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《色谱分析》试题库

《色谱法概论》部分 试题库

一、单项选择题

1.根据范第姆特气-液色谱速率方程，在高流速情况下，影响柱效的因素主要是………(      )

A、涡流扩散

B、纵向扩散

C、传质阻力

D、柱弯曲因子

参考答案：C

2.根据范第姆特方程，下面说法正确的是……………………………………………………………………(      )

   A、最大理论塔板数时理论塔板高度最大

   B、最佳理论塔板高度时流速最大

   C、最佳流速时理论塔板高度最大

   D、最佳流速时理论塔板数最大

参考答案：D

3.用极性色谱柱分离非极性组分时,分子间作用力主要是…………………………………………(      )

A、诱导力

B、色散力

C、氢键力

D、定向力

参考答案：A

4.根据范第姆特气-液色谱速率方程，下列途径不能提高柱效的是……………………………(      )

A、降低载体粒度                     

B、减小固定液液膜厚度

   C、调节载气流速                     

D、将试样进行预分离

参考答案：D

5.载气线速度越小，范氏方程中，分子扩散项B越大，所以应选用下列气体中的哪种气体作载气最有利…………………………………………………………………………(       )

A．H₂

B．He

C．Ar                     

D．N₂

参考答案：D

6.在液相色谱法中，不属于引起色谱峰扩张主要因素的是………………………………………(      )

A、涡流扩散                       

B、纵向扩散      

C、传质阻力                       

D、多路径

参考答案：B

7.当载气线速度越小，范氏方程中，分子扩散项起控制作用时，采用下列哪种气体作载气对提高柱效最有利……………………………………………………………………………………………………………(      )

 A、 H₂

 B、He              

 C、N₂

 D、CO₂

参考答案：C

8.理论塔板数反映了……………………………………………………………………………………………………(      )

A、分离度

B、分配系数

C、保留值

D、柱的效能

参考答案：D

9．塔板理论不能用于………………………………………………………………………………………(      )

A、塔板数的计算                  

B、塔板高度的计算

C、解释色谱流出曲线的形状        

D、解释色谱流出曲线的宽度与那些因素有关

参考答案：D

10.在气相色谱分析中，要使分配比增加，可以采取…………………………………………………(      )

A、增加柱长    

B、降低柱温     

C、增加柱温     

D、减小流动相速度

参考答案：B

11.色谱图上两峰间的距离的大小,与下列哪个因素无关…………………………………………(      )

A、极性差异                          

B、沸点差异       

C、热力学性质差异                    

D、动力学性质差异

参考答案：D

12.常用于评价色谱分离条件是否适宜的参数是……………………………………………………(      )

A、分离度                            

B、塔板高度

    C、理论塔板数                        

 D、死时间

参考答案：A

13. 涉及色谱过程热力学和动力学两方面因素的是…………………………………………………(      )

    A、保留值                           

B、分离度

    C、理论塔板数                      

D、颗粒大小

参考答案：B

14. 在色谱流出曲线上，两峰间距离决定于相应两组分在两相间的…………………………(      )

A、载体粒度                        

B、扩散速度

C、分配系数

D、理论塔板数

参考答案：C

15．塔板理论不能用于………………………………………………………………………………………………(      )

A、塔板数的计算                  

B、塔板高度的计算

C、解释色谱流出曲线的形状

D、解释色谱流出曲线的宽度与那些因素有关

参考答案：D

16．物质A和B在长2m的柱上，保留时间分别为16.40 min和17.63 min，峰底宽度分别为1.11 min和1.21 min，不保留物质通过该柱的时间为1.30 min，物质A和B在该柱上的分离度为………………………………………………………………………………………………………………………………(      )

A、0.265

B、1.06

C、1.03                            

D、0.53

参考答案：B

17．在气-液色谱中，两组分的保留值很接近但峰很窄，其原因是…………………………(      )

A、固定相选择性不好

B、容量因子太大

 C、柱子太长                        

 D、柱效能太低

参考答案：A

18．下述哪个条件的改变会引起分配系数的变化的是………………………………………………(      )

    A、缩短柱长                       

B、改变固定相

 C、加大载气流速                   

 D、加大液膜厚度

参考答案：B

19．两组分在同一固定相上分离的可能性与下述哪个因素无关………………………………(      )

    A、检测器灵敏度的高低             

B、选择性的大小

C、分配次数的多少                 

D、分配系数之差的大小

参考答案：A

20．在色谱分析中，柱长从1 m增加到4 m，其它条件不变，则分离度增加…………………(      )

A、4

B、1

C、2

D、10

参考答案：B

21．在用色谱法定量分析各组分含量时，它们之间的分离度至少应为…………………(      )

A、0.25                          

B、0.5

    C、1.0                           

 D、1.5

参考答案：D

22 . 分配系数是指在一定温度、压力下，组分在气-液两相间达到分配平衡时…(      )

    A、组分分配在液相中的质量与组分分配在气相中的质量之比

    B、组分分配在液相中的浓度与组分分配在气相中的浓度之比

C、气相所占据的体积与液相所占据的体积之比

    D、组分在气相中的停留时间与组分在液相中的停留时间之比

参考答案：A

 23 . 某组分分配在固定相中的质量为m_A（g），分配在流动相中的质量为m_B（g）；而该组分在固定相中的质量浓度为C_A（g/ml），在流动相中的质量浓度为C_B（g/ml），则该组分的分配系数为………………………………………………………………………………………………………(      )

    A、m_A/( m_A +m_B)

    B、m_A/m_B

C、C_A/C_B

    D、C_B/C_A

参考答案：C

24．两组分在同一固定相上分离的可能性与哪个因素无关？……………………………………(      )

    A、检测器灵敏度的高低

    B、选择性的大小

    C、分配次数的多少

    D、分配系数之差的大小

参考答案：A

25．用色谱法对复杂未知物进行定性分析的最有效方法是……………………………………(      )

    A、利用检测器的选择性定性

    B、利用已知物对照法定性

    C、利用文献保留数据定性

    D、利用色谱-质谱法定性

参考答案：B

26．试指出下述哪个条件的改变会引起分配系数的变化？……………………………………(      )

    A、缩短柱长

    B、改变固定相

    C、加大载气流速

    D、加大液膜厚度

参考答案：B

27. 俄国植物学家茨维特在研究植物色素成分时, 所采用的色谱方法是…………………(      )

    A、液-液色谱法

    B、液-固色谱法

    C、空间排阻色谱法

    D、离子交换色谱法

参考答案：B

28．在色谱法中，任何组分的分配系数都比1小的是…………………………………………(      )

    A、气-固色谱

    B、气-液色谱

    C、空间排阻色谱

    D、离子交换色谱

参考答案：C

29．采用极性固定液制成色谱柱，用于分离极性组分时，分子间作用力是…………(      )

A、色散力              

B、诱导力

C、静电力              

D、氢键力

参考答案：C

30.与分离度直接相关的两个参数分别是………………………………………………………………(      )

    A、色谱峰宽与保留值之差     

    B、保留时间与色彩谱峰面积

    C、相对保留值与载气流速    

    D、调整保留时间与载气流速

参考答案：A

31.容量因子k与保留时间之间的关系为………………………………………………………………(      )

 A、k= t_R’-t_M

    B、k= t_R’·t_M

    C、k= t_R’/t_M

    D、k= t_M / t_R’

参考答案：C

32.常用于评价色谱分离条件选择是否适宜的参数是………………………………………………(      )

   A、塔板高度    

   B、理论塔板数    

   C、分离度    

   D、死时间

参考答案：C

33.衡量色谱柱柱效的指标是……………………………………………………………………………………(      )

   A、理论塔板数

   B、容量因子

   C、相对保留值

   D、分配系数

参考答案：A

34.当样品中所有组分都能产生可测量的色谱峰时，采用最简单的定量方法是…(      )

   A、外标法        

   B、内标法

   C、单点校正法

   D、归一化法

参考答案：D

35.在一定柱长条件下，某一组分色谱峰的宽窄主要取决于组分在色谱柱中的…(      )

   A、保留值    

   B、分配系数    

   C、容量因子

   D、扩散速率    

参考答案：D

36.衡量色谱柱选择性的指标是……………………………………………………………………………………(      )

   A、容量因子

   B、相对保留值

   C、理论塔板数

   D、分配系数

参考答案：B

37.容量因子k与分配系数K之间的关系为………………………………………………………………(      )

 A、k= K/β

    B、k= K·β

    C、k=β/ K     

 D、k= 1/K

参考答案：A

38.用分配柱色谱法分离A、B和C三组分的混合样品，已知它们的分配系数大小顺序为： K_A > K_B  > K_C，则其保留时间的大小顺序应为……………………………………………………………………(      )

    A、A＜B＜C

    B、B＜A＜C     

    C、A＞B＞C      

    D、A＜C＜B      

参考答案：C

39.内标法定量的优点是…………………………………………………………………………………………(      )

    A、不需用校正因子    

    B、样品配制简单      

    C、适合微量组分的定量

    D、对进样量要求不严

参考答案：D

40.色谱柱温升高的结果是…………………………………………………………………………………………(      )

    A、组分的保留体积减小            

    B、两组分的相对保留值不变

    C、组分在固定液中的溶解度增大    

    D、两组分的分离度增加

参考答案：A

41.不影响范第姆特速率方程式中分子扩散项大小的因素有…………………………………(      )

    A、柱温        

    B、载气流速    

    C、载气相对分子质量

    D、柱长

参考答案：D

42.不影响两组分相对保留值的因素是…………………………………………………………………(      )

    A、柱温    

    B、载气流速    

    C、固定液性质

    D、检测器类型    

参考答案：D

43.某试样中含有不挥发组分，下列定量方法不能采用的是………………………(      )

  A、外标法

  B、内标标准曲线法

  C、内标法

  D、归一化法

参考答案：D

44.色谱分析中，采用下列措施对两种物质的分离度没有影响的是……………………(      )

  A、柱温变化

  B、改用更灵敏的检测器

  C、增加柱长      

  D、进样速度慢    

参考答案：B

45.对于色谱峰相距太近或操作条件不易控制、准确测量保留值有一定困难的复杂样品，宜选择的定性方法是…………………………………………………………………………………………………………(      )

