現(xiàn)代分析測試課后思考題

1、現(xiàn)代分析測試技術課后思考題序論思考題1. 現(xiàn)代分析測試技術的特點有哪些?2. 晶體的性質。3. 等軸晶系的晶面間距的計算。4. 核外電子運動狀態(tài)描述。5. 舉例說明泡利不相容原理、能量最低原理和洪德規(guī)則的應用。6. 晶體的對稱特點。7. 晶面、晶棱、面網符號的計算及表示方法。XRD思考題8. X射線產生的原理是什么？9. 何謂連續(xù)X射線和特征X射線？試解釋產生的原因。10. 連續(xù)X射線的短波限取決于什么？試說明。11. X射線的強度變化與哪些因素有關？12. X射線與物質相互作用有哪三種情形？13. 布拉格方程的推導和應用。14. X射線分析有哪些應用？15. 獲得晶體衍射花樣的三種基本方法。

2、各有什么應用？16. 解釋相干散射、非相干散射。17. X射線的本質。18. JCPDS主要有哪種索引?19. 簡述粉晶X射線物相定性分析原理。XRF思考題20. X射線的本質和特點21. 特征X射線熒光是如何產生的22. 簡述Moseley定律和Bragg定律23. X射線熒光光譜儀的結構與主要類型24. 簡述X射線熒光光譜定性和定量分析的依據25. X射線熒光光譜法的主要特點分子熒光思考題26. 熒光及磷光的產生機理？27. 哪些物質可以發(fā)射熒光？28. 影響熒光發(fā)射的因素有哪些？29. 熒光光譜儀可測哪些發(fā)光信息？30. 熒光光譜儀由哪幾部分構成？答：激發(fā)光源、樣品池、雙單色器系統(tǒng)、檢測

3、器。31. 熒光光譜儀有什么特點？答：有兩個單色器，光源與檢測器通常成直角。32. 熒光激發(fā)光譜和發(fā)射光譜有什么不同？33. 熒光光譜儀可用在哪些方面？氣相色譜思考題34. 簡要說明氣相色譜分析的基本原理 35. 氣相色譜儀的基本設備包括哪幾部分?各有什么作用? 36. 討論氣相色譜操作條件的選擇，選擇程序升溫的優(yōu)勢。37. 常用載氣有哪些 ? 如何選擇和凈化載氣 ? 38. 簡述在氣相色譜分析中,進樣口的溫度設置原則。39. 簡述色譜定量分析中的內標法定義及內標物的選擇原則。40. 色譜定性的依據是什么?主要有那些定性方法?41. 試述“相似相溶”原理應用于固定液選擇的合理性及其存在的問題。

4、 42. 闡述色譜分析的過程及固定相、流動相的定義43. 闡述毛細管氣相色譜分析中為什么要設置分流比及設置原則44. 高效液相色譜法和氣相色譜法的主要區(qū)別？45. 試闡述色譜分析法的特點及氣相色譜、液相色譜各適用于分析什么物質。46. 簡述氣相色譜分析中的分配系數與分配比的區(qū)別。熱分析思考題47. 熱重分析法的基本原理是什么？48. 影響熱重（TG ）曲線的因素有哪些？49. 差熱分析儀（DTA）的基本原理是什么？50. 差熱（DTA）曲線的影響因素有哪些？51. 差熱分析法的應用有哪些方面？52. 差示掃描量熱法的應用有哪些方面？53. 熱重分析法的應用有哪些方面？請舉例說明。（至少舉5例）

5、54. 檢測質量的變化最常用的辦法就是用熱天平，通常測量有哪兩種方法？55. 解釋：熱分析、熱重分析、差熱分析、微商熱重法、差示掃描量熱法液相色譜思考題56. 簡述高效液相色譜法和氣相色譜法的主要區(qū)別？57. 液相色譜儀主要由哪幾部分組成，其主要功能是什么？58. 高效液相色譜法的主要特點和優(yōu)點是什么？59. 高效液相色譜對流動相有什么基本要求?60. 高效液相色譜流動相在使用前要如何處理?61. 高效液相色譜的方法學考察主要包括什么？紫外可見思考題62. 紫外-可見吸收光譜63. 吸收光譜的測量-Lambert-Beer 定律64. 紫外-可見光度計儀器組成65. 分析條件選擇66. UV-

