第11章 气相色谱法

气相色谱法（gas chromatography，GC）

第一节概述

以气体为流动相的色谱法

一、分类与特点：

主要固定相不同气-固（GSC）吸附

气-液（GLC）分配

由柱的类型分填充柱Ф4~6mm*L2~4m

毛细管柱Ф0.1~0.5mm*25~50m

特点：

高柱效，高选择，高灵敏度，快速，用样量少（几μl）

局限性：

样品需气化，因此能直接用气色分析的有机物约20%，其他挥发性小的液，固体

等需预处理后再分析。

二、流程：

气源减压阀净化器针型阀（压力表）

调整气路（干燥器）控制进入柱的气体

中气压净化载气除去压力和流速

CO2，H2O

进样器检测器

记录（得色谱图）色谱柱分

离部分（将浓度或质量

信号转为电讯号）

在恒温箱中

第二节基本概念

一、基本概念

1、峰：由电信号强度对时间作图所绘制的曲线称为色谱流出曲线。流出曲

线上的突起部分称为色谱峰。

2、基线：在操作条件下，没有组分流出时的流出曲线。

3、死时间t m：分配系数为0的组分的保留时间。

，保留时间t R：从进样开始到某个组分的色谱峰顶点的时间间隔。

调整保留时间：t R’= t R-t m

4、保留体积V R

从进样开始到柱后某组分出现浓度极大点的时间t R

从进样开始到柱后某组分出现浓度极大点时，所需通过色谱柱的载气体积为

该组分的V R

∴V R = t R * F c

∵F c大，t R小，若F c小，t R大，二者乘积不变，∴V R与载气流速无关。

V‘R = t‘R * F c

死体积：V m = t m * F c

V R ，t R 是定性参数

5、区域宽度：

①标准差σ： 0.607h 处峰宽的一半

②半峰宽W1/2：0.5h处的峰宽。

峰宽W：基线宽度为峰宽。（经拐点做切线，与基线相切）

6、相平衡参数：分配系数和容量因子 k

令容量因子：k=K*V s/V m

色谱耗一定时，t R’/t m正比于 K,V s/V m为常数。

则 k= t R’/t m

k--容量因子

∴k----是调整保留时间是死时间的多少倍 t R’/t m，亦表示固定相中某组分质量是流动相中某组分质量的倍数。

∴k大的组分，固定相中相对质量大。

不同组分，有不同的K或k，在柱中产生差速迁移而得以分离。

∴k是重要的色谱参数之一。

△t R’= t m ( k A - k B )

7、保留指数：

二、塔板理论：——把色谱柱看作一个分馏塔。

（一）基本假设：P241

1、组分在柱内一小段高度中，很快达到两相间平衡。H—理论塔板

2、载气以脉冲形式进入色谱柱（一次进入一个塔板体积）

3、纵向扩散可以忽略。

4、分配系数在各塔板上是常数。

在以上假设下，组分在柱中符合逆流分配，并可用二项式分布来解释这

种过程。

（二）二项式分布：P268~269

假设有A，B两组分。K A=2 K B=0.5 V s=V m

见P268图21-6 逆流分配过程

用二项式定理三次转移后,各漏斗中溶液含量：

(p+q)3 = p3 + 3p2q +3pq2 +q3

p—上层 q—下层

（0.667+0.333）3=0.297+0.444+0.222+0.037=1

（三）正态分布：

用二项式计算的流出曲线图21-7拖尾，因塔板太少，当塔板N>50时，可得对称曲线，色谱柱塔板数一般在103以上。用正态分布来讨论流出曲线的c 和t的关系。

在 t=t R时:

