对位甲苯的性质与用途

HPLC用水来源

1 专门的纯水机或超纯水机；

2 去离子水重蒸；

3 二次或三次重蒸水；

4 采用类似家用的纯水机；

5 市场上瓶装的纯净水或蒸馏水；

6 其它途径

以上的水除第1项的水能用于梯度淋洗外，其余的水均难用于梯度淋洗。不管采用何种途径，配制流动相应用新鲜水，水质越高放置时间越短。

理想的HPLC用水应为18.2MΩ的超纯水，并通过0.22um的滤膜，除去热源、有机物、无机离子及空气等。

最小检测限的计算方法

（以N2000色谱工作站为例）

CL=2*Nd*c*20/HV

注：Nd 基线噪声，单位：mV

c 样品浓度

H 峰高，单位：mV（或AU）

V 进样体积

例：

如基线噪声为20微伏即0.02mV，萘的甲醇标样溶液浓度为0.0001g/L，峰高145000微伏即145mV，进样体积为20微升，即得：

CL=2*0.02*0.0001*20/145*20=2.76e-8

即10的负8次方

对仪器进行维护时应该遵循的几条基本规则

1. 一次规则

当系统出了故障，你可以试探性地改变某些状态，一次可以改变一个参数。例如，限制色谱峰脱维的问题，可以依次改变流动相，换保护柱，换分析柱等。做一些简单的改变步骤，也许就能解决问题。

2. 二次比较规则

在动手检修之前已经明确了故障所在，或者已经确定了解决故障的方案。换句话说，动手之前已经找对了解决办法。例如，在进样过程中发现内标物的峰值变低了，可以重复进样看看重复性如何，如果是偶然变低，是否是定量管里进了气泡。这个规则可用于考察系统改变后的情况。更换了流动向后在正式进样前可以进两次标准品以检查保留时间的稳定情况和色谱峰的稳定性。在梯度洗脱中如果出现了多余的峰，可以空载梯度洗脱一次（真的有问题吗？），用此规则可以避免不必要的改变，尽快确定纠正措施。

3. 取代规则

用好的部件换下可疑的部件，是查找故障的最好方法。如果你怀疑检测器引起了噪音，就换一个性能好的检测器。如果故障被排除了，就说明换下的检测器有问题。这个规则应用的规模有大有小，可以从换整个部件到换印刷线路板上的集成块。

4. 换回规则

这个规则和取代规则一起运用，好部件取代了可疑部件后情况并未得到改善，应重新换上原部件。这样做的维修费用最小，也防止了用过的部件积压下来。这条规则仅适用于单一的故障。换回原则不适用于以下的情况：

（1） 在取下时新部件已损坏（如泵密封垫圈）；

（2） 部件价格低（如柱内衬过滤片）；

（3） 重新装上原部件要冒损坏的风险；

（4） 定期更换的部件。

5. 参考条件规则

通常有两种参考条件：①标准参考条件；②试验参考条件。

标准参考条件也叫标准试验条件，是从一个系统到另一个系统，从一个实验室到另一个实验室都易于验证的条件。用该条件所测得的数据有助于识别实际试验和系统间的问题。如果在某试验条件下系统压力升高，而在标准条件下压力正常。这说明系统异常是由实验室的变化所引起的。下表列举了启用新色谱柱是的标准试验条件，在使用过程中也可用此标准试验条件检查系统的情况。

流动相 甲醇/水（体积比=70/30）

色谱柱 C18

反相 流速 1mL/min

检测器 UV 254nm

样品 尿嘧啶（用于t0）

苯酚，苯乙酮，硝基苯，苯甲醚，甲苯

流动相 正己烷/异丙醇（体积比=75/25）

色谱柱 腈基

极性键合相 流速 1mL/min

检测器 UV 254nm

样品 硝基苯，苄醇，2,4-二硝基甲苯，对硝基苄醇

流动相 正己烷/二氯甲烷/异丙醇胺（体积比=95/4/1）

色谱柱 硅胶

正相 流速 1mL/min

检测器 UV 254nm

样品 2-苯-2-丙醇，甲苄醇，肉桂醇

试验参考条件是用于检查正常系统每天的工作情况。要选最方便的方法验证这种条件。每天可以打印两张校正用色谱图作对照，检查保留时间、峰宽、系统压力等方面的变化。发现峰的斜率、色谱柱塔板数和其他参数与原来色谱图相比有了变化，说明系统在运行中可能发生了问题。当然发生问题不结合实际分析程序考虑，只通过查找标准参考色谱图是不能一目了然的。

6. 记录规则

这条规则往往被人忽视。应该在每次维护和故障排除后都作记录。例如，对系统的某一特定故障因为没作记录就不可能系统地分析问题，费时又费力。从长远挂点看，系统发生的特定故障对今后的操作也有极其重要的意义。每台仪器都应备有维修记录本，内容包括日期、故障部位、现象、产生的原因、解决的办法和结果等。还有一点要注意，试过或换下的部件都要贴上标志。

做好维修保养记录有如下好处：

（1） 让所有的操作人员都知道发生了什么故障，在操作过程中以引起注意；

（2） 帮助操作人员描述故障现象；

（3） 当再次发生故障时可根据资料尽快解决问题。

7. 预测规则

有维修实践和保养习惯的人员应能够预测系统的故障，平时在保养方面多投入些时间，系统会以减少故障作为报答，同时也消除了连锁性的损坏。例如，平时不注意保养，泵的密封垫圈坏了，造成流动相渗漏，会腐蚀泵和其它部件。善于保养能节约时间和金钱，而不是仪器控制了操作人员。例如，每天开始工作或结束工作时发现灯寿命引起基线漂移就把灯换下来。如果等到灯全坏了，就需要停机，造成的损失可能比一个灯的费用还要高。