6、Vis-Nir分光光度法的應用顯微形貌分析思考題67. 透射電子顯微鏡（TEM）68. 掃描電子顯微鏡（SEM）69. 掃描探針顯微鏡（SPM）思考題答案1. 現(xiàn)代分析測試技術的特點有哪些?答：（1）分析測試儀器系列化 化學成分分析、結構分析、譜學分析、顯微分析、物化性能分析等等。（2）分析測試儀器數字化 控制程序化，結果（數據、圖像）數字化、分析計算自動化、操作界面化、簡單化等。（3）分析測試儀器多功能化 如電子顯微鏡、掃描探針、X射線衍射儀等。（4）分析測試速度高速化 如X射線衍射儀、紅外光譜儀、 DNA測序等（5）分析測試試樣超微量化 成分和結構的微區(qū)分析、生化分析等。（6）分析測試儀器

7、超小型化 過去的大型精密儀器，現(xiàn)在都可以放在辦公桌上了，如激光拉曼光譜儀、光學吸收譜儀等等。2. 晶體的性質？答：自限性（自范性）：晶體在一定條件下能自發(fā)形成幾何多面體的形狀。 結晶均一性：同一晶體的不同部分具有相同的性質。各向異性：晶體性質隨方位不同而有差異的特性。對稱性：晶體中的晶面晶棱、角頂、結點及物理化學性質等在不同方向作有規(guī)律地重復。最小內能性：在相同熱力學條件下，與同種成分的非晶體液體、氣體相比，其內能最小。穩(wěn)定性。3. 等軸晶系的晶面間距的計算？答：等軸晶系平行面網的面網間距dhkl與面網指數和晶格常數a、b、c有下列關系等軸晶系：a = b = c，= = 90°；晶

8、面符號的具體數值等于該晶面在結晶軸上所截截距系數的倒數比，表達為（h k l） ，即米氏符號；h : k : l =1/a:1/b:1/c 4. 核外電子運動狀態(tài)描述？答： 主量子數n 主量子數 n 決定原子軌道的能量。 角量子數 l 角量子數 決定原子軌道的形狀。 磁量子數m 磁量子數 m 決定原子軌道在空間的取向。 自旋量子數ms 決定電子自旋方向綜上所述，n、l 、m 三個量子數可以確定一個原子軌道，而 n、l 、m 、 ms四個量子數可以確定電子的運動狀態(tài)。5. 舉例說明泡利不相容原理、能量最低原理和洪德規(guī)則的應用？答：（1）泡利不相容原理：在一個原子中，不可能存在四個量子數完全相同的

9、兩個電子。由泡利不相容原理，可知一個原子軌道最多只能容納兩個電子，而且這兩個電子的自旋必須相反。 （2）能量最低原理：在不違背泡利不相容原理的前提下，核外電子總是盡可能排布在能量最低的軌道上，當能量最低的軌道排滿后，電子才依次排布在能量較高的軌道上。 （3）洪德規(guī)則：電子在簡并軌道上排布時，總是以自旋相同的方式分占盡可能多的軌道。作為洪德規(guī)則的補充，簡并軌道在全充滿、半充滿和全空時是比較穩(wěn)定的。6. 晶體的對稱特點？答：晶體的宏觀對稱要素有：對稱面（P）、對稱軸（Ln）、 旋轉反伸軸（Lin ）、對稱中心（C）。晶體上所有對稱要素的組合稱為對稱型（點群），共有32個。在晶體的對稱型中，根據有無

10、高次軸和高次軸多少，把32個對稱型劃分出三個晶族；又根據對稱特點劃分為7個晶系。宏觀對稱的主要特征：有限圖形的對稱；對稱要素的組合在空間相交于一點（沒有平移操作）。微觀對稱的主要特征：格子構造為無限圖形的對稱；對稱要素的組合在空間呈周期性分布（有平移操作）。 晶體內部構造中除其外形上可能出現(xiàn)的對稱要素外，還出現(xiàn)特有的與平移有關的微觀對稱要素：平移軸、滑移面（象移面）、螺旋軸 7. 晶面、晶棱、面網符號的計算及表示方法？答： 晶面符號:它是根據晶面與各結晶軸的交截關系，用簡單的數字符號形式來表達它們在晶體上方位的一種晶體學符號。晶面符號的具體數值等于該晶面在結晶軸上所截截距系數的倒數比，表達為（

