1.原子光譜:原子的核外電子一般處在基態(tài)運(yùn)動(dòng),當(dāng)獲取足夠的能量后,就會(huì)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),處于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定(壽命小于10-8 s),迅速回到基態(tài)時(shí),就要釋放出多余的能量,若此能量以光的形式出顯,既得到發(fā)射光譜。
原子吸收光譜法(AAS)的基本原理是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對(duì)特定譜線的吸收作用來進(jìn)行定量分析。
2激發(fā)電位是指從低能級(jí)到高能級(jí)需要的能量。第一激發(fā)態(tài),又回到基態(tài),發(fā)射出光譜線,稱共振發(fā)射線。同樣從基態(tài)躍迂至第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收譜線稱為共振吸收線(簡稱為共振線),即具有最低激發(fā)電位的譜線。由激發(fā)態(tài)直接躍遷至基態(tài)所輻射的譜線稱為共振線。由較低級(jí)的激發(fā)態(tài)(第一激發(fā)態(tài))直接躍遷至基態(tài)的譜線稱為第一共振線,一般也是元素的最靈敏線。當(dāng)該元素在被測(cè)物質(zhì)里降低到一定含量時(shí),出現(xiàn)的最后一條譜線,這是最后線,也是最靈敏線。用來測(cè)量該元素的譜線稱分析線。
3實(shí)際分辯率:指攝譜儀的每毫米感光板上所能分辯開的譜線的條數(shù);蛟诟泄獍迳锨∧芊直娉鰜淼膬蓷l譜線的距離。
理論分辯率R=λ/Δλ (λ為兩譜線的平均值,Δλ為它們的差值)。
4.銳線光產(chǎn)生原理:在高壓電場(chǎng)下, 陰極向正極高速飛濺放電, 與載氣原子碰撞, 使之電離放出二次電子, 而使場(chǎng)內(nèi)正離子和電子增加以維持電流。 載氣離子在電場(chǎng)中大大加速, 獲得足夠的能量, 轟擊陰極表面時(shí), 可將被測(cè)元素原子從晶格中轟擊出來, 即謂濺射, 濺射出的原子大量聚集在空心陰極內(nèi), 與其它粒子碰撞而被激發(fā), 發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線-----共振譜線。
5.化學(xué)計(jì)量火焰 由于燃?xì)馀c助燃?xì)庵扰c化學(xué)計(jì)量反應(yīng)關(guān)系相近,又稱為中性火焰 ,這類火焰, 溫度高、穩(wěn)定、干擾小背景低,適合于許多元素的測(cè)定。
6.富燃火焰 指燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)元素計(jì)量的火焰。其特點(diǎn)是燃燒不完全,溫度略低于化學(xué)火焰,具有還原性,適合于易形成難解離氧化物的元素測(cè)定;干擾較多,背景高。
7.貧燃火焰 指助燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰,它的溫度較低,有較強(qiáng)的氧化性,有利于測(cè)定易解離,易電離元素,如堿金屬。
8.光譜通帶: W = D·S 被測(cè)元素共振吸收線與干擾線近,選用W要小,干擾線較遠(yuǎn),可用大的W,一般單色器色散率一定,僅調(diào)狹縫確定W。
9.物理干擾: 是指試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液物理性質(zhì)有差別而產(chǎn)生的干擾。粘度、表面張力或溶液密度等變化,影響樣品霧化和氣溶膠到達(dá)火焰的傳遞等會(huì)引起的原子吸收強(qiáng)度的變化。非選擇性干擾。消除方法:配制被測(cè)試樣組成相近溶液,或用標(biāo)準(zhǔn)化加入法。濃度高可用稀釋法
10.化學(xué)干擾: 化學(xué)干擾是指被測(cè)元原子與共存組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物,影響被測(cè)元素原子化。
11.電離干擾:在高溫下原子會(huì)電離使基態(tài)原子數(shù)減少, 吸收下降, 稱電離干擾. 消除的方法是加入過量消電離劑, 所謂的消電離劑, 是電離電位較低的元素, 加入時(shí), 產(chǎn)生大量電子, 抑制被測(cè)元素電離.