8. 缓冲液规则

这条规则提醒你停机时一定要洗净系统中的缓冲物。系统中的缓冲物的残余会造成磨损、腐蚀和阻塞。另外，生理缓冲液极易受到细菌和霉菌的影响。理想的冲洗液是不含缓冲物的相同组成的流动相。不要让纯水储藏于系统中，以防生长细菌。可在水中加入10%的有机溶剂或0.02~0.05%的叠氮化钠。在实验室中应按如下程序冲洗：用纯水冲洗30~60min(1mL/min)再用甲醇冲洗30min后关机。千万不能一开机就用有机溶剂冲洗，否则无机盐就` 会沉淀在系统中，造成不良后果。

HPLC日常维护办法之一：压力异常

操作压力的变化往往是故障的征兆。从下表中找出所观察到的现象，并在右侧的列表中参考相应的解决方法。

A、 没有压力显示，没有流动相流动

原 因 解决方法

1Q、电源问题 1A、接通电源，开机

2Q、保险丝被烧坏 2A、更换保险丝

3Q、控制器设定不正确或设定失败 3A、a、采取恰当的设定 b、修理或更换控制器

4Q、柱塞杆折断 4A、更换柱塞杆

5Q、泵头内有空气 5A、溶剂脱气、启动泵抽出空气

6Q、流动相不足 6A、a、补充流动相b、更换入口滤头

7Q、单向阀损坏 7A、更换单向阀

8Q、漏液 8A、拧紧或更换手紧接头

B、 流动相流动正常，但没有压力显示

原 因 解决方法

1Q、仪表损坏 1A、更换仪表

2Q、压力传感器损坏 2A、更换压力传感器

C、 压力持续偏高

原 因 解决方法

1、流速设定过高 1、调整流速设定

2、柱前筛板堵塞 2、a、在允许情况下反冲色谱柱 b、更换筛板c、更换色谱柱

3、流动相使用不当或缓冲盐的结晶沉淀 3、a、使用恰当的流动相b、冲洗色谱柱

4、色谱柱选择不当 4、选择恰当的色谱柱

5、进样阀损坏 5、清洗或更换进样阀

6、柱温过低 6、提高温度

7、控制器失常 7、修理或更换控制器

8、保护柱阻塞 8、清洗或更换保护柱

9、在线过滤器阻塞 9、清洗或更换在线过滤器

D、 压力持续偏低

原 因 解决方法

1、流速设定过低 1、调整流速

2、系统漏液 2、确定漏液位置并维修

3、色谱柱选择不当 3、选择恰当的色谱柱

4、柱温过高 4、降低温度

5、控制器失常 5、维修或更换控制器

E、 压力不断上升

原 因 解决方法

1、见列表C 1、见列表C

F、 压力降为零

原 因 解决方法

1、见列表A、B 1、见列表A、B

G、 压力不断下降，但不回零

原 因 解决方法

1、见列表D 1、见列表D

H、 压力波动

原 因 解决方法

1、泵中有气体 1、a、溶剂脱气b、从泵中除去气体

2、单向阀损坏 2、更换单向阀

3、泵密封损坏 3、更换泵密封

4、脱气不充分 4、a、溶剂脱气b、改变脱气方法（使用在线脱气法等）

5、系统漏液 5、确定漏液位置并维修

6、使用梯度洗脱 6、由于流动相粘度的变化引起的压力波动

HPLC日常维护办法之二：漏液

通常可以通过拧紧或更换管路接头来解决漏液的问题。但值得注意的是过份拧紧会导致金属接头的漏液和塑料接头的磨损。如果通过稍微拧紧接头不能解决漏液的问题，就必须将接头取下，检查是否损坏（例如，卡套损坏、密封表面有杂质）；损坏的接头应该更换掉。

A、 接头处漏液

原 因

解决方法

1、接头松动

1、拧紧

2、接头磨损

2、更换

3、接头过紧

3、a、拧松，再重新拧紧

b、更换

4、接头被污染

4、a、拆下清洗

b、更换

5、部件不匹配

5、使用同一品牌的配件

B、 泵漏液

原 因

解决方法

1、单向阀松动

1、a、拧紧单向阀（不必拧的过紧）

b、更换单向阀

2、接头松动

2、拧紧接头（不必拧的过紧）

3、混合器密封损坏

3、a、更换混合器密封

b、更换混合器

4、泵密封损坏

4、维修或更换泵密封件

5、压力传感器损坏

5、维修或更换压力传感器

6、脉冲阻尼器损坏

6、更换脉冲阻尼器

7、比例阀损坏

7、a、检查隔膜，如果漏液立即更换

b、检查手紧接头，损坏的立即更换

8、放空阀的损坏

8、a、拧紧放空阀

b、更换放空阀

C、 进样阀漏液

原 因

解决方法

1、转子密封损坏

1、重新安装或更换进样阀

2、定量环阻塞

2、更换定量环

3、进样口密封松动

3、调整

4、进样针头尺寸不合适

4、使用恰当的进样针

5、废液管中产生虹吸

5、保持废液管高于废液液面

6、废液管阻塞

6、更换或疏通废液管

D、 色谱柱漏液

原 因

解决方法

1、尾端接头松动

1、拧紧接头

2、卡套内有填料

2、拆下、清洗卡套、重新安装

3、筛板厚度不合适

3、使用合适的筛板（参考下表）

筛板选择指导

物质粒径

筛板孔径

3-4u

0.5u

5-20u

2u

E、 检测器漏液

原 因

解决方法

1、流通池垫片损坏

1、a、避免过大的背景压力（压力降）

b、更换垫片

2、流通池窗破碎

2、更换窗口

3、手紧接头漏液

3、拧紧或更换

4、废液管阻塞

4、更换废液管

5、流通池阻塞

5、重新安装或更换

HPLC日常维护办法之三：谱图的各种问题

液相色谱系统的许多问题都能在谱图上反映出来。其中有一些问题可以通过改变设备参数得到解决；而其他的问题必须通过修改操作程序来解决。对于色谱柱和流动相的正确选择是得到好的色谱图的关键。