11、h k l）。由米勒發(fā)明，也稱米氏符號。 其中：h : k : l =1/p:1/q:1/r p = OX/a, q = OY/b, r = OZ/c。 如晶面符號為（321）。晶棱符號：晶棱符號只涉及方向, 不涉及具體位置。為晶棱上某點在結晶軸上所截截距系數的比，表達為u v w。其中 u:v:w = MR/a : MK/b : MF/c。如圖晶棱符號為123。面網符號采用米氏符號，寫成（hkl），是指面網在晶軸上的分數截距的倒數（等于在晶軸上的截距系數的倒數8.X射線產生的原理是什么？答：X射線的產生主要與原子內部電子的激發(fā)有與躍遷有關。當原子受到電子的高速撞擊時，如果這些電子束的能量足夠

12、大，它們就會將原子內層的電子打出去，這一過程成為激發(fā)。當內層電子被激發(fā)后，便在原有的位置上留下一個空穴。外層高能級上的電子必然會填補這個空穴，這一過程成稱為躍遷。躍遷的過程伴隨著能量的釋放，方式有多種。其中一種重要的形式是以光子的形式輻射，這就是X射線的發(fā)生。X射線頻率的計算公式：h=E2-E1；E1、E2為兩個能級的能量。9. 何謂連續(xù)X射線和特征X射線？試解釋產生的原因？答：何謂連續(xù)X射線：正如太陽光包含有紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等許多不同波長的光一樣，從X射線管中發(fā)出的X射線也不是單一波長（單色）的，而是包含有許多不同波長的X射線。這些波長構成連續(xù)的光譜，且是從某一最小值開始的一系列連

13、續(xù)波長的幅射。它與可見光中的白光相似，故稱白色X射線或稱連續(xù)X射線。連續(xù)X射線產生的原因：連續(xù)X射線光譜(或稱白色X射線)是由于快速移動的電子在靶面突然停止而產生的。每一個電子，由于突然停下來的結果，它把它的動能的一部分變?yōu)闊崮?，一部分變?yōu)橐粋€或幾個X射線量子。由于電子的動能轉變?yōu)閄射線能量的有多有少，所放出的X射線的頻率有所不同。因此，由此產生的X射線譜是連續(xù)的，但是有一個最短波長的極限，這相當于某些電子把其全部的能量轉變?yōu)閄射線能量時，頻率最大的情況。 何謂特征X射線：譜線的波長與管壓和管流無關，它與靶材有關，對給定的靶材，它們的這些譜線是特定的。因此，稱之為特征X射線或標識X射線。產生特

14、征X射線的最低電壓稱激發(fā)電壓。特征X射線產生的原因：特征X射線光譜產生的原因與連續(xù)光譜完全不同。由陰極飛馳來的電子，在其與陽極的原子相作用時，把其能量傳給這些原子中的電子，把這些電子激發(fā)到更高一級的能階上；換句話說，就是把原子的內層電子打到外層或者甚至把它打到原子外面，而使原子電離，從而在原子的內電子層中留有缺席的位置。此時原子過渡到不穩(wěn)定的受刺激的狀態(tài)。原子停留在這樣的受刺激狀態(tài)的壽命不超過10-3秒，外層的電子立即落到內層填補空位。當發(fā)生這種過渡時，原子的能量重新減少，多余的能量就作為X射線量子發(fā)射出來X射線的頻率由下式決定：hv =E2-E1式中E1和E2為原子的正常狀態(tài)能量和受刺激狀態(tài)

15、時的能量由于各類原子的能階有別，所以特征X射線的波長隨陽極的材料而異。特征X射線的波長與陽極材料的原子序數的平方成反比。10. 連續(xù)X射線的短波限取決于什么？試說明？答：連續(xù)譜線中最短波長與X射線管的電壓有關。在極限情況下，若電子將其能量完全轉換為一個光子的能量，則此光子能量最大、波長最短、頻率最高，因此連續(xù)譜有一個下限波長min。 min與X射線管工作電壓關系可由下式推導：電子動能=電子由陰極至陽極時電場所做的功=X射線光子能量 即 所以11. X射線的強度變化與哪些因素有關？答：連續(xù)X射線的總強度取決于電壓、電流、陽極靶原子序數實驗證明，連續(xù)X射線的總強度與管電流i、管電壓V、陽極靶的原子

