现代分离技术与分析考试 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/19 21:11:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1.中文《色谱》 大连物化所 美国匹兹堡分析化学年会 J.Chromatograghy A 新理论、方法 全国色谱学术报告会 J.Chromatograghy B 生物医学 地区色谱会议

J.Capillary Electrophoresis 综合 全国分析化学会议 Biomedical chromatophresis 生物医学 Electrophoresis 综合

宇宙间物质的存在和变化,绝大多数是共生状态,所谓的纯物质,只是相对的概念。因此无论是定性或者定量分析时,均不可避免要将这些共生物质进行分离,所以分离手段就相应的提高到一个新的技术高度,它往往是取得精准分析的一个技术前沿。目前常用的现代分离技术仪器主要是色谱和毛细管电泳仪。

2.溶质在互不相容的固定相和流动相中进行一种连续多次分配交换的过程,物质在固定相和流动相之间的分配系数存在差异,溶于流动相的物质经过固定相时,由于与固定相发生作用(吸附,分配,排阻)的大小强度不同,在固定相内滞留的时间不同,从而先后流出,达到分离。

3.从统计结果上看,溶质分子在固定相和流动相中停留时间分数可以用溶质在每一相中的量与总量的比值表示,即:

溶质分子在固定相中停留的时间分数=qs/(qm+qs)=k’/(1+k’) 溶质分子在流动相中停留的时间分数=qm/(qm+qs)=1/(1+k’)

我们知道,在色谱分离柱内,溶质只有被转移到流动相(溶剂)中,溶质才会沿着流动的方向在柱内向前移动,所以溶质的谱带运动速度U谱带总是小于流动相的速度U,U谱带实际上等于流动线的速度U与溶质在流动相停留的时间分数之乘积,U谱带=U谱带=U/ (1+k’) 对于长度为L的分离柱,溶质的保留时间tR为tR=L/U谱带=(1+k’)L/U

L/U表示流动相流经分离柱的时间,也表示不被保留溶质的保留值即死时间t0,所以tR=t0(1+k’)

4.H=2λdp+2rDm/u+[qk’(1+k’)-2d2fD-1s+Wd2pD-1m]u

λ为填充不规则因子,dp为柱内填充物的平均直径,r是与柱内填充物有关的因子,Dm是组分在流动相中的分子扩散系数,大约为0.1—1cm2/s,因此液相色谱中的分子扩散相可以忽略。df为固定相液膜厚度,Ds为组分在固定相中的分子扩散系数。

范式方程:H=A+B/u+Cu 第一项A:涡流扩散项:当流动相碰到柱内填充物时,其流动方向和线路会改变,使组分在柱内的流动相中形成紊乱的类似涡流的运动。其结果就是组分分子到达柱出口的时间不同,从而使峰展宽。

第二项B:纵向分子扩散项:当组分进入色谱柱内以后,是以一个个塞子的形式存在,由于塞子前后存在浓度差,使组分纵向扩散,使色谱峰展宽。

第三项C:传质阻力:包括在流动相和固定相中的传质阻力。在组分进入色谱柱内以后,靠近固定相的分子受到的阻力大于流束中央的分子,其流速降低;流束中央的分子以流动相的流速向前迁移,引起峰展宽。固定相内的传质阻力源于一部分分子进入固定相内部较深,另一部分分子进入较浅,分子经过的路程长短不同,引起峰展宽。

u一定时,A,B,C下降,H下降,柱效升高,色谱峰变窄。颗粒越小,H下降,柱效越高。

同一物质在相同色谱条件下保留时间一致,需要对照品比对定性。同一物质的浓度与峰面积成正比例关系,所以根据对照品的浓度和峰面积,可以定量得出样品的浓度。即定性通过保留时间或者容量因子k;定量通过峰面积,峰高。 5.1941年,Martine和Svnge提出了分配色谱的概念,采用以水饱和的硅胶为固定相,以含有乙醇的氯仿为流动相分离分离了乙氨基氨基酸。他们在文章中指出:采用气体代替液体作为流动相的可能是存在的。由于战争的原因,技术没有跟上,最后他们采用自动滴定仪检测脂肪酸,创立了气液色谱法,在1951年分析化学牛津分析化学会议上,James和Martine总结了他们的一系列研究成果。Martine和Svnge因此获得了1952年诺贝尔化学奖,James和Martine所发展的气液分配色谱中是以吸附为主的分配机理,而James和Martine发展了气液溶解分配色谱,采用高沸点液体作为固定相,它弥补了吸附分配中吸附剂种类较少的缺陷,大大扩大了气相色谱的应用范围。因此James和Martine1951年的文章在分析化学界产生了巨大的影响。

6. 毛细管色谱与常规填充气相色谱有的不同?