则有：A=1.065*W1/2*h max

将②代入①得：

t>t R峰高两侧等比例下降，降速度取决于σ。

t

（四）理论塔板数

H = L/n

n越大，柱效越高。（H越小，柱效越高）

P272例，注意式中W1/2需用纸速校正。

三、范氏方程：——速率理论

H =A + B/U + CU ----一般用mm

板高H,A,B,C常数,U载气线速度 cm/s

讨论：

1、涡流扩散项：A相 --填充不均匀引起峰扩散

A = 2λd p

λ--填充不规则因子 d p --填料直径

希望：填充要均匀，粒度要小，一般GC 80目。空心毛细管柱，无径向扩散，A=0

2、B/U：纵向扩散项（分子扩散）

B = 2γD g

①γ--与填充物有关的因子（有书称弯曲因子）空心柱γ=1

填充柱γ<1

②纵向扩散与U成反比U大，B/U可忽略

U小，不可忽略

③D g -----组分在气相中的扩散系数

M载气大，D g小，如：N2

M载气小，D g大，如：H2，H e

此外D g与有一定关系

3、CU相：传质阻抗项

C = C l +C g =C l=

d f---固定液液膜厚度 D L—组分在固定液中扩散系数

①d f↓ k↓ c↓,即要降低C，就要降低采用低液担比

②D L与固定液粘度η有关

η↑ D L↓ C L↑∴固定液η要小

第三节色谱柱

吸附剂气-固吸附色谱柱

固定相

担体-固定液气-液分配色谱柱

一、气-液色谱填充柱：

（一）固定液：

高沸点的液体，操作温度下应是液体

1、要求：

①操作温度下是液体，且蒸气压低（否则易流失，也出峰）

②有一定的选择性（对混合液组分溶解能力不同）

③与试样组分不发生化学反应

2、分类：有化学分类，极性分类

化学分类：

①烃类：常用鲨鱼烷----标准的非极性固定液

阿皮松等

②硅氧烷类：温度系数小，蒸气压低，不易流失，用处多。

骨架：

CH3 CH3

| |

（CH3）3S i—O—S i—-------O—S i—--O—S i(CH3)3

| |

R x CH3 y

n---链节数(n=x+y)