  A、利用求相对保留值

  B、用化学分析法配合

  C、利用文献保留值数据对照

  D、加入已知物增加峰高的办法

参考答案：D

二、填空题

1.色谱法基本理论包括________________________理论与 ____________________理论。

参考答案：塔板理论；速率理论

2.速率理论常用于解释_______________。

参考答案：色谱流出曲线的宽度与哪些因素有关

3.塔板理论不能用于解释_______________。

参考答案：色谱流出曲线宽度与哪些因素有关

4.色谱法中常用的定量分析方法有：_______________、 _____________和外标法。

参考答案：归一化法；内标法

5.在色谱法中，归一化定量方法计算组分的含量的公式是 ____________。

参考答案：

6. 色谱定量方法中使用归一化公式的前提条件是____________。

参考答案：所有组分都出峰

7. 根据速率理论, 影响色谱柱柱效的因素主要有三项, 它们是_________、 ___________和_______________。

参考答案：涡流扩散项；分子扩散项；传质阻力项

8. 速率理论的核心方程表达式为_____________，该方程式对于_______________的选择具有指导意义。

参考答案：H=A+B/U+CU；分离条件

9.根据H=A+B/u+Cu，最佳流速为_______________。

参考答案：

10.根据H=A+B/u+Cu，最佳流速下对应的最小塔板高度为_______________。

参考答案：

11.在用归一化法进行色谱定量分析时，进样量重现性差将不影响_______________。

参考答案：测定结果

12.各个色谱峰的半峰宽反映了各组分在色谱柱中的_______________情况，它由色谱过程中的_______________因素控制。各个色谱峰的保留时间反映了各组分在两相间的_______________情况，它由色谱过程中的_______________因素控制。

参考答案：运动；动力学；分配；热力学

13. 色谱定性的依据是_____________，定量的依据是_____________。

参考答案：保留值；峰高或峰面积

14. 利用_____________定性是色谱定性分析最基本的方法。它反映了各组分在两相间的分配情况，它由色谱过程中的_____________因素所控制。

参考答案：保留值；热力学

15. 试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础，某组分的K=_____________时，即不被固定相保留，最_____________流出色谱柱。

参考答案：0；先

16. 色谱仪的核心部件是_____________，它决定了色谱法_____________性能的高低。

参考答案：色谱柱；分离

17. 分配系数K用固定液和载气中的溶质浓度之比表示。待分离组分的K值越大，则它在色谱柱中停留的时间越_____________，其保留值越_____________。各组分的K值相差越大，则它们越_____________分离。

参考答案：越长；越大；越易

18. 塔板理论在解释_____________的形状，_____________的位置以及评价_____________等方面都取得了成功。

参考答案：流出曲线；浓度最大点；柱效

19. 为了减少涡流扩散，提高柱效的有效途径是使用适当_____________粒度和颗粒_____________的载体，并尽量填充_____________。

参考答案：细；均匀；均匀

20. 色谱体系的最小检测量是指_____________。

参考答案：恰能产生与噪声相鉴别的信号时所进入色谱柱的最小物质量

21. 在色谱流出曲线上，两峰间距离决定于相应两组分在两相间的_____________。

参考答案：分配系数

22. 反映色谱柱柱型特性的参数是_____________。

参考答案：相比

23. 某一组分，在一定的柱长下，色谱峰的宽或窄主要决定于组分在色谱柱中的_____________。

参考答案：扩散速度

24. 相对保留值与_____________和_____________有关。

参考答案：固定相种类；柱温

25. 利用保留指数进行定性分析时，其I_x的计算公式为_____________。

参考答案：

26. 在色谱法中，常用分离度（R）来衡量两组分被分离的程度。当R大于或者等于 _______________时，认为两组分分离完全。

参考答案：1.5

27. 测定矿泉水中F^-、I^-、NO₃^-、SO₄^2-含量时，一般用_______________________色谱法。

参考答案：离子交换色谱法

28.绝对校正因子是_____________。

参考答案：某组分i通过检测器的量与检测器对该组分的响应信号之比

29. 在色谱分析中个，不同组分可实现分离的根本原因是_____________，表征色谱柱对被测组分保留能力大小的主要参数是_____________。

参考答案：不同组分有不同的分配系数；容量因子

30. 已知以色谱流出曲线，根据色谱峰的个数，可以推断样品的_____________；根据色谱峰的保留值，可以进行_____________；根据色谱峰的面积或峰高，可以进行_____________；根据色谱峰的位置和区域宽度，可以对_____________进行评价。

参考答案：最少组分数；定性分析；定量分析；色谱柱效

三、计算题

 1.已知某色谱柱的理论塔板数为3600，组分a和 b在该柱上的保留时间分别为100 s和110 s（空气在此柱上的保留时间为10 s），求其分离度R。

参考答案：

2.若a，b两组分的保留时间分别为20 min和21 min，死时间为1 min，计算：

（1）组分b的容量因子；

（2）欲达到分离度R为2时所需理论塔板数。

参考答案：

（1）

（2）

3.已知某组分峰的峰底宽为40 s，保留时间为400 s，(1)计算此色谱柱的理论塔板数；

 (2)若柱长为1.00 m，求此柱的理论塔板高度。

参考答案：

(1)

(2)

4.在某色谱条件下，分析只含有二氯乙烷、二溴乙烷及四乙基铅三组分的试样，结果如下，试用归一化法求各组分的质量分数。

参考答案：

5.某色谱柱的理论塔板数为 2500，组分 A 和 B 在该柱上的保留距离分别为 25mm 和 36mm，求 A 和 B 的峰底宽。

参考答案：

n = 16(t_R/W_b)²

W_A = (16/n)^1/2·d_A = (16/2500)^1/2·d_A = 4/25×25 = 2.0 mm

W_B = (16/n)^1/2·d_B = 4/50×36 = 2.88 mm

6．根据下列实验结果求试样中各组分的质量分数，试样中只含下列四组分：

	乙苯	对二甲苯	间二甲苯	邻二甲苯
色谱峰面积	120	75	140	105
相对重量校正因子	0.97	1.00	0.96	0.98

参考答案：

	乙苯	对二甲苯	间二甲苯	邻二甲苯
fi ’Ai	116.4	75	134.4	102.5
∑fi ’Ai	428.7

乙 苯的质量分数=116.4/428.7=0.25

对二甲苯的质量分数=75/428.7=0.17

间二甲苯的质量分数=134.4/428.7=0.31

邻二甲苯的质量分数=102.5/428.7=0.24

7.某二组分混合物在1m长的柱子上初试分离，所得分离度为1，若通过增加柱长使分离度增大到1．5，问：（1）柱长应变为多少? （2）α有无变化?为什么?

参考答案：

（1）

（2）无变化。因为是热力学常数，只与柱温及固定相和流动相性质有关。

8.若a、b二组分的保留时间分别为20min和21min，死时间为1min，计算：（1）组分b的容量因子；（2）欲达到分离度R为2时所需的理论塔板数。

参考答案：（1）

（2）

9.在角鲨烷柱上，60^o时下列物质的保留时间为：柱中气体（即t_M），147.9 s；正己烷（n-C₆H₁₄）410.0 s；正庚烷（n-C₇H₁₆），809.25 s；苯，543.3 s。计算苯在角鲨烷柱上，柱温为60^oC时的保留指数。

参考答案：

10.根据范第姆特气-液速率方程：  ，推导出和的数学表示式。

参考答案：

(1)

对上式求一阶导数，使其等于零，得：

即，

(2) 将代入式 ，得，

即，

11.已知气-液色谱速率方程中三个参数分别为A=0.0605 cm，B=0.68 cm²·s^-1，C=0.0027 s，试求（1）最佳载气线速度；（2）在最佳线速度时色谱柱的最小塔板高度H_最小。

参考答案：

12.在某一色谱分析条件下，把含有A和B以及相邻的两种正构烷烃的混合物注入色谱柱分析，A在相邻的两种正构烷烃之间流出，它们的调整保留时间分别为10 min、11 min、12 min，最先流出的正构烷烃的保留指数为800，而组分B的保留指数为882.3，求组分A的保留指数。试问A和B有可能是同系物吗？

参考答案：

已知：, ,

由于正构烷烃1的保留指数I₁=800，且正构烷烃1和正构烷烃2为相邻的两种正构烷烃，故，正构烷烃2的保留指数I₂=900。

已知，，故A与B不是同系物。

13.某色谱柱的柱效能相当于10⁴块理论塔板。当所得色谱峰的保留时间为100s、1000s和10⁴s时的峰底宽度(W_b)分别是多少？假设色谱峰均为符合正态分布。

参考答案：

14.在一根色谱柱上测得某组分的调整保留时间为1.94 min，峰底宽度为9.7 s，假设色谱峰呈正态分布，色谱柱的长度为1 m，试计算该色谱柱的有效理论塔板及有效理论塔板高度。

参考答案：

15.用甲醇作内标，称取0.0573g甲醇和5.869g环氧丙烷试样，混合后进行色谱分析，测得甲醇和水的峰面积分别为164mm²和186mm²，校正因子分别为0.59和0.56。计算环氧丙烷中水的质量分数。

参考答案：

四、简答题

1.写出速率理论方程并简述各项的物理意义。

参考答案：

H=A+ B/+ C

A：涡流扩散项，在填充色谱中，当组分随载气向柱出口迁移时，碰到填充物颗粒阻碍会不断改变流动方向，使组分在气相中形成紊乱的类似“涡流”的流动，因而引起色谱峰的变宽。

B/：分子扩散项，是由于色谱柱内沿轴向存在浓度剃度，使组分分子随载气迁移时自发地产生由高浓度向低浓度的扩散，从而使色谱峰变宽。

C：传质阻力项，溶质随载气进入色谱柱，由于分子扩散作用，溶质分子在载气与固定相的界面发生传质，进入固定相产生吸附或吸收，在两相中达到平衡。由于溶质分子与固定相、载气分子间相互作用，阻碍溶质分子快速传递实现平衡。载气处于连续流动状态，未能进入固定相的溶质分子就被载气推向前进，发生分子超前；而有些溶质分子在固定相中未能平行解吸进入载气，发生分子滞后而引起色谱峰扩张。