12.光譜干擾:吸收線重疊待測(cè)元素分析線與共存元素的吸收線重疊
13.背景干擾:背景干擾也是光譜干擾,主要指分子吸與光散射造成光譜背景。分子吸收是指在原子化過程中生成的分子對(duì)輻射吸收,分子吸收是帶光譜。光散射是指原子化過程中產(chǎn)生的微小的固體顆粒使光產(chǎn)生散射,造成透過光減小,吸收值增加。背景干擾,一般使吸收值增加。產(chǎn)生正誤差。
標(biāo)準(zhǔn)加入法能消除基體干擾,不能消背景干擾。使用時(shí),注意要扣除背景干擾。
14.習(xí)慣靈敏度:特征濃度,是指產(chǎn)生1%吸收時(shí),水溶液中某元素的濃度。通常用mg/ml/1%表示
15.質(zhì)譜法是通過將樣品轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)的氣態(tài)離子并按質(zhì)荷比(M/Z)大小進(jìn)行分離并記錄其信息的分析方法。所得結(jié)果以圖譜表達(dá),即所謂的質(zhì)譜圖(亦稱質(zhì)譜,Mass Spectrum)。根據(jù)質(zhì)譜圖提供的信息可以進(jìn)行多種有機(jī)物及無機(jī)物的定性和定量分析、復(fù)雜化合物的結(jié)構(gòu)分析、樣品中各種同位素比的測(cè)定及固體表面的結(jié)構(gòu)和組成分析等。而在實(shí)際工作中,有時(shí)很難找到相鄰的且峰高相等的兩個(gè)峰,同時(shí)峰谷又為峰高的10%。在這種情況下,可任選一單峰,測(cè)其峰高5%處的峰寬W0.05,即可當(dāng)作上式中的Δm,此時(shí)分辨率定義為 R = m/W0.05
質(zhì)譜儀的分辨本領(lǐng)由幾個(gè)因素決定:(i)離子通道的半徑;(ii)加速器與收集器狹縫寬度;(iii)離子源的性質(zhì)。
質(zhì)譜儀的靈敏度有絕對(duì)靈敏度、相對(duì)靈敏度和分析靈敏度等幾種表示方法。
絕對(duì)靈敏度是指儀器可以檢測(cè)到的最小樣品量;相對(duì)靈敏度是指儀器可以同時(shí)檢測(cè)的大組分與小組分含量之比;分析靈敏度則指輸入儀器的樣品量與儀器輸出的信號(hào)之比。
16.質(zhì)量分析器的主要類型有:磁分析器、飛行時(shí)間分析器、四極濾質(zhì)器、離子捕獲分析器和離子回旋共振分析器等。
17.分子離子峰:試樣分子在高能電子撞擊下產(chǎn)生正離子
18.分子離子的質(zhì)量對(duì)應(yīng)于中性分子的質(zhì)量,這對(duì)解釋本知質(zhì)譜十分重要。幾乎所有的有機(jī)分子都可以產(chǎn)生可以辨認(rèn)的分子離子峰,有些分子如芳香環(huán)分子可產(chǎn)生較大的分子離子峰,而高分子量的烴、脂肪醇、醚及胺等則產(chǎn)生較小的分子離子峰。若不考慮同位素的影響,分子離子應(yīng)該具有最高質(zhì)量。分子中若含有偶數(shù)個(gè)氮原子,則相對(duì)分子質(zhì)量將是偶數(shù);反之,將是奇數(shù)。這就是所謂的“氮律”。
19.原子熒光光譜法是1964年以后發(fā)展起來的分析方法。原子熒光光譜法是以原子在輻射能激發(fā)下發(fā)射的熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析的發(fā)射光譜分析法。但所用儀器與原子吸收光譜法相近。
原子熒光光譜的產(chǎn)生:氣態(tài)自由原子吸收特征輻射后躍迂到較高能級(jí),然后又躍遷回到基態(tài)或較低能級(jí)。同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)輻射波長相同或不同的輻射即原子熒光。
原子熒光為光致發(fā)光,二次發(fā)光,激發(fā)光源停止時(shí),再發(fā)射過程立即停止。
原子熒光的類型 :原子熒光分為共振熒光,非共振熒光與敏化熒光等三種類型。
(1)共振熒光 發(fā)射與原吸收線波長相同的熒光為共振熒光。
(2)非共振熒光 熒光的波長與激發(fā)光不同時(shí),稱非共振熒光。 ( i. 直躍線熒光,ii. 階躍線熒光,iii. anti—stores熒光。i和ii均為Stores熒光。)
(3)敏化熒光 受激發(fā)的原子與另一種原子碰撞時(shí),把激發(fā)能傳遞給另一個(gè)原子使其激發(fā),后者再從輻射形式去激發(fā)而發(fā)射熒光即為敏化熒光。
熒光猝滅 受激原子和其他粒子碰撞,把一部分能量變成熱運(yùn)動(dòng)與其他形式的能量,因而發(fā)生無輻射的去激發(fā)過程。
20.不動(dòng)的一相,稱一為固定相;另一相是攜帶樣品流過固定相的流動(dòng)體,稱為流動(dòng)相。
不被固定相吸附或溶解的物質(zhì)進(jìn)入色譜柱時(shí),從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰極大值所需的時(shí)間稱為死時(shí)間
試樣從進(jìn)樣開始到柱后出現(xiàn)峰極大點(diǎn)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間,稱為保留時(shí)間
某組份的保留時(shí)間扣除死時(shí)間后稱為該組份的調(diào)整保留時(shí)間,即 tR′ = tR-tM
死體積可由死時(shí)間與流動(dòng)相體積流速F0(L/min)計(jì)算: VM = tM·F0
指從進(jìn)樣開始到被測(cè)組份在柱后出現(xiàn)濃度極大點(diǎn)時(shí)所通過的流動(dòng)相體積。保留體積與保留時(shí)間t。的關(guān)系如下: VR = tR·F0
某組份的保留體積扣除死體積后,稱該組份的調(diào)整保留體積,即 VR′ = VR- VM
某組份2的調(diào)整保留值與組份1的調(diào)整保留值之比,稱為相對(duì)保留值(必須注意,相對(duì)保留值絕對(duì)不是兩個(gè)組份保留時(shí)間或保留體積之比.)
