现代环境分析技术.

《现代环境分析技术》

1、气相色谱法的基本原理、流程及相关的基本概念。

基本原理

2、气相色谱仪的基本构成和工作原理。

气相色谱是对气体物质或可以在一定温度下转化为气体的物质进行检测分析。由于物质的物性不同，其试样中各组分在气相和固定液液相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组分就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同，虽然载气流速相同，各组分在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定时间的流动后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器，产生的讯号经放大后，在记录器上描绘出各组份的色谱峰。根据出峰位置，确定组分的名称，根据峰面积确定浓度大小。这就是气象色谱仪的工作原理

各种型号的气相色谱仪都包括六个基本单元。

即：(1) 载气及其流速控制系统； (2) 进样系统； (3) 色谱柱系统；

(4) 检测器系统； (5) 记录器系统； (6)温控系统。

在刑侦检验技术工作中常用的检测器有：火焰离子化简测器 (FID) 、氮磷检测器 (NPD) 、火焰光度检测器 (FPD) 、电子浦获检测器 (ECD) 等

3、气相色谱分析法定性、定量分析方法。定性分析方法包括：

(1)保留值定性法。固定相及操作条件恒定时，每种组分都有恒定的保留值。在相同的条件下，测定标准物质和未知样品的保留值，当未知样品中出现与标准物质保留值相同的色谱峰时，则未知物中可能含有此种物质。

(2)峰高定性法取两份未知样品，在其中一份中加入已知纯物质，然后在相同实验条件下，分别测定两份样品的色谱图，对比色谱图，如果某一组分峰高增加，则未知样品中可能含有已知纯物质

(3)与质谱、红外光谱联用定性上述两种方法适用于确定未知样品中是否含有某一组分。如果对未知样品的组分全然不知时，可采用气相色谱与质谱、红外光谱联用的方法进行测定。气相色谱有很强的分离能力，而质谱、红外光谱可以测定未知物的结构，如果再接上计算机，对数据进行快速处理和检索就更方便。

定量分析方法有：归一化法，外标法，内标法。

4、气相色谱最佳实验条件选择的原则、方法。

5.气相色谱法在在有机污染监测上的应用。

(1)建立了适用于静态顶空气相色谱法的前期固相萃取方法。将普通的气相毛细管去掉表面涂层，根据有机污染物在水相与固定相之间的分配特性，选择合适的固定液涂在毛细管外侧，将水中目标物萃取至毛细管上，通过顶空进样器，用气相色谱法直接测定。

(2)以多种挥发性有机污染物作为混合标准液，分别应用吹扫捕集气相色谱质谱和固相萃取顶空气相色谱质谱进行测定，针对挥发性有机污染物代表进行了各项指标测定。实验结果表明，固相萃取顶空气相色谱法克服了传统顶空气相色谱法灵敏度低的缺点，与吹扫捕集气相色谱法具有极其相近的检测限，却具有更好的重现性。 (3)运用固相萃取顶空气相色谱/质谱法，对有机污染物进行了实际检测并对实验结果进行了比较。通过对固相萃取顶空气相色谱/质谱法的实际运用，显示该方法现实可行性。

6.气相色谱-质谱联用技术简介。

气质联用色谱是一种结合气相色谱和质谱的特性，在试样中鉴别不同物质的方法。由两个主要部分组成：即气相色谱部分和质谱部分。气相色谱使用毛细管柱，其关键参数是柱的尺寸（长度、直径、液膜厚度）以及固定相性质（例如，5％苯基聚硅氧烷）。当试样流经柱子时，根据个组分分子的化学性质的差异而得到分离。分子被柱子所保留，然后，在不同时间（叫做保留时间）流出柱子。流出柱子的分子被下游的质谱分析器做俘获，离子化、加速、偏向、最终分别测定离子化的分子。质谱仪是通过把每个分子断裂成离子化碎片并通过其质荷比来进行测定的。 GC-MS的使用包括药物检测（主要用于监督药物的滥用）、火灾调查、环境分析、爆炸调查和未知样品的测定。