2. 色谱柱的柱效有哪些因素决定？

参考答案：影响柱效n的因素；（1）填料颗粒的大小及填料的均匀程度；（2）流动相的种类、性质及流速；（3）固定液的厚度。

3.简述塔板理论的贡献与存在的问题。

参考答案：

贡献：塔板理论用热力学观点形象地描述了溶质在色谱柱中的分配平衡和分离过程，导出流出曲线的数学模型，并成功地解释了流出曲线的形状及浓度极大值的位置，还提出了计算和评价柱效的参数。

存在的问题：①做出了四个与实际不相符的假设，忽略了组分在两相中传质和扩散的动力学过程；②只定性给出塔板高度的概念，却无法解释板高的影响因素；③排除了一个重要参数―流动相的线速度，因而无法解释柱效与流速关系，更无法提出降低板高的途径。

4.色谱图上的色谱峰流出曲线可说明什么问题？

参考答案：（1）根据色谱峰的数目，可判断样品中所含组分的最少个数；（2）根据峰的保留值进行定性分析；（3）根据峰的高度或面积进行定量分析；（4）根据峰的保留值和区域宽度，判断色谱柱的分离效能；（5）根据两峰间的距离，可评价固定相及流动相选择是否合适。

5. 在色谱流出曲线上，两峰间距离决定于相应两组分在两相间的分配系数还是扩散速度？

参考答案：分配系数。色谱流出曲线上，两峰间距离是由热力学性质决定的，反映两物质流出峰之间的距离的大小是与它们在固定相和流动相中的分配系数有关，而扩散速度是研究物质在色谱柱内的运动情况，反映在色谱曲线上即为色谱峰宽，这是色谱动力学研究的内容。

6.某一色谱柱从理论上计算得到的理论塔板数（n）很大，塔板高度（H）很小，但实际分离效果却很差，试分析原因。

参考答案：理论塔板数（n）是通过保留时间（t_R）来计算的，没有考虑死时间（t_M）的影响，而实际上死时间（t_M）对峰的影响很大，特别当k’≤3时，以导致扣除死时间（t_M）后计算出的有效塔板数（n_eff）很小，有效塔板高度（H_eff）很大，因而实际分离效能很差。

7.从H-u曲线图上，可获取哪些信息，对实际分析有何指导作用？

参考答案：（1）涡流扩散项与线速u无关；（2）曲线有一最低点，在此点柱效最高，对应此点的线速u为最佳线速u_opt。（3）在u_opt附近，线速u升高曲线变化比较平坦，即柱效降低缓慢，因此，实际分析中，一般选择u>u_opt，适当提高流动相的线速，即提高分析速度，又使柱效无大的下降；（4）当u< u_opt时，即低的线速时，分子扩散项B/u是引起色谱峰扩张的主要因素，此时，宜选择相对分子质量较大的载气（N₂，Ar），以使组分在载气中有较小的扩散系数。（5）当u>>u_opt时，即在高流速区操作，传质阻力项Cu是引起色谱峰扩张的主要因素，宜采用细粒度的固定相，降低固定液含量即选择相对分子质量小的载气(H₂,He)，使组分有较大的扩散系数，减小传质阻力，提高柱效。

8.试根据分离度的方程，说明影响分离度的因素。

参考答案：分离度方程：

该方程推导出分离度R与相对保留值（α）、理论塔板数（n）和分配比（k’）三个基本参数之间的关系，根据计算得知，影响分离度的三个参数中，相对保留值（α）的增加对分离的改进最有效。分配比（k’）从1增加到3，分离度R只增加到原来的1.5倍。理论塔板数（n）增加到原来的3倍，分离度R只增加到原来的1.7倍。相对保留值（α）从1.01增加到1.1，约增加9%，而分离度R却增加到原来的9倍。

9. 某人制备了一根填充色谱柱，用组分A和B为测试样测得该柱理论塔板数为4500，因而推断A和B在该柱上一定能得到很好的分离，该人推断正确吗？简要说明理由。

参考答案：不正确。决定2组分能否分离的关键是热力学参数，即相对保留值（或选择性因子）（α），如果α=1，无论色谱柱柱效如何高，A和B租房呢是无法分离的。

10.试分析影响色谱峰最大浓度的各种因素。

参考答案：流出曲线方程：

式中：n为理论塔板数、W为进样量、V_m为流动相的体积，V_R为保留体积

当V=V_R时，组分流出浓度最大，即C_max

从上式可以得出：（1）C_max与进样量成正比，进样量W越大，C_ma越高；（2）C_max与理论塔板数的平方根成正比，保留时间一定时，n越大，C_ma越高；（3）C_max与溶质保留体积V_R成反比，W与n一定时，V_R越大，C_max越小。保留时间长的组分色谱峰低且宽，这些结论与色谱分离过程洗出的色谱曲线基本一致。

11.利用保留值定性的依据是什么？

参考答案：用保留值定性的依据是：当固定相和操作条件严格固定不变时，任何一种物质都有确定不变的保留值，通过比较已知物和未知物的保留值，就可以确定色谱图中某一色谱峰代表什么物质。

12.利用相对保留值定性有什么优点？

参考答案：由于绝对保留值定性受柱温、柱长、固定液含量、填充情况、载气流速等因素的影响，必须严格控制实验的操作条件，在使用上不太方便。而使用相对保留值由于其仅与固定液的种类及操作温度有关，而与其他操作条件无关，因而用相对保留值定性，可以消除由于实验不一致带来的误差。当没有待测组分的纯品时，可利用文献发表的相对保留值定性，只有按照文献所规定的固定液、柱温等操作条件，定性结果是比较可靠的。

13.为什么要测定相对定量校正因子？

参考答案：由于组分的峰面积不正比其重量或百分含量，即在同一类型检测器上，重量或浓度相同的物质产生的信号是不一样的；在不同类型的检测器上，同一物质产生的信号也是不一样的，因此，为了产生的信号响应能定量代表物质的含量，就要测定定量校正因子。

14.色谱定性和定量分析的依据是什么？各有哪些主要定性和定量方法。

参考答案：色谱定性分析的依据是：保留值。主要的定性分析方法：（1）利用保留值与已知物对照定性。（2）利用保留值经验规律定性。（3）根据文献保留数据定性。

色谱定量分析的依据是：被测组分的质量与其色谱峰面积成正比。主要的定量分析方法：（1）归一化法。（2）内标法。（3）标准曲线法。

15.下列各项对色谱柱的理论塔板数有何影响？并解释原因。（a）减小进样速度；（b）增大填料粒度；（c）降低相比；（d）提高色谱柱柱温。

参考答案：（a）减小进样速度，将使所有的分子并非同时进入色谱柱，造成色谱柱前谱峰扩宽，而使理论塔板数减小；

（b）增大填料粒度，将减小填料的比表面积，且会使液膜厚度增大，从而会使涡流扩散项A和传质阻力项系数C增大，使理论塔板高度增大，理论塔板数减小；

（c）降低相比，将使固定液液膜厚度d_f减小，将使传质阻力项系数C减小，使理论塔板高度减小，理论塔板数增大；

（d）提高色谱柱柱温，将增大组分在气相与液相中的扩散速率，会增大分子扩散项系数B，但会使传质阻力项系数C减小，理论塔板高度是增大还是减小，将由B与C的相对大小来决定。

《高效液相色谱法》部分 试题库

一、单项选择题

1.高效液相色谱法最适宜的分析对象是……………………………………………………………………(      )

   A、低沸点小分子有机化合物        

B、高沸点、难溶解的无机化合物    

C、高沸点、热不稳定的大分子有机化合物        

D、所有的有机化合物

参考答案：C

2. 对聚苯乙烯相对分子质量进行分级分析, 应采用下述哪一种色谱方法…………………(      )

   A、离子交换色谱法               

B、液-固色谱法

   C、空间排阻色谱法               

D、液-液色谱法

参考答案：C

3. 分析相对分子质量大于2000的试样, 一般采用的方法是……………………………………(      )

A、空间排阻色谱法              

B、毛细管柱气相色谱法

C、填充柱气相色谱法            

D、离子交换色谱法

参考答案：A

4.在液相色谱中，空间排阻色谱的分离机制是根据被测组分在多孔凝胶中对孔的………………………………………………………………………………………………………………………………(      )

A、渗透或被孔的排斥不同而分离的

B、离子交换或亲和能力不同而分离的

C、吸附或被孔的解吸不同而分离的

    D、毛细扩散或被孔溶解不同而分离的

参考答案：A

5．在液相色谱法中，范氏方程中对柱效能可以忽略不计的一项是………………………(     )

A、涡流扩散项                 

B、分子扩散项

C、固定相传质阻力项           

D、流动相传质阻力项

参考答案：B

6．在液相色谱法中，某组分保留值的大小实际反映了哪些部分的分子间作用力是…(     )

    A、组分与流动相

    B、组分与固定相

    C、组分与流动相和固定相

    D、组分与组分

参考答案：C

7．在液相色谱中，在以下条件中，提高柱效最有效的途径是……………………………………(     )

    A、减小填料粒度

    B、适当升高柱温

    C、降低流动相的流速

D、降低流动相的粘度

参考答案：A

8．在液相色谱法中，梯度洗脱最宜于分离……………………………………………………………(     )

A、几何异构体              

B、沸点相近，官能团相同的试样

C、沸点相差大的试样        

D、分配比变化范围宽的试样

参考答案：D

9.在液相色谱法中，不会显著影响分离效果的是…………………………………………………(     )

A、改变固定相种类

B、改变流动相配比

C、改变流动相流速              

D、改变流动相种类

参考答案：C

10. 液相色谱法中，样品中各组分的出柱顺序与流动相的性质无关的色谱法是………(     )

A、离子交换色谱法                     

B、体积排阻色谱法

    C、液-液色谱法                        

D、液-固色谱法

参考答案：B

11. 液相色谱的H-u曲线…………………………………………………………………………………………………(     )

    A、与气相色谱的一样，存在着H_min

    B、H受u影响很小

    C、H随流动相的流速增加而下降

    D、H随流动相的流速增加而上升        

参考答案：C

12. 液相色谱中通用型检测器是…………………………………………………………………………………(     )