毛细管气相色谱法使用的是毛细管色谱柱,为气液色谱,材质为石英玻璃,长度在几十米甚至上百米,分离效果更好,柱效更高,但因内径过小(0.2-0.5mm),故柱容量也很小,多采用分流进样,且因材质因素,易折断损坏。因柱长较长,分析时间通常也比较长。

填充柱气相色谱法使用的是填充色谱柱,既有气液色谱也有气固色谱,常见管材为不锈钢、玻璃、聚四氟、铜、铝等,除玻璃材质外,其他种类的不易损坏。填充柱分离能力较差,柱效较低,但柱容量大,柱较短,因此分析时间较快。

7.液相色谱化学键合固定相有哪些优点?正反相色谱的意义是什么? 利用化学反应的方法通过化学键把各种不同的有机分子(固定液)键合到载体表面,这样制得的填料称化学键合相,简称键合相。其优点是:①使用过程中固定液不遗失;②化学性能稳定,在pH2~8的溶液中不变质;③热稳定性好,一般在70℃以下稳定;④选择性好;⑤利于梯度洗脱。如:ODS、BDS、RP-C

意义:流动相的极性小于固定相的极性为正相色谱,主要用于分离极性化合物,分离时极性小的先出柱,反之为反向液相色谱,主要用于分离非极性化合物,分离时极性大的先出柱。

8.容量因子(k’)是指在一定温度和压力下,组分在两相之间分配达到平衡时,分配在固定相和流动相的质量比,也称为分配比。

k’=物质在固定相中的量(qs)/物质在流动相中的量(qm) k’=KVs/Vm

k’不仅与色谱体系的热力学性质有关,而且与两相的体积有关

k’反应了色谱柱对组分的保留能力,值越大,表示固定相对溶质分子的滞留能力越强,在柱内停留的时间越长,保留时间越大。

9.毛细管电泳分离的实质?哪些特点?有几种分类? 在电解质溶液中,位于电场中的带电离子在电场力的作用下,以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移的现象,称之为电泳。由于不同离子所带电荷及性质的不同,迁移速率不同,可实现分离。即样品中各组分之间的淌度和分配行为的差异。

高效毛细管电泳:1、仪器简单、易自动化2.分析速度快、分离效率高 3.操作方便、消耗少 4.应用范围极广 毛细管电色谱CEC 按形状分类:U型管电泳、柱状电泳、板电泳;

按载体分类:滤纸电泳、琼脂电泳、聚丙烯酰胺电泳、自由电泳;

毛细管区带电泳CIE 毛细管凝胶电泳CGE 胶束电动毛细管电泳MECC 毛细管等电聚焦CIEF 毛细管等速电泳CITP 亲和毛细管电泳ACE

10.毛细管电泳分离包括哪些实验条件?简述各种条件对分离的影响?

1.电场强度的影响:电渗流速度和电场强度成正比,当毛细管长度一定时,电渗流速度正比于工作电压;

2.毛细管材料的影响:不同材料毛细管的表面电荷特性不同,产生的电渗流大小不同;

3. 电解质溶液性质的影响:a)溶液ph的影响:对于石英毛细管,ph越大电渗流越大,当ph=7时达到最大。b)阴离子的影响

4. 温度的影响:毛细管内温度的升高,使溶液的黏度下降,电渗流增大。

5. 添加剂的影响:1)加入浓度较大的中性盐,如K2SO4,溶液离子强度增大,使溶液的黏度增大,电渗流减小。2)加入表面活性剂,改变电渗流大小,方向。 3)加入有机溶剂:如甲醇,乙腈,使电渗流增大。

11.毛细管电泳和液相色谱相比的突出特点?

1)分离效率高2)选择性高3)分析速度快,分析结果重复性高4)能实现样品的富集于浓缩5)流动相的使用量小,有利于环保。

12.电渗流现象:当固体与液体接触时,固体表面由于某种原因带一种电荷,因其静电力使其周围液体带相反电荷,在液固界面形成双电层,二者之间存在电位差。当液体两端施加电压时,就会发生液体相对于固体表面的移动,这种液体相对于固体表面移动的现象称为电渗流现象。其中移动的液体称为电渗流(EOF)。

13.淌度:带电粒子在单位电场下的迁移速度。

将两种淌度差别很大的缓冲液分别作为前导离子(充满毛细管)和尾随离子,试样离子的淌度全部位于两者之间,并以同一速度移动。负离子分析时,前导电解质的淌度大于试样中所有负离子的。所有的试样都按前导离子的速度等速向阳极前进,逐渐形成各自独立的区带而分离,阴极进样,阳极检测。不同离子的淌度不同,所形成的区带的电场强度不同,淌度大的离子区带电场强度小,沿出口到进口,将不同区带依次排序1、2、3···电场强度依次增大,假设2号中离子扩散到3号,该区电场强度大,离子被加速,返回到2区;当2号中离子跑到1号区,离子被减速使之归队。特点:界面明显,富集,浓缩作用。(毛细管等速电泳CITP)