A、 峰拖尾

原 因

解决方法

1、筛板阻塞

1、a、反冲色谱柱

b、更换进口筛板

c、更换色谱柱

2、色谱柱塌陷

2、填充色谱柱

3、干扰峰

3、a、使用更长的色谱柱

b、改变流动相或更换色谱柱

4、流动相PH选择错误

4、调整PH值。对于碱性化合物，低PH值更有利于得到对称峰

5、样品与填料表面的溶化点发生反应

图

5、a、加入离子对试剂或碱性挥发性修饰剂

b、更改色谱柱

B、 峰前延

原 因

解决方法

1、柱温低

1、升高柱温

2、样品溶剂选择不恰当

2、使用流动相作为样品溶剂

3、样品过载

3、降低样品含量

4、色谱柱损坏

4、见A1、A2

C、 峰分叉

原 因

解决方法

1、 保护柱或分析柱污染

图

1、取下保护柱再进行分析。如果必要更换保护柱。如果分析柱阻塞，拆下来清洗。如果问题仍然存在，可能是柱子被强保留物质污染，运用适当的再生措施。如果问题仍然存在，入口可能被阻塞，更换筛板或更换色谱柱。

2、样品溶剂不溶于流动相

2、改变样品溶剂。如果可能采取流动相作为样品溶剂。

D、 峰变形

原 因

解决方法

1、样品过载

1、减少样品载量

E、 早出的峰变形

原 因

解决方法

1、样品溶剂选择不恰当

1、a、减少进样体积

b、运用低极性样品溶剂

F、 早出的峰拖尾程度大于晚出的峰

原 因

解决方法

1、柱外效应

1、a、调整系统连接（使用更短、内径更小的管路）

b、使用小体积的流通池

G、 K’增加时，脱尾更严重

原 因

解决方法

1、二级保留效应，反相模式

1、a、加入三乙胺（或碱性样品）

b、加入乙酸（或酸性样品）

c、加入盐或缓冲剂（或离子化样品）

d、更换一支柱子

2、二级保留效应，正相模式

2、a、加入三乙胺（或碱性样品）

b、加入乙酸（或酸性样品）

c、加入水（或多官能团化合物）

d、试用另一种方法

3、二级保留效应，离子对

3、加入三乙胺（或碱性样品）

H、 酸性或碱性化合物的峰拖尾

原 因

解决方法

1、缓冲不合适

1、a、使用浓度50-100mM的缓冲液

b、使用Pka等于流动相PH值的缓冲液

I、 额外的峰

原 因

解决方法

1、样品中有其他组份

1、正常

2、前一次进样的洗脱峰

2、a、增加运行时间或梯度斜率

b、提高流速

3、空位或鬼峰

3、a、检查流动相是否纯净

b、使用流动相作为样品溶剂

c、减少进样体积

J、 保留时间波动

原 因

解决方法

1、温控不当

1、调好柱温

2、流动相组分变化

2、防止变化（蒸发、反应等）

3、色谱柱没有平衡

3、在每一次运行之前给予足够的时间平衡色谱柱

K、 保留时间不断变化

原 因

解决方法

1、流速变化

1、重新设定流速

2、泵中有气泡

2、从泵中除去气泡

3、流动相选择不恰当

3、a、更换合适的流动相

b、选择合适的混合流动相

L、 基线漂移

原 因

解决方法

1、柱温波动。（即使是很小的温度变化都会引起基线的波动。通常影响示差检测器、电导检测器、较低灵敏度的紫外检测器或其它光电类检测器。）

1、控制好柱子和流动相的温度，在检测器之前使用热交换器

图

2、流动相不均匀。（流动相条件变化引起的基线漂移大于温度导致的漂移。）

2、使用HPLC级的溶剂，高纯度的盐和添加剂。流动相在使用前进行脱气，使用中使用氦气。

3、流通池被污染或有气体

3、用甲醇或其他强极性溶剂冲洗流通池。如有需要，可以用1N的硝酸。（不要用盐酸）

4、检测器出口阻塞。（高压造成流通池窗口破裂，产生噪音基线）

4、取出阻塞物或更换管子。参考检测器手册更换流通池窗。

5、流动相配比不当或流速变化

5、更改配比或流速。为避免这个问题可定期检查流动相组成及流速。

6、柱平衡慢，特别是流动相发生变化时

6、用中等强度的溶剂进行冲洗，更改流动相时，在分析前用10-20倍体积的新流动相对柱子进行冲洗。

7、流动相污染、变质或由低品质溶剂配成

7、检查流动相的组成。使用高品质的化学试剂及HPLC级的溶剂

8、样品中有强保留的物质（高K’值）以馒头峰样被洗脱出，从而表现出一个逐步升高的基线。

8、使用保护柱，如有必要，在进样之间或在分析过程中，定期用强溶剂冲洗柱子。

9、使用循环溶剂，但检测器未调整。

9、重新设定基线。当检测器动力学范围发生变化时，使用新的流动相。

10、检测器没有设定在最大吸收波长处。

10、将波长调整至最大吸收波长处

M、 基线噪音（规则的）

原 因

解决方法

1、在流动相、检测器或泵中有空气

1、流动相脱气。冲洗系统以除去检测器或泵中的空气。

2、漏液

图

2、见第三部分。检查管路接头是否松动，泵是否漏液，是否有盐析出和不正常的噪音。如有必要，更换泵密封。

