仪器分析习题解答

产生红外吸取光谱的条件是什么？与否所有的分子振动都能引起红外吸取光谱？为什么

①分子中某官能团的振动频率与外界辐射频率相等

②分子中有偶极矩的变化不是，物质吸取辐射能量的实质是外界辐射迁移它的能量到分子中去，而这种能量日勺转移是通过度子偶极矩变化来实现日勺，并非所有的振动都会产生红外吸取光谱，只有发生偶极矩变化的振动才干引起可观测的红外吸取谱带影响基团频率的因素有哪些？外部因素:试样状态（气液固）、测试条件、溶剂极性内部因素（）电效应

①诱导效应,电负性越大，基团日勺振动频率想高1频移动

②共辗效应，共辗效应使电子云密度平均化，振动频率减少

③偶极场效应⑵氢键，使基团日勺频率减少（）振动偶合（）费米共振（）立体障碍（）环的张力3456以单聚焦质谱仪为例，阐明构成仪器各个重要部分的作用及原理、真空系统，质谱仪的离子源、质量分析器、检测器必须处在高真空状态

1、进样系统将样品气化为蒸汽送入质谱仪离子源中样品在进样系统中被2合适加热后转化为气体、离子源，被分析的气体后蒸汽进入离子源后通3过电子轰击（电子轰击离子源）、化学电离（化学电离源）等转化为碎片离子然后进入、质量分析器，自离子源产生日勺离子束在加速电极电场作用4下被加速获得一定的动能，再进入垂直于离子运动方向日勺均匀磁场中，由于受到磁场力日勺作用而变化运动方向做圆周运动,使不同质合比的离子顺序达到检测器差生检测信号而得到质谱图、离子检测器，一般以电子倍5增管检测离子流比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点解（）电子轰击源,电子轰击的能量远高于一般化学键的键能，因此过1剩时能量引起分子多种键日勺断裂，产生许多碎片离子，因而可以提供分子构造的某些重要的官能团信息，但对于相对分子质量较大、或极性大，难气化，热稳定性差的有机化合物，在加热和电子轰击下，分子易破碎，难以给出完整分子离子信息（）在场致电离源的质谱图上，分子离子峰很清晰，2但碎片峰则较弱，因而对于相对分子质量的测定有利，但缺少分子构造信息（）场解析电离源，电离原理与场致电离相似，解吸试样分子所需能量远3低于气化所需能量，因而有机化合物不会发生热分解，虽然热稳定性差日勺试样仍能得到较好的分子离子峰，分子中的键一般不会断裂，因而很C-C少生成碎片离子总之，场致电离和场解析电离源都是对电子轰击源时必要补充，使用复合离子源，则可同步获得完整分子和官能团信息有机化合物在电子轰击离子源中有也许产生哪些类型的离子从这些离子的质谱峰中可以得到某些什么信息？解（）分子离子从分子离子峰可以拟定相对分子质量（）同位素离12子峰当有机化合物中具有等元素时，在质谱图中会浮现具有这些SCI,Br同位素的离子峰，同位素峰的强度比与同位素的丰度比相称,因而可以也来判断化合物中与否具有某些元素（一般采用强度比）（）碎片M+2/M3离子峰根据碎片离子峰可以和阐明分子的构造此外尚有重排离子峰、两价离子峰、亚稳离子峰等都可以在拟定化合物构造时得到应用（）重排4离子峰（）两价离子峰（）离子分子反映（）亚稳离子峰567如何运用质谱信息来判断化合物的相对分子质量？判断分子式？解运用分子离峰可以精确测定相对分子质量高辨别质谱仪可以精确测定分子离子或碎片离子的质荷比，故可运用元素的精确质量及丰度比计算元素构成溶剂的选择、容积在样品时吸取光谱区无明显吸取

1、在溶解度容许范畴内选择极性较小日勺溶剂

2、溶剂应能较好的溶解被测试样,溶剂对溶质是惰性的3以塔板高度H做指标，讨论气相色谱操作条件的选择.⑴选择流动相最佳流速（）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大2的载气（如）而当流速较大时，应当选择相对分子质量较小时载气N2,Ar,（如）同步还应当考虑载气对不同检测器的适应性（）柱温不H2,He,3能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液时挥发流失在使最难分离组分能尽量好日勺分离日勺前提下，尽量采用较低时温度，但以保存时间合适，峰形不拖尾为度（）固定液用量:担体表面积越大，固定液用量可4以越高,容许的进样量也越多，但为了改善液相传质，应使固定液膜薄某些（）对担体的规定担体表面积要大，表面和孔径均匀粒度规定均匀、5细小（但不适宜过小以免使传质阻力过大）（）进样速度要快，进样量要6少，一般液体试样

0.1〜5uL,气体试样

0.1〜10m L.

