1．简要说明气相色谱法的分离原理。
答：利用不同物质在固定相和流动相中具有不同的分配系数，当两相作相对移动时，使这些物质在两相间进行反复多次分配，原来微小的分配差异产生了很明显的分离效果，从而依先后顺序流出色谱柱。
2．气相色谱仪有哪些主要部件，各有什么作用？
答：气相色谱仪的主要部件有：高压气瓶、气化室、恒温箱、色谱柱、检测器。
高压气瓶：储存载气。
气化室：将液体或固体试样瞬间气化，以保证色谱峰有较小的宽度。
色谱柱：分离试样。
恒温箱：严格控制色谱柱的温度。
检测器：检测从色谱柱中流出的样品。
3．试述热导池检测器及氢火焰电离检测器的工作原理。
答：热导池检测器是基于被分离组分与载气的导热系数不同进行检测的，当通过热导池池体的气体组成及浓度发生变化时，引起热敏元件温度的改变，由此产生的电阻值变化通过惠斯登电桥检测，其检测信号大小和组分浓度成正比。
氢火焰电离检测器是根据含碳有机物在氢火焰中发生电离的电理而进行检测的。
4．根据速率理论方程式，讨论气相色谱操作条件的选择。
答：见课本214～216页。
5．试述速率理论方程式中A、B/μ、Cμ三项的物理意义。
答：A：涡流扩散项，在填充色谱中，当组分随载气向柱出口迁移时，碰到填充物颗粒阻碍会不断改变流动方向，使组分在气相中形成紊乱的类似“涡流”的流动，因而引起色谱峰的变宽。
B/μ：分子扩散项，是由于色谱柱内沿轴向存在浓度剃度，使组分分子随载气迁移时自发地产生由高浓度向低浓度的扩散，从而使色谱峰变宽。
Cμ：传质阻力项。
6．如何选择气—液色谱固定液？
答：（1）极性组分，一般选择非极性固定液。
（2）中等极性的组分，一般选用中等极性的固定液。
（3）强极性组分，选用强极性固定液。
（4）极性与非极性组分的混合物，一般选用极性固定液。
7．色谱定性和定量分析的依据是什么？各有哪些主要定性和定量方法。
答：色谱定性分析的依据是：保留值。
主要的定性分析方法：（1）利用保留值与已知物对照定性。
（2）利用保留值经验规律定性。
（3）根据文献保留数据定性。
色谱定量分析的依据是：被测组分的质量与其色谱峰面积成正比。
主要的定量分析方法：（1）归一化法。
（2）内标法。
（3）标准曲线法。
8．进行色谱定量分析时，为什么需使用定量校正因子？何种情况下可不使用校正因子？
答：见课本231页。
9．进行气相色谱分析时，其实验条件如下：柱温为125℃，进口压力为130.0kPa，出口压力为100kPa，用皂膜流量计于27℃测得柱出口载气流量为29.5mL·min-1，在此温度下的水蒸气分压为2.70kPa，空气的保留时间为0.12min，试样中某组分的保留时间为5.34min。计算：（1）压力校正因子j；（2）校正到柱温柱压下的平均载气流量；（3）死体积V0；（4）该组分的调整保留体积。
解：
（1）
（2）
（3）
（4）
10．某色谱柱长60.0cm，柱内经0.8cm，载气流量为30mL·mL-1，空气、苯和甲苯的保留时间分别是0.25min，1.58min和3.43nin。计算：（1）苯的分配比；（2）柱的流动相体积Vg和固定相体积Vl（假设柱的总体积为Vg+Vl）；（3）苯的分配系数；（4）甲苯对苯的相对保留值。
解：
（1）
（2）
（3）
（4）
11．某色谱柱的柱效能相当于104块理论塔板。当所得色谱峰的保留时间为100s、1000s和104s时的峰底宽度(Wb)分别是多少？假设色谱峰均为符合正态分布。
解：
12．在一根色谱柱上测得某组分的调整保留时间为1.94min，峰底宽度为9.7s，假设色谱峰呈正态分布，色谱柱的长度为1m，试计算该色谱柱的有效理论塔板及有效理论塔板高度。
解：
13．在一个柱效能相当于4200块有效理论塔板的色谱柱上，十八烷及α－甲基十七烷的调整保留时间分别为15.05min及14.82min。（1）这两个化合物在此色谱柱上的分离度是多少？（2）如果需要分离度R=1.0，需要多少块有效理论塔板？
解：
14．在一根3m长的色谱柱上，分析某试样时，得到两个组分的调整保留时间分别为13min及16min，后者的峰底宽度为1min，计算：（1）该色谱柱的有效理论塔板数；（2）两个组分的相对保留值；（3）如欲使两个组分的分离度R=1.5，需要有效理论塔板数为多少？此时应使用多长的色谱柱？
解：
15．对某特定的气相色谱体系，假设范第姆特方程式中的常数A=0.05cm，B=0.50cm2·s-1，C=0.10s。计算其最佳线速度和相应的最小理论塔板高度。
解：
16．某色谱柱长2m，载气线速度分别为4.0 cm·s-1，6.0 cm·s-1和8.0 cm·s-1时，测得相应的理论塔板数为323，308和253。计算：（1）范第姆特方程中的A、B、C；（2）最佳线速度；（3）在最佳线速度时，色谱柱的理论塔板数。
解：
17．化合物A与正二十四烷及二十五烷相混合注入色谱柱进行试验，测得的调整保留时间为：A 10.20min；n-C24H50 9.81min；n-C25H52 11.56min。计算化合物A的保留指数（IA）.
