考试试题 - 气相、气质

一、填空题1气相色谱柱的老化温度要高于分析时最高柱温 ，并低于固定液的最高使用温度，老化时，色谱柱要与 断开。答案：510 检测器2气相色谱法分离过程中，一般情况下，沸点差别越小、极性越相近的组分其保留值的差别就 ，而保留值差别最小的一对组分就是 物质对。答案：越小 难分离3气相色谱法分析非极性组分时应首先选用 固定液，组分基本按沸点顺序出峰，如烃和非烃混合物，同沸点的组分中 大的组分先流出色谱柱。答案：非极性 极性4气相色谱法所测组分和固定液分子间的氢键力实际上也是一种 力，氢键力在气液色谱中占有 地位。答案：定向 重要5气相色谱法分离中等极性组分首先选用 固定液，组分基本按沸点顺序流出色谱柱。答案：中极性6气相色谱分析用归一化法定量的条件是 都要流出色谱柱，且在所用检测器上都能 。答案：样品中所有组分 产生信号7气相色谱分析内标法定量要选择一个适宜的 ，并要求它与其他组分能 。答案：内标物 完全分离8气相色谱法常用的浓度型检测器有 和 。答案：热导检测器(TCD) 电子捕获检测器(ECD)9气相色谱法常用的质量型检测器有 和 。答案：氢火焰检测器(FID) 火焰光度检测器(FPD)10电子捕获检测器常用的放射源是 和 。答案：Ni63 H311气相色谱分析中，纯载气通过检测器时，输出信号的不稳定程度称为 。答案：噪音12顶空气体分析法是依据 原理，通过分析气体样宋测定 中组分的方法。答案：相平衡 平衡液相13毛细管色谱进样技术主要有 和 。答案：分流进样 不分流进样14液液萃取易溶于水的有机物时，可用 法。即用添加 来减小水的活度，从而降低有机化合物的溶解度。答案：盐析 盐15气相色谱载体大致可分为 和 。答案：无机载体 有机聚合物载体16所谓气相色谱固定液热稳定性好，主要是指固定液在高温下不发生 、 和分解。答案：聚合 交联17气相色谱程序升温的方式有 升温和 升温。答案：线性 非线性18气相色谱法分析中，不同的色谱柱温会对柱效、 、 、 和 产生影响。答案：保留值 保留时间 峰高 峰面积19选择气相色谱分析的气化室温度时要考虑试样的 、 、 和进样量等因素。答案：挥发性 沸点范围 稳定性20气相色谱法中，评价毛细管柱性能的3项重要指标是 、 和 。答案：柱效 表面惰性 热稳定性21用于气相色谱分析样品的采集方法主要有： 、 和 。答案：直接采集法 浓缩采集法 化学反应采集法1质谱仪由 、 、 、 、检测器、计算机控制和数据处理系统组成。 答案：真空系统 进样系统 离子源 质量分析器2GC-MS旋转式机械泵是利用工作室容积周期性增大或减少的原理来抽气的，气体总会从高压端泄漏到低压端，因此常用 、有一定黏度的 来密封，以达到较高的极限真空。 答案：蒸气压低 油3GC-MS化学电离源(Chemical lonization Source，CI)是首先利用灯丝发出的电子将反应气电离，然后通过样品 和反应气(或反应试剂) 之间的反应使样品分子电离。 答案：分子 离子4GC-MS质量分析器是利用电磁或磁场(包括磁场、磁场与电场组合、高频电场和高频脉冲电场等)的作用，将来自离子源的离子束中不同 的离子按 或 或运动轨道稳定与否等形式分离的装置。 答案：质荷比 空间位置 时间先后5质谱仪“灵敏度”标志了仪器对样品在量方面的检测能力，它是仪器 、 及检测器效率的综合反应。 答案：电离效率 离子传输效率6质谱法是将样品分子置于高真空中(1.5 答案：C2气相色谱固定液的选择性可以用 来衡量。( ) A保留值 B相对保留值 C分配系数 D分离度 E理论塔板数 答案：B3制备气相色谱填充柱时，涂渍高温固定液宜选用 。( ) A抽空涂渍法 B加热回流法 答案： B4在气相色谱流出曲线上，两峰间距离决定于相应两组分在两相间的 。( ) A保留值 B分配系数 C扩散速度 D分配比 E理论塔板数答案：B5使用气相色谱仪热导池检测器时，有几个步骤，下面 次序是正确的。(1)打开桥电流开关，(2)打开记录仪开关，(3)通载气，(4)升柱温及检测器温度，(5)启动色谱仪电源开关。( ) A(1)(2)(3)(4)(5) B(2)(3)(4)(5)(1) C(3)(5)(4)(1)(2) D(5)(3)(4)(1)(2) E(5)(4)(3)(2)(1)答案：C6在气相色谱分析中，色谱峰特性与被测物含量成正比的是 。