2025年大學(xué)《化學(xué)測量學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——豬典層液相色譜-力呼光檢測器技術(shù)在化學(xué)測量中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項(xiàng)的字母填入括號內(nèi)）1.在柱切換液相色譜法中，預(yù)柱通常采用較長的色譜柱，其主要作用是（）。A.提高分離度B.增加分析時間C.富集目標(biāo)組分D.降低檢測限2.與常規(guī)液相色譜相比，柱切換技術(shù)的顯著優(yōu)勢之一是（）。A.可同時分析多種溶劑系統(tǒng)B.可顯著縮短分析時間C.可自動進(jìn)行梯度洗脫D.可提高定量精度3.熒光檢測器屬于（）。A.紫外吸收檢測器B.質(zhì)譜檢測器C.光散射檢測器D.發(fā)光檢測器4.熒光檢測器對樣品的最低檢測限通常比紫外檢測器（）。A.更高B.更低C.相同D.不確定5.熒光分子產(chǎn)生熒光的必要條件之一是具有（）。A.強(qiáng)烈的紫外吸收B.良好的化學(xué)穩(wěn)定性C.共軛體系D.高揮發(fā)性6.為了獲得最高的熒光響應(yīng)，熒光檢測器通常需要（）。A.使用可見光激發(fā)B.使用紅外光激發(fā)C.選擇最佳激發(fā)和發(fā)射波長D.使用高壓汞燈作為光源7.在柱切換液相色譜-熒光檢測器系統(tǒng)中，切換閥的主要功能是（）。A.控制流動相流速B.實(shí)現(xiàn)樣品的在線富集和分離C.改變檢測器類型D.控制柱溫8.柱切換技術(shù)的關(guān)鍵操作參數(shù)之一是（）。A.進(jìn)樣量B.切換時間C.流動相pH值D.柱徑9.某化合物在紫外區(qū)無吸收，但在特定波長下有熒光，最適合使用（）進(jìn)行檢測。A.紫外檢測器B.熒光檢測器C.質(zhì)譜檢測器D.示差折光檢測器10.熒光檢測器最容易受到的干擾之一是（）。A.色譜峰重疊B.流動相中熒光猝滅劑C.柱效下降D.儀器漂移二、填空題（請將正確答案填入橫線上）1.柱切換液相色譜技術(shù)通常包含______、______和______三部分。2.熒光檢測器根據(jù)激發(fā)和發(fā)射波長是否相同，可分為______熒光檢測器和______熒光檢測器。3.影響熒光強(qiáng)度的因素主要有______、______和______。4.在柱切換操作中，通常先將樣品注入______，待目標(biāo)組分富集后，再切換至______進(jìn)行分析。5.為了提高熒光檢測器的靈敏度，常采用______和______技術(shù)。6.柱切換技術(shù)的應(yīng)用可以顯著提高_(dá)_____和______。7.熒光檢測器最適合檢測______的化合物。8.選擇柱切換液相色譜-熒光檢測器時，需要考慮化合物的______、______和______。9.熒光猝滅是指熒光強(qiáng)度降低的現(xiàn)象，其類型主要有______猝滅、______猝滅和______猝滅。10.在進(jìn)行熒光檢測時，通常需要設(shè)置______和______。三、簡答題（請簡明扼要地回答下列問題）1.簡述柱切換液相色譜技術(shù)的原理及其主要優(yōu)點(diǎn)。2.簡述熒光檢測器的檢測原理，并說明其與紫外檢測器相比的主要優(yōu)缺點(diǎn)。3.列舉三種可以用于柱切換技術(shù)的切換閥類型，并簡述其工作原理。4.影響熒光強(qiáng)度的因素有哪些？如何優(yōu)化熒光檢測條件以提高檢測靈敏度？5.在哪些應(yīng)用領(lǐng)域柱切換液相色譜-熒光檢測器技術(shù)具有優(yōu)勢？四、論述題（請結(jié)合具體實(shí)例或分析過程，詳細(xì)闡述下列問題）1.設(shè)計一個柱切換液相色譜-熒光檢測器分析方法，用于同時測定復(fù)雜樣品中的痕量多環(huán)芳烴（PAHs）。請簡述分析流程，包括色譜柱選擇、流動相組成、梯度程序、切換條件設(shè)置、熒光檢測器參數(shù)優(yōu)化等關(guān)鍵步驟，并說明選擇該技術(shù)的理由。2.假設(shè)在一項(xiàng)柱切換液相色譜-熒光檢測器分析中，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)峰出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象。