16、序數Z存在如下關系：12. X射線與物質相互作用有哪三種情形？答：X射線與物質相互作用時，產生各種不同的和復雜的過程。就其能量轉換而言，一束X射線通過物質時，可分為三部分：一部分被散射，一部分被吸收，一部分透過物質繼續(xù)沿原來的方向傳播。13. 布拉格方程的推導和應用？答： 公式推導：射線2比射線1多走了D-B-F的距離，=DB+BD=dsin+ dsin=2 dsin;X射線在該方向上發(fā)生衍射的條件-X射線通過干涉加強的條件是為波長的整數倍，即=n；故有n=2 dsin。這就是著名布拉格方程。應用：（1）已知晶體的d值，通過測量，求特征X射線的，并通過判斷產生特征X射線的元素。這主要應用于X射

17、線熒光光譜儀和電子探針中。（2）已知入射X射線的波長，通過測量，求面網間距。并通過面網間距，測定晶體結構或進行物相分析。14. X射線分析有哪些應用？答： 物相分析；定量分析；晶胞參數的精確測定；晶粒尺寸和點陣畸變的測定；介孔材料、長周期材料的低角度區(qū)衍射；薄膜的物相鑒定及取向測定；薄膜的反射率、厚度、密度及界面粗糙度測定。15. 獲得晶體衍射花樣的三種基本方法。各有什么應用？答：（1）勞埃法（勞厄法）。勞埃法也稱固定單晶法。用連續(xù)X射線譜作為入射光源，單晶固定不動，入射線與各衍射面的夾角也固定不動，靠衍射面選擇不同波長的X射線來滿足布拉格方程。產生的衍射線表示了各衍射面的方位，固此法能夠反映

18、晶體的取向和對稱性。勞埃法主要用于分析晶體的對稱性和進行晶體定向。（2）旋轉晶體法。旋轉單晶法是用單色X射線照射單晶體，并且使晶體不斷地旋轉。即固定X射線的波長，不斷改變角，使某些面網在一定的角度時，能滿足布拉格方程，而產生衍射。旋轉晶體法主要用于研究晶體結構 。（3）粉末法。粉末法是通過單色X射線照射多晶體樣品，入射X射線波長固定。通過無數取向不同的晶粒來獲得滿足布拉格方程的角。 當波長一定的X射線照射多晶體樣品時，但由于樣品中有無數個晶體，且每個晶體的取向是不同，總可以找到一些顆粒中的某個面網，它與X射線的夾角恰好滿足布拉格方程，而產生衍射。粉末法是X射線衍射分析中最常用的方法。主要用于物

19、相分析，點陣參數的測定等。16. 解釋相干散射、非相干散射？答：當入射X射線光子與原子中束縛較緊的電子發(fā)生彈性碰撞時，X射線電子的能量不足以使電子擺脫束縛，電子的散射線波長與入射線波長相同，有確定的相位關系。這種散射稱為相干散射。 當入射X射線光子與原子中束縛較弱的電子發(fā)生非彈性碰撞時，X射線光子將一部分能量傳給電子，使之脫離原有的原子而成為反沖電子，同時光子本身也改變了傳播方向，發(fā)生散射，且能量減小，也就是說，散射X射線的波長變長了。對于這種X射線散射，由于散射X射線與入射X射線的波長不同，不能產生干涉效應，故稱為非相干散射。17. X射線的本質？答：X射線的本質是一種電磁波，具有波粒二象性

20、，既具有波動性，又具有粒子性，在X射線衍射分析中應用的主要是它的波動性，反應在傳播過程中發(fā)生干涉，衍射作用，而在與物質相互作用，進行能量交換時，則表現(xiàn)出它的離子性。18. JCPDS主要有哪種索引?答：1.字順索引即為名稱索引，是按物質的英文名稱或礦物學名稱的字母順序排列的，每種物質的名稱后面列出其化學分子式，三根最強的d值和相對強度數據，以及該物質對應的JCPDS卡片的順序號 2. 數字索引（哈那瓦特索引）是鑒定未知相時主要使用的索引，它按衍射花樣的三條最強線d值排列，1972年以后出版的書還列出了另外五條較強的線，即為八強線排列，每種物質的三強線或八強線在索引中重復三次或八次，即每一強線都

