仪器分析原理第3阶段测试题.doc

江南大学现代远程教1第三阶段测试卷考试科目：仪器分析原理 第6章至第7章（总分100分）时间：90分钟浙江建设职业技术学院奥鹏学习中心 学习中心（教学点） 批次：1403 层次:专升本一、名词解释（每小题3分，共计30分）；1、专用型检测器被分离组分所具有的某一特性变化的检测器2、光电二极管阵列紫外检测器能够观察色谱柱流出组分每个瞬间的动态光谱吸收图，比其他快速扫描检测器结构简单，工作 稳定，性能好，广泛应用3、参比电极电位具有稳定性和重现性的电极。可以用它作为基准来测量其他电极的电位。4、离子选择性电极分析法以离子选择性电极作为指示电极的电位分析法5、酶电极是将一种或一种以上的生物酶，涂在离子选择性电极的敏感膜上，通过酶的催化作用，试液中 待测物向酶膜扩散，并与酶陈接触发生反应，引起待测物活度发生变化被电极响应6、pH玻璃电极PH电极KDD-SH-1001，又称PH探头，是PH计上与被测物质接触的部分，用来测电极电位的装 置。7、控制电位库仑法在控制电极电位的情况下，将待测物全部点解，测量电解所需消耗的总电量8、恒外压电解方法外加一个明显超过理论电解电压的恒定电压进行电解9、电解分离法利用电解手段将物质分离，分析过程中不需要基准物质和标准溶液10、超电位对于阴极反应，如果流过阴极的电流密度大于其交换电流密度，则金属不能立刻在阴极上还原,导致阴极表面自由离子增加，阴极电位就会负移，产生电化学超电位，或者称为活化过电位。二、填空题（每空1分，共计20分）；1、 液固色谱法采用的固体吸附剂按其性质可分为 极性 和非极性 两种类型。极性吸 附剂包括一一硅胶 氧化铝_、氧化镁、硅酸镁、分子筛及聚酰胺等。 又分为酸性 吸附 剂和碱性吸附剂。2、 表面多孔型固定相基体是 _实心玻璃球 ，外面覆盖一层多孔活性材料 。这类固定 相的多孔层厚度小、孔浅，相对 _死体积小 ，出峰迅速、柱效亦高；颗粒较大， _ 渗透性好 ，装柱容易，梯度淋洗时能迅速达到平衡。3、 溶液中易接受自由电子的金属离子，也可以在金属表面上 沉积，使金属表面有过剩的金属离子而带_正电，同样由于静电吸引，金属表面的正电荷与溶液中过剩的阴离子形成双电层，产生一个稳定的相界面 _电位差 。金属越不活跃，电解质溶液的浓度越浓，这种倾向越大。4、 若电极表面积累了过多的 _正电荷，阳极电位则向_更正方向 移动；若电极表面积累了过多的自由电子 ，则阴极电位向 更负方向 移动，导致电极电位偏离平衡电位。这种由于电极反应速率慢造成的极化现象称为电化学极化。二、简述题（每小题5分，共计20分）；1、梯度洗脱装置在进行多成分的复杂样品的分离时，经常会碰到前面的一些成分分离不完全，而后面的一些成 分分离度太大，且出峰很晚和峰型较差。为了使保留值相差很大的多种成分在合理的时间内全 部洗脱并达到相互分离，往往要用到梯度洗脱技术。梯度洗脱（gradientelution）又称为梯度淋洗或程序洗脱。在同一个分析周期中，按一定程度不断改变流动相的浓度配比，称为梯度洗脱。高压梯度：一般只用于二元梯度，即用两个高压泵分别按设定的比例输送A和B两种溶液至混合器，混合器是在泵之后，即两种溶液是在高压状态下进行混合的，高压梯度系统的主要优点 是，只要通过梯度程序控制器控制每台泵的输出，就能获得任意形式的梯度曲线，而且精度很 高，易于实现自动化控制。其主要缺点是使用了两台高压输液泵，使仪器价格变得更昂贵，故 障率也相对较高，而且只能实现二元梯度操作。低压梯度： 只需一个高压泵，与等度洗脱输液系统相比，就是在泵前安装了一个比例阀, 混合就在比例阀中完成。因为比例阀是在泵之前，所以是在常压（低压）下混合，在常压下混 合往往容易形成气泡，所以低压梯度通常配置在线脱气装置，来自于四种溶液瓶的四根输液管 分别与真空脱气装置的四条流路相接，经脱气后的四种溶液进入比例阀，混合后从一根输出管 进入泵体。多元梯度泵的流路可以部分空置。2、液相色谱与气相色谱的不同点 不同点：一、流动相不同：HPLC为液体流动相，GC为永久性气体作流动相（通常叫做载气）二、 进样器不同：高效液相为平头进样针，气相色谱为尖头进样针三、色谱柱长不同：（1 ）气相色谱柱通常几米到几十米（气相色谱由于载气的相对分析量较低,分子间隙大，故粘度低，流动性好，组分在气相中流动速度快，因此可以增加柱长，以提高柱效）（2）液相色谱柱通常为几十到几百毫米四、分析种类有差异：气相色谱分析的对象多为（不适绝对）：分子质量小于1000，低沸点，易挥发，热稳定性好的化合物液相色谱：更适用于分析高沸点，难挥发，热稳定性差，分子质量较大（1000 - -2000 ）的液体化合物五：样品柱前变化不同：气相色谱的样品在柱前必须变为气体（气化室汽化），而液相色谱的样品在柱前则无变化六、所用检测器有差异：液相主要为：紫外检测器，荧光检测器、示差折光检测器气相色谱主要为：氢火焰离子化检测器（FID），热导检测器（TCD，电子捕获检测器（ECD火焰光度检测器（FPD，氮磷检测器（NPD 相同点：基本原理相同都是利用物质在流动相和固定相中的分配系数的差别，从而在两相间反复多次（次 ，甚至更多）的分配，使原来分配系数差别很小的各组分分离开来3、玻璃电极的缺点电阻较高，因此必须用真空管放大后才能检测到电流容易产生酸差和钠差玻璃膜容易破碎4、电解分析法的基本原理电解是在电解池中进行的，外加电源的正极和负极分别与电解池的阳、阴极相连。