請分析可能的原因，并提出相應(yīng)的解決方法。3.比較柱切換液相色譜-熒光檢測器技術(shù)與其他聯(lián)用技術(shù)（如LC-UV、LC-MS）在檢測復(fù)雜樣品中的優(yōu)勢與局限性。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.B5.C6.C7.B8.B9.B10.B二、填空題1.預(yù)柱、切換閥、分析柱2.同步、異步3.熒光激發(fā)波長、熒光發(fā)射波長、環(huán)境因素（如溶劑、pH、溫度）4.預(yù)柱、分析柱5.激發(fā)光源強(qiáng)度、檢測器靈敏度6.分析時間、分離效率7.具有熒光特性8.熒光特性、極性、穩(wěn)定性9.碰撞猝滅、靜態(tài)猝滅、內(nèi)濾光效應(yīng)10.激發(fā)波長、發(fā)射波長三、簡答題1.原理：柱切換液相色譜技術(shù)利用預(yù)柱對目標(biāo)組分進(jìn)行富集，當(dāng)流動相流經(jīng)預(yù)柱時，目標(biāo)組分被保留，而其他組分通過。之后，通過切換閥將預(yù)柱與分析柱連接，使富集的目標(biāo)組分被快速洗脫進(jìn)入分析柱進(jìn)行分離，最后進(jìn)入熒光檢測器進(jìn)行檢測。優(yōu)點(diǎn)：提高分析效率（縮短分析時間）、提高靈敏度（在線富集）、減少溶劑消耗、實(shí)現(xiàn)梯度洗脫與分析柱分離的分離度優(yōu)化。2.原理：熒光檢測器基于分子吸收激發(fā)光后發(fā)射熒光的原理。當(dāng)激發(fā)光照射到樣品上時，樣品中的熒光分子吸收能量進(jìn)入激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)分子在回到基態(tài)過程中會發(fā)射出比激發(fā)光波長更長的熒光，熒光檢測器檢測到的熒光強(qiáng)度與樣品中熒光物質(zhì)的濃度成正比。優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、選擇性高（對特定結(jié)構(gòu)物質(zhì)響應(yīng)）、檢測限低、儀器成本相對較低。缺點(diǎn)：只適用于具有熒光性質(zhì)的化合物、易受熒光猝滅和內(nèi)濾光效應(yīng)影響、對樣品前處理要求較高。3.類型及原理：*程序切換閥（ProgrammableSwitchingValve）：通過電子控制閥芯移動，在預(yù)設(shè)的時間點(diǎn)切換流動路徑，實(shí)現(xiàn)預(yù)柱與分析柱、收集管與分析柱等之間的切換。*六通閥（Six-wayValve）：結(jié)構(gòu)簡單，通過手動或氣動切換，實(shí)現(xiàn)樣品注入、富集、切換等基本操作。*在線富集閥（On-lineEnrichmentValve）：特殊設(shè)計的閥體，允許樣品在閥體內(nèi)進(jìn)行富集和切換操作，無需手動干預(yù)。4.影響因素：熒光激發(fā)波長、熒光發(fā)射波長、環(huán)境因素（溶劑極性、pH值、溫度）、熒光猝滅。優(yōu)化方法：選擇最佳激發(fā)和發(fā)射波長、使用高純度試劑和流動相、控制pH值、優(yōu)化溫度、選擇合適的熒光猝滅劑或添加保護(hù)劑。5.應(yīng)用領(lǐng)域：環(huán)境監(jiān)測（水體、土壤中污染物檢測）、食品安全（農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、非法添加物檢測）、生物醫(yī)藥（藥物代謝、藥物動力學(xué)、生物標(biāo)記物發(fā)現(xiàn)）、代謝組學(xué)、法醫(yī)鑒定、化學(xué)合成中間體和產(chǎn)物分析等。6.分析流程：*色譜柱選擇：預(yù)柱（如C18，長度10-30cm），分析柱（根據(jù)PAHs性質(zhì)選擇，如反相C18，長度4-10cm）。*流動相組成：溶劑A（水/乙腈混合物，含少量醋酸調(diào)節(jié)pH），溶劑B（高濃度乙腈或甲醇）。*梯度程序：初始100%溶劑A，在特定時間點(diǎn)（如2分鐘）切換至100%溶劑B，保持一定時間。