21、作為第一根線排列一次。3. 芬克索引它是主要為強度失真和具有擇優(yōu)取向的衍射花樣設計的，它也是按八強線排列19.簡述粉晶X射線物相定性分析原理？答: 晶體的射線衍射圖像實質上是晶體微觀結構的一種精細復雜的變換，每種晶體的結構與其射線衍射圖之間都有著一一對應的關系，其特征X射線衍射圖譜不會因為它種物質混聚在一起而產生變化，這就是射線衍射物相分析方法的依據。20. X射線的本質和特點?答：本質：X射線的本質是一種電磁波，具有波粒二象性，既具有波動性，又具有粒子性，在X射線衍射分析中應用的主要是它的波動性，反應在傳播過程中發(fā)生干涉，衍射作用，而在與物質相互作用，進行能量交換時，則表現(xiàn)出它的離子性。特點

22、：當高速電子束轟擊金屬靶時會產生兩種不同的X射線。一種是連續(xù)X射線，另一種是特征X射線。它們的性質不同、產生的機理不同，用途也不同。21. 特征X射線熒光是如何產生的？答：原子中的內層(如K層)電子被X射線輻射電離后在K層產生一個空位。外層(如L層)電子填充K層空穴時，會釋放出一定的能量，當該能量以X射線輻射釋放出來時就可以發(fā)射特征X射線熒光。（俄歇效應與X射線熒光效應是兩種相互競爭的過程。對于原子序數較小的元素，俄歇電子產生的幾率高。但隨著原子序數的增加，產生X射線熒光的幾率逐漸增加，重元素主要以發(fā)射X射線熒光為主。）22. X射線熒光光譜儀的結構與主要類型？答：光源（X射線光管）、分光晶體

23、、探測器、控制系統(tǒng)、數據處理系統(tǒng)。24.簡述X射線熒光光譜定性和定量分析的依據？答：定性分析：根據掃描測量的譜圖進行譜峰的檢索并與標準譜的比對確定樣品的元素(或化合物)組成。 定量分析：通過將測得的特征X射線熒光光譜強度轉換成濃度的過程。25. X射線熒光光譜法的主要特點？答：優(yōu)勢：1.對于原子序數4的元素，可進行材料元素組成的定性鑒別，當濃度大于幾個ppm時，鑒別只需幾分鐘2.是可供選擇的定量分析方法之一3.不論在各種固體和液體的材料和混合物中元素的形態(tài)或氧化狀態(tài)如何，均可進元素的定量測定4.可測定各種基體上薄膜的厚度26.熒光及磷光的產生機理？答：首先是分子能級的躍遷，在每個電子能級上都存

24、在振動、轉動能級；電子接收特定頻率的輻射，由基態(tài)激發(fā)到激發(fā)態(tài)，電子處于激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的狀態(tài)，返回基態(tài)時通過輻射躍遷（發(fā)光），和無輻射躍遷等方式失去能量；由第一單重態(tài)的最低振動能級躍遷到基態(tài)的，約10-710 -9 s,所輻射躍遷而發(fā)出的光稱為熒光。由第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動能級躍遷到基態(tài)的，約10-410s，所輻射躍遷而發(fā)出的光稱為磷光。27.哪些物質可以發(fā)射熒光？答：1.躍遷類型 具有pp ® p*和n ® p* 躍遷結構的分子才能吸收紫外可見光，產生熒光； 具有*躍遷的量子效率比n*躍遷的要大得多（前者大、壽命短）2. 共軛效應 具有共軛體系的芳環(huán)或雜環(huán)化合物， p電子

25、共軛程度越大，越易產生熒光; 環(huán)越多，共軛程度越大，產生熒光波長越長（紅移），發(fā)射的熒光強度越強3. 剛性平面結構 具有強熒光的分子多數有剛性平面結構，可以減少分子的振動，使分子與溶劑或其它溶質分子的相互作用減少，也減少了碰撞去活的可能性，熒光強度大。4.取代基效應 取代基對熒光物質的熒光特征和強度也有很大影響。分成三類：（1）增強熒光的取代基 有 -OH、-OR、 -NH2、-NHR、-NR2等給電子基團（2）減弱熒光的取代基 -COOH 、 -NO2 、-COOR 、-NO、-SH 吸電子基團, 使熒光波長短移，熒光強度減弱（3）影響不明顯的取代基 -NH3+、-R、- SO3H等5. 大