由R基团不同，其性由弱极性到极性可分四类：

极性

a.甲基硅氧烷 R-甲基

b.苯基硅氧烷 R-苯基

c.氟烷基硅氧烷 R-三氟丙基

d.氰基硅氧烷 R-氰乙基

③醇类：--氢键型

非聚合醇—长链脂肪醇（如十六碳醇等）

聚合醇—聚乙二醇（PEG）

PEG-20M 平均分子量20000（250℃），常用的中等极性固定液。

④酯类：

非聚合酯邻苯二甲酸二壬酯（DNP）

聚合酯丁二酸二乙二醇聚酯（PDEGS）--极性固定液（应用广）常用固定液：

鲨鱼烷甲基硅油 PEG DNP

极性分类法：按相对极性分类，以极性最小的鲨鱼烷极性规定为0，极性最大的ββ’- 氧二丙腈极性为100，其余固定液与之比较，定出相对极性。

方法：测出相对保留值 P276

P277常用固定液的相对级别（表21-2 5种需记固定液）

0-20 +1 弱极； 21-40 +2 ； 41-60 +3 ；61-80 +4；

81-100 +5 强极。

3、固定液的选择：

相似性原则：被分离组分的极性或官能团与固定液相似来选择固定

液。

①化合物分组 P277

②选择方法：

a、极性相似：

分离对象固定液作用力组分流出顺序

非极性物质非极性色散力低沸点组分先流出，沸点接近时，极性

较大的先流出

中等极性中等极性诱导力低沸点组分先流出，沸点接近时，极性

较小的先流出

极性物质极性静电力极性小的组分先流出

能形成氢键氢键型氢键力难形成氢键的先流出

例1

形成氢键能力大中小

t R大中小

例2样品中含苯，环己烷

极性弱极非极

沸点 801℃ 807℃相近选固定液。

解：①非极性液体石蜡 t R苯/t R环=0.73 （未分开）

②中极 DNP t R苯/t R环=1.5 （分得较好）

③极性氧二丙腈 t R苯/t R环=6.3 （分得更开）

b、由主要差别选固定液：

由上例若以极性为主要差别，选极性固定液

若以沸点为主要差别，选非极性固定液。

c、以官能团相似选择：

被分离物是酯，选酯类固定液。

被分离物是醇，选醇类固定液。

此外，为达到分离目的，常用混合固定液。

（二）载体（担体）

1、要求：比表面积大，表面无吸附，不与组分反应，热稳定性好。

2、分类：非硅藻土型（活性炭，高分子小球等）

硅藻土型（由天然硅藻土煅烧而成）

硅藻土型：

红色担体白色担体

F e2O3淡红色F e+N a CO3

孔径 1 μm8-9μm

粘结剂有无

机械强度大小

比表面积 4.0m2/g 1.0m2/g

化学活性较强较弱

常用固定液非极性极性

分离对象弱极性物质极性物质

3、钝化：除去载体表面的吸附能，使表面结构钝化。

酸洗：AW 除去表面等金属化合物用于分析酸性化合物和酯碱洗：BW 除去等用于分析胺类等碱性化合物

硅烷化：除去表面硅醇基用于分析氢键能力较强的化合物（三）气-液柱的制备：

一般程序：

固定液涂渍----固定相老化----装柱（老化）

1、涂渍：称固定液溶于有机溶剂，将担体倒入，均匀搅拌，通风挥溶

剂。

注意：涂渍过程溶剂不宜挥发过快，以防不均匀，不能用力搅拌。

液担比：固定液与担体重量有一定的比例。

红色担体，比表面积大，液担比大

白色担体，比表面积小，液担比小

样沸点低，液担比要大些，不至于太小

样沸点高，液担比要小些，不至于太大

2、老化：

目的：除去残余溶剂，促进固定液涂渍均匀。

静态老化动态老化

烘箱中，防止溶剂挥发联上机，低载气流速，略高于实验

污染检测器。静态老化使用T，低于固定液最高T，24小时

可装柱。后，基线平稳后即可使用。

3、柱的清洗与填充：

不锈钢管处理：5%N a OH 清洗，再用水洗至中性。或N a OH 洗，水洗，酸洗，再水洗至中性，醇洗，醚洗，烘干待装。

填充：抽气减压填充。

二、气-固色谱填充柱：

固定相—吸附剂，分子筛，高分子多孔小球及化学键和相。

1、吸附剂：石墨化碳黑，硅胶，氧化铝等。

2、分子筛：2A，5A，13X（4 ，5，13表示筛平均孔径；A，X表示类型）

3、GDX：人工合成的新型固定相。可做反吸附剂，也可做担体

GDX特点：

①具较大比表面，峰形正常峰

②柱寿命长，无流失。

③疏水性强，耐腐蚀，热稳定性好（200-300 ℃）

④分离性能好

其柱只能用动态老化（因在空气中加热易变质）

4、化学键合相：将固定液的官能团用化学键结合在载体表面，具分配吸附

两种性能，新型的气相色谱固定相，具分配，吸附两种作用，柱效高，

分离效果好。但价格贵。

二、毛细管色谱柱简介：（自学）

第四节检测器

将流出色谱柱的载气中被分离组分的浓度或量变化，转化为电信号的变化装置。

分：浓度型：信号强度与进入检测器的载气中的组分的浓度成正比。

质量型：信号强度与单位时间进入检测器的组分的质量成正比。

一、热导检测器：TCD 浓度型

利用被测组分与载气热导率的不同来检测组分的浓度变化。

λ样>λ载倒峰

λ样<λ载正峰

λ样=λ载无信号

优点：通用型，样品不破坏。

缺点：灵敏度低，噪音大。由于噪音大，信号不能放大，只能衰减。（一）结构原理：

P253图21-13 21-14

金属块两个完全相同的孔穴，各吊一根金属丝，一极参比臂，只通载气，另一根工作臂，使样品和载气同时通过。

原理：惠斯登电桥

当R1=R2 R3=R4R1/R2=R3/R4

热敏元件和阻值与温度无关。

电桥平衡时走基线，（因两臂载气流速一样，λ一样）进样后，两臂不平衡，则有电信号被检测。

组分与载气△λ有关△λ大，s 大记录电位变化值，其大小与△λ小，s 小

组分浓度有关---浓度型检测器（二）载气：

H2—一般可得较好结果，但危险。

H e气较为理想，但价格贵。

（三）操作注意点：P285

1、进样量一定时，峰面积A与载气流速F成正比。用峰面积定

量时，载气流速应恒定。

2、不通载气，不能加桥流（否则热敏元件烧坏）

3、灵敏度够用时，尽量选用低桥流（保护热敏元件）

4、检测器T > 柱T （防检测器污染）

二、氢焰离子化检测器：FID 质量型

（一）原理：

氢焰中燃烧

有机物离子流，定向流动被检测

化学电离

只能测含C有机化合物（热导无此限制）

离子在电场的作用下定向流动被检测。离子流强度与进入检测中的组分的量有关，测离子流强度可以定量。

与被测组分含量有关

微电流大小

与单位时间进入离子室的质量有关

（二）定量依据与注意点：

1、用峰高定量时，载气流入速度要恒定。（m一定时，h 与F 成正比）

用峰面积A定量时，取决于单位时间引入检测器的质量，与载气流速无关。

2、载气N2，燃气H2，助燃气A ir

一般：N2 :H2:A ir=1:1:10

3、长久使用时，气路要洁净。（否则基线波动）

4、检测器T > 柱温（至少大30-50℃，防止凝结）

三、检测器性能指标：

（一）灵敏度：S

S c----浓度型检测器灵敏度。量纲：mv*ml/mg

S m----质量型检测器灵敏度。量纲：mv*s/g

热导：

S c = AC1C2C3/W

A---峰面积cm2,C1---记录器灵敏度(mv/cm)

C2---纸速的倒数(min/cm) C3---载气流速(ml/min) W---进样量(mg)