在电解过程 中，在阳极上发生氧化反应，在阴极上发生还原反应。当实际施加于两极的电压大于理论分解 电压、超电压和电解回路的电压降之和，就能使电解过程持续稳定地进行，被测金属离子以一 定组成的金属状态在阴极析出，或以一定组成的氧化物形态在阳极析出。电重量分析法随电解 过程的不同，分为恒电流电解分析法、控制阴极电位电解分析法、内电解分析法和汞阴极电 解分析法。四、论述题 （每小题10分，共计30分）；1、示差折光检测器的原理和应用原理：利用组分与流动相折光指数的不同，其相应信号与组分浓度成正比，只要组分的折光率 与流动相的折光率有足够的差别，就能使用示差折光检测器应用：适合于糖类的检测。缺点是灵敏度低受温度和流动相组成等因素较大2、高效液相色谱的定量方法有哪些色谱定量分析是根据组分检测响应讯号的大小，定量确定试样中各个组分的相对含量。其依据 是：每个组分的量（重量或体积）与色谱检测器产生的检测响应值（峰高或峰面积）成正比。具体到特定方法，主要有下列方法：1. 归一化法当样品中所有组分能全部流出色谱柱，并在检测器上都能产生相应信号（得到色谱峰）时， 常采用归一化法。Ci = mi/m x 100% = fi ? Ai / 工 fi ? Ai x 100%*优点：简单方便，不受进样量及操作条件波动的影响*缺点：所有组分都必须出峰，每个组分都必须有校正因子2. 外标法（又称标准曲线法）配制已知浓度的标准样品进行色谱分析， 测量各组分的峰面积或峰高， 作峰面积（或峰高） 和浓度的标准曲线，然后在与标准样品分析相同操作条件下，进入相同量（一般为体积）的未知样品，测得被分析组分的峰面积（或峰高），在标准曲线上即可查得相应的浓度。在工厂的日常控制分析中大多数采用这种方法，分析结果的准确性主要取决于进样量的重复性和操作条件的稳定性。Ci = mi/m x 100%= fiAi/m x 100%*校正：标准曲线、两点法、单点法*优点：简便、无需所有组分都出峰（校正因子），经常用于几个组分的分析*缺点：操作条件波动的影响较大，进样量影响大3. 内标法由于吸附或化学反应等原因，色谱柱不能使所有的组分都流出来，或者各组分都能流出， 但检测器不能对所有组分都给出相应的色谱峰，或者有的样品含量过大（得不到完整的峰）， 或者过小，或者只要求定量分析复杂样品中几个组分，均可采用内标法。过程：在总量为 m样品中如入质量为 mS的内标物S,然后根据被测物和内标物的重量和 在色谱图上相应的峰面积比求出某组分i,的含量mi/ms = fiAi / fsAsCi = mi/m x 100%=fiAi ms/ fsAs m x 100%*优点：不需所有组分都出峰（校正因子），操作条件和进样量基本无影响*缺点：内标物难找一一稳定无反应、结构性能，相似、保留时间内插并完全分离*注意：内标法比较适用于低含量组分的分析，一般选作内标物的物质， 最好在样品中不存在，其保留值在所有组分保留值的中间，加入内标物的含量和待测组分含量不应相差很大。4. 叠加法（内加法）内加法适用于较特殊的情况：图谱上没有适当位置可插入内标峰，或因各种条件限制无合适的内标物时。此时可先以样品出一张图，再在样品中加入一定量被测组分后再进样，看峰面积增加了多少，由此比例来求出原始含量。3、反相色谱的保留机制目前，对于反相色谱的保留机制还没有一致的看法，大致有两种观点：一种认为属于分配色谱，另一种认为属于吸附色谱。分配色谱的作用机制是假设混合溶剂（水+有机溶剂）中极性弱的有机溶剂吸附于非极性烷基配合基表面，组分分子在流动相中与被非极性烷基配合基所吸附的液相 中进行分配。吸附色谱的作用机制是把非极性的烷基键合相，看作是在硅胶表面上覆盖了一层 键合的十八烷基的“分子毛”，这种“分子毛”有强的疏水特性。当用水与有机溶剂所组成的 极性溶剂为流动相来分离有机化合物时，一方面，非极性组分分子或组分分子的非极性部分， 由于疏溶剂的作用，将会从水中被“挤”出来，与固定相上的疏水烷基之间产生缔合作用。另 一方面，被分离物的极性部分受到极性流动相的作用，使它离开固定相，减少保留值，此即解 缔过程。显然，这两种作用力之差，决定了分子在色谱中的保留行为。