3、流动相混合不完全

3、用手摇动使混合均匀或使用低粘度的溶剂

4、温度影响（柱温过高，检测器未加热）

4、减少差异或加上热交换器

5、在同一条线上有其他电子设备

5、断开LC、检测器和记录仪，检查干扰是否来自于外部，加以更正。

6、泵振动

6、在系统中加入脉冲阻尼器

N、 基线噪音（不规则的）

原 因

解决方法

1、 漏液

图

1、见第三部分。检查接头是否松动，泵是否漏液，是否有盐析出和不正常的噪音。如有必要，更换密封。检查流通池是否漏液。

2、流动相污染、变质或由低质溶剂配成

2、检查流动相的组成。

3、流动相各溶剂不相溶

3、选择互溶的流动相

4、检测器/记录仪电子元件的问题

4、断开检测器和记录仪的电源，检查并更正。

5、系统内有气泡

5、用强极性溶液清洗系统

6、检测器内有气泡

6、清洗检测器，在检测器后面安装背景压力调节器

7、流通池污染（即使是极少的污染物也会产生噪音。）

7、用1N的硝酸（不能用磷酸）清洗流通池

8、检测器灯能量不足

8、更换灯

9、色谱柱填料流失或阻塞

9、更换色谱柱

10、流动相混合不均匀或混合器工作不正常

10、维修或更换混合器，在流动相不走梯度时，建议不使用泵的混合装置

O、 宽峰

原 因

解决方法

1、流动相组成变化

1、重新制备新的流动相

2、流动相流速太低

2、调节流速

3、漏液（特别是在柱子和检测器之间）

3、见section 3。检查接头是否松动、泵是否漏液、是否有盐析出以及不正常的噪音。如果必要更换密封。

4、检测器设定不正确

4、调整设定

5、柱外效应影响

a、柱子过载

b、检测器对反应时间或池体积响应过大

c、柱子与检测器之间的管路太长或管路内径太大

d、记录仪响应时间太长

图

5、

a、 小体积进样（例如：10ul而不是100ul）以1：10或1：100的比例稀释样品

b、减少响应时间或使用更小的流通池

c、 使用内径为0.007-0.01的短管路

d、减少响应时间

6、缓冲液浓度太低

6、增加浓度

7、保护柱污染或失效

7、更换保护柱

8、色谱柱污染或失效，塔板数较低

8、更换同样类型的色谱柱。如果新柱子可以提供对称的色谱峰，则用强溶剂冲洗旧柱子。

9、柱入口塌陷

9、打开柱入口，填补塌陷或更换柱子

10、呈现两个或多个未被完全分离的物质的峰

10、选择其它类型的色谱柱以改善分离效果

11、柱温过低

11、提高柱温。除非特殊情况，温度不宜超过75℃

12、检测器时间常数太大

12、使用较小的时间常数

P、 分离度降低

原 因

解决方法

1、流动相污染或变质（引起保留时间变化）

1、重新配置流动相

2、保护柱或分析柱阻塞

图

2、去掉保护柱进行分析。如果必要则更换保护柱。如果分析柱阻塞，可进行反冲。如果问题仍然存在色谱柱可能被强保留的污染物损坏，建议使用恰当的再生程序。如果问题仍然存在，进口可能阻塞了，更换入口处的筛板或更换色谱柱。

Q、 所有的峰面积都太小

原 因

解决方法

1、检测器衰减设定过高

1、减少衰减的设定

2、检测器时间常数设定太大

2、设定较小的时间常数

3、进样量太少

3、增大进样量

4、记录仪连接不当

4、使用正确的连接

R、 所有的峰面积都太大

原 因

解决方法

1、检测器衰减设定过低

1、采取较大的衰减

2、进样过多

2、减少进样量

3、记录仪连接不正确

3、正确连接记录仪

HPLC日常维护办法之四：进样阀的问题

以下问题在使用进样阀过程中有可能发生。

A、 手动进样阀，转动不灵

原 因

解决方法

1、转子密封损坏

1、更换或调整转子密封

2、转子太紧

2、调整转子的松紧度

B、 手动进样阀，载样困难

原 因

解决方法

1、进样阀安装不当

1、重新安装

2、定量环阻塞

2、清洗或更换定量环

3、进样器污染

3、清洗或更换进样器

4、管路阻塞

4、清洗或更换管路

C、 自动进样阀，不能转动

原 因

解决方法

1、无压力（或电源）

1、提供恰当的压力（电源）

2、转子太紧

2、调整转子的松紧度

3、进样阀安装不当

3、重新安装

D、 自动进样阀，其它问题

原 因

解决方法

1、阻塞

1、清洗或更换阻塞部件

2、机械故障

2、见随机维修手册

3、控制器故障

3、维修或更换控制器

HPLC日常维护办法之五：由气味、景象和声音可以发现的问题

由气味、景象和声音可以发现的问题

你需要运用你所有的感官去发现液相色谱的问题。你最好养成习惯，每天花上几分钟运用你的感官（除了味觉）来“感觉”你的液相色谱是否存在问题，这样可以帮助你迅速找到问题所在。例如：在你看到漏液之前，你可能首先闻到它的气味。大部分的问题是可以通过眼睛看到。