21.從色譜流出曲線上,可以得到許多重要信息:
(l)根據(jù)色譜峰的個(gè)數(shù),可以判斷樣品中所合組 份的最少個(gè)數(shù).
(2)根據(jù)色譜峰的保留值(或位置),可以進(jìn)行定性分析.
(3) 根據(jù)色譜峰下的面積或峰高,可以進(jìn)行定量分析.
(4)色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾,是評(píng)價(jià)色譜柱分離效能的依據(jù).
(5)色譜峰兩峰間的距離,是評(píng)價(jià)固定相(和流動(dòng)相)選擇是否合適的依據(jù).
22.色譜分析的目的是將樣品中各組分彼此分離,組分要達(dá)到完全分離,兩峰間的距離必須足夠遠(yuǎn),兩峰間的距離是由組分在兩相間的分配系數(shù)決定的,即與色譜過程的熱力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。但是兩峰間雖有一定距離,如果每個(gè)峰都很寬,以致彼此重疊,還是不能分開。這些峰的寬或窄是由組分在色譜柱中傳質(zhì)和擴(kuò)散行為決定的,即與色譜過程的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。因此,要從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩方面來研究色譜行為。
描述這種分配的參數(shù)稱為分配系數(shù)見它是指在一定溫度和壓力下,組分在固定相和流動(dòng)相之間分配達(dá)平衡時(shí)的濃度之比值(K)
分配比又稱容量因子,它是指在一定溫度和壓力下,組分在兩相間分配達(dá)平衡時(shí),分配在固定相和流動(dòng)相中的質(zhì)量比。(k)
k值越大,說明組分在固定相中的量越多,相當(dāng)于柱的容量大,因此又稱分配容量或容量因子。它是衡量色譜柱對(duì)被分離組分保留能力的重要參數(shù)。k值也決定于組分及固定相熱力學(xué)性質(zhì)。它不僅隨柱溫、柱壓變化而變化,而且還與流動(dòng)相及固定相的體積有關(guān)。
分配比k值可直接從色譜圖測(cè)得。設(shè)流動(dòng)相在柱內(nèi)的線速度為u,組分在柱內(nèi)線速度為us,由于固定相對(duì)組分有保留作用,所以u(píng)s<u.此兩速度之比稱為滯留因子Rs。
通過選擇因子α把實(shí)驗(yàn)測(cè)量值k與熱力學(xué)性質(zhì)的分配系數(shù)K直接聯(lián)系起來,α對(duì)固定相的選擇具有實(shí)際意義。如果兩組分的K或k值相等,則α=1,兩個(gè)組分的色譜峰必將重合,說明分不開。兩組分的K或k值相差越大,則分離得越好。因此兩組分具有不同的分配系數(shù)是色譜分離的先決條件。
R值越大,表明相鄰兩組分分離越好。一般說,當(dāng)R<1時(shí),兩峰有部分重疊;當(dāng)R=1時(shí),分離程度可達(dá)98%;當(dāng)R=1.5時(shí),分離程度可達(dá)99.7%。通常用R=1.5作為相鄰兩組分已完全分離的標(biāo)志。
23.氣相色譜檢測(cè)器是把載氣里被分離的各組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。目前檢測(cè)器的種類多達(dá)數(shù)十種。根據(jù)檢測(cè)原理的不同,可將其分為濃度型檢測(cè)器和質(zhì)量型檢測(cè)器兩種:熱導(dǎo)檢測(cè)器和電子捕獲檢測(cè)器(濃度型檢測(cè)器)火焰離子化檢測(cè)器和火焰光度檢測(cè)器(質(zhì)量型檢測(cè)器)
熱導(dǎo)檢測(cè)器:幾乎對(duì)所有物質(zhì)都有響應(yīng),通用性好,而且線性范圍寬,價(jià)格便宜,因此是應(yīng)用最廣,最成熟的一種檢測(cè)器。
火焰離子化檢測(cè)器:比熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度高約103倍;檢出限低,可達(dá)10-12g·S-1