7、色谱法有哪些类型？其分离的基本原理是什么？

分类：按照固定相的形态分类分为柱色谱和平面色谱；按照色谱动力学过程分类分为淋洗色谱法、置换色谱法和迎头色谱法；按照两相的物理形态、分离机理等分类分为液相色谱、气相色谱、超临界流体色谱。基本原理：色谱分离体系都有两相组成，即固定不动的固定相和在外力作用下带着试样通过固定相的流动相。在固定相上溶解、吸着或吸附力大，即分布常数大的组分迁移速率慢，保留时间长；在固定相上溶解、吸着或吸附力小，即分布常数小的组分迁移速率快。结果是试样各组分同时进入色谱柱，而以不同速率在色谱柱内迁移，导致各组分在不同时间从色谱柱洗出，实现组分分离。

8、气相色谱仪由哪几部分组成？

气相色谱主要包括气路系统、进样系统、色谱柱系统、检测器、温度系统及数据处理和计算机控制系统。

9、气相色谱最佳实验条件应该如何选择？

气相色谱分析中实验条件的选择

选择气相色谱分析的实验条件主要包括：色谱柱的选择、柱温的选择和载气的选择。另外还有一些其他条件的选择，包括气化室温度、检测室温度、进样量的选择等。 (1)色谱柱的选择

主要是选择固定相和柱长。固定相选择需注意极性及最高使用温度。气一液色谱法还要注意载体的选择。高沸点样品用比表面小的载体、低固定液配比(1％～3％)，以防保留时间过长，峰扩张严重。低沸点样品宜用高固定液配比(5％～25％)，从而增大分配系数，以达到良好分离。难分离样品可用毛细管柱。柱长加长能增加塔板数，使分离度提高。但柱长过长，峰变宽，柱阻也增加，并不利于分离。在不改变塔板高度(H)的条件下，分离度与柱长有如下关系。（R1/R2)2=L1/L2

(2)柱温的选择

选择的基本原则是：在使最难分离的组分有符合要求的分离度的前提下，尽可能采用较低柱温。低柱温可增大分配系数，增加选择性，减少固定液流失，延长柱寿命及降低检测本底。但柱温降低，液相传质阻抗增加，而使峰扩张，柱温太低则拖尾，故以不拖尾为度。可根据样品沸点来选择柱温。

分离高沸点样品(300～400℃)，柱温可比沸点低100～150℃。分离沸点<300℃的样品，柱温可以在比平均沸点低50℃：至平均沸点的温度范围内。对于宽沸程样品(混合物中高沸点组分与低沸点组分的沸点之差称为沸程)，选择一个恒柱温经常不能兼顾两头，需采取程序升温的方法。程序升温改善了复杂成分样品的分离效果，使各成分都能在较佳的温度下分离。程序升温还能缩短分析周期，改善峰形，提高环境监测中检测灵敏度。

(3)载气的选择

载气的选择从三方面考虑：对峰扩张、柱压降及环境监测中检测器灵敏度的影响。载气采用低线速时，宜用氮气为载气，高线速时宜用氢气(黏度小)。色谱柱较长时，在柱内产生较大的压力降，此时采用黏度低的氢气较合适。H2最佳线速度为10～12cm／s；N2为7～10cm／s。通常载气流速可在20～80mL／min 内，通过实验确定最佳流速，以获得高柱效。但为缩短分析时间，载气流速常高于最佳流速。

(4)其他条件的选择

①气化室温度气化室温度取决于样品的挥发性、沸点及进样量。可等于样品的沸点或稍高

于沸点，以保证迅速全气化。但一般不要超过沸点50℃以上，以防样品分解。对于稳定性差的样品可用高灵敏度检测器，降低进样量，这时样品可在远低于沸点温度下气化。

②检测室温度为了使色谱柱的流出物不在检测器中冷凝而污染检测器，检测室温度需高于柱温。一般可高于柱温30～50℃左右，或等于气化室温度。但若检测室温度太高，热导检测器的灵敏度降低。

