色谱部分思考题和答案解析.pdf

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1、分离科学与技术复习思考题和答案写在前面的话本试题的复习思考题与分离科学与技术上课用的课件相同步，为我认真的看了老师的课件和阅读了相关文献和结合自己的观点后，认真的总结完成了思考题的答案编写，试题仅供复习期末考试用，答案要点均详细，需认真总结回答要点，在考试中，写出要点和适当作扩展即为正确答案，如你在阅读过程中，有任何疑问或者更好的答案，请发送邮件给我，我们再相互讨论，祝我们取得好成绩！色谱部分复习思考题1．色谱过程的差速迁移与分子离散的本质各是什么？引起分子离散的主要原因有哪些？【问题分析】样品在色谱柱内运行的两个基本特征分别是混合物中不同组分分子在柱内的差速迁移和混合物中同种组分

2、分子在色谱体系迁移过程中的分子离散。差速迁移指不同组分通过色谱柱时的移动速度不同，样品注入色谱柱时，由于流动相以一定速度通过固定相，使样品中各组分在两相之间进行连续多次的分配。色谱过程的分子离散指同一化合物分子沿色谱柱迁移中发生分子分布扩展或分子离散。同一组分在色谱柱入口处分布在一个狭窄的区带内，随着分子在色谱柱内的迁移，分布区带不断展宽，同种组分分子的移动速度不同。【参考答案】差速迁移本质：组分与固定相和流动相作用力的差别，在两相中的分配系数的不同。分子离散的本质：色谱过程中随着分子在色谱柱内的迁移，同种组分分子的移动速度不同。造成色谱过程分子离散的原因：1）纵向分子扩撒：布朗运

3、动形成扩撒；2）吸附和解吸：分子吸附和解吸是随机的；3）流动相的移动和扩散：色谱柱内“微流路径”会在速度和方向上频繁地发生变化。2．为什么高效液相色谱（HPLC）的柱外效应比气相色谱（GC）要严重得多，特别是微柱高效液相色谱（UHPLC）？-2-期末考试考研复习备考huashengxueyuanbgs@163.com【问题分析】影响高效液相色谱的柱外效应的因素有：1）样品体积；2）进样阀；3）柱前后连接管线；4）柱头死体积；5）检测池形状和体积；6）电子线路与传感器等其它因素。【参考答案】柱外效应又称柱外展宽，是指色谱柱外的因素所引起的峰展宽，主要包括进样系统、连接管道及检测器中存

4、在的死体积。柱效越高，样品谱带越窄，柱外效应就显得越重要。GC使用直径较大和较长的柱子，则使柱外效应的重要性降低。HPLC的色谱柱比GC的色谱柱短的多（约5~30cm），进样系统是引起柱外效应的的主要因素，进样体积越大，柱外效应越大，UHPLC色谱柱的填料粒度更细、柱径更小、柱长更短，UHPLC需要采用超高压输液泵，故其柱外效应更严重。3．决定开管柱毛细管气相色谱与高效液相色谱的柱内效应的因素有何区别？【问题分析】柱内效应指：影响色谱峰扩展及分离的因素，VanDeemter方程的表观形式为：BHACuu分子扩散项，由于分子在液体中扩撒系数比色相中小得多，故在HPLC中，此项可

5、以忽略不计。毛细管色谱柱不装填料，阻力小，管径小，气流单途径通过柱子，消除了组分在柱子中的涡流扩散。固定液直径涂在管壁上，总柱内壁面积较大，涂层很薄，则气相和液相传质阻力大大降低。【参考答案】开管GC中无涡流扩散项，柱内效应主要由分子扩散决定，HPLC中分子扩散可以忽略，柱内效应主要由涡流扩散和传质阻力决定。4．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，但实际上分离效果却很差，试分析原因。n1k2【参考答案】分离度的计算式为：R，n是通过保留值来计算的，41k2没有考虑到死时间的影响，实际上tm对峰的影响很大，特别是K′≤3

6、时，扣除死时间算出的neff，有效塔板高度Heff很大，因而实际分离效能很差。此外n大，H小，只能说明柱效高，此外还有柱选择项和柱容量项会影响分离度。5．非线性色谱指的是什么？产生非线性色谱的原因有哪些？非线性色谱的出现对定性和定量分析有何影响？-3-分离科学与技术复习思考题和答案【问题分析】非线性色谱的特点：保留值随样品及浓度的不同而不同，峰形不对称，峰的高度与浓度不是线性关系，峰高增加的速率随浓度的增加而下降。【参考答案】非线性色谱：流动相中的样品浓度Cm与固定相中的样品浓度Cs不存在线性关系的色谱。产生非线性色谱的因素有：样品浓度过高、吸附剂上存在强烈的活性中心、弱吸附中心、

7、移动速率不等。定性依据：主要是每个组分的保留值。保留值随样品及浓度的不同而不同，故为色谱的定性分析带来困难。溶质在色谱分离过程中的行为不仅与自身性质有关，而且与它在两相中的浓度大小及与此浓度相应的吸附等温线的曲率有关。非线性色谱的峰形也不对称，而且随吸附等温线曲率的不同显示出拖尾或伸舌的峰，加之溶质浓度较高，通常超过检测器的动态线性范围，峰高或峰面积与溶质浓度也不存在线性关系，因此也不能用作定量的指标。6．在液相色谱法中，梯度淋洗适用于分离何种试样？【问题分析】梯度淋