（7）气化温度:气化温度要高于柱温℃30-70o试述色谱分离基本方程式的含义，它对色谱分离有什么指引意义？答:色谱分离基本方程式如下它表白分离度随体系的热力学性质（和）日勺变化而变化，同步与色谱柱k条件（变化）有关〉n（）当体系的热力学性质一定期（即组分和两相性质拟定），分离度与时1n平方根成正比，对于选择柱长有一定的指引意义，增长柱长可改善分离度，但过度增长柱长会明显增长保存时间，引起色谱峰扩张.同步选择性能优良的色谱柱并对色谱条件进行优化也可以增长提高分离度n,（）方程式阐明,值增大也对分离有利，但值太大会延长分离时间,增2k k长分析成本（）提高柱选择性，可以提高分离度，分离效果越好,因此.3a可以通过选择合适的固定相，增大不同组分的分派系数差别，从而实现分离.对担体和固定液的规定分别是什么？答:对担体的规定;⑴表面化学惰性，即表面没有吸附性或吸附性很弱,更不能与被测物质起化学反映.（）多孔性，即表面积大，使固定液与试样日2勺接触面积较大（）热稳定性高，有一定日勺机械强度,不易破碎（）.

3.4对担体粒度的规定，要均匀、细小，从而有助于提高柱效但粒度过小，会使柱压减少,对操作不利一般选择目，目及目等40-6060-8080-100对固定液的规定（）挥发性小，在操作条件下有较低的蒸气压,以避免流1失（）热稳定性好，在操作条件下不发生分解，同步在操作温度下为液体

2.（）对试样各组分有合适的溶解能力，否则，样品容易被载气带走而起不3到分派作用.（）具有较高的选择性,即对沸点相似或相近的不同物质有尽4量高的分离能力.（）化学稳定性好，不与被测物质起化学反映.担体的表5面积越大，固定液的含量可以越高.从分离原理、仪器构造及应用范畴上简要比较气相色谱及液相色谱的异同点如下两者都是根据样品组分与流动相和固定相互相作用力的差别进行A分离的从仪器构造上看，液相色谱需要增长高压泵以提高流动相的流动速度，克服阻力同步液相色谱所采用的固定相种类要比气相色谱丰富日勺多，分离方式也比较多样气相色谱日勺检测器重要采用热导检测器、氢焰检测器和火焰光度检测器等而液相色谱则多使用紫外检测器、荧光检测器及电化学检测器等但是两者均可与等联用MS两者均具分离能力高、敏捷度高、分析速度快，操作以便等长处，但沸点太高的物质或热稳定性差的物质难以用气相色谱进行分析而只要试样可以制成溶液，既可用于分析，而不受沸点高、热稳定HPLC性差、相对分子量大的限制以单聚焦质谱仪为例，阐明构成仪器各个重要部分的作用及原理答（）真空系统,质谱仪日勺离子源、质量分析器、检测器必须处在高真1空状态（）进样系统，将样品气化为蒸气送入质谱仪离子源中样品在2进样系统中被合适加热后转化为即转化为气体（）离子源，被分析的气3体或蒸气进入离子源后通过电子轰击（电子轰击离子源）、化学电离（化学电离源）、场致电离（场致电离源）、场解析电离（场解吸电离源）或快离子轰击电离（快离子轰击电离源）等转化为碎片离子,然后进入（）质量4分析器，自离子源产生时离子束在加速电极电场作用下被加速获得一定日勺动能，再进入垂直于离子运动方向的均匀磁场中，由于受到磁场力的作用而变化运动方向作圆周运动，使不同质荷比日勺离子顺序达到检测器产生检测信号而得到质谱图（）离子检测器，一般以电子倍增管检测离子流5比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点答（）电子轰击源，电子轰击时能量远高于一般化学键的键能,因此过剩1的能量引起分子多种键曰勺断裂，产生许多碎片离子，因而可以提供分子构造的某些重要的官能团信息，但对于相对分子质量较大、或极性大，难气化，热稳定性差的有机化合物，在加热和电子轰击下，分子易破碎，难以给出完整分子离子信息（）在场致电离源的质谱图上，分子离子峰很清晰，但2碎片峰则较弱，因而对于相对分子质量的测定有利，但缺少分子构造信息（）场解析电离源，电离原理与场致电离相似，解吸试样分子所需能量远3低于气化所需能量，因而有机化合物不会发生热分解，虽然热稳定性差日勺试样仍能得到较好的分子离子峰，分子中的键一般不会断裂，因而很C-C少生成碎片离子总之，场致电离和场解析电离源都是对电子轰击源日勺必要补充，使用复合离子源，则可同步获得完整分子和官能团信息有机化合物在电子轰击离子源中有也许产生哪些类型的离子从这些离子的质谱峰中可以得到某些什么信息？答（）分子离子从分子离子峰可以拟定相对分子质量（）同位素12离子峰当有机化合物中具有等元素时，在质谱图中会浮现具有这SCI,Br些同位素日勺离子峰，同位素峰日勺强度比与同位素的丰度比相称，因而可以也来判断化合物中与否具有某些元素（一般采用强度比）（）M+2/M3碎片离子峰根据碎片离子峰可以和阐明分子的构造此外尚有重排离子峰、两价离子峰、亚稳离子峰等都可以在拟定化合物构造时得到应用（）4重排离子峰（）两价离子峰（）离子分子峰（）亚稳离子峰567如何运用质谱信息来判断化合物的相对分子质量？判断分子式？答运用分子离峰可以精确测定相对分子质量高辨别质谱仪可以精确测定分子离子或碎片离子的质荷比,故可运用元素的精确质量及丰度比计算元素构成。