A、 溶剂的气味

原 因

解决方法

1、漏液

1、见section 3

2、溅出

2、a、检查废液瓶是否已满

b、找到溅出的部位并清洗干净

B、 热气味

原 因

解决方法

1、仪器过热

1、a、检查并调节通风设施

b、检查并调节温度设定

c、关掉仪器，查找维修手册

C、 读数不正常

原 因

解决方法

1、压力不正常

1、见section 2

2、柱温箱问题

2、

a、检查并调节设定

b、参照用户手册

3、检测器灯失效

3、更换灯

D、 灯警告

原 因

解决方法

1、压力超出极限值

1、

a、检查是否阻塞

b、检查并调节极限值的设定

2、其它警示灯

2、见用户手册

E、 警告音

原 因

解决方法

1、溶剂泄漏/溅出

1、找到并解决

2、其它警告音

2、见用户手册

F、 刺耳的短音或长音

原 因

解决方法

1、轴承失效

1、见用户手册

2、润滑不够

2、进行恰当的润滑

3、机械故障

3、见用户手册

HPLC日常维护办法之六：常见故障及日常维护

常见故障及日常维护

下表中列出了液相色谱常见的一些问题，右侧中则列出的日常维护的方法可以减少问题出现的频率。括号中的数字是建议进行维护的时间间隔。用户手册则提供您更多的维护方法。

溶剂瓶

问 题

维 护

1、进口筛板阻塞

1、

a、更换（3-6个月）

b、过滤流动相，0.5u滤膜

2、气泡

2、流动相脱气

泵

问 题

维 护

1、气泡

1、流动相脱气

2、泵密封损坏

2、更换（3个月）

3、单向阀损坏

3、过滤流动相，运用在线过滤，准备备用单向阀

进样阀

问 题

维 护

1、转子密封损坏

1、

a、不要拧的过紧

b、过滤样品

色谱柱

问 题

维 护

1、筛板阻塞

1、a、过滤流动相

b、过滤样品

c、运用在线过滤或保护柱

2、柱头塌陷

2、a、避免使用PH>8的流动相（针对大部分硅胶的柱子）

b、使用保护柱

c、使用预柱（饱和色谱柱）

检测器

问 题

维 护

1、灯失效，检测器响应降低，噪音增大

1、更换（6个月）或准备备用灯

2、流通池有气泡

2、a、保持流通池清洁

b、池后使用反压抑制器

c、流动相脱气

一般

问 题

维 护

1、腐蚀/摩擦损坏

1、在不使用时保持系统缓冲液的清洁

作为硝酸盐和硝酸酯的必需原料，硝酸被用来制取一系列硝酸盐类氮肥，如硝酸铵、硝酸钾等；也用来制取硝酸酯类或含硝基的炸要。由于硝酸同时具有氧化性和酸性，硝酸也被用来精炼金属：即先把不纯的金属氧化成硝酸盐，排除杂质后再还原。

工业制：

氮气与氢气制取氨气

→氨气与氧气制取氧化氮

→氧化氮氧气制取二氧化氮

→二氧化氮水制取硝酸

1、3两步逆反应需催化剂

硝酸实验室制实验室用硝酸钠跟浓硫酸反应制取硝酸

硝酸（nitric acid）分子式HNO₃，是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸，酸酐为五氧化二氮。硝酸的酸性较硫酸和盐酸小（PKa=-1.3），易溶于水，在水中完全电离，常温下其稀溶液无色透明，浓溶液显棕色。硝酸不稳定，易见光分解，应在棕色瓶中于阴暗处避光保存，严禁与还原剂接触。硝酸在工业上主要以氨氧化法生产，用以制造化肥、炸药、硝酸盐等，在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。

第三节 硝酸

一、教学目的要求

使学生掌握硝酸的化学性质。

二、教材分析和教学建议

在初中曾经介绍过硝酸具有酸的通性，对于硝酸的氧化性只是简单提及。本节是在初中的基础上进一步介绍硝酸的一些性质。教材从硝酸与金属反应主要不生成氢气引入，介绍了硝酸的两种特性——氧化性和不稳定性。

硝酸的氧化性是全章的重点内容，也是教学的难点。教材在处理这部分内容时从实验入手，通过引导学生观察铜跟浓硝酸和稀硝酸反应时的不同现象，加深学生对硝酸氧化性的认识及对反应产物的记忆。并且，还从反应中氮元素的化合价变化和电子得失，来简单分析硝酸与金属发生的反应，使学生理解反应的实质，同时也复习了氧化还原反应的知识。

在介绍硝酸的不稳定性之后，教材解释了为什么浓硝酸有时呈黄色，使学生学会利用所学知识解释日常见到的现象，使知识学以致用。

本节教学重点：硝酸的氧化性。

本节教学难点：硝酸的氧化性。

教学建议如下：

1.可以与硫酸、盐酸进行比较,介绍硝酸的物理性质及化学性质。

2.硝酸的氧化性是本节的重点，也是难点。教学中可以先复习浓硫酸的氧化性，然后通过硝酸的实验，并与浓硫酸的反应比较，使学生认识硝酸的氧化性。

3.通过浓、稀硝酸与铜反应的实验现象，指导学生归纳两个反应的化学方程式，并分析归纳出：（1）金属与硝酸反应一般不产生氢气；（2）浓硝酸和稀硝酸都有强氧化性；（3）金属与硝酸反应时主要是HNO3中+5价的N被还原成低价的N；一般来说稀硝酸的还原产物为NO，浓硝酸的还原产物是NO2。

4.关于硝酸与非金属的反应，教材只介绍了与碳反应的化学方程式，教学中不宜强化其他反应及扩展。

5?做有关硝酸的实验时，应强调安全，并结合硝酸的氧化性，让学生认识到注意安全的重要性。

三、演示实验说明和建议

〔实验1-7〕

做浓硝酸与铜反应的实验，可用“气室”法进行投影演示。方法是：在直径12 cm的培养皿中加一些水（水层高约0.5 cm），将其放在预热好的投影仪载物台上，把直径6 cm的培养皿放在加水的培养皿中；向直径6 cm的培养皿中加一薄层浓硝酸，然后再放入一小块铜片，立即用直径10 cm的培养皿盖在上面以形成“气室”（如图1-6）。

可以看到，铜片与浓硝酸剧烈反应，铜片周围的溶液很快变成蓝色，同时产生气泡并推动铜片较快地移动，这时逐渐看到“气室”内产生红棕色气体，最后直径6 cm培养皿中的溶液全部变成蓝色。

图 1-6硝酸与铜反应的投影实验

四、部分习题参考答案

习题二：1. B 2. D 3. D 4. A 5. C

习题四：14 mol／L， 2.7 mol／L

五、资料

1.硝酸的浓度和氧化能力

当硝酸跟金属反应时，硝酸被还原的程度取决于酸的浓度和还原剂的强弱。对于同一种还原剂来说，酸愈稀，被还原的程度愈大。例如，铜与浓硝酸的反应中，；而铜与稀硝酸的反应中，。

上述反应中当硝酸的浓度为8 mol／L以上时，还原的主要产物是NO2。这是因为硝酸越浓，氧化性越强，反应过程中生成的低价氮的化合物，在强的氧化气氛中不能存在，继续被氧化成高价的氮的化合物——NO2。 当硝酸较稀时，它的氧化性也较弱，氮的低价氧化物能够存在。所以主要产物是NO。

浓硝酸与金属反应时，最初可能生成NO，但由于硝酸浓度很大，使平衡强烈地向左移动，主要产物为NO2；当稀硝酸与金属反应时，由于硝酸浓度小，平衡向右移动，主要产物为NO。