一個(gè)優(yōu)良的檢測(cè)器應(yīng)具以下幾個(gè)性能指標(biāo):靈敏度高,撿出限低,死體積小,響應(yīng)迅速,線性范圍寬,穩(wěn)定性好。
24.柱溫的選擇
在使最難分離的組分有盡可能好的分離前提下,采取適當(dāng)?shù)偷闹鶞,但以保留時(shí)間適宜,峰形不拖尾為度。
柱溫不能高于固定液的最高使用溫度
進(jìn)樣量的選擇:一般說來,色譜柱越粗、越長,固定液含量越高,容許進(jìn)樣量越大。
25.氣相色譜法分析對(duì)象只限于分析氣體和沸點(diǎn)較低的化合物,它們僅占有機(jī)物總數(shù)的20%。對(duì)于占有機(jī)物總數(shù)近80%的那些高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、摩爾質(zhì)量大的物質(zhì),目前主要采用高效液相色譜法進(jìn)行分離和分析。
氣相色譜采用流動(dòng)相是惰性氣體,它對(duì)組分沒有親和力,即不產(chǎn)生相互作用力,僅起運(yùn)載作用。而高效液相色譜法中流動(dòng)相可選用不同極性的液體,選擇余地大,它對(duì)組分可產(chǎn)生一定親和力,并參與固定相對(duì)組分作用的劇烈競(jìng)爭。因此,流動(dòng)相對(duì)分離起很大作用,相當(dāng)于增加了一個(gè)控制和改進(jìn)分離條件的參數(shù),這為選擇最佳分離條件提供了極大方便。
氣相色譜一般都在較高溫度下進(jìn)行的,而高效液相色譜法則經(jīng)?稍谑覝貤l件下工作。
總之,高效液相色譜法是吸取了氣相色譜與經(jīng)典液相色譜優(yōu)點(diǎn),并用現(xiàn)代化手段加以改進(jìn),因此得到迅猛的發(fā)展。目前高效液相色譜法已被廣泛應(yīng)用于分析對(duì)生物學(xué)和醫(yī)藥上有重大意義的大分子物質(zhì),例如蛋白質(zhì)、核酸、氨基酸、多糖類、植物色素、高聚物、染料及藥物等物質(zhì)的分離和分析。
一般可分為4個(gè)主要部分:高壓輸液系統(tǒng),進(jìn)樣系統(tǒng),分離系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。
液一液分配色譜法(LLPC)液液分配色譜的分離原理基本與液液萃取相同,都是根據(jù)物質(zhì)在兩種互不相溶的液體中溶解度的不同,具有不同的分配系數(shù)。
26.化學(xué)鍵合相色譜法(CBPC)采用化學(xué)鍵合相的液相色譜稱為化學(xué)鍵合相色譜法,簡稱鍵合相色譜。
液一固吸附色譜法(LSAC) 當(dāng)流動(dòng)相通過固定相(吸附劑)時(shí),吸附劑表面的活性中心就要吸附流動(dòng)相分子。同時(shí),當(dāng)試樣分子(X)被流動(dòng)相帶入柱內(nèi),只要它們?cè)诠潭ㄏ嘤幸欢ǔ潭鹊谋A艟鸵〈鷶?shù)目相當(dāng)?shù)囊驯晃降牧鲃?dòng)相溶劑分用)于是,在固定相表面發(fā)生競(jìng)爭吸附:
離子交換色譜法(IEC) 離子交換原理和液相色譜技術(shù)的結(jié)合來測(cè)定溶液中陽離子和陰離子的一種分離分析方法。
離子色譜法(IC) 離子色譜法是由離子交換色譜法派生出來的一種分離方法。通過分離柱后的樣品再經(jīng)過抑制柱,使具有高背景電導(dǎo)的流動(dòng)相轉(zhuǎn)變成低背景電導(dǎo)的流動(dòng)相,從而用電導(dǎo)檢測(cè)器可直接檢測(cè)各種離子的含量。
離子對(duì)色譜法(IPC) 離子對(duì)色譜法是將一種(或數(shù)種)與溶質(zhì)離子電荷相反的離子(稱對(duì)離子或反離子)加到流動(dòng)相或固定相中,使其與溶質(zhì)離子結(jié)合形成離子對(duì),從而控制溶質(zhì)離子保留行為的一種色譜法。
尺寸排阻色譜法(SEC)基于試樣分子的尺寸和形狀不同來實(shí)現(xiàn)分離的。體積大的分子不能滲透到孔穴中去而被排阻,較早地被淋洗出來;中等體積的分子部分滲透;小分子可完全滲透入內(nèi),最后洗出色譜柱。