③进样量进样量的大小直接影响谱带的初始宽度，进样量越大，谱带初始宽度越宽，经分离后的色谱峰宽也越宽，不利于分离。因此，在检测器灵敏度足够的前提下，尽量减少进样量。通常以塔片数减少10％作为最大允许进样量。柱超载时峰变宽，柱效降低，峰不正常。一般来说，柱越长，管径越粗，固定液配比越高，组分的分配系数越大，则最大允许进样量越大。对于填充柱，气体样品以0．1～1mL为宜，液体样品进样量应小于4uL或小于1uL。毛细管柱需用分流器分流进样，分流后的进样量为填充柱的1／100～1／10。

10、目前我国水中有机污染监测，用色谱法测定的主要项目有哪些？

气象色谱法可用来分析水中挥发性有机物（包括挥发性卤代有机物、挥发性非卤代有机物、

挥发性芳香烃及丙烯腈、一镜等）；分析酚类有机物；有机农药；水中多环芳烃和有机胺类有机物。

高效液相色谱可用来分析水中苯胺类化合物（苯胺、对硝基苯胺、联苯胺、邻硝基苯胺等）；水中多环芳烃类有机物；水中极性有机污染物和有机农药等。

11、高效液相色谱仪的基本构成和工作原理

高效液相色谱仪的系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。储液器中的流动相被高压泵打入系统，样品溶液经进样器进入流动相，被流动相载入色谱柱（固定相) 内，由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数，在两相中作相对运动时，经过反复多次的吸附- 解吸的分配过程，各组分在移动速度上产生较大的差别，被分离成单个组分依次从柱内流出，通过检测器时，样品浓度被转换成电信号传送到记录仪，数据以图谱形式打印出来。

12、高效液相色谱法在有机污染监测中的应用

在传统的污染物的基础之上工业以及农业淋容等多方面因素会对水体中造成一定的有机物污染，在针对有机物的污染监测过程中传统的监测方法无法在精度与效率方面达到要求。在此方面应用高效液相色谱仪在对有机物进行定型的同时进行定量的监测。主要监测的项目包括了，工业有机污染物（氰化物、）挥发酚、石油类、总有机物等）、农业有机物（如杀虫剂、除草剂、消化抑制剂）、特殊有机物（微生物代谢物、医疗污染物、生活污水等）。针对如上的有机物监测一方面能够对水体中有机污染现状进行评价，另一方面可以鉴别污染物种类进而对排查污染源提供一定的帮助。

13、高效液相色谱仪有哪几部分组成？它与气相色谱仪有何异同点？

组成部分：高压泵、进样阀、色谱柱、检测器、数据采集和处理系统与气相色谱的异同点：

一、高效液相色谱法

进样方式：样品制成溶液

流动相：1 液体流动相可为离子型、极性、弱极性、非极性溶液，可与被分析样品产生相互作用，并能改善分离的选择性；2 液体流动相动力粘度为10-3Pa·s，输送流动相压力高达2~20MPa。

固定相：1 分离机理：可依据吸附、分配、筛析、离子交换、亲和等多种原理进行样品分离，可供选用的固定相种类繁多；2 色谱柱：固定相粒度大小为5~10μm；填充柱内径为3~6mm，柱长10~25cm，柱效为103~104；毛细管柱内径为0.01~0.03mm，柱长5~10m，柱效为104~105；柱温为常温。

