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1、1. 前处理的目的，前处理方法的评价标准目的：1 浓缩或稀释。2排除干扰。3 通过衍生化与其他方法，使被测物转化为检测灵敏度更高的物质或转化为与样品中干扰组分能分离的物质，提高方法的灵敏度与选择性。4 保护分析仪器及测试系统，以免影响仪器的性能和使用寿命。方法的评价标准：1 干扰排除的程度。2 回收率是否提高。3 操作是否简便、省时。4 成本是否低廉。5 是否影响人体健康及环境。6 应用范围尽可能广泛。2. 选择样品前处理方法的原则是什么？ 保证样品中的被测元素全部定量地转入试液，即样品分解要完全； 避免样品处理过程中引入干扰元素，同时要有利于除去干扰元素； 分解方法要尽量简便，易操作，经济、
2、迅速、安全，尽量减少对环境的污染； 便于成批处理试样。3. 样品前处理方法有哪些？其适用范围？答：固体样品的前处理技术：索式提取、微波辅助萃取、超声辅助萃取、超临界流体萃取、加速溶解萃取。液体样品前处理技术：液-液萃取、固相萃取、液膜萃取、吹扫捕集、浊点萃取、液相微萃取。气体样品前处理技术：固体吸附法、吹脱和捕集、固相微萃取。4. 在气相色谱分析中载气种类的选择应从哪几方面加以考虑？载气流速的选择又应如何考虑？答：在气相色谱分析中载气种类的选择应从载气流速和检测器的种类两方面来考虑：当载气流速小时，分子扩散项对柱效能的影响是主要的，此时应选用摩尔质量较大的气体（如N2、Ar）作载气，以抑制纵向
3、扩散，获得较好的分离效果。当载气流速较大时，传质阻力项对柱效能的影响是主要的，此时应选用摩尔质量较小的气体（如H2、He）作载气，可减小传质阻力，提高柱效能。载气的选择还应考虑检测器的种类，如热导检测器应选择热导系数大的H2(或He)作载气；氢火焰离子化检测器一般用N2作载气；电子俘获检测器一般采用高纯氮（N2）作载气等。载气流速的选择：在填充色谱柱中，当柱子固定以后，针对某一特定物质，用在不同流速下测得的塔板高度H对流速u作图，得Hu曲线，在曲线的最低点H最小，即柱效能最高，与该点相对应的流速为最佳流速。在实际工作中，为缩短分析时间，通常使流速稍高于最佳流速。具体选择应通过试验决定。5. 柱
4、温和汽化温度的选择应如何考虑？答：首先所选柱温应低于固定液的最高使用温度。否则固定液会随载气流失，不但影响柱子的寿命，而且固定液会随载气进入检测器，从而污染检测器。 柱温还影响分离效能和分析时间。柱温高，会使各组分的分配系数K值差也变小，分离变差，因此为使组分分离得好，一般应采用较低的柱温。但柱温也不能过低，否则，传质速率显著降低，柱效能下降，又会延长分析时间。合适的柱温的选择应使难分离的两组分达到预期的分离效果，峰形正常而又不太延长分析时间为宜。一般柱温应比试样中各组分的平均沸点低20-30，具体的柱温选择应通过试验来决定。对于沸点范围较宽的试样，应采用程序升温，使低沸点和高沸点组分都获得良
5、好的分离。气化温度的选择应以液体试样进入气化室后能被迅速气化为基准，适当提高气化室温度对分离和定量测定有利，气化温度一般应较柱温高3070，与所测试样的平均沸点相近。但热稳定性较差的试样，气化温度不宜过高，以防试样分解。6. 什么是程序升温？什么情况下应采用程序升温？它有什么优点？答：程序升温是指在一定的周期内，柱温随时间由低温向高温作线性或非线性变化，以达到最短时间获得最佳分离的目的。一般升温速度是呈线性的，即单位时间内温度上升的速度是恒定的，例如每分钟上升2，4，6等。对于沸点范围较宽的试样，宜采用程序升温方式。若采用恒定柱温进行分析，则会造成低沸点组分峰形密集，分离不好，而高沸点组分出峰
6、时间过长，造成峰形平坦，定量困难。采用程序升温时，开始时柱温较低，低沸点组分得到很好分离；随着柱温逐渐升高，高沸点组分也获得满意的峰形。低沸点和高沸点组分按照沸点高低的顺序，由低沸点到高沸点分别出峰，使低沸点和高沸点组分获得良好分离。 7. 毛细管色谱柱的特点是什么？试讨论之。答：毛细管柱的特点是：分离效能高，分析速度快，适合于分析十分复杂的试样。毛细管色谱柱为开管柱，它采用交联技术使固定液附着于管内壁，使固定液分子相互交联起来，形成一层不流动、不被溶解的薄膜。由于毛细管色谱柱内不存在填充物，气流可以直接通过，所以柱阻力很小，柱长可以大大增加，一般为20-100m。由于没有填充物，气流是单途径
7、的，不存在涡流扩散；分析速度较快，纵向扩散较小；而柱内径很细(0.2-0.5mm)，固定液涂层又较薄，传质阻力也大为减小，因而柱效能很高，每米理论塔板数可达3000-4000。一根毛细管色谱柱的总的理论塔板数可达104-106，为填充柱的10-100倍。由于毛细管柱的分离效能很高，因而对固定液的选择要求不高，准备几根不同极性固定液的毛细管柱就可解决一般的分析问题，从而避免了选择固定液的麻烦。8. 气相色谱毛细管柱分析系统与填充柱系统有何区别？毛细管柱高柱效的主要原因是什么？答：毛细管柱与填充柱的主要区别是：柱前多一分流，原因是：毛细管柱体积小、容量小，必须分流；柱后多一尾吹，其目的是：减小柱末
8、端效应，增加灵敏度。 毛细管柱高柱效的原因： 渗透性好：一般毛细管的比渗透率约为填充柱的100倍，在同样的柱前压下，可使用更长的毛细管柱（如100米以上），而载气的线速可保持不变，这就是毛细管柱高柱效的主要原因。 相比大：相比大，传质快，有利于提高柱效；K值小，有利于快速分析；毛细管柱的液膜厚度小，柱效高，加上柱渗透性大，可采用较高的线性流速缩短分析时间。 总柱效高。从单位柱长的柱效看，毛细管柱和填充柱处于同一数量级，但毛细管柱的长度比填充柱可长1-2个数量级，因此总柱效远高于填充柱，这样就大大提高了分离复杂混合物的能力。 柱容量小：毛细管柱允许的进样量小，这样对进样和检测技术要求更高。总之，