( ) A保留时间 B保留体积 C相对保留值 D峰面积 E半峰宽 答案：D7气相色谱法中，色谱柱的柱效率可以用 表示。( ) A分配比 B分配系数 C保留值 D有效塔板高度 E载气流速 答案：D8气相色谱检测器的“线性范围”是 。( ) A标准曲线呈直线部分的范围 B检测器呈线性时，最大和最小进样量之比 C最小进样量和最大进样量之比 D最大允许进样量与最小检测量之比 答案：B9SE-30气相色谱固定液的极性属于 。( ) A非极性 B弱极性 C强极性 答案：A10PEG-20M气相色谱固定液的极性属于是 。( ) A非极性 B中等极性 C极性答案：C1气相色谱质谱联用仪的 对真空要求最高。( ) A进样121 B离子源 C质量分析器 D检测器 答案：C2气相色谱质谱联用仪的 对载气中氧气的分压要求比较苛刻。( ) A离子源 B质量分析器 C检测器 答案：A3GC-MS关机前先关闭 。( ) A载气 B各加热模块 C泵 DGC-MS电源 答案：B4GC-MS对含量很低的目标化合物的测定最好选择 定量方式。( ) A全扫描 B单离子检测 C多离子检测 答案：B5GC-MS分析中，下列说法错误的是 。( ) A指纹污染一般表现为一系列相差14amu的质量峰出现(碳氢化合物)，随着峰的质量增加，峰的丰度下降 B扩散泵油污染表现为mz 446有明显的峰，且谱图基线显示过多的本底干扰Cmz为91、92的离子交叉污染可能来自清洁溶剂 Dmz为149的离子交叉污染来自隔垫流失 答案：D6EPA方法中使用气相色谱仪质谱法测定水中SVOC时，以 做GC-MS系统性能测试。( ) ABFB BPFTBA CDFTPP D十氟二苯酮 答案：C四、问答题1气相色谱分析用微量注射器进样时，影响进样重复性的因素是哪些?答案：针头在进样器中的位置，插入速度，停针时间，拔出的速度。2气相色谱法中，确定色谱柱分离性能好坏的指标是什么? 答案：柱效能、选择性和分离度。3气相色谱分析中，柱温的选择主要考虑哪些因素? 答案：(1)被测组分的沸点； (2)固定液的最高使用温度； (3)检测器灵敏度； (4)柱效。4评价气相色谱检测器性能的主要指标有哪些? 答案：灵敏度、检测度、线性范围和选择性。5分别说明气相色谱柱填料硅藻土载体Chromosorb W AW DMCS中“W”“AW”“DMCS的含义? 答案：W白色：AW酸洗；DMCS二甲基二氯硅烷处理。6制备气相色谱填充柱时，应注意哪些问题? 答案：(1)选用合适的溶剂； (2)要使固定液均匀地涂在载体表面； (3)避免载体颗粒破碎； (4)填充要均匀密实。7气相色谱法分析误差产生原因主要有哪些? 答案：取样进样技术、样品吸附分解、检测器性能、仪器的稳定性、数据处理与记录。8气相色谱分析采用恒温线性恒温程序升温的作用是什么? 答案：初始用恒温分离低沸点组分，然后线性升温至终温，在终温保持一定时间，把高沸点组分冲洗出来。9试述气相色谱法的特点。 答案：分离效能高、选择性好、灵敏度高、分析速度快、样品用量少和响应范围广。10试说出气相色谱法的局限性。 答案：只能分析在操作条件下能气化而且热稳定性良好的样品。11什么是气相色谱检测器的灵敏度? 答案：当一定浓度或一定质量的样品进入检测器时，就会产生一定的响应信号，灵敏度就是响应信号对进样量的变化率。12气相色谱分析基线的定义是什么? 答案：气相色谱分析基线是色谱柱中仅有载气通过时，噪声随时间变化的曲线。13气相色谱柱老化的目的是什么? 答案：气相色谱柱老化的目的是要赶走残存溶剂和某些挥发性杂质，使固定液在载体表面有一个再分布的过程，使其更加均匀牢固。14与常规液-液萃取相比，连续液液萃取具有哪些优缺点? 答案：优点：无需人工操作，可以进行低分配系数物质的萃取，使用较少的溶剂，可获得较高的萃取效率。缺点：在蒸馏过程中可能会损失高挥发性的物质，热不稳定物质也可能会有降解。15说明连续液-液萃取的适用范围。 答案：对于分配系数值小的物质，或者需要萃取的样品体积很大，多次萃取是不符实际的，并且萃取次数越多，使用的萃取剂体积也太大。在某些情况下，萃取动力学平衡可能需要很长时间才能建立。