检测器：选择性检测器：UVD，PDAD，FD，ECD ；通用型检测器：ELSD，RID

应用范围：可分析低分子量低沸点样品；高沸点、中分子、高分子有机化合物（包括非极性、极性）；离子型无机化合物；热不稳定，具有生物活性的生物分子。

仪器组成：溶质在液相的扩散系数（10-5cm2·s-1）很小，因此在色谱柱以外的死空间应尽量小，以减少柱外效应对分离效果的影响。

二、气相色谱法

进样方式：样品需加热气化或裂解

流动相：1 气体流动相为惰性气体，不与被分析的样品发生相互作用2 气体流动相动力粘度为10-5Pa·s，输送流动相压力仅为0.1-0.5MPa 固定相：1 分离机理：依据吸附，分配两种原理进行样品分离，可供选用的固定相种类较多；

2 色谱柱：固定相粒度大小为0.1-0.5mm；填充柱内径为1-4mm，柱效为102 ___ 103；毛细管柱内径为0.1-0.3mm，柱长10-100m，柱效为103___104，柱温为常温-300℃。检测器：通用型检测器：TCD，FID （有机物）选择性检测器：ECD*，FPD，NPD 应用范围：可分析低分子量、低沸点有机化合物；永久性气体；配合程序升温可分析高沸点有机化合物；配合裂解技术可分析高聚物。

仪器组成：溶质在气相的扩散系数（10-1cm2/s）大，柱外效应的影响较小，对毛细管气相色谱应尽量减小柱外效应对分离效果的影响.

14、高效液相色谱法适合哪些监测项目的分析测定？

1、中等分子量的油溶性样品如油品、脂肪、芳烃等

2、不同极性取代基的化合物

3、结构异构体和几何异构体的混合物的分离。高效液相色谱法是一种用来分离、分析多组分混合物的极为有效的物理化学分析方法。

15、原子吸收分光光度法的基本原理、基本组成及各部分作用。

AAS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方法．

原子吸收分光光度计由锐线光源、原子化器、单色器和检测器四部分组成。光源的作用是辐射待测元素的特征光谱（实际辐射的是共振线和其它非吸收谱线），以供测量之用；原子化器的作用是将试样中的待测元素转变成原子蒸气；单色器的作用是将待测元素的共振线与邻近谱线分开；检测器的作用是将单色器分出的光信号进行光电转换。

16.原子吸收分光光度法在环境监测中的应用。

主要是金属污染物的测定，可测定的元素有60-70种,例如：（1）Cu、Pb、Zn、Cd的测定（GB7475-87）（2）Ca、Mg的测定（3）水质、硫酸盐的测定（GB13196-91）（4）大气尘粒中金属元素的测定（5）大气降水中Na、K的测定（GB13580.12-92）（6）大气降水中Ca、Mg的测定（GB13580.13-93）（7）环境空气中铅的测定（GB/T15262-94）

17、子吸收分析技术有几种定量方法？各适用于什么样品？

原子吸收分光光度法是基于元素所产生的原子蒸气中待测元素的基态原子，对所发射的特征谱线的吸收作用进行定量分析的一种技术，常用的定量方法有：

⑴标准曲线法：将一系列浓度不同的标准溶液按照一定操作过程分别进行测定，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标绘制标准曲线。在相同条件下处理待测物质并测定其吸光度，即可从标准曲线上找出对应的浓度。由于影响因素较多，每次实验都要重新制作标准曲线。使用该方法时应注意：配制的标准溶液浓度应在吸光度与浓度成线性的范围内；整个分析过程中操作条件应保持不变。另外，标准曲线法虽然简单，但必须保证标准样品与试样的物理性质相同，保证不存在干扰物·对于组成尚不清楚的样品不能用标准曲线法。

⑵标准加入法：把待测样本分成体积相同的若干份，分别加入不同量的标准品，然后测定各溶液的吸光度，以吸光度为纵坐标，标准品加入量为横坐标，绘制标准曲线，用直线外推法使工作曲线延长交横轴，找出组分的对应浓度。本法的优点是能够更好地消除样品基质效应的影响。适用于试样的基体组成复杂且对测定有明显干扰时，但在标准曲线呈线性关系的浓度范围内的样品。应最少用四个点来作外推曲线。需要注意的是，该方法只能消除基体效应的影响，而不能消除背景吸收的影响，故应扣除背景值。