  A、紫外吸收检测器      

  B、示差折光检测器

  C、荧光检测器

  D、热导池检测器        

参考答案：B

13. 键合相的键合基团的碳链长度增长后……………………………………………………………………(     )

    A、载样量减小

    B、极性增大

    C、极性减小      

    D、载样量增大    

参考答案：C

14. 在液相色谱中，下列检测器可在获得色谱流出曲线的基础上，同时获得被分离组分的三维彩色图形的是…………………………………………………………………………………………………………(     )

    A、光电二极管阵列检测器    

    B、荧光检测器              

    C、示差折光检测器

    D、电化学检测器

参考答案：A

15. 在液-固色谱法中，固体吸附剂适用于分离………………………………………………………(     )

    A、异构体              

    B、沸点相近，官能团相同的颗粒

    C、沸点相差大的试样    

    D、极性变换范围

参考答案：A

16. 用ODS柱（或C₁₈）分析一有机弱酸混合物样品，以某一比例甲醇-水为流动相时，样品容量因子较小，若想使容量因子适当增加，简单的办法是……………………………………(     )

    A、流动相中加入少量HAc      

    B、增加流动相中的水的比例

    C、增加流动相中甲醇的比例    

    D、流动相中加入少量的氨水

参考答案：B

17. 液相色谱定量分析中，要求混合物中所有组分都必须出峰的方法是……………(     )

    A、标准加入法

    B、内标法       

    C、外标法

    D、归一化法     

参考答案：D

18. 分离糖类化合物，以下的柱子类型中，最合适的是………………………………………(     )

    A、氨基键合相柱     

    B、硅胶柱     

    C、氰基键合相信

    D、ODS柱      

参考答案：A

19. 液相色谱中不影响色谱峰扩展的因素是………………………………………………………(     )

    A、涡流扩散项     

    B、柱压效应

    C、传质扩散项     

    D、分子扩散项

参考答案：D

20. 在液相色谱中，常用作固定相又可用作键合相基体的物质是………………………(     )

    A、活性炭

    B、分子筛     

    C、硅胶

    D、氧化铝     

参考答案：C

21. 高压、高效、高速是现代液相色谱的特点，采用高压主要是由于……………………(     )

    A、采用了填充毛细管柱

    B、高压可使分离效率显著提高

    C、采用了细粒度固定相所致       

    D、可加快流速，缩短分析时间     

参考答案：C

22.与气相色谱法比较，高效液相色谱法的纵向扩散项可忽略，这主要是由于……(     )

    A、柱后压力低

    B、组分在液相中的扩散系数比在气相中的扩散系数要小得多

    C、组分在液相色谱中的分配系数小

    D、柱内温度低

参考答案：B

23. 液固吸附色谱法常用溶剂（洗脱剂）（1）水；（2）乙醇；（3）丙酮；（4）乙醚；（5）二氯甲烷；（6）四氯化碳。他们的极性顺序为………………………………………………………(     )

    A、（1）＞（2）＞（6）＞（3）＞（5）＞（4）

    B、（1）＞（2）＞（5）＞（3）＞（4）＞（6）

    C、（1）＞（2）＞（3）＞（4）＞（5）＞（6）

    D、（5）＞（2）＞（1）＞（3）＞（4）＞（6）

参考答案：C

24. 当用硅胶为基质的填料作固定相时，流动相的pH范围应为………………………………………………………(     )

    A、1～14

    B、在中性区域     

    C、5～8

    D、2～8

参考答案：D

25. 液相色谱分析中能够最有效提高色谱柱效的途径是…………………………………………(     )

    A、减少填料颗粒直径，提高装填的均匀性

    B、增大流动相流速

    C、适当提高柱前压力

    D、适当升高柱温

参考答案：A

26. 与气相色谱相比，在液相色谱中………………………………………………………(     )

    A、速率方程式同样由三项构成，两者相同

    B、分子扩散项很小，可忽略不计，速率方程式由两项构成

    C、涡流扩散项很小，可忽略不计，速率方程式由两项构成

    D、传质阻力项很小，可忽略不计，速率方程式由两项构成

参考答案：B

27. 吸附作用在下面哪种色谱方法中起主要作用………………………………………………………(     )

    A、键合相色谱法    

    B、液-固色谱法

    C、离子交换法

    D、液-液色谱法     

参考答案：B

28. 在正相色谱中，若适当增大流动相极性则………………………………………………………(     )

    A、相邻组分的α增加        

    B、样品的k降低，t_R降低    

    C、样品的k增加，t_R增加

    D、对 α基本无影响

参考答案：B

29. 水在下述色谱中，洗脱能力最弱（作为基础溶剂）的是……………………………………(     )

    A、正相色谱法     

    B、空间排斥色谱法

    C、反相色谱法

    D、吸附色谱法     

参考答案：C

30. 在液相色谱中，提高色谱柱柱效的最有效途径是………………………………………………(     )

    A、增大流动相的流速

    B、降低流动相的流速     

    C、减小填料粒度         

    D、适当升高柱温；

参考答案：C

31. HPLC与GC的比较，可忽略纵向扩散项，这主要是因为…………………………(     )

  A、流速比GC的快

  B、流动相黏度较大    

  C、柱温低

  D、柱前压力高        

参考答案：B

32. 在反相色谱法中，若以甲醇-水为流动相，增加甲醇的比例时，组分的容量因子k与保留时间t_R的变化为…………………………(     )

  A、 k增大，t_R减小

  B、 k与 t_R，增大      

  C、 k与t_R， 减小

  D、k与t_R，不变       

参考答案：C

33. 不同类型的有机物，在极性吸附剂上的出柱顺序是……………………………………………(     )

  A、饱和烃、烯烃、芳烃、醚     

  B、烯烃、醚、饱和烃、芳烃     

  C、醚、芳烃、烯烃、饱和烃

  D、醚、烯烃、芳烃、饱和烃

参考答案：A

34. 离子色谱法的主要特点是……………………………………………………………………………………(     )

  A、采用了阴离子专用检测器，对阴离子分析有高灵敏度

  B、采用柱后抑制技术和电导检测，特别适合离子分析

  C、采用紫外检测器合柱压衍生装置，对离子分析有高效

  D、高压、高效、高速、高分辨率、高灵敏度

参考答案：B

35. 反相液相色谱固定相和流动相的极性分别为

A、极性、非极性             

B、非极性、极性； 

C、都为非极性     

D、都为极性

参考答案：B

二、填空题

1.液相色谱法按分离机理分类主要分为：吸附色谱、分配色谱、__________________、________________和亲和色谱。

参考答案：离子交换色谱；体积（分子）排阻色谱

2.流动相常用的脱气方法有____________、____________、____________和____________。

参考答案：加热脱气法；抽真空脱气法；吹氦脱气法；超声波振荡脱气法

3.高效液相色谱柱按内径大小大致可分为三种类型：内径小于____________mm的称为细管或微管径柱；内径在____________mm范围内的是常规高效液相色谱柱；内径大于____________mm的一般成为半制备柱或制备柱。

参考答案：2；2-5；5

4.通过化学反应，将____________键合到____________表面，此固定相称为化学键合固定相。

参考答案：固定液；载体

5.液相色谱流动相应使用____________黏度溶剂，可减小溶质的____________，有利于提高柱效。

参考答案：低；传质阻力

6.正相分配色谱法适用于分离____________化合物、极性____________的先流出、极性____________的后流出。

参考答案：极性；小；大

7.改变流动相的____________，可以改善液相色谱的分离度及调整出峰的时间。

参考答案：组成和极性

8.利用化学反应将固定液键合到载体表面所制备的固定相称为___________。

参考答案：化学键合固定相

9.高效液相色谱中的____________技术类似于气相色谱中的程序升温，不过前者连续改变的是流动相的____________，而不是温度。

参考答案：梯度洗脱；组成与极性

10.流动相的极性____________固定相极性的液-液色谱，称为正相分配色谱，即亲水固定液采用____________流动相。适合于分离____________化合物，____________先流出，____________后流出。

参考答案：小于；疏水；极性；极性小的；极性大的

11.高效液相色谱仪一般可分为：____________、____________、____________、____________和____________等部分。

参考答案：高压输液系统；进样系统；分离系统；检测系统；数据记录与处理系统

12.与液-液分配色谱相比，键合相色谱的主要优点是化学键合固定相稳定，在使用过程中____________；适用于____________；适合于k范围宽的样品分析。

参考答案：不流失；梯度淋洗

13.高压输液泵是高效液相色谱仪的关键部件之一，按其工作原理分为____________和____________两大类。

参考答案：恒流泵；恒压泵

14. ___________、___________、___________是现代液相色谱的显著特点，其固定相多采用___________。

参考答案：高压；高速；高效；化学键合固定相

15.常用的高效液相色谱检测器主要是___________、___________、___________、___________和___________检测器等。

参考答案：紫外-可见；示差折光；荧光；电导；蒸发光散射

16.高效液相色谱法的发展趋势是减小___________和___________以提高柱效。

参考答案：填充颗粒的大小；柱径

17.高效液相色谱分析时，如果进样量超过柱容量（即超载），即柱效迅速___________，色谱峰变___________。

参考答案：降低；宽

18.离子对色谱法是把__________加入流动相中，被分析样品离子与__________生成中性离子对，从而增加了样品离子在非极性固定相中的__________，使__________增加，从而改善分离效果。

参考答案：离子对试剂；离子对试剂；溶解度；分配系数

19.离子对色谱法容量因子（k）与萃取平衡常数（K_BP）关系：正相离子对色谱法为__________；反相离子对色谱法为__________。

参考答案：

；

20.用凝胶为固定相，利用凝胶的__________与被分离组分分子__________间的相对大小关系，而分离、分析的色谱法，称为空间排阻（凝胶）色谱法。凝胶色谱的选择性只能通过选择合适的__________来实现。