氢焰：

S m = AC1C260/W

由此式知，用峰面积定量时，与载气流速无关。

（二）检测限：

D = 2 N / S

峰高为2倍噪音时，单位时间载气引入检测器中改组分的质量或单位体积载气中所含该组分的量称检测限。

D越小，仪器性能越好。

第五节分离条件的选择

固定相，柱温，载气流速————三个主要方向。

一、分离度：R

注意上下单位要一致

R=1.0 基本分离（4σ分离）即95.4%

R=1.5 近完全分离（6σ分离）99.7%

以后计算中，若视完全分离，即R ≥ 1.5

分配系数比α：

α = K2/K1 =k2/k1

将α,k,n关系代入R可得：

K2=K1时α=1, α-1/α=0, R=0无法分离

K2≠K1时,n, α,k2越大,R越大

n--影响峰宽窄α--影响峰间距k2--影响峰位

二、分离条件的选择：

1、色谱柱的选择：固定相，固定液，载体等选择。

2、柱温：使难分离组分有尽可能好的分离度的前提下，尽可能采取较低柱

温，以适宜不拖尾为宜。

柱温选择的三种情况：

沸点固定液配比柱温

300℃5-25% 250℃左右

300-400℃1-3% 200-250℃

宽沸程程序升温

例：P258图21-19

3、载气：

①种类：TCD（热导），选H2气（H e气好，但价格贵）

FLD 选N e气

②载气线速度：

H = A + B/U + CU

由范氏方程：

U大小大应考虑如何降低C

U小大小应考虑如何降低B

最佳线速度时，板高H最小，但往往使用的最佳线速度大于图中所示。

U佳，即实际应用时，损失板高10-15%。（实践确定）

4、其他条件的选择：

①气化室温度：稍高于样品沸点，一般不高于50℃

②检测器温度：高于柱温30-50℃。（防止样品凝固污染）

③进样量：01-几μL。进样量大会使峰变形，拖尾。

讨论题：

t R H R

流速加倍1/2 t R增大变小

柱温加倍变小-------- 变小

柱长加倍2t R不变

固定液用量加倍 2 t R

记录仪纸速加倍不变不变不变

柱长加倍时，n=2n t R=2 t R

第六节定性定量方法

一、定性分析：

（一）利用保留值定性

1、已知物对照法：

已知物和未知+已知物用同一色谱条件，相同，且峰增高，则含对照物。

2号峰增高，同，说明样品中含对照品组分。

2、相对保留值：

与柱温，固定液，及组分的性质有关。

有手册可查，按手册条件操作，将所得与手册对照。

3、保留指数（kovats）

把一个组分的保留行为换算为相当于含有几个碳的正构烷的保留行为，这个相对值称为保留指数。

I x----待测物保留指数z.z+n----正构烷烃对的碳数。

n=1,2,…….,通常n=1

规定正己烷，正庚烷，正辛烷的I x分别为600，700，800 每增加一个CH2，其值增加100。

（二）官能团分类鉴定法：

化学定性：由色谱柱流出的鉴定组分，通入官能团分类试剂中，观察是否发生反应来判定该组分含什么官能团或何化合物。

（三）联机技术：

气-质联机GC-MS：同时得到色谱与光谱

气-红外联机GC-IR ：

或：色谱与光谱联合解析。

二定量分析：

（一）面积测定：

对称因子：f s =(A+B)/2A

对称峰拖尾峰步沿峰

f s0.95-1.05 >1.05 <0.95

1 对称峰：

W1/2 =2.354σ A = 1.065hW1/2

进样量一定时，可用代替A进行含量计算。

2 等腰三角形锐峰

A =1/2 hW

3 不对称峰：

A = 1/2 h(W0.15+W0.85)

4 记分仪积分。

（二）校正因子：

1 绝对校正因子：

m∝A 质量与峰面积成正比。

f i’ =m i/A i绝对校正因子

测含量时：

同一台仪器，对不同组分不同。

因进样量少，很难求出准确的现常用相对校正因子。

2 相对校正因子：

被测物质单位峰面积，所相当物质的量是基准物质单位峰面积量的几倍。

（三）定量分析：

1 归一化法：

优点：①不需准确进样

②操作条件不需严格控制

③可用 h代替A

缺点：所有组分在一个分析周期内部应流出色谱柱，而且检测器对它们均产生信号。

2 外标法：（工作曲线法，外标一点法）

工作曲线法（同光谱）

外标曲线法：同一种浓度的待测组分的标准溶液对比样品液中相应组分的方法。

操作方法：同一条件下，各进样几次，取平均值。

优点：简单。

缺点：进样量及实验条件要恒定。

3 内标法：

将一种已知重量且不是样品中组分的纯物质，加入待测样品溶液中，由样品组分和内标物重量及峰面积比求出组分含量。

不能保证样品所有组分均流出切出峰时用此法。

要求：

①内标峰与待测组分峰既要分开又要靠近。

②内标不是样品中的组分。

③加入量应接近被测组分。

优点：只要被测物和内标出峰，分离度符合要求既可定量。

适用于微量组分或杂质含量测定。

缺点：内标寻找麻烦。

例：P297醇中水的测定。

4 内标对比法：（用于查不到或不知的时候）

标准品+内标检品+内标（内标量相同）

亦可用代替A计算。

例：P298

小结

1 了解气相色谱的分类及一般流程。

2 基本理论：

①差速迁移 t R,k,K,α等

要改变 K, α主要改变固定液。

②塔板理论：重点掌握n,H的计算（理论一般了解），分离度的计算。

③速率理论：

掌握H = A + B/U + CU 填充柱

H = B/U + CU 空心柱

各项的解释

H 与U 的关系；H与柱温的关系。

三仪器及实验条件：

掌握：固定液，担体，液担比等选择（高分子多孔小球等）

检测器浓度型TCD

质量型FID

灵敏度和检测限。

四掌握定性定量分析方法。

全出峰用归一法

不全出峰用内标法，外标法。

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

华中师范大学等六校合编《分析化学》(下册)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第十七章至第二十章【圣才