⑶内标法：在系列标准品和未知样品中加入一定量样本中不存在的元素（内标元素），分别进行测定。以标准品与内标元素的比值为纵坐标，标准品浓度为横坐标绘制标准曲线，再根据未知样品与内标元素的比值依曲线计算出未知样品的浓度。本法要求内标元素应与待测元素有相近的物理和化学性质。只适用于双通道型原子吸收分光光度计。

18原子吸收分光光度法测定有哪些干扰因素？如何消除？

一. 光谱干扰

1、在测定波长附近有单色器不能分离的待测元素的邻近线——减小狭缝宽度

2、灯内有单色器不能分离的非待测元素的辐射——高纯元素灯

3、待测元素分析线可能与共存元素吸收线十分接近——另选分析线或化学分离

二. 电离干扰

待测元素在高温原子化过程中因电离作用而引起基态原子数减少的干扰（主要存在于火焰原子化中）电离作用大小与：1、待测元素电离电位大小有关，一般：电离电位< 6eV ，易发生电离；2、火焰温度有关——火焰温度越高↑，越易发生电离↑

消除方法：⑴加入大量消电离剂，如 NaCl、KCl、CsCl 等；⑵控制原子化温度。

三. 化学干扰

待测元素不能从它的化合物中全部离解出来或与共存组分生成难离解的化合物氧化物、氮化物、氢氧化物、碳化物等。

抑制方法：加释放剂：与干扰组分形成更稳定的或更难挥发的化合物，使待测元素释放出来加保护剂：与干扰元素或分析元素生成稳定的配合物避免分析元素与共存元素生成难熔化合物四. 物理干扰

由于溶质或溶剂的性质（粘度、表面张力、蒸汽压等）发生变化使喷雾效率及原子化程度变化的效应（使结果偏低）

抑制方法：①标准加入法（基体组成一致）；②加入表面活性剂（0.5% HNO3 + 0.5% triton

100）；

五、背景吸收

原子化器中非原子吸收的光谱干扰。①分子吸收(火焰中难熔盐分子和气体分子)；②固体或液体微粒对光的散射和折射作用。有关因素：基体元素的浓度、火焰条件、原子化方法(石墨炉法大于火焰法)等

减小方法： 1 氘灯自动扣背景校正装置(190~350 nm)：两个光源——空心阴极灯和D2灯、一个切光器。二次测量：

氘灯自动背景校正原理：氘灯发射的连续光谱经过单色器的出光狭缝后，出射带宽约为 0.2nm 的光谱通带（带宽取决于狭缝宽度和色散率）；空心阴极灯发射线的宽度一般约为0.002nm；测量前调制： ID=I空（此时△A=0）在测定时，如果待测元素原子产生一正常吸收，则从连续光源氘灯发出的辐射 ID 在共振线波长处也被吸收，但由于所观察的谱带宽度至少有0.2nm ，因此，在相应吸收线处宽度约为 0.002nm 的辐射即使被 100% 吸收最多也只占辐射强度的 1% 左右，故可忽略不计。

局限性：①氘灯与空心阴极灯光源二束光在原子化器中的严格重叠(平行)很难调整；②氘灯测得的是光谱通带内的平均背景，与分析线真实背景有差异。

2. 塞曼效应校正法：塞曼效应——将光源置于强大的磁场中时，光源发射的谱线在强磁场作用下，因原子中能级发生分裂而引起光谱线分裂的磁光效应塞曼效应背景校正比氘灯连续光源背景校正优越，可在各波长范围内进行，背景校正的准确度高。但仅限于石墨炉法，结果较理想，且测定灵敏度低。

19.荧光分析法的基本原理是什么？如何确定荧光定量分析条件?

