本文格式為Word版，下載可任意編輯——儀器分析試驗的課后習題答案及探討

高效液相色譜

1．高效液相色譜法的特點

特點：檢測的分辯率和靈敏度高，分析速度快，重復性好，定量確切度高，應用范圍廣。適用于分析高沸點、大分子、強極性、熱不穩定有機及生化試樣的高效分開分析方法。2.高效液相色譜與氣相色譜的主要區別可歸結于以下幾點：

(1)進樣方式的不同：高效液相色譜只要將樣品制成溶液，而氣相色譜需加熱氣化或裂解；(2)滾動相不同，在被測組分與滾動相之間、滾動相與固定相之間都存在著一定的相互作用力；(3)由于液體的粘度較氣體大兩個數量級，使被測組分在液體滾動相中的擴散系數比在氣體滾動相中約小4~5個數量級；

(4)由于滾動相的化學成分可進行廣泛選擇，并可配置成二元或多元體系，滿足梯度洗脫的需要，因而提高了高效液相色譜的分辯率（柱效能）；

(5)高效液相色譜采用5~10Lm細顆粒固定相，使流體相在色譜柱上滲透性大大縮小，滾動阻力增大，必需借助高壓泵輸送滾動相；

(6)高效液相色譜是在液相中進行，對被測組分的檢測，尋常采用靈敏的濕法光度檢測器，例如，紫外光度檢測器、示差折光檢測器、熒光光度檢測器等。3.高效液相色譜的定性和定量分析的方法定性：（1）利用純物質定性的方法

利用保存值定性：通過對比試樣中具有與純物質一致保存值的色譜峰，來確定試樣中是否含有該物質及在色譜圖中位置。不適用于不同儀器上獲得的數據之間的對比。利用參與法定性：將純物質參與到試樣中，觀測各組分色譜峰的相對變化。（2）利用文獻保存值定性

相對保存值r21：相對保存值r21僅與柱溫柔固定液性質有關。在色譜手冊中都列有各種物質在不同固定液上的保存數據，可以用來進行定性鑒定。定量：有歸一法、內標法、外標法

在定量分析中，采用測量峰面積的歸一化法、內標法或外標法等，但高效液相色譜在分開繁雜組分式樣時，有些組分常不能出峰，因此歸一化法定量受到限制，而內標法定量則被廣泛使用。4．高效液相色譜試驗時，選擇滾動相時應注意的幾個問題

（1）盡量使用高純度試劑作滾動相，防止微量雜質長期累積損壞色譜柱和使檢測器噪聲增加。（2）避免滾動相與固定相發生作用而使柱效下降或損壞柱子。如使固定液溶解流失；酸性溶劑破壞氧化鋁固定相等。

（3）試樣在滾動相中應有適合的溶解度，防止產生沉淀并在柱中沉積。

（4）滾動一致時還應滿足檢測器的要求。當使用紫外檢測器時，滾動相不應有紫外吸收。5．影響分開的因素與提高柱效的途徑

（1）．液體的黏度比氣體大一百倍，密度為氣體的一千倍，故降低傳質阻力是提高柱效主要途徑，降低固定相粒度可提高柱效。

（2）．液相色譜中，不可能通過增加柱溫來改善傳質；（恒溫）（3）．改變淋洗液組成、極性是改善分開的最直接的因素。氣相色譜

1．氣相色譜法常用的幾種定量分析方法

（1）歸一化法：若試樣中含有N個組分,且各組分均能洗卓越譜峰,則其中某個組分i的質量分數可按下式計算：w(i)?

mim??100%?fi?Ai'mim1?m2???mn?100%f'i?fi?Ai'?100%f'S分別為組分i和內標物S的質量校正因子

Ai、AS分別為組分i和內標物S的峰面積

特點及要求：

歸一化法簡便、確鑿；進樣量的確鑿性和操作條件的變動對測定結果影響不大；僅適用于試樣中所有組分全出峰的狀況。

（2）外標法,外標法也稱為標準曲線法。是在一定條件下，測定一系列不同濃度的標準試樣的峰面積，繪出峰面積A對質量分數的標準曲線,在嚴格一致的操作條件下,測定試樣中待測組分的峰面積,同測得的峰面積在標準曲線上查出被測組分的質量分數。

