【高效液相色谱习题及答案】高效液相色谱（HPLC）作为一种重要的分离分析技术，在化学、生物、医药等多个领域中广泛应用。掌握HPLC的基本原理、操作方法及常见问题的解决方式，是从事相关研究和检测工作的基础。以下是一些与高效液相色谱相关的练习题及其参考答案，帮助学习者巩固知识、提升实际应用能力。
一、选择题
1. 高效液相色谱中，流动相的主要作用是：
A. 分离样品组分
B. 溶解样品
C. 提供载气
D. 控制柱温
答案：A
2. 在HPLC中，通常用于分析极性化合物的色谱柱是：
A. 反相柱
B. 正相柱
C. 离子交换柱
D. 凝胶渗透柱
答案：B
3. 下列哪一项不是HPLC的优点？
A. 分离效率高
B. 操作简单
C. 适用于挥发性物质
D. 分析速度快
答案：C
4. 在HPLC中，若保留时间过长，可能的原因是：
A. 流速过高
B. 柱温过高
C. 流动相极性太强
D. 柱填料颗粒过大
答案：D
5. HPLC中常用的检测器有：
A. 紫外检测器
B. 荧光检测器
C. 示差折光检测器
D. 以上都是
答案：D
二、简答题
1. 请简述高效液相色谱的基本原理。
答： 高效液相色谱是基于不同物质在固定相和流动相之间的分配差异进行分离的技术。样品在流动相的带动下通过色谱柱，各组分因在两相中的分配系数不同而被依次洗脱，最终实现分离。
2. 什么是反相色谱？其适用范围是什么？
答： 反相色谱是指固定相为非极性，流动相为极性的色谱模式。适用于分析非极性和中等极性的化合物，如药物、有机酸等。
3. 如何判断HPLC系统是否正常运行？
答： 可通过观察基线稳定性、峰形对称性、保留时间重复性以及检测器响应是否正常来判断系统状态。此外，定期进行系统适用性测试也是必要的。
4. 在HPLC分析中，如何优化分离效果？
答： 可通过调整流动相比例、改变柱温、选择合适的色谱柱类型、控制流速等方式优化分离效果。同时，样品前处理也会影响最终结果。
5. 请说明HPLC中“死体积”概念及其影响。
答： 死体积是指从进样口到检测器之间未参与分离的体积。它会影响峰宽和分辨率，因此在实验设计中应尽量减少死体积，以提高分离效率。
三、计算题
1. 某样品在HPLC中，其保留时间为2.5分钟，死时间t₀为0.8分钟。求其容量因子k。
解： 容量因子k = (t_R - t₀) / t₀ = (2.5 - 0.8) / 0.8 = 1.7 / 0.8 = 2.125
答案：k = 2.125
2. 假设某化合物在HPLC中保留时间为3.2分钟，流动相流速为1.0 mL/min，色谱柱长度为15 cm，内径为4.6 mm。试估算理论塔板数N。
解： 公式：N = 16 (t_R / W)^2
假设峰宽W = 0.2分钟，则：
N = 16 (3.2 / 0.2)^2 = 16 16^2 = 16 256 = 4096
答案：N ≈ 4096
四、综合题
1. 请描述一次完整的HPLC分析流程，并指出关键步骤。
答： 一次完整的HPLC分析包括以下几个步骤：
- 样品制备：将样品溶解并过滤，去除杂质。
- 进样：使用自动进样器或手动进样器将样品注入色谱系统。
- 分离：在色谱柱中完成样品组分的分离。
- 检测：通过检测器记录各组分的信号。
- 数据处理：对色谱图进行积分、定量分析等。
关键步骤包括：色谱柱的选择、流动相的配制、系统适用性测试和数据处理。
2. 为什么在HPLC中要使用梯度洗脱？请举例说明其应用场景。
答： 梯度洗脱是指在分析过程中逐渐改变流动相的组成，以改善复杂样品的分离效果。例如，在分析含有多种极性不同的化合物时，初始阶段使用低极性溶剂，随后逐步增加极性，使不同组分依次被洗脱，从而提高分离度和分析效率。
结语：
高效液相色谱是一项技术含量高、应用广泛的重要分析手段。通过不断练习和实践，可以加深对HPLC的理解，提升实验技能。希望上述习题能够帮助您更好地掌握相关知识点。