⑴荧光分析法是材料元素分析的一种方法，它是利用一定波长的x射线照射材料，元素处于激发态，从而产激发出光子，形成一种荧光x射线。由于不同元素的激发态的能量大小不一样，所以产生的荧光x射线不同，进而根据荧光x射线的波长和强度，得出元素的种类和含量。

⑵荧光定量分析条件是样品溶液浓度要低。

20.ICP-MS定量分析的基础和方法是什么？如何消除其测定时的干扰？

发射光谱法利用标准样品采用校正曲线法和标准加入法进行定量分析。

法一：光谱谱线的强度与试样中的被测元素的浓度有关，因此可以根据谱线的强度来确定元素的含量。

在一定条件下，谱线强度和元素含量关系如下：

ACI b 其中：Ｉ——被测元素谱线强度Ａ——常数

C——被测元素含量 b——自吸收常数

实验条件一定，被测元素浓度在一定范围内，谱线的强度与待测元素的浓度成线性关系。但此方法受实验条件的限制。

法二：为消除工作条件变化对实验结果的影响，常采用内标法。根据待测元素光谱线的强度与已知浓度的标准试样的光谱线进行比较的结果，可以测得未知试样中待测元素的浓度。消除干扰：

①分离法。主要有沉淀、溶剂萃取、离子交换、流动注射在线分离和色谱法。沉淀和溶剂萃取操作烦琐,周期长,还可能通过大量的试剂造成沾污,应用较少。近年来采用流动注射和色谱法在线分离的报道较多，不仅可将干扰物分离掉，有时还可将待测元素得到富集，在线操作引起潜在沾污因素少。

②改进进样方式。通过冷凝去溶、电热蒸发、氢化物发生去除或减少进入ICP焰的水分,进而消除或抑制与O、H有关的多原子离子干扰。

③混合气等离子体法。通常采用N2、He、Xe、CHF3、CH4等气体以改善ICP2MS的分析性能。

④化学添加剂。样品溶液加入某种试剂可改变ICP焰的化学性质,达到增强某些元素的信号或阻碍多原子离子的形成的目的。⑤数学校正法。常用的方法有多元线性回归和主成分分析。

21. 紫外-可见分光光度法定性、定量的方法是什么？

答：定性分析：选择合适的溶剂(非极性)，使用有足够纯度单色光的分光光度计，在相同的条件下测定相近浓度的待测试样和标准品的溶液的吸收光谱，然后比较二者吸收光谱特征：吸收峰数目及位置、吸收谷及肩峰所在的位置等，分子结构相同的化合物应有完全相同的吸收光谱。

定量分析方法：

1.标准对比法：即将待测溶液与某一标样溶液，在相同的条件下，测定各自的吸光度，建立朗伯-比尔定律，解方程求出未知样浓度与含量。

As=Kcs Ax=Kcx

2.标准曲线法：配制一系列不同含量的标准溶液，选用适宜的参比，在相同的条件下，测定

系列标准溶液的吸光度，作A-c曲线，即标准曲线，也可用最小二乘数处理，得线性回归方程。在相同条件下测定未知试样的吸光度，从标准曲线上就可以找到与之对应的未知试样的浓度。

22.运用紫外-可见分光光度计进行测定时，如何选择分析条件、消除干扰？

答; 分析条件的选择：

一、仪器测量条件的选择：

1.适宜的吸光度范围

由朗伯-比尔定律可知：

A=lg1/T=εcl

微分后得：

dlgT=0.4343dT/T= -εldc 或 0.4343ΔT/T= -εlΔc 代入朗伯-比尔定律有：Δc/c=0.4343ΔT/TlgT

要使测定的相对误差Δc/c最小，求导取极小得出： lgT=-0.4343=A 即当A=0.4343时，吸光度测量误差最小。最适宜的测量范围为0.2~0.8之间。

2.入射光波长的选择

通常是根据被测组分的吸收光谱，选择最强吸收带的最大吸收波长为入射波长。当最强吸收峰的峰形比较尖锐时，往往选用吸收稍低，峰形稍平坦的次强峰或肩峰进行测定。 3.狭缝宽度的选择