参考答案：孔径；尺寸；固定相

21.在液相色谱中，速率理论方程中的__________项很小，可忽略不计，van Deemter方程式可写成__________。

参考答案：分子扩散；H=A+Cu   

22.在液固吸附色谱法中，洗脱剂极性强弱通常用__________来衡量，其值越大表示洗脱剂的极性越__________。

参考答案：溶剂强度参数；强

23.以ODS键合固定相，甲醇与__________为流动相时，该色谱条件为__________色谱。

参考答案：水；反相键合

24.化学键合相色谱的重要优点是化学键合固定相__________，使用过程中不易__________，适用于__________，适合于k’范围宽的样品分析。

参考答案：稳定；流失；梯度洗脱

25.当以C18为固定相，HPLC常用甲醇、乙腈或四氢呋喃与__________配比作为流动相。

参考答案：水

26.离子较好色谱法常用__________作为固定相，固定相上具有__________基团。

参考答案：离子交换树脂；可交换的离子

27.排阻色谱的选择性是根据固定相__________和__________来实现的。

参考答案：空隙大小；孔径分布范围

28.蒸发光散射检测器散射光的__________值与__________呈线性关系。

参考答案：散射光的对数响应值；被测物质量的对数

29.采用液固色谱分离极性组分时，溶剂的极性是选择流动相的重要依据，溶剂的极性__________，在吸附色谱中的洗脱能力__________。

参考答案：越强；越强

30.按照输液性能不同，通常将输液泵分为两种类型，即__________和__________，最常用的恒流泵为__________。

参考答案：恒压泵；恒流泵；往复式柱塞泵

三、计算题

1.用反相HPLC测样品中的芦丁含量，选对氨基苯甲酸为内标。方法如下：准确配制1.0 mg/mL 浓度的芦丁对照溶液和对氨基苯甲酸对照溶液，精取芦丁对照溶液2.00、4.00、6.00、8.00和10.00 mL，分别置于25 mL容量瓶中，同时各加入内标溶液2.00 mL定容。各进行3次，进样量10 μL ，得芦丁色谱峰面积与内标物峰面积之比的平均值分别为1.43、2.86、4.29、6.27、和7.16。精称样品0.2070g，溶解，定容于100 mL容量瓶中。精取10.00 mL于25 mL容量瓶中，同时加入内标溶液2.00 mL，定容。进样量 10 μL，3次进样，得芦丁色谱峰面积与内标物峰面积之比的平均值为6.10，计算样品中芦丁的含量？

参考答案：34.3%

2. 在一根正相分配色谱柱上，当用体积比为1：1的氯仿和正己烷为流动相时，样品的保留时间是29.1min，不被保留组分的保留时间是1.05 min。试计算：样品物质的容量因子。

参考答案：

根据公式： ，

则：

3. 已知A，B二组分在同一操作条件下的分配系数为45和50，柱相比β为30，线速度为7cm，塔板厚度为0.5mm，要使二者分离度为1.0，求：

（1）所需分析时间为多少？

（2）要达到完全分离，分离时间又为多少？

参考答案：（1）79.2 s（2）178 s

4. 当使用C18色谱柱时，如果采用甲醇-乙腈-水（体积比50:15:35）作为流动相，求该流动相的强度因子。如果改用甲醇-四氢呋喃-水，当水比例保持不变且保持相同的强度因子的前提下，三种溶剂的体积比应为多少？

参考答案：

查表知：四种溶剂的强度因子分别为：S_水=0.0；S_甲醇=3.0；S_乙腈=3.2；S_四氢呋喃=3.2

甲醇-乙腈-水（50:15:35）作为流动相时，

强度因子为：S_混= S_甲醇ⅹ50%+ S_乙腈ⅹ15%+ S_水ⅹ35%=1.98

改用甲醇-四氢呋喃-水作为流动相，设甲醇的比率为ψ_甲醇

S_混= S_甲醇ⅹψ_甲醇+ S_四氢呋喃ⅹ(1-ψ_甲醇-35%)+ S_水ⅹ35%=1.98

解得：ψ_甲醇=63.0%，则ψ_四氢呋喃=2.0%

5. 以HPLC法测定某生物碱样品中黄连碱和小檗碱的含量。称取内标物、黄连碱和小檗碱对照品各0.0250g配成混合溶液，重复测定5次，测得各色峰面积平均值分别为450.0 mV·s、430.0 mV·s、和512.5 mV·s，再称取内标物0.0300g和样品0.0512 g，配成溶液，在相同条件下测得内标物、黄连碱和小檗碱的峰面积分别为520.0 mV·s、295.6 mV·s、和493.6 mV·s，。计算样品中黄连碱和小檗碱的含量。

参考答案：A代表黄连碱，B代表小檗碱

6. 在某正相色谱分析中，当采用三氯甲烷-正己烷（体积比80:20）为流动相时，组分分离比较理想，若想通过改变流动相的组成来提高选择性，而不改变流动相的极性参数，则选用乙醚-正己烷为流动相时，乙醚体积比应为多少？

参考答案：

查表知：三种溶剂的极性参数（P’）分别为：P’_氯仿=4.1；P’_乙醚=2.8；P’_正己烷=0.1

P’= P’_氯仿ⅹψ_氯仿+ P’_正己烷ⅹψ_正己烷 = P’_乙醚ⅹψ_乙醚+ P’_正己烷ⅹψ_正己烷

P’_氯仿ⅹψ_氯仿+ P’_正己烷ⅹψ_正己烷 = P’_乙醚ⅹψ_乙醚+ P’_正己烷ⅹ(1-ψ_乙醚)

2.8ⅹ80%+0.1ⅹ20%=2.8ⅹψ_乙醚+ 0.1ⅹ(1-ψ_乙醚)

ψ_乙醚=30%

7. 某样品基体复杂，为了降低基体中对其中组分A测定的影响，在一定的HPLC条件下，采用了标准加入法。准确称取样品0.1000 g，用甲醇溶解并定容至50.00 mL，得到样品溶液。另取浓度为0.0500 μg/mL 的A标准溶液1.00 mL，加入到4.00 mL上述样品溶液中，得到加标样品溶液。经测定得到样品溶液和加标样品溶液中组分A的色谱峰面积平均值分别为273 mV·s和405 mV·s，求样品中组分A的含量。

参考答案：

 μg/mL

μg/g

8. 利用HPLC法分析某样品，样品中组分A、B和C流出色谱柱需要的时间分别为2.00 min、8.54 min和13.90 min，经测定可知溶剂甲醇于2.00 min流出色谱柱。计算（a）组分C相对于组分B的相对保留值；（b）组分C在固定相中的停留时间；（c）组分B通过流动相的时间占其流出总时间的百分数。

参考答案：甲醇的保留时间即死时间，t_M=2.00 min

（a）

（b）

（c）组分B通过流动相的时间即死时间，t_M=2.00 min，组分B通过流动相的时间占其流出总时间的百分数为：

四、简答题

1.高效液相色谱仪由几大部分组成？各部分的主要功能是什么？

参考答案：高效液相色谱仪由高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统和色谱数据处理系统组成。（1）高压输液系统的作用：将流动相以稳定的流速或压力输送到色谱系统；（2）

进样系统的作用：把分析试样有效地送入色谱柱上进行分离；（3）分离系统的作用：完成分析试样中各个组分的分离；（4）检测系统的作用：完成分析试样中各个组分的定性、定量分析。（5）色谱数据处理系统的作用：记录和处理色谱分析数据等。

2.气相色谱与液相色谱的H-u曲线有何不同，是什么原因造成的？

参考答案：气相色谱的H-u曲线，塔板高度H随u呈双曲线变化，曲线有一最低点，此时板高最小，柱效最高，流速最佳。如图GC线。

液相色谱的H-u曲线通常是流速降低，板高H总是降低，流动相流速增大，柱效平缓降低。出现这种情况主要是由于液相的流动相为液体，其扩散系数 很小，所以在低流速时，分子扩散项也不起多大作用，未出现板高增加现象，在高流速时，固定相和流动相的传质都很快，传质阻力项小，故H-u曲线上升缓慢。

3.高效液相色谱是如何实现高效、快速、灵敏的？

参考答案：气相色谱理论和技术上的成就为液相色谱的发展创造条件，从它的高效、高速和高灵敏度得到启发，采用5-10μm微粒固定相提高柱效，采用高压泵加快液体流动相的流速；设计高灵敏度、死体积小的紫外、荧光等检测器，提高检测灵敏度，克服经典液相色谱的缺点，从而达到高效、快速、灵敏。

4.高效液相色谱柱有哪几种类型？细径柱有什么优点？

参考答案：高效液相色谱柱大致可分为三种类型：内径小于2 mm的称为细管径或微管径柱；内径在2-5 mm范围内的是常规高效液相色谱柱；内径大于5 mm一般称为半制备色谱柱或制备柱。

细管径柱的主要优点是：（1）分离效能高；（2）流动相最佳流速低，消耗量少。（3）可采用多种检测器，便于联用（CLC-MS，CLC-FTIR）；（4）采用细而短的毛细管柱可以提高分析速度，实现快速分析。

5简述液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素，如何减少谱带扩张，提高柱效？

参考答案：液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素为涡流扩散、流动相传质、停留流动相传质以及柱外效应。在液相色谱中要减少谱带扩张，提高柱效，就要减少填料颗粒直径，减小填料孔径深度，提高填装的均匀性：采用低猫度溶剂作流动相，流速尽可能低，同时还要尽可能采用死体积较小的进样器、检测器、接头和传输管线等。

6.何谓梯度洗脱，适用与哪些样品的分析？与程序升温有什么不同？

参考答案：梯度洗脱就是在分离过程中，让流动相的组成、极性、pH值等按一定程序连续变化。使样品中各组分能在最佳的K下出峰。使保留时间短、拥挤不堪、甚至重叠的组分，保留时间过长而峰形扁平的组分获得很好的分离，特别适合样品中组分的K值范围很宽的复杂样品的分析。

梯度洗脱十分类似气相色谱的程序升温，两者的目的相同。不同的是程序升温是通过程序改变柱温，而液相色谱是通过改变流动相组成、极性、PH值来达到改变K的目的。

7.什么叫化学建合相色谱？与液-液色谱法相比有何优点？

参考答案：化学建合固定相：以化学反应的方法将功能分子以共价键接在惰性载体上，此种固定相称为化学建合固定相。在化学键合固定相上进行物质分离的一种液相色谱方法，称为键合相色谱法。