特點及要求：外標法不使用校正因子，確鑿性較高；操作條件變化對結果確鑿性影響較大；對進樣量的確鑿性控制要求較高，適用于大批量試樣的快速分析。（3）內標法

內標法是在一定量試樣中參與一定量的內標物，根據待測物組分和內標物的峰面積及內標物質量計算待測組分質量的方法。計算公式為：

wi?mim試樣

ms??100%?fi?Ai''fS?ASm試樣?100%?mSm試樣?AiAS?fif''S?100%f'if'S分別為組分i和內標物S的質量校正因子

Ai、AS分別為組分i和內標物S的峰面積

特點：內標法的確鑿性較高，操作條件和進樣量的稍許變動對定量結果的影響不大；每個試樣的分析，都要進行兩次稱量，不適合大批量試樣的快速分析。內標物要滿足以下要求：（a）試樣中不含有該物質；（b）與被測組分性質比較接近；

（c）不與試樣發生化學反應；（d）出峰位置應位于被測組分附近，且無組分峰影響。2．色譜柱及柱溫

填充柱：3米長，直徑3毫米。柱溫Tc↑K↓毛細管柱：30～100米長，直徑0.5毫米。

選擇Tc的原則：①在使組分盡可能分開的條件下使用低溫。②Tc不能超過固定相的使用溫度和組分的分解溫度。組分性質相差大的采用程序升溫，否則采取恒溫。

3．氣相色譜法特點：靈敏度高（10-11～-10-15g），分開效率高（異構體、同系物），適合多組分同步分析，樣品用量少（μgng）4.試驗細節要求：

（1）.進樣器有氣化作用，溫度＜350°℃，不能測沸點高于350℃的樣品。

（2）.載氣的要求：純度要高，枯燥，不能與未知樣反應（H2，N2，He）。載氣流入要恒壓、恒速。（3）．最大的允許進樣量，控制在峰面積或峰高與進樣量呈線性關系的范圍內。進樣時間：越快越好。

（4）．氣化溫度：大于沸點，但要低于分解溫度。一般選擇氣化溫度比柱溫高30—70度。使液體試樣迅速氣化后被載氣帶入柱內。六、思考題：

1、氣相色譜有哪幾種定量分析方法？

答：氣相色譜一般有如下定量分析方法：內標法、外標法、歸一法、標準曲線法、標準參與法。2、本試驗用的歸一化法在什么狀況下才能應用？

答：歸一法具有簡便、確鑿、操作條件對結果影響小等優點，但使用歸一法時，試樣中所有組分必需全部出峰，某些不需要定量的組分也要測出其校正因子各峰面積，因此該法在使用中受到限制。當樣品中各組分均能流卓越譜柱且在色譜圖上均顯示色譜峰，其它雜質峰干擾較小時可以使用歸一法，此方法適用于多組分同時測定。

離子分析法測F離子

1．檸檬酸鈉溶液在測量溶液中的作用：

檸檬酸鈉作為緩沖溶液,起著緩沖作用,控制溶液的PH范圍為5.5~6.5為最正確酸度,同時還可以消除Al3+、Fe3+對對F-的干擾，還可以使溶液中離子平均活度系數保持定值戰勝因非線性造成的誤差，提高分析測試的縝密度和確鑿度。2．氟離子選擇電極性能的判斷：

氟離子選擇電極性能又稱氟離子選擇電極的斜率。氟離子選擇電極性能的好壞，直接影響電極的響應極限、線性范圍的大小和分析測試的確鑿度及縝密度。氟離子選擇電極性能的判別方法為：由Nemst方程可知，在20℃至25℃范圍內，氟離子濃度每改變10倍，氟離子選擇電極的電位變化值應在58±2mV之間。若在此條件下測試，氟離子選擇電極電位變化在此范圍內，說明該電極性能良好。3．飽和甘汞電極對電位值的影響：