解：
18．对只含有乙醇、正庚烷、苯和乙醇乙酯的某化合物进行色谱分析，其测定数据如下：
化合物 | 乙醇 | 正庚烷 | 苯 | 乙醇乙酯 |
Ai/cm2 | 5.0 | 9.0 | 4.0 | 7.0 |
fi | 0.64 | 0.70 | 0.78 | 0.79 |
计算各组分的质量分数。
解：
19．用甲醇作内标，称取0.0573g甲醇和5.869g环氧丙烷试样，混合后进行色谱分析，测得甲醇和水的峰面积分别为164mm2和186mm2，校正因子分别为0.59和0.56。计算环氧丙烷中水的质量分数。
解：
20．用色谱法测定花生中农药（稳杀特）的残留量。称取5.00g试样，经适当处理后，用石油醚萃取其中的稳杀特，提取液稀释到500mL。用该试液5μL进行色谱分析，测得稳杀特峰面积为48.6mm2，同样进5μL纯稳杀特标样，其质量浓度为5.0×10-5ng﹒μL-1，测得色谱峰面积为56.8 mm2。计算花生中稳杀特的残留量，以ng﹒g-1表示之。
解：
附录
什麽是仪器分析？
一般的说，仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。
这些方法一般都有独立的方法原理及理论基础。
仪器分析的分类
1.光分析法
光谱法和非光谱法
非光谱法是指那些不以光的波长为 征的寻号，仅通过测量电磁幅射的某些基本性质（反射，折射，干射，衍射，偏振等）。
光谱法则是以光的吸收，发射和拉曼散射等作用而建立的光谱方法。这类方法比较多，是主要的光分析方法。
2. 电分析化学方法
以电讯号作为计量关系的一类方法, 主要有五大类:
电导、 电位、 电解、 库仑及伏安。
3. 色谱法
是一类分离分析方法, 主要有气相色谱和液相色谱。
4. 其它仪器分析方法
① 质谱， ② 热分析，③ 放射分析
一.原子光谱的产生
原子的核外电子一般处在基态运动，当获取足够的能量后，就会从基态跃迁到激发态，处于激发态不稳定（寿命小于10-8 s），迅速回到基态时，就要释放出多余的能量，若此能量以光的形式出显，既得到发射光谱。
激发电位:
从低能级到高能级需 要的能量.
共振线:
具有最低激发电位的谱线.