与液-液分配色谱法相比，键合相色谱法是主要优点：（1）化学键合相非常稳定，在使用过程中不流失；（2）适宜梯度洗脱；（3）适合于k’范围很宽的样品；（4）由于键合到载体表面官能团，即可是非极性的，也可以是极性的，因此，应用面广。

8.在高效液相色谱法中，组分与溶剂分子之间存在哪几种作用力？

参考答案：色散力、偶极作用、氢键作用和介电作用等四种作用力。

9.什么是溶剂强度参数与溶剂强度？它们之间的关系如何？

参考答案：溶剂分子与溶质分子以色散力、偶极作用力、氢键作用力和介电作用力进行相互作用的能力称为分子的“极性”，溶剂的这种能力以溶剂极性参数P’表示，P’值越大，溶剂的极性越强。

溶剂强度是指用作流动相的溶剂，将组分从色谱柱上洗脱下来的能力。溶剂强度直接与溶剂的极性有关，而且随不同色谱体系而变，在正相色谱体系中，溶剂的极性增加，使组分从柱上洗脱下来的能力增加，即P’越大的溶剂，溶剂强度越大。在反相色谱体系中，情况正好相反，溶剂的极性减小，使组分从柱上洗脱下来的能力增加，即P’越小的溶剂，溶剂强度越大。

10.预测在正相色谱与反相色谱体系中，组分的出峰顺序。

参考答案：在正相色谱体系中，组分的出峰次序为：极性弱的组分，在流动相中溶解度大，因此，k’值小，先出峰。极性强的组分，在固定相中溶解度大，因此，k’值大，后出峰。

在反相色谱体系中，组分的出峰次序为：极性弱的组分，在固定相中溶解度大，因此，k’值大，后出峰。极性强的组分，在流动相中溶解度大，因此，k’值小，先出峰。

11.在其他HPLC色谱条件不变，仅改变下列一种条件，色谱峰的保留时间与峰形将发生怎样的变化？

（a）流动相流速增加；

（b）柱温升高；

（c）色谱柱增长；

（d）固定相粒径变大；

（e）在线性范围内增大进样量。

参考答案：（a）流动相流速增加：保留时间变短，色谱峰形变窄；

（b）柱温升高：保留时间变短，色谱峰形变宽；

（c）色谱柱增长：保留时间变长，色谱峰形变宽；

（d）固定相粒径变大：保留时间变短，色谱峰形变宽；

（e）在线性范围内增大进样量：保留时间与色谱峰形基本不变，峰面积增加。

12.提高液相色谱的柱效的主要途径有哪些？

参考答案：基于液相色谱的速率理论，由于通常采用较快的流动相速率，以缩短分析时间，因此，分子扩散项可以忽略不计，影响柱效的主要是传质项。为提高液相色谱的柱效可以采用的方法包括采用粒度较小而均匀、空穴小的载体，液膜薄的固定液作固定相或采用低粘度的溶剂作为流动相。

13.什么叫离子色谱？

参考答案：在低容量的分离柱上，分离样品离子，二在高交换容量的抑制柱上，通过化学反应，把具有高电导的流动相转变为低电导的流动相，这样就可以在电导检测器上对被分离样品离子进行高灵敏度的检测。这种采用分离柱、抑制柱和电导检测器相结合的离子交换色谱称为离子色谱。

14.为什么凝胶色谱中任何组分的分配系数必须符合0≤K≤1？如果K>1，说明什么问题？

参考答案：因为组分的分配系数为K=C_s/C_m，C_s与C_m分别为组分在固定相和流动相中的浓度，当分子直径大于固定相孔径时，此时C_s =0，所以K=0；当分子直径小于孔径时，组分向固定相空隙内的流动相扩散，达到平衡时，一半组分在空隙内，一半在空隙外，此时K=1；若分子直径介于以上两种情况之间，K一定介于0与1之间，可见在凝胶色谱中，任何组分的分配系数必须符合0≤K≤1。如果K>1，这说明此时的分离方式已经不是纯粹的凝胶色谱，其分离过程受到其他作用力（如吸附）的支配。

15.简述蒸发光散射检测器的工作原理，并说明其应用范围。

参考答案：蒸发光散射检测器可分解为三个过程，即雾化、流动相蒸发和激光束检测。雾化过程是色谱柱流动相进入雾化器针管中，在针孔末端与通入的气体（高纯氮气或空气）混合，形成微小、均匀的气溶胶；蒸发过程是上述气溶胶进入加热的漂移管中，挥发除去流动相而形成干的气溶胶；检测过程是干的气溶胶从漂移管出来后进入检测池内，用强光或激光照射，产生散射光。用检测散射光强度而获得组分的浓度信号。

蒸发光散射检测器适用范围宽，属于通用型检测器。主要用于测定不产生荧光又无紫外吸收的有机物，可用于挥发性低于流动相的任何样品组分。通常认为蒸发光散射检测器是示差折光检测器的新型替代品，可检测糖类、高级脂肪酸、磷脂、维生素、甘油三酯、甾体皂苷等类化合物。

《气相色谱法》部分 试题库

一、单项选择题

1. 一般气相色谱法适用于…………………………………………………………………………………………(      )

 A、任何气体的测定       

2. 任何有机和无机化合物的分离、测定

3. 无腐蚀性气体与在气化温度下可以气化的液体的分离与测定

4. 任何无腐蚀性气体与易挥发的液体、固体的分离与鉴定

参考答案：C

2. 根据以下数据

           ─────┬───────┬────

物  质  │  t_R- t₀/min    │   I

           ─────┼───────┼────

正己烷  │     3.43     │  600

           ─────┼───────┼────

苯    │     4.72     │   ?

           ─────┼───────┼────

正庚烷  │     6.96     │  700

           ─────┴───────┴────

计算苯在 100℃的角鲨烷色谱柱上的保留指数是……………………………………………(      )

  A、531                             B、645

  C、731                             D、745

参考答案：B

3. 气－液色谱法，其分离原理是………………………………………………………………………(      )

   A、吸附平衡                      B、分配平衡

   C、离子交换平衡                  D、渗透平衡

参考答案：B

4. 在气-液色谱中, 若用热导池检测器检测时, 宜用下述哪种物质测定死时间?……(      )

   A、空气                         B、甲烷

   C、苯                           D、庚烷

参考答案：A

5. 在GC中, 程序升温适用于分离………………………………………………………………………………(      )

   A、几何异构体                   B、沸点不同官能团相同的试样

   C、沸点相近官能团相似的试样     D、沸点范围很宽的复杂试样

参考答案：D

6．测定有机溶剂中的微量水，最宜于采用的检测器是……………………………………(      )

A、热导检测器                   B、氢火焰离子化检测器

C、电子捕获检测器               D、碱火焰离子化检测器

参考答案：A

7．分析甜菜萃取液中痕量的含氯农药宜采用…………………………………………………………(      )

A、热导池检测器             B、氢火焰离子化检测器

C、电子捕获检测器           D、火焰光度检测器

参考答案：C

8. 热导检测器（TCD）的检测原理是根据不同物质与载气的下列何种参数不同……（      ）

A、热导系数                          

B、光吸收系数

C、分配系数                          

D、电阻温度系数

参考答案：A

9．在气相色谱分析中，相邻两组分的分离度与下列哪些参数无关的是…………………(      )

A、塔板高度                 B、塔板数

C、固定相量                 D、检测器灵敏度

参考答案：D

10．在气相色谱法中，实验室之间可以通用的定性参数是………………………………………(      )

    A、保留指数                B、调整保留体积

C、保留体积                D、保留时间

参考答案：A

11.在气-液色谱法中，当载气流速处于最佳流速时，则u_最佳与哪些因素有关？………(      )

    A、A与C

    B、B与A

C、B/C

    D、A、B与C

参考答案：C

12. 在气相色谱分析中，载气的流速较低时，对理论塔板高度贡献较大的是……（      ）

A、液相传质阻力                       

B、气相传质阻力     

   C、涡流扩散                           

D、分子扩散

参考答案：D

13. 分离烟道气中的CH₄、C₂H₂、CO₂，用………………………………………………………………………(      )

   A、 气-液色谱法

   B、 气-固色谱法

C、 液-液色谱法

D、 液-固色谱法

参考答案：B

14．空心毛细管柱的涡流扩散项等于………………………………………………………………………(      )

    A、A

    B、2λd_p

    C、

    D、0

参考答案：D

15．在气-液色谱法中，组分与固定相间的相互作用主要表现为……………………………(      )

    A、 吸附-脱附

    B、 溶解-挥发

    C、 离子交换

    D、 空间排阻

参考答案：B

16．在气-液色谱法中，色谱柱中的固定相是……………………………………………………………(      )

    A、 一般固体物质

    B、 固体吸附剂

    C、 载体

    D、 载体+固定液

参考答案：D

17．硅藻土型载体，使用前处理的目的是……………………………………………………………(      )

    A、 增大表面积

    B、 使粒度细小、均匀

    C、 除去表面吸附活性中心和催化中心

    D、 增加机械强度和热稳定性

参考答案：C

18. 分析挥发性宽沸程样品时，应采用下列哪种方法？……………………………………(      )

    A、 离子交换色谱法

    B、 空间排阻色谱法

C、 梯度洗脱液相色谱法

D、 程序升温气相色谱法

参考答案：D

19.在气相色谱分析中，为了测定农作物中含硫农药的残留量，应选用的是…………(     )

A、热导池检测器

B、氢火焰离子化检测器

C、电子捕获检测器            

D、火焰光度检测器

参考答案：D

20.在气-液色谱中，两组分的保留值很接近但峰很窄，其原因是……………………(     )

A、固定相选择性不好

B、容量因子太大

C、柱子太长                      

D、柱效能太低

参考答案：A

21. 为了测定某组分的保留指数，气相色谱法一般采用的基准物是…………………………(     )

    A、正构烷烃                           

B、正丁烷和丁二烯

    C、正丁醇                             

D、苯

参考答案：A

22.气相色谱中，可用来进行定性的色谱参数是………………………………………………………(     )

    A、峰高    

    B、保留值    

    C、半峰宽

    D、峰面积    

参考答案：B

23.对同一样品，程序升温气相色谱法与恒温气相色谱法比较，正确说法是………(     )