原子吸收光譜法(AAS)的基本原理是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對(duì)特定譜線的吸收作用來進(jìn)行定量分析。
2激發(fā)電位是指從低能級(jí)到高能級(jí)需要的能量。第一激發(fā)態(tài),又回到基態(tài),發(fā)射出光譜線,稱共振發(fā)射線。同樣從基態(tài)躍迂至第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收譜線稱為共振吸收線(簡稱為共振線),即具有最低激發(fā)電位的譜線。由激發(fā)態(tài)直接躍遷至基態(tài)所輻射的譜線稱為共振線。由較低級(jí)的激發(fā)態(tài)(第一激發(fā)態(tài))直接躍遷至基態(tài)的譜線稱為第一共振線,一般也是元素的最靈敏線。當(dāng)該元素在被測(cè)物質(zhì)里降低到一定含量時(shí),出現(xiàn)的最后一條譜線,這是最后線,也是最靈敏線。用來測(cè)量該元素的譜線稱分析線。
3實(shí)際分辯率:指攝譜儀的每毫米感光板上所能分辯開的譜線的條數(shù);蛟诟泄獍迳锨∧芊直娉鰜淼膬蓷l譜線的距離。
理論分辯率R=λ/Δλ (λ為兩譜線的平均值,Δλ為它們的差值)。
4.銳線光產(chǎn)生原理:在高壓電場(chǎng)下, 陰極向正極高速飛濺放電, 與載氣原子碰撞, 使之電離放出二次電子, 而使場(chǎng)內(nèi)正離子和電子增加以維持電流。 載氣離子在電場(chǎng)中大大加速, 獲得足夠的能量, 轟擊陰極表面時(shí), 可將被測(cè)元素原子從晶格中轟擊出來, 即謂濺射, 濺射出的原子大量聚集在空心陰極內(nèi), 與其它粒子碰撞而被激發(fā), 發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線-----共振譜線。
5.化學(xué)計(jì)量火焰 由于燃?xì)馀c助燃?xì)庵扰c化學(xué)計(jì)量反應(yīng)關(guān)系相近,又稱為中性火焰 ,這類火焰, 溫度高、穩(wěn)定、干擾小背景低,適合于許多元素的測(cè)定。
6.富燃火焰 指燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)元素計(jì)量的火焰。其特點(diǎn)是燃燒不完全,溫度略低于化學(xué)火焰,具有還原性,適合于易形成難解離氧化物的元素測(cè)定;干擾較多,背景高。
7.貧燃火焰 指助燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰,它的溫度較低,有較強(qiáng)的氧化性,有利于測(cè)定易解離,易電離元素,如堿金屬。
8.光譜通帶: W = D·S 被測(cè)元素共振吸收線與干擾線近,選用W要小,干擾線較遠(yuǎn),可用大的W,一般單色器色散率一定,僅調(diào)狹縫確定W。
9.物理干擾: 是指試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液物理性質(zhì)有差別而產(chǎn)生的干擾。粘度、表面張力或溶液密度等變化,影響樣品霧化和氣溶膠到達(dá)火焰的傳遞等會(huì)引起的原子吸收強(qiáng)度的變化。非選擇性干擾。消除方法:配制被測(cè)試樣組成相近溶液,或用標(biāo)準(zhǔn)化加入法。濃度高可用稀釋法
10.化學(xué)干擾: 化學(xué)干擾是指被測(cè)元原子與共存組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物,影響被測(cè)元素原子化。
11.電離干擾:在高溫下原子會(huì)電離使基態(tài)原子數(shù)減少, 吸收下降, 稱電離干擾. 消除的方法是加入過量消電離劑, 所謂的消電離劑, 是電離電位較低的元素, 加入時(shí), 產(chǎn)生大量電子, 抑制被測(cè)元素電離.