因此，我们不能简单地就浓、稀硝酸的还原产物，来解释浓、稀硝酸氧化能力的强弱。

2.硝酸跟金属反应的一般规律

硝酸与金属的反应是相当复杂的。在这类氧化还原反应中，包括许多平行反应，因此，可以得到多种还原产物，而且在还原产物之间还进行氧化还原反应。

某些金属（如镁、锌）与小于2 mol／L的硝酸反应时，还会产生一定量的氢气。

硝酸的还原产物，除取决于硝酸的浓度、还原剂的还原能力外，还与反应温度和反应中间产物（HNO2、NO2）的催化作用有关，反应虽复杂，但硝酸跟金属的反应是有规律的。

（1）在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属如铜、汞、银等，跟浓硝酸反应时，主要得到NO2，跟稀硝酸反应时，主要得到NO。

（2）在常温下Fe、Co、Ni、Al等金属在浓硝酸中发生“钝化”，在金属表面覆盖一层致密的金属氧化物薄膜，阻止反应进一步发生。这些金属与稀硝酸作用主要生成N2O（有的认为是NO），这是由于它们的还原性较强，能将硝酸还原成较低价的N2O。如与更稀的硝酸反应则生成氨（钴在同样条件下则生成氮气）。

（3）镁、锌等金属跟不同浓度的硝酸作用能得到氮的不同低价态的还原产物。例如：当硝酸中HNO3的质量分数为9%～33%（密度为1.05 g／cm3～1.20 g／cm3）时，反应按下式进行：

4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+5H2O+N2O↑

若硝酸更稀，反应会生成氨，氨跟过量的硝酸进一步反应生成硝酸铵。

4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O

（4）Au、Pt、Ir、Rh等重金属跟浓、稀硝酸都不反应，因为它们特别稳定，不易被氧化。

（5）Sn、Sb、W、V等金属跟浓硝酸作用，生成金属氧化物，而不是硝酸盐（因为这些金属氧化物不溶于硝酸，反应不再继续发生）。

3.金属的钝化

（1）钝化现象

如果在室温时试验铁片在硝酸中的反应速率以及与硝酸浓度的关系，我们将会发现铁的反应速率最初是随硝酸浓度的增大而增大。当增大到一定程度时，它的反应速率迅速减小，继续增大硝酸的浓度时，它的反应速率更小，最后不再起反应，即铁变得“稳定”了，或者像一般所说的，铁发生“钝化”了。

不仅铁，其他一些金属也可以发生钝化。例如，Cr、Ni、Co、Mo、Al、Ta、Nb和W等，其中最容易钝化的金属是Cr、Mo、Al、Ni、Fe。

不仅硝酸，其他强氧化剂如浓硫酸、氯酸、碘酸、重铬酸钾、高锰酸钾等，都可以引起金属的钝化。

在个别情况下，少数金属能在非氧化剂介质中钝化。例如，镁在HF中钝化，钼和铌在HCl中钝化。

一般地说，钝化后的金属，在改变外界钝化条件后，仍能在相当程度上保持钝化状态。例如，铁在浓硝酸中钝化后，不仅在稀硝酸中保持稳定，而且在水、水蒸气及其他介质中也能保持稳定。钝化后的铁不能从硝酸铜溶液中置换出铜。

有许多因素能够破坏钝化状态，或者阻止金属钝态的生成。将溶液加热或加入活性离子，如Cl－、Br－、 I－等和还原性气体如氢（特别是在加热时）都能使钝态金属活性化。

使金属钝化的方法，除了把金属浸在浓酸里使它钝化外，还可以把金属作为电极（阳极），通过电流使它发生氧化。当电流密度增大到一定程度时，金属就能被钝化。

（2）钝化的机理

现在大都认为，金属的钝化是由于金属和介质作用，生成一层极薄的肉眼看不见的保护膜的结果。这层薄膜通常是氧和金属的化合物。例如，在有些情况下，铁氧化后生成结构较复杂的氧化物，其组成为Fe8O11。钝化后的铁跟没有钝化的铁有不同的光电发射能力。经过测定，铁在浓硝酸中的金属氧化膜的厚度是3 nm～4 nm。这种薄膜将金属表面和介质完全隔绝，从而使金属变得稳定。

（3）钝化的实际应用

钝化能使金属变得稳定。从本质上讲，这是由于金属表面上覆盖了一层氧化膜，因而提高了金属的抗蚀性能。

为了提高金属的防护性能，可采用化学方法或电化学方法，使金属表面覆盖一层人工氧化膜。这种方法就是通常说的氧化处理或发蓝。它在机械制造、仪器制造、武器、飞机及各种金属日用品中，作为一种防护装饰性覆盖层而广泛地被采用。

4.中国古代科学技术“四大发明”之一——火药

我国的“四大发明”对我国和世界的经济和科学文化的发展起了巨大的作用。

我国隋末唐初有个医学家孙思邈，在他所著的《丹经内伏硫磺法》一书中，写了使硫磺伏火的方法：取用硝石、硫磺各二两研细，再加上三个炭化皂角子，这样就能烧起焰火。这大概就是我国最早配制火药的方子了。许多事实都证明，在唐朝（公元618—907年），我们的祖先已发明火药了。

火药常用于采矿、水利工程、修筑铁路、公路，也用于农田基本建设及军事工业，还用来制造我们日常生活中喜闻乐见的焰火和鞭炮。

火药在军事上的应用最初是在宋初。冯义升、岳义方等人用火药制成了火药箭，并加上引线，点燃引线后，用弓射向敌阵，以燃烧攻击敌方，这属小型的火药武器。大型的火药武器当时叫火炮，是将火药包做成便于发射的形状，点燃引线后，由抛射机抛向敌方，其威力比火药箭强。

火药用做武器，最早的确实记载见于宋初曾公亮等编写的一本军事书《武经总要》（公元1044年），不仅写了火药箭的制法，还记下了当时的三种火药配方。

北宋末年，人们创造了“霹雳炮”。公元1126年，金兵进攻开封时，李刚就下令用霹雳炮击退金兵。随后又出现铁火炮。到元代已出现用铜和铁铸的筒式大炮，当时是威力最大的火药武器，被尊称为“铜将军”。现保存在历史博物馆的最早的“铜将军”是公元1332年造的，它是已发现的世界上最古老的铜炮。