    A、程序升温使样品中的各组分在适宜的柱温下分离，有利于改善分离

    B、改变升温程序，各色谱峰保留时间改变但峰数不变

    C、程序升温色谱图中的色谱峰数与恒温色谱图中的色谱峰数相同

    D、程序升温色谱图中的色谱峰数大于恒温色谱图中的色谱峰数

参考答案：A

24.毛细管气相色谱比填充柱色谱具有更高的分离效率，从速率理论来看，这是由于毛细管色谱柱中…………………………………………………………………………………………………………………………(     )

    A、载气通过的阻力小

    B、不存在涡流扩散

    C、不存在分子扩散

    D、传质阻力很小

参考答案：B

25.提高热导池检测器灵敏度的方法是………………………………………………………………………(     )

    A、提高载气流速

    B、提高检测器温度

    C、适当提高桥电流

    D、降低检测器温度

参考答案：C

26.若用气相色谱测定一有机试样，该试样为纯物质，但用归一化法测定的结果却为含量60%，其最可能的原因是…………………………………………………………………………………………(     )

    A、试样分解为多个峰

    B、固定液流失   

    C、检测器损坏

    D、计算错误     

参考答案：A

27.在气相色谱中，影响相对校正因子的因素有………………………………………………………(     )

  A、柱温、固定液性质    

  B、标准物、载气种类    

  C、载气种类、载气流速    

  D、柱温、固定液性质

参考答案：B

28.属于质量型检测器的是………………………………………………………(     )

  A、火焰光度检测器

  B、热导检测器

  C、电子捕获检测器

  D、氢火焰离子化检测器

参考答案：D

29.下列检测器中，不属于气相色谱法检测器的是………………………………………………………(     )

  A、氢火焰离子化检测器

  B、热导检测器

  C、电子捕获检测器

  D、紫外-可见光检测器

参考答案：D

30.在气-固色谱法中，色谱柱内装入的固定相为………………………………………………(     )

A、一般固体物质

  B、载体

  C、载体和固定液

  D、固体吸附剂

参考答案：D

31.在气-液色谱法中，首先流出色谱柱的组分是……………………………………………(     )

A、吸附能力小

  B、吸附能力大

  C、溶解能力大

  D、溶解能力小

参考答案：D

32.在气-液色谱法中，保留值实际上反映的是物质间的相互作用力，这些相互作用的物质是………………………………………………………………………………………………………………………(     )

A、组分与载气

  B、载气与固定液

  C、组分与固定液

  D、组分与载体

参考答案：C

33.检测器的线性范围是……………………………………………(     )

A、标准曲线可用于定量分析的范围

  B、检测器响应呈线性时，最大和最小被测物浓度（或质量）之比

  C、检测器响应呈线性时最大和最小进样量之差

  D、最大允许进样量与最小检测量之差

参考答案：B

34.以下色谱操作条件中，正确的是……………………………………………(     )

A、载气的热导系数尽可能与被测组分的热导系数接近

  B、使最难分离的物质对能很好分离的前提下，尽可能采用较低的柱温

  C、载体的粒度越细越好

  D、汽化温度越高越好

参考答案：B

35.若使相对保留值增加，可以采取的措施是……………(     )

A、采用最佳线速率

  B、采用高选择性固定相

  C、采用细颗粒载体

  D、减少柱外效应

参考答案：B

二、填空题

1.在气相色谱法中，固定液与组分分子之间的作用力主要为以下四种：______________、______________、色散力和氢键力。

参考答案：静电力；诱导力

2.毛细管柱气相色谱仪与填充柱气相色谱仪基本一样，多了_____________和 _____________装置。

参考答案：分流；尾吹

3.气相色谱法中，对于沸点范围较宽的多组分混合物，宜采用_____________，即柱温按预定的加热速度，随时间作线性或非线性的增加。

参考答案：程序升温法

4.气相色谱法中常见的四种检测器分别为：热导检测器、氢火焰离子化检测器、_____________和 _____________。

参考答案：电子捕获检测器（ECD）；火焰光度检测器（FPD）

5.用气相色谱法进行微量纯试剂制备时,常用 ______________检测器.

参考答案：热导检测器（TCD）

6．在使用热导池检测器时,一般用 _____________作为载气。

参考答案：氢气（H₂）

7. 气相色谱仪虽然它的形状、结构有多种多样, 但它的组成基本都包括：______________、______________、______________、______________和______________等五部分。

参考答案：气路系统、进样系统、分离系统、记录显示系统、温控系统。

8.在气相色谱分析中, 为了测定试样中微量的碳氢有机化合物, 可采用的检测器为_____________。

参考答案：氢火焰离子化检测器（或FID）。

9. 气相色谱仪汽化室的作用是___________________________________。

参考答案：使液体样品瞬间汽化

10. 气相色谱法的基本程序是从______________进样，气化了的样品在______________分离，分离后的各组分依次流经______________；它将各组分的物理或化学性质的变化转换成电量变化，输给记录仪，描绘成色谱图。

参考答案：气化室 ；色谱柱；检测器

11. 气相色谱仪检测器性能的主要技术指标有_____________、_____________和_____________。

参考答案：灵敏度；检出限；线性范围

12. ECD是一种高_____________和高_____________的检测器，它只对具有_____________的物质产生信号。

参考答案：灵敏度；选择性；电负性大

13. 一般地说，为了获得较高的柱效率，在制备色谱柱时，固定液用量宜_____________，载体粒度宜_____________，柱管直径宜_____________。

参考答案：少；小；细

14. 在气-液色谱法中，被分离组分分子与固定液分子的性质越接近，则它们之间的作用力越强，该组分在柱中的停留时间越_____________。

参考答案：长

15. 根据检测原理不同，气相色谱的检测器分为_____________检测器和_____________检测器。

参考答案：浓度型；质量型

16. 为制备一根高性能的填充柱，除选择适当的固定液并确定其用量外，涂渍固定液时力求涂得_____________，装柱时要_____________。

参考答案：薄而匀；紧而匀

17. 载气与试样的热导系数相差越大，检测灵敏度_____________，在常见气体中，_____________气的热导系数最大，传热好，作为载气使用时，具有较高的检测灵敏度。

参考答案：越高；氢气

18. 试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础，某组分的K=_____________时，即不被固定相保留，最_____________流出色谱柱。

参考答案：0；先

19. 在气液色谱中，固定液的选择一般根据_____________原则。被分离组分分子与固定液分子的性质越相近，则它们之间的作用力越_____________，该组分在柱中停留的时间越_____________，流出的越_____________。

参考答案：相似相溶；大；长；晚

20. 气相色谱仪中气化室的作用是保证样品_____________气化。气化室温度一般要比柱温高_____________℃，但不能太高，否则会引起样品_____________。

参考答案：迅速完全；50～100；分解

21. 气-固色谱法即流动相是____________，固定相是____________的色谱法。样品与固定相的作用机理是____________。

参考答案：气体；固体；吸附

22. 热导检测器的桥路电流I越_____________，钨丝与池体之间的温差越_____________，有利于热传导，检测器灵敏度越_____________，但稳定性下降，基线不稳。

参考答案：高；大；高

23. 电子捕获检测器属于_____________型检测器；它的选择性是指它只对具有_____________的物质有响应，_____________越强，灵敏度越高。

参考答案：浓度；电负性；电负性

24. 气液色谱法即流动相是_____________，固定相是_____________的色谱法。样品与固定相间的作用机理是_____________。

参考答案：气体；液体；溶解

25. 硅藻土型载体按其制造方法不同分为_____________和_____________。

参考答案：红色载体；白色载体

26. FID仅对____________有响应，对在火焰中不电离的____________没有响应。

参考答案：含碳有机物；无机物

27. FID是典型的____________型检测器，对有机化合物具有很高的灵敏度，但对____________、____________、____________和____________等物质灵敏度低或不响应。

参考答案：质量；CO；CO₂；SO₂；N₂（其他合理答案也可以）

28. FPD是一种对含____________、含____________的有机化合物具有高灵敏度和高选择性的检测器。

参考答案：硫；磷

29. 用气相色谱法时，那些不被固定相吸附或溶解的组分，从开始进样到柱后出现浓度最大值所需的时间称为____________。

参考答案：死时间

30. 柱温升高，被测组分的挥发度增大，即被测组分在气相中的浓度____________，分配系数____________，分析时间____________，分离度____________。

参考答案：增加；变小；缩短；降低

三、计算题

1.某气相色谱分析中得到下列数据：死时间为1.0 min，保留时间为5.0 min，固定液体积为2.0 mL，载气平均体积流速为50 mL·min^-1。试计算 （1）容量因子；（2）死体积；（3）保留体积；（4）分配系数。

参考答案：

（1）

（2）

（3）

（4）

2.应用气相色谱法测定某混合试样中组分 i的含量。称取 1.800g混合样，加入 0.360g内标物 S，混合均匀后进样。从色谱图上测得 A_i= 26.88 cm²，A_s= 25.00 cm²，已知 f_i^’= 0.930、f^’_s= 1.00，求组分 i的质量分数。

参考答案：

f_i^’·A_i·m_s           0.93×26.88×0.360

据 W_i= ───────── = ────────── = 0.20

f_s^’·A_s·m_i            1.00×25.00×1.80

3.设气相色谱的速率理论公式中三个参数分别为 A = 0.011cm，B = 0.32 cm²/s， C =0.045 s。试求  (1) 最佳载气线速度；(2) 在最佳线速时色谱柱的最小塔板高度H。

参考答案：

由H = A + B/u + Cu

得：

H_最小= 0.011 + 0.32/8.4 + 0.0045×8.4 = 0.087 cm

4. 应用气相色谱法测定某混合试样中组分 i的含量。称取 1.800g混合样，加入 0.360g内标物 S，混合均匀后进样。从色谱图上测得 A_i= 26.88 cm²，A_s= 25.00 cm²，已知 f_i^’= 0.930、f^’_s= 1.00，求组分 i的质量分数。

参考答案：

f_i^’·A_i·m_s         0.93×26.88×0.360

据 W_i= ───────── = ────────── = 0.20

f_s^’·A_s·m_i          1.00×25.00×1.80

5.设气相色谱的速率理论公式中三个参数分别为 A = 0.011cm，B = 0.32 cm²/s， C =0.045 s。试求  (1)最佳载气线速度；  (2)在最佳线速时色谱柱的最小塔板高度H。

参考答案：

由H = A + B/u + Cu

得：

H_最小= 0.011 + 0.32/8.4 + 0.0045×8.4 = 0.087 cm

6.以正丁烷-1,3-丁二烯为基准物，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-1,3-丁二烯相对保留值为1时，固定液的极性P。

参考答案：

7.气相色谱分析中，用3m长的色谱柱分离A、B、C三种物质，测得死时间为1.0 min，各组分的保留时间（min）和峰宽（ min）分别为：A，5.00，0.30；B，5.41，0.37；C，6.38，0.67。试计算：

（1）各组分的调整保留时间和容量因子；

（2）相邻两组分的选择性因子α和分离度；

（3）各组分的理论塔板高度和色谱柱平均理论塔板高度。

参考答案：

（1）

(2)

(3)

8.某气相色谱分析中得到下列数据：死时间为1.0分钟，保留时间为5.0分钟，固定液体积为2.0 mL，载气平均体积流速为50 mL/min。试计算：（1）容量因子；（2） 死体积；（3） 保留体积；（4） 分配系数。

参考答案：

（1）

（2）

（3）

（4）

9.  