在这些情况下，可以使用连续液液萃取。16毛细管柱气相色谱分析时，加尾吹的目的是什么? 答案：为了减少柱后死体积，提高灵敏度。17什么是气相色谱的半高峰宽? 答案：半高峰宽是在峰高一半处的色谱峰的宽度，单位可用时间和距离表示。18气相色谱法中，与填充柱相比，毛细管柱有哪些特点? 答案：在毛细管色谱柱中，固定液涂在毛细管内表面上，与填充柱相比，毛细管柱渗透性大，传质阻力小，所以具有如下特点：柱子长，柱效高：可提高载气线速，分析速度快；样品用量少；柱容量小。19为什么连接色谱柱与检测器时，要将原接真空泵的一端接检测器? 答案：在连接色谱柱与检测器时，将原接真空泵的一端接检测器，另一端接气化室，这样可以提高出口的压力，使载气线性均匀，柱效高。方向接反时，造成柱效下降1020。20何谓气相色谱的保留值和相对保留值? 答案：保留值表示溶质通过色谱柱时被固定相保留在柱内的程度。相对保留值是任一组分与基准物质校正保留值之比。21什么是气相色谱的分配系数?影响分配系数的因素有哪些? 答案：分配系数也叫平衡常数，是指在一定温度和压力下，气液两相间达到平衡时，组分分配在气相中的平均浓度与其分配在液相中的平均浓度的比值，它是一个常数。分配系数只随柱温、柱压变化，与柱中两相体积无关。22对气相色谱固定液的基本性能有哪些要求? 答案：(1)在工作温度下为液体，具有很低的蒸气压(075kPa，即01mmHg)； (2)在工作温度下要有较高的热稳定性和化学稳定性，即在进行色谱分析时固定液不能与载体、样品和载气发生反应； (3)在工作温度下固定液对载体有好的浸渍能力，使固定液形成均匀的液膜； (4)固定液对所分离的混合物有选择性分离能力。23气相色谱常用的定性、定量方法有哪些? 答案：定性方法：用已知保留值定性；根据不同柱温下的保留值定性；根据同系物保留值的规律关系定性；双柱、多柱定性；双检测器定性或利用检测器的选择性定性；利用其他物理方法结合定性，如质谱；利用化学反应或物理吸附作用对样品进行预处理。定量方法：外标法；内标法；叠加法；归一化法。24简述氢火焰离子化检测器的工作原理。 答案：利用氢火焰作为电离源，当待测气体通过离子室时，在能源的作用下分子直接或间接被离子化，并且在电场内定向运动形成电流，利用电子放大系统测定离子流的强度，即可得到被测物质变化信号。25论述火焰光度检测器的工作原理。 答案：火焰光度检测器是利用富氢火焰使含硫、磷杂原子的有机物分解，形成激发态分子，当它们回到基态时，发射出一定波长的光。此光强度与被测组分量成正比。26气相色谱保留值包括哪些指标，各表示什么物理意义? (至少说出6种) 答案：气相色谱保留值包括死时间、死体积、死区域、保留时间、调整(校正)保留时间、保留体积、调整(校正)保留体积、净保留体积、比保留体积、相对保留值、保留指数和保留指数差等。 (1)死时间：一些不被固定相吸收或吸附的气体通过色谱柱的时间。 (2)死体积：指色谱柱中不被固定相占据的空间及进样系统管道和检测系统的总体积，等于死时间乘以载气流量。 (3)死区域：指色谱柱中不被固定相占据的空间。 (4)保留时间：从注射样品到色谱峰出现时的时间，以s或min为单位表示。 (5)调整(校正)保留时间：保留时间减去死时间即为调整保留时间。 (6)保留体积：从注射样品到色谱峰顶出现时，通过色谱系统载气的体积，一般可用保留时间乘载气流速求得，以ml为单位表示。 (7)调整(校正)保留体积：保留体积减去死体积即为调整保留体积。 (8)净保留体积：经压力修正的调整保留体积。 (9)比保留体积：把净保留体积进一步校正到单位质量固定液在273K时的保留体积。 (10)相对保留值：在一定色谱条件下，某组分的校正保留时间与另一基准物的校正保留时间之比。 (11)保留指数：一定温度下在某种固定液上的相对保留值，具体说是以一系列正构烷烃作标准的相对保留值。(12)保留指数差：化合物X在某一固定液S上测得的保留指数减去X在角鲨烷固定液上得到的保留指数。27气相色谱分析中，气化室温度会对色谱柱效产生怎样的影响? 答案：如果气化室温度选择不当，会使柱效降低，当气化室温度低于样品沸点时，样品气化的时间变长，使样品在柱内分布加宽，因而柱效会下降。而当气化室温度升至足够高时，样品可以瞬间气化，其柱效恒定。