*切換條件：設(shè)置預(yù)柱富集時間，切換閥在富集完成后切換至分析柱。*熒光檢測器參數(shù)：選擇合適的激發(fā)波長（如254nm或365nm）和發(fā)射波長（根據(jù)具體PAHs選擇，如蘆佛丁為375/530nm），優(yōu)化光源強(qiáng)度和檢測器增益。選擇理由：柱切換可實(shí)現(xiàn)PAHs的在線富集，提高痕量組分的檢測靈敏度；熒光檢測器對PAHs有較高選擇性且靈敏度高；該方法可有效縮短分析時間并減少溶劑消耗。7.可能原因及解決方法：*原因：流動相不匹配（與分析柱或預(yù)柱相互作用）、柱效下降（柱塞緊、顆粒破碎）、樣品前處理不當(dāng)（殘留雜質(zhì)）、檢測器光源/檢測器問題。*解決方法：優(yōu)化流動相組成和梯度、檢查并重新裝填或活化色譜柱、改進(jìn)樣品前處理步驟、檢查并校準(zhǔn)檢測器、更換光源或?yàn)V光片。8.比較：*LC-UV：選擇性好，通用性強(qiáng)（幾乎所有化合物都有UV吸收），成本較低，但靈敏度相對較低，對無紫外吸收化合物不適用。*LC-MS：選擇性極高（基于分子量），靈敏度極高（尤其是MS/MS），可進(jìn)行結(jié)構(gòu)確證，檢測限低，但儀器成本高，操作相對復(fù)雜，對離子化條件要求高。*LC-FL：靈敏度較高，對特定熒光化合物選擇性好，成本適中，但僅適用于有熒光物質(zhì)，易受干擾，定量范圍可能較窄。優(yōu)勢與局限性：LC-FL在檢測具有熒光的痕量化合物方面具有優(yōu)勢，尤其適用于生物樣品和環(huán)境樣品。相比LC-UV，其靈敏度和選擇性更高；相比LC-MS，其成本和操作復(fù)雜度較低。但它的通用性最差，僅限于熒光化合物，且易受環(huán)境因素和猝滅效應(yīng)影響。四、論述題1.（設(shè)計內(nèi)容需包含以下要素，并展開闡述）*樣品前處理：根據(jù)樣品基質(zhì)選擇合適的提取方法（如固相萃取SPE）。*色譜條件：預(yù)柱（如C18，30cm×4.6mm），分析柱（如反相C18，5μm，4.6mm×150mm），流動相（初始A：水/乙腈/醋酸=80/20/0.1，梯度在10分鐘內(nèi)線性升至A:0/100/0.1）。*切換閥設(shè)置：富集階段（閥位1：預(yù)柱-收集管；閥位2：預(yù)柱-分析柱），切換階段（閥位3：收集管-分析柱）。*切換時間：根據(jù)目標(biāo)PAHs在預(yù)柱上的保留時間設(shè)定富集時間（如5分鐘），切換時間（如1秒）。*熒光檢測器設(shè)置：激發(fā)波長：激發(fā)光選擇短波長的紫外光（如365nm），發(fā)射光選擇長波長的熒光（如PAHs常用355nm/530nm或254nm/470nm），使用高靈敏度檢測器，適當(dāng)設(shè)置增益。*方法驗(yàn)證：進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制、線性范圍、LOD、LOQ、精密度、回收率等驗(yàn)證。*選擇理由：闡述為何該技術(shù)適用于PAHs分析（如富集提高靈敏度、熒光檢測選擇性好、可處理復(fù)雜基質(zhì)等）。2.（分析過程需包含以下要素，并展開闡述）*檢查色譜柱：判斷是否因柱效下降導(dǎo)致拖尾（如使用示差折光檢測器觀察保留時間是否正常）。*檢查流動相：是否混合不均、氣泡、pH值不合適、或與分析柱/預(yù)柱不匹配。*檢查樣品：是否含有不溶性雜質(zhì)堵塞柱子或影響傳質(zhì)。*檢查切換閥：閥芯是否清潔、密封是否良好、切換是否及時準(zhǔn)確。*檢查檢測器：激發(fā)/發(fā)射波長是否正確、光源/檢測器是否故障。*提出解決方法：針對上述可能原因，提出具體解決方案（如重新裝填/活化色譜柱、確保流動相質(zhì)量、優(yōu)化梯度/流動相、過濾樣品、清洗/更換切換閥、檢查/校準(zhǔn)檢測器參數(shù)）。3.（比較內(nèi)容需包含以下要素，并展開闡述）*選擇性：LC-FL基于結(jié)構(gòu)（熒光特性），LC-UV基于結(jié)構(gòu)（UV吸收），LC-MS基于分子量和碎片信息，選擇性依次提高。*靈敏度：LC-FL和LC-UV中等，LC-MS最高，尤其對痕量分析。*檢測限：LC-MS最低，LC-FL和LC-UV相對較高。*通用性：LC-UV最好（幾