26、多數無機鹽類金屬離子，不能產生熒光，但某些螯合物都能產生很強的熒光，可用于痕量金屬離子的測定不少有機配體是弱熒光體 或不發(fā)熒光，但與Mn+形成螯合物后變?yōu)槠矫鏄嬓?，就會使熒光加強或產生熒光28.影響熒光發(fā)射的因素有哪些？答：1.溶劑的影響 除一般溶劑效應外，溶劑的極性、氫鍵、配位鍵的形成都將使化合物的熒光發(fā)生變化；2.溫度的影響 熒光強度對溫度變化敏感，溫度增加，外轉換去活的幾率增加。3.溶液pH 對酸堿化合物，溶液pH的影響較大，需要嚴格控制；4.內濾光作用和自吸現(xiàn)象 內濾光作用：溶液中含有能吸收激發(fā)光或熒光物質發(fā)射的熒光，如色胺酸中的重鉻酸鉀；自吸現(xiàn)象：化合物的熒光發(fā)射光譜的短波長端與其吸

27、收光譜的長波長端重疊，產生自吸收；如蒽化合物5. 熒光猝滅熒光物質與溶劑或其它物質之間發(fā)生化學反應，或發(fā)生碰撞后使熒光強度下降或熒光效率jf 下降稱為熒光猝滅。使熒光強度降低的物質稱為熒光猝滅劑；氧分子及產生重原子效應的溴化物、碘化物等都是常見的熒光猝滅劑29.熒光光譜儀可測哪些發(fā)光信息？答：30.熒光光譜儀由哪幾部分構成？ 答：激發(fā)光源、樣品池、雙單色器系統(tǒng)、檢測器。31.熒光光譜儀有什么特點？答：有兩個單色器，光源與檢測器通常成直角。32.熒光激發(fā)光譜和發(fā)射光譜有什么不同？答：33.熒光光譜儀可用在哪些方面？答：(1)無機化合物的分析 與有機試劑配合物后測量；可測量約60多種元素。 鈹、鋁

28、、硼、鎵、硒、鎂、稀土常采用熒光分析法； 氟、硫、鐵、銀、鈷、鎳采用熒光熄滅法測定； 銅、鈹、鐵、鈷、鋨及過氧化氫采用催化熒光法測定； 鉻、鈮、鈾、碲采用低溫熒光法測定； 鈰、銪、銻、釩、鈾采用固體熒光法測定(2)生物與有機化合物的分析34簡要說明氣相色譜分析的基本原理 ？答：當流動相中攜帶的混合物流經固定相時，與固定相發(fā)生相互作用。由于混合物中各組分在性質上和結構上的差異，與固定相之間產生的作用力的大小、強弱不同，隨著流動相的移動，混合物在兩相間經過反復多次的分配平衡，使得各組分被固定相保留的時間不同，從而按一定次序由固定相中流出。與適當的柱后檢測方法相結合，實現(xiàn)混合物中各組分的分離與檢測。

29、35.氣相色譜儀的基本設備包括哪幾部分?各有什么作用? 答：載氣系統(tǒng)：包括氣源、凈化干燥管和載氣流速控制；常用的載氣有-氫氣、氮氣、氦氣；凈化干燥管-去除載氣中的水、有機物等雜質（依次通過分子篩、活性炭等）；載氣流速控制-壓力表、流量計、針形穩(wěn)壓閥，控制載氣流速恒定。進樣系統(tǒng)：進樣裝置：進樣器+氣化室；將液體試樣瞬間氣化的裝置。無催化作用。分離系統(tǒng)：色譜柱：色譜儀的核心部件。 柱材質-不銹鋼管或玻璃管，內徑3-6毫米。長度可根據需要確定。 柱填料-粒度為60-80或80-100目的色譜固定相。根據需要確定。 柱制備對柱效有較大影響，填料裝填太緊，柱前壓力大，流速慢或將柱堵死，反之空隙體積大，柱