第十七章高效液相色谱法 17.1复习笔记 一、概述 1．分离原理 （1）物质在固定相和流动相两相中吸附或分配系数有微小差异； （2）被测物质在两相之间进行反复多次的分配，差异放大，从而分离。 2．高效液相色谱法与经典液相色谱法相比 （1）分析速度快 （2）分离效率高 （3）灵敏度高 （4）操作自动化 3．高效液相色谱法与气相色谱法相比 （1）广泛应用于有机化合物的分离分析，尤其是低挥发性、热稳定性差或相对质量大的物质； （2）分离效果与流动相的性质密切相关，流动相种类较多； （3）高效液相色谱法不破坏试样，可方便地制备纯样。 4．影响柱效的因素 液相色谱速率方程 H＝H e＋H d＋H s＋H m＋H sm （1）涡流扩散项H e

采用小粒径填料、提高固定相的装填均匀性。 （2）纵向扩散项H d 当流动相的线速率大于1cm·s－1时，H d的影响可以忽略。（3）传质阻力项 ①固定相传质阻力项H s a．液－液分配色谱：使用薄的固定液层； b．吸附、排阻和离子交换色谱法：使用小粒径的填料；c．化学键合相色谱：此项可忽略。 ②流动相传质阻力项H m 采用小粒径填料，减小柱空间。 ③滞留流动相传质阻力项H sm 采用颗粒小、微孔浅、孔径大的载体可减小H sm的影响。（4）提高色谱分析效能的办法 ①缩短进样时间； ②使用细粒径填料； ③改善传质过程； ④减小检测器的死体积。 二、高效液相色谱仪

图17－1高效液相色谱仪器结构示意图 1．高压输液系统 （1）高压输液系统的作用 提供足够恒定的高压，迫使流动相以稳定的流量快速渗透通过固定相。 （2）高压输液系统发的组成 流动相储液器、高压泵、脱气器和梯度洗脱。 （3）梯度洗脱装置的作用 按一定的程序连续改变流动相中多种不同性质溶剂的配比，以改变流动相的极性、离子强度或酸度等。 2．进样系统 一般采用旋转式高压六通阀进样。 图17－2六通进样阀工作示意图 3．分离系统

第16章 气相色谱法

第16章Gas chromatography 16. 1 内容提要 16.1.1 基本概念 气相色谱法(GC)──是以气体为流动相的色谱分析法。 气液色谱法(GLC)──以气体为流动相，液体为固定相的色谱法。 气固色谱法(GSC)──以气体为流动相，固体为固定相(一般指吸附剂)的色谱法。 填充柱气相色谱法──使用填充色谱柱的气相色谱法。 毛细管柱气相色谱法──使用毛细管柱的气相色谱法。 程序升温气相色谱法──将色谱柱按照预定的程序连续地或分阶段地进行升温的气相色谱法。 多维气相色谱法──将两个或更多个色谱柱组合，通过切换，可对组分进行正吹、反吹或切割等操作的气相色谱法。 全二维气相色谱法(GC×GC)──把两个分离机理不同又互相独立的色谱柱串联结合，两柱间装有调制毛细管接口，由第一根色谱柱分离后的每一个馏分，经调制毛细管聚焦后在以脉冲方式送入第二根色谱柱进行进一步分离，最后得到以柱1的保留时间为x轴，柱2的保留时间为y轴，信号强度为z轴的三维立体色谱图，这种色谱法称为全二维气相色谱法。 气相色谱仪──以气体为流动相而设计的色谱分析仪。主要有气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据处理记录系统、温度控制系统等组成。 载气──用作流动相的气体。常用的载气有N2，H2，He，Ar等。 载体──承载固定液的惰性固体，又称担体。 固定液──指涂渍在载体或色谱柱内壁表面上起分离作用的物质。 填充柱──填充了固定相的色谱柱。 毛细管柱──内径为0.1～0.5mm 的色谱柱，一般指管内壁附有固定相的空心柱，又称开管柱(open tubular column)。 壁涂毛细管柱(WCOT)──内壁上直接涂渍固定液的毛细管柱。

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=

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

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 ∴=

仪器分析 第十五-第十九章思考题

第十五章思考题 1.色谱法具有同时能进行分离和分析的特点而区别于其它方法，特别对复杂样品和多组份混合物的分离，色谱法的优势更为明显。 2.按固定相外形不同色谱法是如何分类的？ 是按色谱柱分类： ①平面色谱法：薄层色谱法、纸色谱法 ②柱色谱法：填充柱法、毛细管柱色谱法 3.什么是气相色谱法和液相色谱法？ 气体为流动相的色谱称为气相色谱。 液体为流动相的色谱称为液相色谱。 4.保留时间（tr）、死时间（t0）及调整保留时间（t’r）的关系是怎样的？ t’r = tr - t0 5.从色谱流出曲线可以得到哪些信息？ ①根据色谱峰的个数可以判断样品中所含组分的最少个数； ②根据色谱峰的保留值可以进行定性分析； ③根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量分析； ④色谱峰的保留值及其区域宽度是评价色谱柱分离效能的依据； ⑤色谱峰两峰间的距离是评价固定相（或流动相）选择是否合适的依据。 6.分配系数在色谱分析中的意义是什么？ ①K值大的组分,在柱内移动的速度慢，滞留在固定相中的时间长，后流出柱子； ②分配系数是色谱分离的依据； ③柱温是影响分配系数的一个重要参数。 7.什么是选择因子？它表征的意义是什么？