参考答案：

四、简答题

1.为什么毛细管色谱系统要采用分流进样和尾吹装置？

参考答案：毛细管柱的柱容量小，液体样品的进样量一般为 ，很难采用常规进样方式准确进样，因此毛细管柱色谱采用分流进样方式，即液体样品通过微量注射器注入汽化室，在汽化室中迅速汽化，其中一小部分进入色谱柱，绝大部分放空的进样方式。分流比通常控制在50︰1至500︰1。分流进样技术有利于样品形成窄的谱带。

载气从内径很小的毛细管柱中流出进入检测器后，因检测器内腔体积增大而使载气的体积流速突然减小，引起色谱峰扩张，因此在色谱柱出口加一个辅助尾吹气，以加速样品通过检测器，减少组分在柱后的扩散。与此同时，由于待测组分浓度增大，可提高检测灵敏度。

2.为什么常用气固色谱分离永久性气体？

参考答案：尽管气-液色谱法的应用面广，但是因为气体一般在固定液中的溶解度很小，使各组分的分配系数几乎一样，差别很小，难于分离，目前还没有一种满意的固定液能分离它们。而永久性气体在固体吸附剂上其吸附能力差别较大，可以得到较好的分离。

3.对气相色谱法的载体有哪些要求？

参考答案：（1）表面有微孔结构，孔径均匀，有足够大的表面积。

（2）具有化学和物理惰性，良好的热稳定性，即与样品组分不起化学反应，无吸附作用或吸附很弱。

（3）粒度均匀，形状规则，有一定的机械强度。

（4）对固定液有良好的浸润性。

4.试述"相似相溶"原理选择固定液的合理性和缺陷。

参考答案：固定液的选择一般根据"相似相溶"的原则。因为待测组分分子与固定液分子的性质相似时，其在固定液中的溶解度大，两者之间的作用力强，在色谱柱中的保留时间长，据此可以将极性、官能团等性质不同的组分分离。但"相似相溶"原则在应用时仍存在一定局限性。例如，对于某些高沸点或挥发性较小的物质，若选择与样品很相似的固定相，会造成出峰时间过长、操作温度过高等一系列问题。研究表明，对于非极性同系物的分析，选用中等极性的固定相分离效果更好，出峰快，柱效高。在实际工作中遇到的样品往往是比较复杂的，一般应综合考虑各方面因素来选择固定液。

5.为什么载气需要净化？如何净化？

参考答案：由于色谱柱、检测器和分析的要求，载气需要净化。例如，载气中若含有微量水就会使聚酯类固定液解聚，载气中的氧在高温下易使某些固定液氧化。对于电子捕获检测器，载气中的水分和氧含量会严重影响仪器的稳定性和检测灵敏度，因此载气在进入色谱仪之前必须先净化。

让载气流过装有不同净化剂的净化器，以达到除去杂质的目的。例如，活性炭可吸附除去油性组分，硅胶和分子筛用于除去水分，脱氧剂可除去微量氧。

6.气相色谱仪的气路结构分为几种？双柱双气路有何作用？

参考答案：气相色谱仪的气路结构分为单柱单气路和双柱双气路两种。双柱双气路适用于程序升温分析，它可以补偿由于升温过程中载气流量不稳和固定相流失等因素引起的检测器噪声和基线漂移，提高仪器的稳定性。

7.对气相色谱法的固定液有哪些要求？

参考答案：（1）在使用温度下是液体，黏度小，应具有较低的挥发性；（2）具有良好的热稳定性，在高温下不分解；（3）对待分离的各组分具有合适的分配系数，选择性好；（4）化学稳定性好，不与样品组分、载气、载体发生任何化学反应；（5）最好具有固定的相对分子质量。

8.柱温对气相色谱法的分离有何影响？柱温的选择原则是什么？

参考答案：柱温是气相色谱最重要的操作条件之一，对分离的影响很大。提高柱温，可以改善气相、液相传质阻力，有利于提高柱效，缩短分析时间，但降低了分配比和选择性，不利于分离。所以从分离的角度考虑，应选用较低的柱温，这又使分析时间延长，峰形变宽，柱效下降。所以柱温的选择原则是：要兼顾分离和分析速率，在使最难分离的组分尽可能分离的前提下，亦采用较低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。

9.气相色谱法中，如何选择固定液？

参考答案：固定液的选择一般根据"相似相溶"的原则。具体方法如下：

（1）按极性相似原则选择  如果固定液与待测组分的极性相似，则两者之间的作用力就强，待测组分在固定液中的溶解度就大，分配系数就大，保留时间长；若分离非极性和极性混合物时，一般选用极性固定液，此时非极性组分先出峰；（2）按官能团相似选择  若待测物质为酯类，则选用酯或聚酯类固定液；若待测物质为醇类，可选用聚乙二醇固定液；（3）按主要差别选择  若待测各组分之间的沸点是主要差别，可选用非极性固定液；若极性是主要差别，则选用极性固定液；（4）选择混合固定液  对于难分离的复杂样品，可选用两种或两种以上的（混合）固定液。

10.气相色谱法采用的流动相有何特点？其分离原理是什么？

参考答案：气相色谱法是采用气体作为流动相的一种色谱方法，流动相通常是一种不与待测物作用，并用来载送样品的惰性气体，如氢气、氮气等。

在分离过程中，流动相载带着分离的样品通过色谱柱中的固定相，使样品中组分在两相中发生反复多次的分配，最后使各组分分离，然后分别检测，记录各自的响应信号。

11.毛细管色谱柱与填充柱相比有何特点？

参考答案：（1）毛细管柱是中空柱，不存在涡流扩散，而且液膜薄，液相传质阻力小，所以单位柱长的柱效高；由于柱内阻力小，可以使用长色谱柱，总柱效大大高于填充柱，特别适合于复杂混合物的分离。（2）当固定相和柱温一定时，在相同的分析时间内，毛细管柱分离两组分的分辨率要优于填充柱。（3）当固定相相同时，使用毛细管柱所需要的柱温常常稍低于填充柱。（4）由于毛细管柱的柱效高，色谱峰尖锐，最低检测限比填充柱低1～ 2个数量级，有利于痕量组分的分析。（5）填充柱液膜厚，允许进样量大，样品可以全量进入色谱柱和检侧器，定量分析结果可靠；毛细管柱的柱容量低，允许进样量小，一般需要分流进样，定量结果容易失真。

12.简述氢火焰离子化检测器的基本结构和工作原理。

参考答案：氢火焰离子化检测器的主要部件是离子室，离子室由收集极、发射极、气体入口和火焰喷嘴等部分组成。它以氢气在空气中燃烧产生的火焰为能源，待测有机物由载气携带进入火焰后，在高温火焰中发生离子化反应，生成的正离子和电子，在收集极和发射极间的恒定电场作用下，向两极定向移动形成了微电流，微电流经放大后由记录系统记录。微电流的大小与单位时间内进入火焰的碳原子数（即待测有机物含量）成正比，由此可以对组分进行测定。

13.简述热导检测器的基本原理。

参考答案：热导检测器是基于不同物质与载气具有不同的导热系数而设计的，利用惠斯通电桥原理进行检测。它由池体和热敏元件组成，池体内装有两根阻值相等的热敏元件构成参比池和测量池，与两个固定电阻组成惠斯通电桥。当无样品通过时，桥路四臂处于平衡状态，此时无信号输出；当样品随载气通过测量池时，因载气和组分组成的二元体系与纯载气的导热系数不同，破坏了电桥的平衡，于是有信号输出。信号大小与载气中待测组分的浓度成比例，以此可以对组分进行检测。

14.气相色谱与质谱联用有什么优点？

参考答案：气相色谱法具有分离复杂混合物的能力，较适合做定量分析，定性分析不理想；质谱法较适合定性分析。将两者结合，可实现被测物的分离与鉴定，可提供复杂混合物的定性与定量信息。为了分析未知物的结构和增加分析物的选择性，也可采用串联质谱法。GC-MS可对未知物定性，可推断化合物的分子结构，可测定未知组分的相对分子质量，可鉴定出部分分离或未分离开的色谱峰等。

15.简述气相色谱柱老化的目的，并阐述如何对毛细管柱老化处理。

参考答案：色谱柱安装和系统捡漏工作完成后，就可以对色谱柱进行老化处理了。色谱柱老化目的是除去固定相残余溶剂和挥发性杂质，并促进固定液在载体表面分布均匀，在高温和载气流速作用下，也可使柱内填料分布更均匀，有助于提高柱效。

老化的过程如下：（1）载气流速5-10 mL/min，不接检测器，放空以免污染检测器；（2）高于操作温度10-20^oC；（3）低于固定液最高使用温度20-30^oC；（4）老化2-24 h；（5）老化后，将色谱柱与检测器连接上，待基线平直后就可进样分析。