30、效低。檢測系統(tǒng)：色譜儀的眼睛，通常由檢測元件、放大器、顯示記錄三部分組成； 被色譜柱分離后的組分依次進入檢測器，按其濃度或質量隨時間的變化，轉化成相應電信號，經放大后記錄和顯示，給出色譜圖控制系統(tǒng)：溫度是色譜分離條件的重要選擇參數； 氣化室、分離室、檢測器三部分在色譜儀操作時均需控制溫度； 氣化室-保證液體試樣瞬間氣化； 檢測器-保證被分離后的組分通過時不在此冷凝；36.討論氣相色譜操作條件的選擇，選擇程序升溫的優(yōu)勢。答：(1) 固定相的選擇 氣液色譜，應根據“相似相溶”的原則(2)柱長和柱內徑的選擇增加柱長對提高分離度有利（分離度R正比于柱長L2），但組分的保留時間tR ，且柱阻力，不便操作

31、。 柱長的選用原則是在能滿足分離目的的前提下，盡可能選用較短的柱，有利于縮短分析時間。 填充色譜柱的柱長通常為13米。 可根據要求的分離度通過計算確定合適的柱長或實驗確定。 柱內徑一般為34厘米。(3)柱溫的確定首先應使柱溫控制在固定液的最高使用溫度（超過該溫度固定液易流失）和最低使用溫度（低于此溫度固定液以固體形式存在）范圍之內。柱溫升高，分離度下降，色譜峰變窄變高。柱溫，分離度，分析時間。 柱溫一般選擇在接近或略低于組分平均沸點時的溫度。組分復雜，沸程寬的試樣，采用程序升溫。當試樣復雜時，分離室溫度需要按一定程序控制溫度變化，各組分在最佳溫度下分離37.常用載氣有哪些 ? 如何選擇和凈化載

32、氣 ? 答：氫氣、氮氣、氦氣；載氣種類的選擇應考慮三個方面：載氣對柱效的影響、檢測器要求及載氣性質。在載氣選擇時，還應綜合考慮載氣的安全性、經濟性及來源是否廣泛等因素。凈化干燥管：去除載氣中的水、有機物等雜質（依次通過分子篩、活性炭等）；38.簡述在氣相色譜分析中,進樣口的溫度設置原則。答：色譜儀進樣口下端有一氣化器，液體試樣進樣后，在此瞬間氣化； 氣化溫度一般較柱溫高3070°C 防止氣化溫度太高造成試樣分解39.簡述色譜定量分析中的內標法定義及內標物的選擇原則。答：當只需測定試樣中某幾種組分,而且試樣中所有組分不能全部出峰時,可采用此法。 內標法是將一定量的純物質作為內標物，加入

33、到準確稱取的試樣中，根據被測物和內標物的質量及其在色譜圖上相應的峰面積比，求出某組分的含量。 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(fā)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。40.色譜定性的依據是什么?主要有那些定性方法?答：1.利用純物質定性的方法 利用保留值定性：通過對比試樣中具有與純物質相同保留值的色譜峰，來確定試樣中是否含有該物質及在色譜圖中的位置。不適用于不同儀器上獲得的數據之間的對比。 利用加入法定性：將純物質加入到試樣中，觀察各組分色譜峰的相對變化。2.利用文獻保留值定性利用相對保留值r21定性 相對保留

34、值r21僅與柱溫和固定液性質有關。在色譜手冊中都列有各種物質在不同固定液上的保留數據，可以用來進行定性鑒定。41.試述“相似相溶”原理應用于固定液選擇的合理性及其存在的問題。答： 分離非極性組分時，通常選用非極性固定相。各組分按沸點順序出峰，低沸點組分先出峰。 分離極性組分時，一般選用極性固定液。各組分按極性大小順序流出色譜柱，極性小的先出峰。42.闡述色譜分析的過程及固定相、流動相的定義？答：試樣混合物的分離過程就是試樣中各組分在稱之為色譜分離柱中的兩相間不斷進行著的分配過程。 其中的一相固定不動，稱為固定相； 另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體（氣體或液體），稱為流動相。43.闡述毛