是A，B两组分的调整保留时间的比值α= t’r（B）/t’r（A）＞1 意义：表示两组分在给定柱子上的选择性，值越大说明柱子的选择性越好。 8.什么是分配比（即容量因子）？它表征的意义是什么？ 是指在一定温度和压力下，组分在两相分配达到平衡时，分配在固定相和流动相的质量比。K=ms/mm 意义：是衡量色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数； 9. 理论塔板数是衡量柱效的指标，色谱柱的柱效随理论塔板数的增加而增加，随板高的增大而减小。 10.板高（理论塔板高度H/cm）、柱效（理论塔板数n）及柱长（L/cm）三者的关系（公式）？ H=L / n 11.利用色谱图如何计算理论塔板数和有效理论塔板数（公式）？ 12.同一色谱柱对不同物质的柱效能是否一样？ 同一色谱柱对不同物质的柱效能是不一样的 13.塔板理论对色谱理论的主要贡献是怎样的？ (1)塔板理论推导出的计算柱效率的公式用来评价色谱柱是成功的； (2)塔板理论指出理论塔板高度H 对色谱峰区域宽度的影响有重要意义。 14.速率理论的简式,影响板高的是哪些因素? μ：流动相的线速 A：涡流扩散系数 B：分子扩散系数 C：传质阻力项系数 15.分离度可作为色谱柱的总分离效能指标。 16.如何根据分离度分析色谱分离的情况?

《现代气相色谱实践》第十五章-气相色谱仪的安装调试和样品的预处理

第十五章气相色谱仪的安装调试和样品的预处理 一气相色谱仪的订购和气相色谱实验室的安全 ⒈气相色谱仪及其必要的玻璃仪器和试剂的订购 ⒉气相色谱实验室的安全 二气相色谱仪的开箱和安装 ⒈气相色谱仪的开箱 ⒉气相色谱仪的安装 三气相色谱仪的调试 ⒈柱箱循环风机的检查 ⒉柱箱温度控制准确性的测试 ⒊外部气路的连接和检漏 ⒋仪器内部气路和检漏 ⒌往柱箱内安装色谱柱 ⒍温度、气体流速、进样器和检测器的综合调试 ⒎气相色谱实验中可能出现的故障、原因和维护 ⒏气相色谱日常工作中需要进行的工作顺序 四样品的预处理 ⒈样品的酯化 ⒉样品的乙酰化 ⒊样品的硅烷化

第十五章气相色谱仪的安装调试和样品的预处理15-1第十五章气相色谱仪的安装调试和样品的预处理 如果您的实验室新购入了一台气相色谱仪或者想把一台长久搁置不用的气相色谱仪重新启用，您应该对这台仪器进行完整的安装和仔细的调试，以查对这台仪器是否能完全符合仪器出厂时的技术指标。如果调试的结果有某项指标不符合出厂技术指标的规格，对新仪器来说，应该立即与厂商联系以解决这一问题；如果是长久搁置不用的仪器，则应该立即与原来的厂商联系购置损坏的部件，以便进行替换。无论是新仪器还是旧仪器，只要是替换了新的部件，就应该针对这一部件重新进行调试，以确保它的技术指标符合规格。 气相色谱仪的安装调试是气相色谱实验室的一项重要工作，如果忽略了它的重要性，您就无法确保以后的工作中不出现种种不正常的现象，以致在对它的维护保养方面无所适从，甚至可能导致实验数据的严重错误。当一台气相色谱仪已经安装妥当，又进行了仔细的调试，在我们已经确认这台仪器完全符合生产厂商的出厂技术指标后，您就可以在合适的分离色谱柱上进行工作，通常的情况下就可以开始您的气相色谱实验；但是，某些样品可能由于其沸点很高，或者容易分解或解聚而无法直接进样，或者无论如何也无法解决峰严重拖尾的问题，在这种情况下就可能需要对样品预先进行预处理。 所谓“样品的预处理”就是利用化学的方法使样品改性，让它变成另一种沸点较低，挥发性较大或者在仪器控制的较高温度下不易分解或解聚的物质，以便能正常地进行气相色谱分离。 下面我们将叙述如何进行气相色谱仪的安装调试和如何对那些不能直接进行气相色谱分离的样品进行预处理。 一气相色谱仪的订购和气相色谱实验室的安全 ⒈气相色谱仪及其必要的玻璃仪器和试剂的订购 ⑴气相色谱仪的订购 您应该根据您的气相色谱实验室所要达到的目的去订购仪器。 您大致上可以在分析仪器市场上找到三类不同挡次的气相色谱仪，高挡、中挡和低挡的。 在高挡的气相色谱仪中，所有可以启动的仪器零部件的动作，可加热部件的温度，所有的检测器的电气参数和讯号的输入、输出，以及所需气体的流速、压力的变化都可以用仪器内的微型计算机（以下简称微机）来控制，并且在仪器的结构设计上有较好的配合和合理性，以及仪器制造的精度较高；这种仪器可根据不同方法的要求去安装填充柱和毛细管柱；在检测方面，除常用的热导检测器和火焰电离检测器外，通常还可以安装各种不同的检测器如火焰光度