原子线(Ⅰ) 离子线(Ⅱ,Ⅲ) 相似谱线
Ni = N0 gi/g0 e-Ei/kT (2)
gi,g0 为激发态和基态的统计权，Ei为激发电位，K为Boltzmann常数，T为温度。
2）代入（1）得：
Iij = gi/g0AijhυijN0e-Ei/kT
此式为谱线强度公式。
Iij 正比于基态原子N0 ，也就是说 Iij ∝C，这就是定量分析依据。影响Iij的因素很多，分别讨论如下：
1．光谱项
原子光谱是由原子外层的价电子在两能级间跃迁而产生的，原子的能级通常用光谱项符号来表示：
n2S+1LJ or n M LJ
n为主量子数；L为总量子数；S为总自旋量子数；J为内量子数。M=2S+1,称为谱线的多重性。J又称光谱支项。
跃迁遵循选择定则：
1．主量子数n变化，Δn为整数，包括0。
2．总角量子数L的变化，ΔL=±1。
3．内量子数J变化，ΔJ=0，±1。但当J=0时， ΔJ=0的跃迁是禁戒的。
4．总自旋量子数S的变化，ΔS=0，即单重项只跃迁到单重项，三重项只跃迁到三重项。
2.自蚀
在谱线上，常用r表示自吸，R表示自蚀。
在共振线上，自吸严重时谱线变宽， 称为共振变宽
击穿电压：使电极间击穿而发生自持放 电的最小电压。
自持放电：电极间的气体被击穿后，即使没有外界的电离作用，仍能继续保持电离，使放电持续。
燃烧电压：自持放电发生后，为了维持放电所必需的电压。
由激发态直接跃迁至基态所辐射的谱线称为共振线。由较低级的激发态（第一激发态）直接跃迁至基态的谱线称为第一共振线，一般也是元素的最灵敏线。当该元素在被测物质里降低到一定含量时，出现的最后一条谱线，这是最后线，也是最灵敏线。用来测量该元素的谱线称分析线。
⑵.分辩率
实际分辩率：指摄谱仪的每毫米感光板上所能分辩开的谱线的条数。或在感光板上恰能分辨出来的两条谱线的距离。
理论分辩率
R=λ/Δλ
注：λ为两谱线的平均值，Δλ为它们的差值。
b.平面光栅 Δ=d(sinφ+sinφ′) 当 Δ=±Kλ, 则 Kλ=d(sinφ+sinφ′) -----为光栅公式.
例：对一块宽度为50mm，刻线数为600条/mm的光栅，它的一级光栅的分辩能力为多少？
解：R=1×50×600=3×104
此时，在6000埃附近的两条谱线的距离为多少？
解：Δλ=λ/R =6000/3000=0.2 埃
当内标元素的含量一定时，C2为常数；又当内标线无自吸时，b2=1
此时， I2 = a2
分析线对的强度可表示为：
I1/I2 = a Cb
取对数后，得到 :
log R = log（I1/I2）
= b log C + log a
此为内标法定量分析的基本公式。
使用内标法必须具备下列条件：
1.分析线对应具有相同或相近的激发电位和电离电位。
2.内标元素与分析元素应具有相近的沸点，化学活性及相近的原子量。
3.内标元素的含量，应不随分析元素的含量变化而变化。
4．内标线及分析线自吸要小。
5．分析线和内标线附近的背景应尽量小。
6．分析线对的波长，强度及宽度也尽量接近。
原子吸收光谱法(AAS)
一. 基本原理:它是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收作用来进行定量分析的一种方法。
基态 第一激发态，又回到基态，发射出光谱线，称共振发射线。
同样从基态跃迂至第一激发态所产生的吸收谱线称为共振吸收线（简称为共振线）。
锐线光源
空心阴极灯:即发射线半宽度远小于吸收线半宽度光源.
当用线光源时, 可用K0 代替 Kν ,用吸光度表示: A=lgI0/I=lg[1/exp(-K01)]=0.43K01
A= k•N•1
锐线光产生原理:在高压电场下, 阴极向正极高速飞溅放电, 与载气原子碰撞, 使之电离放出二次电子, 而使场内正离子和电子增加以维持电流。 载气离子在电场中大大加速, 获得足够的能量, 轰击阴极表面时, 可将被测元素原子从晶格中轰击出来, 即谓溅射, 溅射出的原子大量聚集在空心阴极内, 与其它粒子碰撞而被激发, 发射出相应元素的特征谱线-----共振谱线。
化学计量火焰 由于燃气与助燃气之比与化学计量反应关系相近，又称为中性火焰 ，这类火焰, 温度高、稳定、干扰小背景低，适合于许多元素的测定。
富燃火焰 指燃气大于化学元素计量的火焰。其特点是燃烧不完全，温度略低于化学火焰，具有还原性，适合于易形成难解离氧化物的元素测定；干扰较多，背景高。
贫燃火焰 指助燃气大于化学计量的火焰，它的温度较低，有较强的氧化性，有利于测定易解离，易电离元素,如碱金属。
光谱通带： W = D•S
被测元素共振吸收线与干扰线近，选用W要小，干扰线较远，可用大的W，一般单色器色散率一定，仅调狭缝确定W。
物理干扰: 是指试液与标准溶液物理性质有差别而产生的干扰。粘度、表面张力或溶