12.光譜干擾:吸收線重疊待測(cè)元素分析線與共存元素的吸收線重疊
13.背景干擾:背景干擾也是光譜干擾,主要指分子吸與光散射造成光譜背景。分子吸收是指在原子化過程中生成的分子對(duì)輻射吸收,分子吸收是帶光譜。光散射是指原子化過程中產(chǎn)生的微小的固體顆粒使光產(chǎn)生散射,造成透過光減小,吸收值增加。背景干擾,一般使吸收值增加。產(chǎn)生正誤差。
標(biāo)準(zhǔn)加入法能消除基體干擾,不能消背景干擾。使用時(shí),注意要扣除背景干擾。
14.習(xí)慣靈敏度:特征濃度,是指產(chǎn)生1%吸收時(shí),水溶液中某元素的濃度。通常用mg/ml/1%表示
15.質(zhì)譜法是通過將樣品轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)的氣態(tài)離子并按質(zhì)荷比(M/Z)大小進(jìn)行分離并記錄其信息的分析方法。所得結(jié)果以圖譜表達(dá),即所謂的質(zhì)譜圖(亦稱質(zhì)譜,Mass Spectrum)。根據(jù)質(zhì)譜圖提供的信息可以進(jìn)行多種有機(jī)物及無機(jī)物的定性和定量分析、復(fù)雜化合物的結(jié)構(gòu)分析、樣品中各種同位素比的測(cè)定及固體表面的結(jié)構(gòu)和組成分析等。而在實(shí)際工作中,有時(shí)很難找到相鄰的且峰高相等的兩個(gè)峰,同時(shí)峰谷又為峰高的10%。在這種情況下,可任選一單峰,測(cè)其峰高5%處的峰寬W0.05,即可當(dāng)作上式中的Δm,此時(shí)分辨率定義為 R = m/W0.05
質(zhì)譜儀的分辨本領(lǐng)由幾個(gè)因素決定:(i)離子通道的半徑;(ii)加速器與收集器狹縫寬度;(iii)離子源的性質(zhì)。
質(zhì)譜儀的靈敏度有絕對(duì)靈敏度、相對(duì)靈敏度和分析靈敏度等幾種表示方法。
絕對(duì)靈敏度是指儀器可以檢測(cè)到的最小樣品量;相對(duì)靈敏度是指儀器可以同時(shí)檢測(cè)的大組分與小組分含量之比;分析靈敏度則指輸入儀器的樣品量與儀器輸出的信號(hào)之比。
16.質(zhì)量分析器的主要類型有:磁分析器、飛行時(shí)間分析器、四極濾質(zhì)器、離子捕獲分析器和離子回旋共振分析器等。
17.分子離子峰:試樣分子在高能電子撞擊下產(chǎn)生正離子
18.分子離子的質(zhì)量對(duì)應(yīng)于中性分子的質(zhì)量,這對(duì)解釋本知質(zhì)譜十分重要。幾乎所有的有機(jī)分子都可以產(chǎn)生可以辨認(rèn)的分子離子峰,有些分子如芳香環(huán)分子可產(chǎn)生較大的分子離子峰,而高分子量的烴、脂肪醇、醚及胺等則產(chǎn)生較小的分子離子峰。若不考慮同位素的影響,分子離子應(yīng)該具有最高質(zhì)量。分子中若含有偶數(shù)個(gè)氮原子,則相對(duì)分子質(zhì)量將是偶數(shù);反之,將是奇數(shù)。這就是所謂的“氮律”。
19.原子熒光光譜法是1964年以后發(fā)展起來的分析方法。原子熒光光譜法是以原子在輻射能激發(fā)下發(fā)射的熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析的發(fā)射光譜分析法。但所用儀器與原子吸收光譜法相近。
原子熒光光譜的產(chǎn)生:氣態(tài)自由原子吸收特征輻射后躍迂到較高能級(jí),然后又躍遷回到基態(tài)或較低能級(jí)。同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)輻射波長相同或不同的輻射即原子熒光。
原子熒光為光致發(fā)光,二次發(fā)光,激發(fā)光源停止時(shí),再發(fā)射過程立即停止。
原子熒光的類型 :原子熒光分為共振熒光,非共振熒光與敏化熒光等三種類型。
(1)共振熒光 發(fā)射與原吸收線波長相同的熒光為共振熒光。
(2)非共振熒光 熒光的波長與激發(fā)光不同時(shí),稱非共振熒光。 ( i. 直躍線熒光,ii. 階躍線熒光,iii. anti—stores熒光。i和ii均為Stores熒光。)
(3)敏化熒光 受激發(fā)的原子與另一種原子碰撞時(shí),把激發(fā)能傳遞給另一個(gè)原子使其激發(fā),后者再從輻射形式去激發(fā)而發(fā)射熒光即為敏化熒光。
熒光猝滅 受激原子和其他粒子碰撞,把一部分能量變成熱運(yùn)動(dòng)與其他形式的能量,因而發(fā)生無輻射的去激發(fā)過程。
20.不動(dòng)的一相,稱一為固定相;另一相是攜帶樣品流過固定相的流動(dòng)體,稱為流動(dòng)相。
不被固定相吸附或溶解的物質(zhì)進(jìn)入色譜柱時(shí),從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰極大值所需的時(shí)間稱為死時(shí)間
試樣從進(jìn)樣開始到柱后出現(xiàn)峰極大點(diǎn)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間,稱為保留時(shí)間
某組份的保留時(shí)間扣除死時(shí)間后稱為該組份的調(diào)整保留時(shí)間,即 tR′ = tR-tM
死體積可由死時(shí)間與流動(dòng)相體積流速F0(L/min)計(jì)算: VM = tM·F0
指從進(jìn)樣開始到被測(cè)組份在柱后出現(xiàn)濃度極大點(diǎn)時(shí)所通過的流動(dòng)相體積。保留體積與保留時(shí)間t。的關(guān)系如下: VR = tR·F0
某組份的保留體積扣除死體積后,稱該組份的調(diào)整保留體積,即 VR′ = VR- VM
某組份2的調(diào)整保留值與組份1的調(diào)整保留值之比,稱為相對(duì)保留值(必須注意,相對(duì)保留值絕對(duì)不是兩個(gè)組份保留時(shí)間或保留體積之比.)