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

仪器分析课后答案：第十九章 气相色谱法

第十九章 气相色谱法 习题 P511～P512 1．实验条件 柱温：80℃；气化室与氢焰检测室温度：120℃；载气：N 2，30~40mL/min ；H 2:N 2=1:1；H 2:空气=1/5~1/10；样品：0.05%（体积分数）苯的二硫化碳溶液（浓度需准确配制）；进样量：0.5μL ，进样3次。已知苯的密度为0.88mg/μL 。 数据：噪声N=±0.01mV ；峰高平均值10.10cm ；半峰宽平均值0.202cm ；记录器灵敏度C 1=0.40mV/cm ；记录纸倒数C 2=0.50min/cm ；衰减K=16（所测峰高为真实高的1/16）。求检测器的灵敏度S m 及检测限D m 。 解：)/(6021g s mV W C C A S m ????= 其中：记录器灵敏度C 1=0.40mV/cm ；记录纸倒数C 2=0.50min/cm 22/176.34202.01610.10065.1065.1cm W K h A =???=???= g g W 732102.21088.05.01005.0---?=????= g s mV S m /1090.1102.26050.040.076.3497??=????= - s g g s mV mV s g S N D m m /1005.1/1090.101.02)/(2119-?=???== 2． 在一根甲苯硅橡胶（OV-1）色谱柱上，柱温120℃。测得一些纯物质的保留时间（s ）：甲烷4.9、正己烷84.9、正庚烷145.0、正辛烷250.3、正壬烷436.9、苯128.8、3-正己酮230.5、正丁酸乙酯248.9、正己醇413.2及某正构饱和烷烃50.6。 （1）求出这些化合物的保留指数。说明应如何正确选择正构烷烃物质对，以减小计算误差； （2）解释上述5个六碳化合物的保留指数为何不同；（3）未知正构饱和烷烃是什么物质？ 解：（1）∵t R （甲烷）=t 0=4.9 s, ∴ t ’R （正己烷）= 84.9 – 4.9 = 80.0 s, t ’R （正庚烷）=145.0 – 4.9 = 140.1 s t ’R （正辛烷）=250.3 – 4.9 = 245.4 s, t ’R （正壬烷）=436.9 – 4.9 = 432.0 s t ’R （苯）=128.8 – 4.9 = 123.9 s, t ’R （3-正己酮）=230.5 – 4.9 = 225.6 s

第15章气相色谱法

第15章气相色谱法 【15-1】 热导检测器灵敏度测定的有关数据如下：载气实际体积流速F CO =60mL·min -1，室温27℃，检测室温度47℃；记录仪灵敏度10mV/25cm ；纸速4.0 cm/min ；衰减8，进液体苯样1.0 μL （苯密度0.88g·mL -1）；色谱峰峰高12.00 cm ，半峰宽1.00 cm 。计算该热导检测器的灵敏度。 解：1472736084 /min 27273 D CO T F F mL T +==?=+检室 1084 1.06512 1.00825975.9 (mV mL/mg)410.88 c S ?????==?? 【15-2】 氢火焰离于化检测器灵敏度测定：进含苯0.050%的CS 2溶液1.0μL ；苯的色谱峰高为10cm ，半峰宽为0.50mm ；记录纸速为1cm·min -1；记录仪灵敏度0.20mV·cm -1；仪器噪声为0.02mV 。求其灵敏度和敏感度(已知苯密度为0.88g·mL -1)。 解 S m =60A i u 2/u 1*m =60*1.065*10*0.5*0.2/（1.0*0.05*0.01*0.88*0.001）=1.45*108mv s·g -1 D m =3N/S=4.14*10-10g·s -1 【15-3】 在气相色谱分析中，为了测定下列组分，宜选用哪种检测器? （1）农作物中含氯农药的残留量； （2）酒中水的含量； （3）啤酒中微量硫化物； （4）苯和二甲苯的异构体。 答：（1）农作物中含氯农药的残留量：电子捕获检测器（ECD ）； （2）酒中水的含量：热导池检测器（TCD ）； （3）啤酒中微量硫化物：火焰光度检测器（FPD ）； （4）苯和二甲苯的异构体：氢火焰离子化检测器（FID ）。 【15-4】 以正丁烷-丁二烯为基准，在氧二丙腈和角鲨烷上测得的相对保留值分别为6.24和0.95，试求正丁烷-丁二烯相对保留值为1时，固定液的极性P 。 解：00lg 6.24lg1100100100100 2.7lg 6.24lg 0.95 x x s q q P q q --=-=-=-- 【15-5】 沸点几乎一样的苯和环己烷用气液色谱不难分离，试拟定一个实验方案，应指出选用的固定液、检测器和流出顺序等。 答：分离苯和环己烷，固定液用中等极性的邻苯二甲酸二辛酯，用氢火焰离子化检测器，由于苯比环己烷易于极化，中等极性的邻苯二甲酸辛二酯能使苯产生诱导偶极矩，二者相互作用使苯在环己烷之后流出。 【15-6】 以邻苯二甲酸二辛酯为固定液，分离下列各混合试样，指出试样中各组分的流出顺序： （1）苯、苯酚、环己烷； （2）丁二烯、丁烷、丁烯； （3）乙醇、环己烷、丙酮；