为了选择合适的狭缝宽度，应以减少狭缝宽度时试样的吸光度不再增加为准。一般来说，狭缝宽度大约是试样吸收峰半宽度的十分之一。二、显色反应条件的选择对多种物质进行测定，常利用显色反应将被测组分转变为在一定波长范围有吸收的物质。常见的显色反应有配位反应、氧化还原反应等。

这些显色反应，必须满足以下条件：

1．反应的生成物必须在紫外-可见光区有较强的吸光能力，即摩尔吸光系数较大；

2．反应有较高的选择性，即被测组分生成的化合物吸收曲线应与共存物质的吸收光谱有明显的差别；

3. 反应生成的产物有足够的稳定性，以保证测量过程中溶液的吸光度不变；

4.反应生成物的组成恒定。三、参比溶液的选择测定试样溶液的吸光度，需先用参比溶液调节透光度（吸光度为0）为100%，以消除其它成分及吸光池和溶剂等对光的反射和吸收带来的测定误差。参比溶液的选择视分析体系而定，具体有：1．溶剂参比：试样简单、共存其它成分对测定波长吸收弱，只考虑消除溶剂与吸收池等因素；

2．试样参比：如果试样基体溶液在测定波长有吸收，而显色剂不与试样基体显色时，可按与显色反应相同的条件处理试样，只是不加入显色剂。

3．试剂参比：如果显色剂或其它试剂在测定波长有吸收，按显色反应相同的条件，不加入试样，同样加入试剂和溶剂作为参比溶液。

4.、平行操作参比：用不含被测组分的试样，在相同的条件下与被测试样同时进行处理，由此得到平行操作参比溶液。

23简述离子色谱仪结构，原理

结构：基本的组件是流动相容器、高压输液泵、进样器、色谱柱、检测器和数据处理系统。此外，可根据需要配置流动相在线脱气装置、自动进样系统、流动相抑制系统、柱后反应系统和全自动控制系统等。

原理：离子色谱是高效液相色谱的一种，是一种分析阴离子和阳离子的一种液相色谱方法。是以低交换量的离子交换树脂为固定相对离子型物质进行分离，用电导检测器连续监测流出物电导变化，以此分析得到离子型物质的浓度一种色谱方法。离子色谱中发生的基本过程就是离子交换，因此，离子色谱本质就是离子交换色谱。

分离的原理是基于离子交换树脂上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换，或是分析物溶质对交换剂亲和力的差别而被分离。适用于亲水性阴、阳离子的分离。例如几个阴离子的分离，样品溶液进样之后，首先与分析柱的离子交换位置之间直接进行离子交换（即被保留在柱上），如用NaOH作淋洗液分析样品中的F-、Cl-和SO42-，保留在柱上的阴离子即被淋洗液中的OH-基置换并从柱上被洗脱。对树脂亲和力弱的分析物离子先于对树脂亲和力强的分析物离子依次被洗脱，这就是离子色谱分离过程，淋出液经过化学抑制器，将来自淋洗液的背景电导抑制到最小，这样当被分析物离开进入电导池时就有较大的可准确测量的电导信号。

24简述离子色谱在环境分析中的应用

离子色谱主要用于环境样品的分析，包括地面水、饮用水、雨水、生活污水和工业废水、酸沉降物和大气颗粒物等样品中的阴、阳离子，与微电子工业有关的水和试剂中痕量杂质的分析。另外在食品、卫生、石油化工、水及地质等领域也有广泛的应用。经常检测的常见离子有：