21.從色譜流出曲線上,可以得到許多重要信息:
(l)根據(jù)色譜峰的個(gè)數(shù),可以判斷樣品中所合組 份的最少個(gè)數(shù).
(2)根據(jù)色譜峰的保留值(或位置),可以進(jìn)行定性分析.
(3) 根據(jù)色譜峰下的面積或峰高,可以進(jìn)行定量分析.
(4)色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾,是評(píng)價(jià)色譜柱分離效能的依據(jù).
(5)色譜峰兩峰間的距離,是評(píng)價(jià)固定相(和流動(dòng)相)選擇是否合適的依據(jù).
22.色譜分析的目的是將樣品中各組分彼此分離,組分要達(dá)到完全分離,兩峰間的距離必須足夠遠(yuǎn),兩峰間的距離是由組分在兩相間的分配系數(shù)決定的,即與色譜過程的熱力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。但是兩峰間雖有一定距離,如果每個(gè)峰都很寬,以致彼此重疊,還是不能分開。這些峰的寬或窄是由組分在色譜柱中傳質(zhì)和擴(kuò)散行為決定的,即與色譜過程的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。因此,要從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩方面來研究色譜行為。
描述這種分配的參數(shù)稱為分配系數(shù)見它是指在一定溫度和壓力下,組分在固定相和流動(dòng)相之間分配達(dá)平衡時(shí)的濃度之比值(K)
分配比又稱容量因子,它是指在一定溫度和壓力下,組分在兩相間分配達(dá)平衡時(shí),分配在固定相和流動(dòng)相中的質(zhì)量比。(k)
k值越大,說明組分在固定相中的量越多,相當(dāng)于柱的容量大,因此又稱分配容量或容量因子。它是衡量色譜柱對(duì)被分離組分保留能力的重要參數(shù)。k值也決定于組分及固定相熱力學(xué)性質(zhì)。它不僅隨柱溫、柱壓變化而變化,而且還與流動(dòng)相及固定相的體積有關(guān)。
分配比k值可直接從色譜圖測(cè)得。設(shè)流動(dòng)相在柱內(nèi)的線速度為u,組分在柱內(nèi)線速度為us,由于固定相對(duì)組分有保留作用,所以u(píng)s<u.此兩速度之比稱為滯留因子Rs。
通過選擇因子α把實(shí)驗(yàn)測(cè)量值k與熱力學(xué)性質(zhì)的分配系數(shù)K直接聯(lián)系起來,α對(duì)固定相的選擇具有實(shí)際意義。如果兩組分的K或k值相等,則α=1,兩個(gè)組分的色譜峰必將重合,說明分不開。兩組分的K或k值相差越大,則分離得越好。因此兩組分具有不同的分配系數(shù)是色譜分離的先決條件。
R值越大,表明相鄰兩組分分離越好。一般說,當(dāng)R<1時(shí),兩峰有部分重疊;當(dāng)R=1時(shí),分離程度可達(dá)98%;當(dāng)R=1.5時(shí),分離程度可達(dá)99.7%。通常用R=1.5作為相鄰兩組分已完全分離的標(biāo)志。
23.氣相色譜檢測(cè)器是把載氣里被分離的各組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。目前檢測(cè)器的種類多達(dá)數(shù)十種。根據(jù)檢測(cè)原理的不同,可將其分為濃度型檢測(cè)器和質(zhì)量型檢測(cè)器兩種:熱導(dǎo)檢測(cè)器和電子捕獲檢測(cè)器(濃度型檢測(cè)器)火焰離子化檢測(cè)器和火焰光度檢測(cè)器(質(zhì)量型檢測(cè)器)
熱導(dǎo)檢測(cè)器:幾乎對(duì)所有物質(zhì)都有響應(yīng),通用性好,而且線性范圍寬,價(jià)格便宜,因此是應(yīng)用最廣,最成熟的一種檢測(cè)器。
火焰離子化檢測(cè)器:比熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度高約103倍;檢出限低,可達(dá)10-12g·S-1
