于固定液选择的合理性及其存在的问题。 13．试述热导池检测器的工作原理。有哪些因素影响热导池检测器的灵敏度？ 14．试述氢焰电离检测器的工作原理。如何考虑其操作条件？ 15．色谱定性的依据是什么?主要有那些定性方法? 16．何谓保留指数?应用保留指数作定性指标有什么优点? 17．有哪些常用的色谱定量方法?试比较它们的优缺点和使用范围? 二、选择题 1.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是 ( ) A 保留值 B 峰面积 C 分离度 D 半峰宽 2. 在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是 ( ) A 保留时间 B 保留体积 C 半峰宽 D 峰面积
建筑测量作业3(参考答案) 说明:本次作业对应于教材第5与第6章。 一、填空题(每空1分,共25分) 1.测量误差来源于 测量仪器的精度、 观测者技术水平 及 外界条件的影响。 2.观测条件相同时所进行的各次观测称为 等精度 观测,观测条件不相同时所进行的各次观测称为 不等精度 观测。 3.观测值中误差越大,观测精度越 低 。 4.系统 误差可以采用一定的方法加以消除, 偶然 误差不能消除,只能合理的处理观测数据,以减少其对测量成果的影响。 5.倍数函数中误差的计算公式 x Z m k m ?±= ,与差函数中误差的计算公式 22y x Z m m m +±= ,线性函数中误差的计算公式 22222221n n y x Z m k m k m k m +???++±= 。 6.导线的形式分为 闭合导线 、附合导线 与 支导线。 7.导线测量的外业包括 踏勘选点、角度测量、边长测量 与 连接测量 。 8.附合水准路线A123B 中,水准点A 、B 的高程分别为:H A =254.350m 、H B =257.215m ,又测得A 、B 两点的高差为h AB = +2.836m ,则其高差闭合差为 -0.029 m 。 9.闭合水准路线A123A 中,测得各测段的高差分别为h A1= +2.836m ,h 12= -3、 684m 、h 23= +4.216m ,h 34= -3.384m ,则其高差闭合差为 -0.016 m 。 10.导线测量内业计算的目的就是 求出待定导线点的平面坐标 。导线内业计算包括 角度闭合差的计算与调整 、 根据改正后的角值重新推算各边的坐标方位角 、坐标增量闭合差的计算与调整 与 计算待定导线点的坐标 。 二、名词解释与简答题(每小题5分,共35分) 1.什么叫中误差、允许误差、相对误差？ 答:中误差:各观测值真误差平方与的平均值的平方根。它不仅能衡量观测值的精度,还能明显反映出测量中较大误差的影响。 允许误差:又称极限误差,就是一组测量误差中允许出现的最大误差。规范中以允许误差作为限差,用于衡量观测值就是否达到精度要求的标准,也能判断观测值就是否存在错误。 相对误差:以中误差的绝对值与相应测量结果之比,且以分子为1的形式表示相对误差K 。用相对误差来衡量精度,可直观地瞧出精度的高低。 2、什么就是偶然误差？它的影响能消除不,为什么？ 答:偶然误差就是指在相同的观测条件下对某量作一系列的观测,其数值与符号均不固定,或瞧上去没有规律性的误差。 偶然误差的影响不能消除。因为在观测中受到仪器性能、观测者生理功能的限制及外界条件的影响,偶然误差不可避免地存在于观测值中,同时偶然误差不像系统误差具有直观的、函数的规律性,不能采取恰当的方法予以消除,只能用合理的数学方法处理观测数据,以减少其对测量成果的影响。 3.评定角度测量的精度能用相对误差不？为什么？
对于问题一，尤其是深井在井上大多数情况下是看不到反光镜的，可按以下步骤进行： H=S+△L h=H-(a-e)+b-f HB=HA-h (1)、对于图3-1-4，将测距仪严格置平，反光镜严格整至45o，然后井下在井底中 心附近移动反光镜，与井上保持联络直至测距仪收到信号为止，将测距仪严格垂直放置，同样在井底移动反光镜，与井上保持联络直至测距仪收到信号为止。 (2)、将井下的反光镜固定在井底中心，转动地面反光镜对于转动测距仪，直至测 距仪收到信号为止。同时测量出反光镜或测距仪的倾斜角度，在直角三角形中，知道了斜边长（S）和夹角（对应于小直角边D），则可求出直角边，即井深（L）。 即L=S+△L，以下分析△L对S的改正影响，△L=S-L=D2/2S，取D=0.01m,0.1m,1m 如果实在没有效果可以改变测量方法，鉴于深井淋水和雾气的影响，而且光电测距仪可视度低，可采用分段法，在井中某水平安置双面反光镜，分别在井口上下附近安置测距仪，测得两个光程S1和S2，则总光称S=S1+S2+△（△为镜厚），如图3-6。高差H的计算与前面方法相同。 对于问题2，也可以采取以下办法来减小对测井深的影响： (1)、减小温度对测量长度的影响，可采取加大通风风流，使得井上下气压温差尽 量缩小，或者采取多段测量视线温度，以得到测线附近平均温度的最准确值。 (2)、为减小滴水导致空气湿度变化对测距精度的影响，在淋水大的井筒，必须采 取挡水措施以保证视线附近空气湿度无太大变化。（如图3-1-7） 对与问题三：仪器的气象改正公式为：△Dn=(n1-n1)D n1：确定测尺频率时选用的气象参数计算的大气折射率 n2：用测距时的实际气象参数计算的大气折射率 在实际中测距仪说明书中均有计算公式，我们可以直接根据公式计算，也可根据说明书所附的诺模图或诺模图片求解。