9、毛细管柱渗透性大，可采用长柱子和高载气流速分析技术，使其保持高柱效和快速分离。 9. 色谱法定性和定量的依据是什么？ 答：定性的依据：1、用已知纯物质对照定性；2、用经验规律和文献值定性；3、根据相对保留值定性；4、根据保留指数定性；5、双柱或多柱定性；6、利用检测器的选择性定性。 定量的依据：根据检测器对待测物的响应即峰高或峰面积与待测物的量成正比的关系进行定量。通过色谱图上的面积或峰高，计算样品中溶质的含量。10. 什么叫程序升温？它有什么作用？程序升温是指色谱柱的温度按照组分沸程设置的程序连续地随时间线性或非线性逐渐升高，使柱温与组分的沸点相互对应，以使低沸点组分和高沸点组分在色谱柱中都
10、有适宜的保留、色谱峰分布均匀且峰形对称。程序升温的作用：样品中所含组分沸程比较宽时，使柱温在一个分析周期里连续地随时间呈线性变化，可以保证其分离效果，同时可以缩短分析周期。11. 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？ 答：固定相改变会引起分配系数的改变，因为分配系数只于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。12. 当下列参数改变时：(1)柱长增加，(2)
11、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？答：分配比（容量因子）：k=K/（平衡常数K又称分配系数，为相比），而Vm/Vs，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。13. 试以塔板高度H做指标，讨论气相色谱操作条件的选择。 答：提示：主要从速率理论(van Deemer equation)来解释，同时考虑流速的影响，选择最佳载气流速。（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N2，Ar)，而当流速较大时，应该选择
12、相对分子质量较小的载气（如H2，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0.15uL，气体试样0.110mL。（7）气化温度：气化温度要高于柱温30-70。14. 当
13、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？ 答：(1)保留时间延长，峰形变宽， (2)保留时间缩短，峰形变窄， (3)保留时间延长，峰形变宽， (4)保留时间缩短，峰形变窄。15. 如何选择最佳的工作条件？答：(1)柱长的选择：固然增加柱长可使理论塔板数增大，但同时使峰宽加大，分析时间延长。因此，填充柱的柱长要选择适当。过长的柱子，总分离效能也不一定高。一般情况下，柱长选择以使组分能完全分离，分离度达到所期望的值为准。具体方法是选择一根极性适宜，任意长度的色谱柱，测定两组分的分离度，然后根据基本色谱分离方程式，确定柱长
14、是否适宜。 (2)载气及其流速的选择：当载气线速度较小时，宜选择相对分子量较大的载气；当载气线速度较大时，宜选择相对分子量较小的载气。载气的选择还要考虑与检测器相适应。 (3)柱温的选择：柱温是一个重要的操作参数，直接影响分离效能和分析速度。在使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，采取适当低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。具体操作条件的选择应根据实际情况而定。另外，柱温的选择还应考虑固定液的使用温度，柱温不能高于固定液的最高使用温度，否则固定液挥发流失，对分离不利。 (4)载体粒度及筛分范围的选择：载体的粒度愈小，填装愈均匀，柱效就愈高。但粒度也不能太小，否则，阻力压也急剧增大。一
15、般粒度直径为柱内径的120l25为宜。在高压液相色谱中，可采用极细粒度，直径在m数量级。 (5)固定液及其配比：分离气体及低沸点组分可采用10%25配比，其它组分采用5%20配比为宜。 (6)进样量的选择：在实际分析中最大允许进样量应控制在使半峰宽基本不变，而峰高与进样量成线性关系。一般说来，气体样品进样量为0.110mL，液体样品进样量为0.110mL。16. 毛细管气相色谱为什么采用分流不分流进样方式？尾吹的作用是什么？分流进样的主要目的是获得窄的初始谱带高度，减少溶剂峰的严重拖尾；不分流进样增加了样品组分进入色谱柱的量，提高了灵敏度，可用于痕量分析。尾吹的作用：（1）迫使色谱柱流出的气体
16、快速流经检测器。（2）减少谱带扩展:由于毛细管柱的载气体积流量很小0.52.0mL/min，进入检测器后发生突然减速，引起色谱峰扩张。（3）提高检测器的灵敏度:检测器要求一定的氢氮比（对FID），或一定的载气流量（ECD），而毛细管柱出口的流量远不能满足其要求，必须通入一定量的补充气。17. GC进样系统的作用是什么？试简述进样技术有哪些方式？进样系统作用：定量引入样品；加热气化，转入柱内。进样量的大小、进样时间的长短，直接影响到柱的分离和最终定量结果。进样方式：（1）注射器进样：适用于气体样品或液体样品，方便且成本低，但重现性差。（2）气体进样阀进样：由于气体所需体积较大，通常用六通阀进样。（3）自动进样阀进样：效率高且重现性好。（4）分流进样器进样：主要用于毛细管柱气相色谱的进样。这是由于毛细管柱容量小。1