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

.1.气相色谱法(练习题)-2013

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： （1）进行定性分析；（2）进行定量分析； （3）分离混合物；（4）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? （1）组份与载气；（2）组份与固定相；（3）组份与组份；（4）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？ （1）热导池；（2）电子捕获；（3）火焰光度；（4）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：（1）热导池；（2）电子捕获；（3）火焰光度；（4）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： （1）热导池；（2）电子捕获；（3）火焰光度；（4）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？ （1）热导池；（2）电子捕获；（3）火焰光度；（4）氢火焰离子化。 7. 衡量色谱柱柱效能的指标是： （1）相对保留值；（2）分离度；（3）塔板数；（4）分配系数。 8. 衡量色谱柱选择性的指标是： （1）相对保留值；（2）分离度；（3）塔板数；（4）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： （1）增加1倍；（2）增加2倍；（3）增加3倍；（4）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：（1）0.68；（2）0.60；（3）0.79；（4）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：（1）氮气；（2）氢气；（3）氧气；（4）氦气。 12 在气相色谱中，实验室之间能通用的定性参数是： （1）保留时间；（2）调整保留时间；（3）相对保留值；（4）调整保留体积。 多选题 13 气相色谱可以分析的物质是： （1）热不稳定物质；（2）无机气体；（3）有机气体；（4）易挥发液体。 14 衡量色谱柱效能的指标是： （1）容量因子；（2）分配系数；（3）塔板数；（4）塔板高度。 15 对气相色谱柱效有影响的因素是： （1）担体粒度；（2）载气种类及其流速；（3）柱温；（4）固定相填充均匀度。

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3章 气相色谱法

气相色谱仪 ● 现在，有近百厂家、提供数百种型号的气相色谱仪，价格在几万到几十万。 ● 过去几十年内，色谱仪器得到了极大的发展，这主要归于： ● 1970s ——电子积分仪及计算机数据处理装置的发展； ● 1980s ——计算机技术对仪器各类参数的自动控制。如柱温、流速、自动进样等。 ● 随着这些技术的发展，仪器性价比大幅提高。其中，GC 最重要的发展是 开管柱的引入，使含有数百种混合物样品得以分离！ 2015-12-21 幻灯片2 三、气相色谱结构流程 1-载气钢瓶；2-减压阀； 3-净化干燥管；4-针形阀； 5-流量计;6-压力表； 7-进样器；8-色谱柱； 9-热导检测器；10-放大器； 11-温度控制器；12-记录仪； 载气系统进样系统色谱柱 检测系统 温控系 统

幻灯片3 结构流程 2015-12-21 幻灯片4 四、气相色谱仪主要部件 main assembly of gas chromatograph ●载气系统(Carrier gas supply) ●气路系统：获得纯净、流速稳定的载 ●气。包括压力计、流量计 ●及气体净化装置。 ●载气: 要求化学惰性，不与有关物质 ●反应。载气的选择除了要求考 ●虑对柱效的影响外，还要与分 ●析对象和所用的检测器相配。 ●常用的载气有：氢气、氮气、氦气； ● 2015-12-21 幻灯片5 净化干燥管：去除载气中的水、氧、有机物等杂质（依次通过 分子筛、活性炭等）； 载气流速控制：压力表、流量计、针形稳压阀，控制载气流速恒定。 压力表：多为两级压力指示： 第一级，钢瓶压力(总是高于常压。对填充柱：10-50 psi（Pounds per square inch ）；对开口毛细柱：1-25 psi)； 第二级，柱头压力指示；( 1psi=6894.76 pa) 流量计: 在柱头前使用转子流量计(Rotometer)，但不太准确。 通常在柱后，以皂膜流量计(Soap-bubble meter)测流 速。许多现代仪器装置有电子流量计，并以计算机控制 其流速保持不变。 2015-12-21 幻灯片6 2. 进样装置(Sample injection system) 进样装置：进样器+气化室； 气体进样器（六通阀）：推拉式和旋转式两种。试样首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体进入分离柱；