阴离子：F-, Cl-, Br-, NO2-, PO43-, NO3-, SO42-，甲酸，乙酸，草酸等。阳离子：Li+, Na+, NH4+, K+, Ca2+, Mg2+, Cu2+, Zn2+, Fe2+, Fe3+等。

离子色谱仪分离测定常见的阴离子是它的专长，一针样品打进去，约在20分钟以内就可得到7个常见离子的测定结果，这是其他分析手段所无法达到的，关于阳离子的测定离子色谱法与AAS和ICP法相比则未显示出优越性。

25、简述环境样品前处理的方法、过程

一、超临界流体萃取技术：

简介：超临界流体萃取也是在两相之间进行的一种萃取方法，不同的是萃取剂不是液体，而是超临界流体。超临界流体是介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态，这种物态只能在物质的温度和压力超过临界点时才能存在。

过程：1、待测分析物从基体中脱离，溶解于超临界流体中； 2、待测分析物通过超临界流体的流动被送入收集系统； 3、通过升温或者减压，除去超临界流体，收集纯的目的物。

二、固相萃取技术：

简介：根据样品中不同组分在固相填料上作用力强弱不同，使被测组分与其它组分分离

过程：1、柱的预处理；2.样品的添加；3.柱的洗涤；4.分析物的洗脱。

三、液膜萃取法：

简介：液膜模拟生物膜的结构,通常由膜溶剂、表面活性剂和流动载体组成。它利用选择透过性原理,以膜两侧的溶质化学浓度差为传质动力,使溶液中待分离溶质在膜内相富集浓缩,分离待分离物质。

过程：在聚四氟薄膜（或纤维纸类）上浸透了与水互不相溶的有机溶剂，形成有机液膜，这种液膜把水溶液分成两相，其中流动的一相（样品水溶液）为被萃取相，静止不动的为萃取相。样品水溶液中的离子与加入其中的某些试剂形成中性分子（处于活化态），并通过扩散溶入有机液膜，进一步扩散进入萃取相。一旦进入萃取相，中性分子受萃取相中化学条件影响，又分解为离子（处于非活化态）而无法再返回液膜中，结果使离子进入萃取相中。

四、微波溶样：

简介：微波溶出法是指利用微波为能量，进行样品处理的各种方法。

过程：样品制备的整个过程需要经过粉碎、与溶剂混合、微波辐射、分离提取液等步骤。样品得到后首先要加以粉碎以增大表面积，便于与溶剂分子接触，在微波能的作用下加快溶质从样品基体中的溶出过程。粉碎后的样品需与合适的溶剂混合。

26、简述固相微萃取技术：

一、固相微萃取是在固相萃取基础上发展起来的,吸收了固相萃取的优点,摒弃了其需要柱填充物和使用溶剂洗脱解吸附的弊病,只要一支类似进样器的固相微萃取装置即可完成全部前处理,通过色谱进样口提供能量完成解吸附和进样。与SPE法相比，SPME法具有萃取相用量更少、对待测物的选择性更高、溶质更易洗脱等特点。

二、S P M E 有三种基本的萃取模式：直接萃取（Direct Extraction SPME）顶空萃取(Headspace SPME)

膜保护萃取（membrane-protected SPME）

三、SPME方法分为萃取过程和解吸过程两步:

（1）萃取过程，将萃取器针头插入样品瓶内，压下手柄，使具有吸附涂层的萃取纤维暴露在样品中进行萃取，经一段时间后，拉起手柄，使萃取纤维缩回到起保护作用的不锈钢针管中，然后拔出针头完成萃取过程。

（2）解吸过程，在气相色谱分析中采用热解吸法来解吸萃取物质。将已完成萃取过程的萃取器针头插入气相色谱进样口的气化室内，压下手柄，使萃取纤维暴露在高温载气中，萃取物被解吸下来，进入后序的气相色谱分析。

四、影响固相微萃取的因素：纤维表面固定相；萃取时间；萃取温度；无机盐与萃取pH；衍生化反应。