早在唐朝，我国与阿拉伯、波斯等国家通过海上贸易，往来频繁，硝石随同医药及炼丹术由我国传到外国。当时，埃及人把硝石叫做“中国雪”，波斯人把硝石称为“中国盐”，但他们仅知道用硝石来炼丹、治病和做玻璃。直至公元1225—1248年，我国的火药才由商人传入阿拉伯国家。欧洲人在13世纪后期通过翻译阿拉伯人的书籍才知道了火药。随后，火药武器也经阿拉伯国家而传入欧洲。

5.硝酸工业制法的发展

硝酸的工业制法有三种。

第一种是早在17世纪就使用的硝石法。它是利用钠硝石跟浓硫酸共热而得硝酸。

NaNO3+H2SO4（浓）NaHSO4+HNO3↑

由于硝酸较易挥发，所以，反应产生的是硝酸蒸气，经冷凝后即为液体。反应生成的酸式硫酸盐，在高温条件下可进一步与钠硝石反应，生成硫酸正盐和硝酸。但硝酸在高温时会分解，所以硝石法一般控制在第一步反应。此法产量低，消耗硫酸多，又受到硝石产量的限制，已逐步被淘汰。

第二种是电弧法。它是利用电弧使空气中的氮气和氧气直接化合而成NO。

N2（g）+O2（g）2NO（g）

这是可逆反应，而且这两种单质互相化合时是吸热的，因此高温对于NO的生成有利。不过，即使在3 000 ℃，平衡混合物中也仅含有5%的一氧化氮。

工业上用强大的电源产生的电弧做加热器，温度可达4 000 ℃左右。当空气流迅速通过电弧时，空气受到强热，于是就生成少量的一氧化氮。立刻将混合气体冷却到1 200 ℃以下，以后再进一步冷却，混合气体中的NO与O2化合而成NO2，最后用水吸收而成硝酸。因为电弧法耗费大量的电能，同时NO的产率低，当氨氧化法问世后，它也逐渐被淘汰了。

第三种是氨的催化氧化法。按生产流程和操作条件不同，可分为常压法、加压法和综合法。这种方法成本低，产率高，消耗电能少。

常压法是在常压下进行的，加压法是在加压（600 kPa～900 kPa）下进行的。综合法是既有常压过程，又有加压过程，氨的氧化在常压下进行，一氧化氮的氧化和二氧化氮的吸收在加压（600 kPa～900 kPa）下进行。

常压法生产的硝酸中HNO3的质量分数较小，一般为47%～50%。它的生产设备所需的不锈钢数量较多，但操作方便，铂催化剂损失小，消耗电能较小。加压法生产的硝酸中HNO3的质量分数较大，一般为58%～60%，可以节省吸收塔数目，因而所需不锈钢数量较少，但操作复杂，消耗电能较大，铂催化剂损失也较大。综合法则兼有二者的优点。

6.合成硝酸

（1）氨和氧的反应与O2作用时，NH3被氧化成N2、N2O、NO，都是极完全的反应。由于催化剂（Pt-Rh）的选择性，使主要产物为NO。NH3和O2在Pt-Rh网上停留时间为10-4 s，有98%～99%的NH3转化为NO。若用Fe2O3或CoO或CoO（85%）和Al2O5（15%）作催化剂，NO的产率依次为89.9%、95.0%、96.0%。

4NH3+5O2=4NO+6H2O（g）

4NH3+3O2=2N2+6H2O（g）

氧化反应中NH3和O2的物质的量之比为1∶1.25，实际原料气中含NH3量为10%～11%（体积分数），其中NH3和O2的物质的量之比为1∶（1.7～1.9）。（NH3和O2反应生成HNO3所需NH3和O2的物质的量之比为1∶2，所缺的O2，在NO2和H2O反应时加入）

7.硝酸盐热分解

温度不很高时，硝酸盐热分解的产物主要有三种类型：按电极电位顺序，镁以前金属硝酸盐分解为亚硝酸盐和氧，镁和铜之间金属硝酸盐分解为氧化物、二氧化氮和氧，铜以后金属硝酸盐分解为金属、二氧化氮和氧。

1.硝酸锂（锂比镁活泼）热分解生成氧化锂

2LiNO3=Li2O＋2NO2＋O2

钠、钾硝酸盐在高温（1 100 ℃）下分解为氧化物

2MNO3=M2O＋N2＋O2（M=Na、K）

NaNO3、KNO3分解温度分别为＞255 ℃、＞340 ℃，NaNO2、KNO2分解温度分别为＞320 ℃、＞350 ℃。

2.硝酸亚铁热分解生成氧化铁

2Fe(NO3)2=Fe2O3＋4NO2＋O2

与此类似的是Mn(NO3)2、Sn(NO3)2、Pb(NO3)2，热分解生成的氧化物依次为：Mn3O4、SnO2、Pb3O4。

（资料6、7由北京大学化学系严宣申教授提供）

用途 ：

用于制化学药品、橡胶凝固剂及纺织、印染、电镀等。

甲酸是有机化工基础原料之一，广泛用于农药、皮革、医药、橡胶、印染及化工原料等行业。酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。 (1)医药工业：咖啡因、安乃近、氨基比林、氨茶碱、可可碱冰片、维生素B1、甲硝唑、甲苯咪唑。 （2） 农药工业：粉锈宁、三唑酮、三环唑、三氨唑、三唑磷、多效唑、烯效唑、杀虫醚、三氯杀螨醇、写嘌呤等。 （3） 化学工业：甲酸钙、甲酸钠、甲酸铵、甲酸钾、甲酸乙酯、甲酸钡、二甲基甲酰胺、甲酰胺、橡胶防老剂、季戊四醇、新戊二醇、环氧大豆油、环氧大豆油酸辛酯、特戊酰氯、脱漆剂、酚醛树脂、酸洗钢板等。 （4） 皮革工业：皮革的鞣制集、脱灰剂和中和剂。 （5） 橡胶工业：天然橡胶凝聚剂。 （6） 其它：还可以制造印染煤染剂，纤维和纸张的染色剂、处理剂、增塑剂、食品保鲜和动物饲料添加剂等。