28说明用保留时间进行气相色谱定性分析的局限性。 答案：保留时间并非某一物质的特征值，在相同的色谱条件下测得的同一保留时间可能有很多化合物与之相对应，这就难以确定未知化合物究竟是什么。29说明气相色谱填充柱应具备的条件。 答案：(1)具有化学稳定性，即在使用温度下不与固定液或样品发生反应； (2)具有好的热稳定性，即在使用温度下不分解，不变形，无催化作用； (3)有一定机械强度，在处理过程不易破碎； (4)有适当的比表面，表面无深沟，以便使固定液成为均匀的薄膜；要有较大的孔隙率，以便减小柱压降。30简述电子捕获检测器工作原理。答案：载气及吹扫气进入电离室中，在放射源发射的粒子(高能粒子)轰击下电离，产生大量电子。在电源、阴极和阳极电场作用下，该电子流向阳极，得到10-910-8的基流。当被分离的电负性组分进入检测器时，即捕获电子，使基流下降，产生一负峰。它通过放大器放大，在记录器上记录，即为响应信号，其大小与进入池中组分量成正比。31为什么可用液液萃取的方式从水样中萃取出有机物?答案：有机物在有机溶剂中的溶解度一般比在水相中的溶解度大，所以可以用有机溶剂将它们从水样中萃取出来。分配系数越大，水相中的有机物被有机溶剂萃取的效率会越高。32消除液液萃取出现的乳化现象常用的技术有哪些?答案：常用的破乳技术有：加盐；增加有机溶剂比例；通过玻璃棉塞过滤乳化液样品或通过无水硫酸钠柱过滤：冷藏；通过离心作用；加进少量的不同有机溶剂。33液固萃取(索氏提取)包括哪两个过程?答案：液固萃取(索氏提取)包括固体样品中某些待测组分分子在溶剂中溶解过程和待测组分分子与溶剂分子相互扩散的过程。34影响液固萃取(索氏提取)的因素有哪些?答案：影响液固萃取(索氏提取)的因素有：物料的性质：萃取时的温度；萃取时间；溶剂的性质和用量；样品中溶剂保留量；萃取液的浓度；溶剂的穿透速度。35吹脱捕集气相色谱法的进样方式有哪些特点?答案：方法灵敏度高、不需要有机溶剂、无溶剂污染、组分损失少、检出限低、操作快捷。但样品是一次进样，所以在无法确定样品的浓度时，有时需要多次取样品测定。1气相色谱-质谱联机法中，离子源必须满足哪些要求? 答案：(1)产生的离子流稳定性高，强度能满足测量精度； (2)离子束的能量和方向分散小； (3)记忆效应小： (4)质量歧视效应小，工作压强范围宽； (5)样品和离子的利用率高。2简述GC-MS空气泄漏征兆及常见来源。 答案：征兆：真空管压力或前级管道压力高于普通值；本底高，空气特征(mz为18，28，32，44)较高；灵敏度低，mz 502的相对丰度偏低。常见来源：GC进样口；GC隔垫；柱接头；破损的毛细管柱；MS-GC-MS接口处。3简述气相色谱-质谱联机法中电子轰击离子源的主要优缺点。 答案：优点是使用广泛，因为文献或计算机内存文件中已积累了大量采用电子电离源的已知化合物质谱数据；稳定、电离效率高；结构简单，操作方便，电流强度可精密控制。主要缺点是要求被测化合物必须能气化，不能气化或气化时发生分解的化合物不能用，另外当电子能量加大时碎片离子多，质谱图中的分子离子峰会很弱或不出现。4气相色谱质谱联机法对未知样品进行定性分析的依据是什么? 答案：未知样品的色谱峰的保留时间和标准样品的色谱峰的保留时间相同，未知样品的质谱图特征和标准样品的质谱图特征匹配，使用这两个基本方法对未知样品定性。5简述GC-MS毛细柱选择的三原则。 答案：(1)热稳定性好：耐高温、柱流失小、不干扰谱图解析、不掩盖痕量分析(选择的首要条件)； (2)惰性高：柱表面活性小、样品不拖尾； (3)柱效高。6为什么要求GC-MS质量分析器要有较快的扫描速度? 答案：由于气相色谱峰一般很窄，而一个完整的色谱峰通常需要至少6个以上的数据点，所以要求质量分析器要有较快的扫描速度，以保证色谱峰的完整性和质谱的真实性。五、计算题 气相色谱法分析某废水中有机组分时，取水样500m1以有机溶剂分次萃取，最后定容至25.00m1供色谱分析用。进样5l测得峰高为75.0mm，标准液峰高69.0mm，标准液浓度200mgL，试求水样中被测组分的含量(mgL)。答案：已知试样峰高hi为75.0mm，标准液峰高hs为69.0mm，标准液浓度Cs为20.0mg/L， 水样富集倍数=500.025.00=20，则