氟離子選擇電極法中，電極電位示值是相對參比電極(即飽和甘汞電極)讀取的。飽和甘汞電極的工作狀態，直接影響電位計的示值。

應注意三個方面的問題：一是電極液中的氯化鉀溶液應處于飽和狀態，否則，甘汞電極的電位值升高，電位計的示值增大；二是飽和氯化鉀電極液的液面不能低于要求的液面高度而使用。不用時將兩個橡皮套套上，使用一周后，應將氯化鉀飽和溶液清洗掉，并換新的氯化鉀飽和溶液；三是飽和甘汞電極的溫度滯后現象。戰勝溫度滯后現象的方法為保持待測液的溫度一致，或電極放入溶液后等待3至5min，待電位計讀數穩定后再進行讀數。甘汞電極不正常，往往會出現電位計的示值不穩定，線性變差、縝密度下降和最大空白值升高等問題。4．氟離子選擇電極在使用時應注意的問題①氟電極應浸入被測試液中

②在測量待測試液前應用去離子水將電極清洗清白

③氟離子選擇電極測量F-時，最適合pH值范圍應為5.5~6.5，所以應控制溶液pH值范圍為5.5~6.5。④測定標準溶液和樣品溶液前，控制空白電位值一致，以提高測試的縝密度和確鑿度。5影響測試結果的因素

影響測試結果的因素主要有pH值、待測液溫度、攪拌速度和測定的順序，所以應保持測試條件應一致。①氟離子選擇電極工作時，pH值的大小對測定結果有較大的影響，且這種干擾隨著氟離子活度的降低而增大。實際測定過程中，最正確pH值范圍應為5.5~6.5為宜，pH值較大時，可造成氟離子濃度升高的假象；pH值較低時，氟離子與溶液中氫離子生成HF或HF2-，從而降低溶液中氟離子的濃度，影響測試的確鑿度和縝密度。

②標準溶液與待測液在同一溫度下測量，并盡量保持測定體系溫度的一致，避免因溫度的變化而引起測量電位示值較大的漂移。1mV的測量誤差對一價離子引起的活度測量的相對誤差約為4％。

③測定標準溶液系列時，依照濃度先低后高的順序進行(由低濃度向高濃度逐個測定)，以消除電極的“記憶效應〞。切勿由高濃度向低濃液逐個測定，測定終止后，一定要用空白溶液將電極冼至接近空白溶液的電位值，然后進行樣品待測液的測定。

④組分繁雜樣品的測試。若樣品組分很繁雜，如土壤樣品，可采用一次標準參與法，以減少基體的影響，但需注意，參與到未知試樣中的標準溶液的量，應不使溶液體系的離子濃度發生較大變化，參與的體積為樣品溶液的1％左右，且使電位的改變量△E在30mV至40mV之間。6．測試前應注意的問題

氟離子選擇電極應在蒸餾水或去離子水中洗滌至最大空白電位值。洗滌時，燒杯中放入磁棒，調整磁力攪拌機的轉速至適合后，不要輕易改變轉速。在測定標準溶液和待測液時，更應注意這一點，否則會影響測定的縝密度。

微分脈沖極譜法測定果汁中維生素C的含量

1．脈沖極譜分析的特點

改變了方波極譜中方波電壓連續的方式，代之以在每一滴汞滴增長到一定的時間時，在直流線形掃描電壓上疊加一個10~100mV的脈沖電壓，脈沖持續4~80ms。脈沖極譜允許支持電解質的濃度小好多（0.01~0.1mol/L），這有利于降低痕量分析的空白值，還降低了毛細管噪聲，對電極反應速度較慢的不可逆電對，其靈敏度亦有所提高。2．標準參與法

標準參與法的優缺點：標準參與法適用于樣品組分繁雜的狀況,其缺點是,由于進樣屢屢,進樣誤差加倍。優點是確鑿度較高,由于參與的標準溶液體積很小,避免了底液不同所引起的誤差。但是假使參與的標準溶液太少，波高增加的值很小，則測量誤差大；若參與的量太大，則引起底液組成的變化。所以使用這一方法，參與標準溶液的量要適當。另外要注意的是，只有波高與濃度成正比關系時才能使用標準參與法。

使用標準參與法時應注意以下幾點:

1）待測元素的濃度與其相應的吸光度應呈直線關系；

2）為了得到較為確切的外推結果，最少應采用4個點（包括試