35、細管氣相色譜分析中為什么要設置分流比及設置原則？答：毛細管柱內徑很細，因而帶來三個問題：（1）允許通過的載氣流量很小。（2）柱容量很小，允許的進樣量小。需采用分流技術，（3）分流后，柱后流出的試樣組分量少、流速慢。解決方法：靈敏度高的氫焰檢測器，采用尾吹技術。 分流比：放空的試樣量與進入毛細管柱的試樣量之比。一般在50：1到500：1之間調節(jié)。44.高效液相色譜法和氣相色譜法的主要區(qū)別？答：HPLCGC1、幾乎可以分析各種化合物只能分析揮發(fā)性物質，約20%的化合物2、可用于熱不穩(wěn)定物質的分析不能用于熱不穩(wěn)定物質的分析3、柱效不會很高可得到很高的柱效4、流動相有毒，費用較高流動相為氣體，無毒、易

36、處理5、儀器制造難度較大儀器制造難度較小45.試闡述色譜分析法的特點及氣相色譜、液相色譜各適用于分析什么物質。答：46.簡述氣相色譜分析中的分配系數與分配比的區(qū)別。答：分配系數： 組分在固定相和流動相間發(fā)生的吸附、脫附，或溶解、揮發(fā)的過程叫做分配過程。在一定溫度下，組分在兩相間分配達到平衡時的濃度（單位：g / ml）比，稱為分配系數，用K 表示，即： 分配系數是色譜分離的依據。分配系數 K 的討論-ª 一定溫度下，組分的分配系數K越大，出峰越慢；ª 試樣一定時，K主要取決于固定相性質；ª 每個組份在各種固定相上的分配系數K不同；ª 選擇適宜的固定相可改

37、善分離效果；ª 試樣中的各組分具有不同的K值是分離的基礎；ª 某組分的K = 0時，即不被固定相保留，最先流出。分配比：在實際工作中，也常用分配比來表征色譜分配平衡過程。分配比是指，在一定溫度下，組分在兩相間分配達到平衡時的質量比：分配比也稱： 容量因子(capacity factor)；容量比(capacity factor)；1. 分配系數與分配比都是與組分及固定相的熱力學性質有關的常數，隨分離柱溫度、柱壓的改變而變化。 2.分配系數與分配比都是衡量色譜柱對組分保留能力的參數，數值越大，該組分的保留時間越長。 3. 分配比可以由實驗測得。47.熱重分析法的基本原理是什么

38、？答：熱重法是在程序控制溫度下，測量物質的質量與溫度的關系的一種熱分析技術熱重法一般有兩種類型，一種是等溫熱重法，即在恒定溫度下測定物質的質量與時間的變化關系；另一種是非等溫熱重法，即在恒定溫度下測定物質的質量與溫度的變化關系。48.影響熱重（TG ）曲線的因素有哪些？答：儀器因素：1.基線漂移的影響2.揮發(fā)物的冷凝3.坩堝與試樣的反應及坩堝的幾何特性4.溫度標定問題 實驗因素：1.升溫速率的影響2.氣氛的影響3.試樣用量、粒度和裝填情況的影響4.試樣反應。49.差熱分析儀（DTA）的基本原理是什么？答：50.差熱（DTA）曲線的影因素有哪些？答: 內因：試樣本身的性質（熱特性）外因： 儀器結

39、構：加熱爐形狀、尺寸；坩堝材料、形狀；熱電偶位置、性能。 操作條件：加熱速度；樣品粒度、用量；壓力、氣氛。（1）升溫速率 影響峰形（面積）與峰位升溫速率越大，峰形越尖，峰高也增加，峰頂溫度也越高。 （2）樣品 樣品粒度100目300目。粒度?。罕砻娣e大，反應速度快；可改善導熱條件；但影響氣體擴散。粒度大：受熱不均，峰溫偏高，T范圍大。對易分解產生氣體的樣品，粒度應大些。樣品用量大，熱傳導遲緩，熱效應產生的時間延長，溫度范圍擴大，差熱峰越寬，越圓滑。樣品量越大，易使相鄰兩峰重疊，降低分辨力。一般用量最多至毫克。（3）壓力、氣氛氣氛和壓力可以影響樣品化學反應和物理變化的平衡溫度、峰形，必須根據樣品的性質選擇適當的氣氛和壓力。壓力增加，試樣分解、擴散速度降低，反應T偏高。易氧化的樣品，可通入N2、Ne等惰性氣體51.差熱分析法的應用有哪些方面？答：在熱分析中，DTA分析是使用較早、應用較廣和研究得較多的一種方法，其主要應用可歸納成以下幾個方面：（1） 研究結晶轉變、二級轉變