一個(gè)優(yōu)良的檢測(cè)器應(yīng)具以下幾個(gè)性能指標(biāo):靈敏度高,撿出限低,死體積小,響應(yīng)迅速,線性范圍寬,穩(wěn)定性好。
24.柱溫的選擇
在使最難分離的組分有盡可能好的分離前提下,采取適當(dāng)?shù)偷闹鶞,但以保留時(shí)間適宜,峰形不拖尾為度。
柱溫不能高于固定液的最高使用溫度
進(jìn)樣量的選擇:一般說來,色譜柱越粗、越長,固定液含量越高,容許進(jìn)樣量越大。
25.氣相色譜法分析對(duì)象只限于分析氣體和沸點(diǎn)較低的化合物,它們僅占有機(jī)物總數(shù)的20%。對(duì)于占有機(jī)物總數(shù)近80%的那些高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、摩爾質(zhì)量大的物質(zhì),目前主要采用高效液相色譜法進(jìn)行分離和分析。
氣相色譜采用流動(dòng)相是惰性氣體,它對(duì)組分沒有親和力,即不產(chǎn)生相互作用力,僅起運(yùn)載作用。而高效液相色譜法中流動(dòng)相可選用不同極性的液體,選擇余地大,它對(duì)組分可產(chǎn)生一定親和力,并參與固定相對(duì)組分作用的劇烈競(jìng)爭。因此,流動(dòng)相對(duì)分離起很大作用,相當(dāng)于增加了一個(gè)控制和改進(jìn)分離條件的參數(shù),這為選擇最佳分離條件提供了極大方便。
氣相色譜一般都在較高溫度下進(jìn)行的,而高效液相色譜法則經(jīng)?稍谑覝貤l件下工作。
總之,高效液相色譜法是吸取了氣相色譜與經(jīng)典液相色譜優(yōu)點(diǎn),并用現(xiàn)代化手段加以改進(jìn),因此得到迅猛的發(fā)展。目前高效液相色譜法已被廣泛應(yīng)用于分析對(duì)生物學(xué)和醫(yī)藥上有重大意義的大分子物質(zhì),例如蛋白質(zhì)、核酸、氨基酸、多糖類、植物色素、高聚物、染料及藥物等物質(zhì)的分離和分析。
一般可分為4個(gè)主要部分:高壓輸液系統(tǒng),進(jìn)樣系統(tǒng),分離系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。
液一液分配色譜法(LLPC)液液分配色譜的分離原理基本與液液萃取相同,都是根據(jù)物質(zhì)在兩種互不相溶的液體中溶解度的不同,具有不同的分配系數(shù)。
26.化學(xué)鍵合相色譜法(CBPC)采用化學(xué)鍵合相的液相色譜稱為化學(xué)鍵合相色譜法,簡稱鍵合相色譜。
液一固吸附色譜法(LSAC) 當(dāng)流動(dòng)相通過固定相(吸附劑)時(shí),吸附劑表面的活性中心就要吸附流動(dòng)相分子。同時(shí),當(dāng)試樣分子(X)被流動(dòng)相帶入柱內(nèi),只要它們?cè)诠潭ㄏ嘤幸欢ǔ潭鹊谋A艟鸵〈鷶?shù)目相當(dāng)?shù)囊驯晃降牧鲃?dòng)相溶劑分用)于是,在固定相表面發(fā)生競(jìng)爭吸附:
離子交換色譜法(IEC) 離子交換原理和液相色譜技術(shù)的結(jié)合來測(cè)定溶液中陽離子和陰離子的一種分離分析方法。
離子色譜法(IC) 離子色譜法是由離子交換色譜法派生出來的一種分離方法。通過分離柱后的樣品再經(jīng)過抑制柱,使具有高背景電導(dǎo)的流動(dòng)相轉(zhuǎn)變成低背景電導(dǎo)的流動(dòng)相,從而用電導(dǎo)檢測(cè)器可直接檢測(cè)各種離子的含量。
離子對(duì)色譜法(IPC) 離子對(duì)色譜法是將一種(或數(shù)種)與溶質(zhì)離子電荷相反的離子(稱對(duì)離子或反離子)加到流動(dòng)相或固定相中,使其與溶質(zhì)離子結(jié)合形成離子對(duì),從而控制溶質(zhì)離子保留行為的一種色譜法。
尺寸排阻色譜法(SEC)基于試樣分子的尺寸和形狀不同來實(shí)現(xiàn)分離的。體積大的分子不能滲透到孔穴中去而被排阻,較早地被淋洗出來;中等體積的分子部分滲透;小分子可完全滲透入內(nèi),最后洗出色譜柱。