实验室 制取CO: 化学式： HCOOH(浓H2SO4催化)加热=CO+H2O

强光手电是户外必带的装备！

一是可以照明，二是在意外情况下发出求救信号

工业硝酸的用途及浓度如下：

1.作为硝酸盐和硝酸酯的必需原料，硝酸被用来制取一系列硝酸盐类氮肥，如硝酸铵、硝酸钾等；也用来制取硝酸酯类或含硝基的炸药。

2.由于硝酸同时具有氧化性和酸性，硝酸也被用来精炼金属：即先把不纯的金属氧化成硝酸盐，排除杂质后再还原。

3.将甘油放和浓硝酸、浓硫酸中，会生成硝化甘油。

4.硝化炸药军事上用得比较多的是2，4，6-三硝基甲苯（TNT）。它是由甲苯与浓硝酸和浓硫酸反应制得的，是一种黄色片状物，具有爆炸威力大、药性稳定、吸湿性小等优点，常用做炮弹、手榴弹、地雷和鱼雷等的炸药，也可用于采矿等爆破作业。

对于稀硝酸， 一般我们认为浓稀之间的界线是6mol/L，市售普通试剂级硝酸浓度约为68%左右，而工业级浓硝酸浓度则为98%，通常发烟硝酸浓度约为98%。

这种环桥形，工厂里一般叫坡口，是起扰流作用的，一般在翅片式换热器中常见，船用空调中当然也有。

硝酸的用途非常广泛，在有机合成中进行硝化反应，制备硝酸铵（既是化肥，又是炸药），硝酸在医药化工，化纤行业应用非常广泛。是化工重要基础原料三酸两碱之一（硝酸，硫酸，盐酸，氢氧化钠（火碱），碳酸钠（纯碱））。

利用氧化性可以取火

硫酸是一种最活泼的二元无机强酸，能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性，可用作脱水剂，碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时，亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性，故需谨慎使用。是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂，在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。

中文名

硫酸

外文名

Sulfuric acid

化学式

H2SO4

分子量

98.078

CAS登录号

7664-93-9

发现历史

在古代中国，稀硫酸被称为“绿矾油”。 在公元650~683年（唐高宗时），炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆（胆矾）而获得硫酸。

硫酸发现于公元8世纪。阿拉伯炼丹家贾比尔通过干馏硫酸亚铁晶体得到硫酸。一些早期对化学有研究的人，如拉齐、贾比尔等，还写了有关硫酸及与其相关的矿物质的分类名单；其他一些人，如伊本·西拿医师，则较为重视硫酸的种类以及它们在医学上的价值。[1]

在17世纪，德国化学家格劳伯（Johann Rudolf Glauber）将硫与硝酸钾混合蒸汽加热制出硫酸，在这过程中，硝酸钾分解并氧化硫令其成为能与水混合并变为硫酸的三氧化硫（SO3）。于是，在1736年，伦敦药剂师Joshua Ward用此方法开拓大规模的硫酸生产。

在1746年，John Roebuck则运用这个原则，开创铅室法，以更低成本有效地大量生产硫酸。经过多番的改良后，这个方法在工业上已被采用了将近两个世纪。[2]由John Roebuck创造的这个生产硫酸的方法能制造出浓度为65%的硫酸，后来，法国化学家约瑟夫·路易·盖-吕萨克以及英国化学家John Glover将其改良，使其能制造出浓度高达78%的硫酸，可是这浓度仍不能满足一些工业上的用途。

在18世纪初，硫酸的生产都依赖以下的方法：金属硫化矿被燃烧成为低价硫酸盐，该物质可在一定温度下分解为相应的金属氢氧化物和气态的硫氧化物，再利用该氧化物生产硫酸。可惜，此过程的庞大成本阻碍了浓硫酸的广泛运用。[2]由约翰·道尔顿在1808年绘制的早期硫酸分子图显示了硫酸有一个位于中心的硫原子并与三个氧原子建立共价键，如右图。

约翰·道尔顿在1808年绘制的早期硫酸分子图

后来，到了1831年，英国制醋商人Peregrine Phillips想到了接触法，能以更低成本制造出三氧化硫以及硫酸，这种方法在现今已被广泛运用。

存在情况

地球

酸雨中含有硫酸，酸雨中的二氧化硫（SO2）与大气中的水反应，生成亚硫酸（H2SO3），亚硫酸又被大气中的氧气氧化，生成硫酸，随雨水落到地面 ，引起酸性土壤的形成。改良酸性土壤通常用碱性物质进行中和。自然界中，很多含硫的矿物质，例如硫化亚铁，在发生氧化反应后形成硫酸，所形成的液体为高度酸性，能氧化残留的金属物，释出有毒的气体。在生物界，有一种海蛞蝓（Notaspidean pleurobranchs）也能喷射含硫酸的分泌物来御敌。

金星

硫酸能在金星的上层大气中找到。这主要出自于太阳对二氧化硫，二氧化碳及水的光化作用。波长短于160nm的紫外光子能光解二氧化碳，使其变为一氧化碳及原子氧。原子氧非常活跃，它与二氧化硫发生反应变为三氧化硫。三氧化硫进一步与水产生反应释出硫酸。硫酸在金星大气中较高较冷的地区为液体，这层厚厚的、离星球表面约45～70公里的硫酸云层覆盖整个星球表面。这层大气不断地释出酸雨。

在金星里，硫酸的形成不断循环。当硫酸从大气较高较冷的区域跌至较低较热的地区时被蒸发，其含水量越来越少而其浓度也就越来越高。当温度达300℃时，硫酸开始分解为三氧化硫以及水，产物均为气体。三氧化硫非常活跃并分解为二氧化硫及原子氧，原子氧接着氧化一氧化碳令其变为二氧化碳，二氧化硫及水会从大气中层升高到上层，它们会发生反应重新释出硫酸，整个过程又再一次循环。

木卫二

由伽利略号探测器传来的影像显示，硫酸亦有可能出现于木星的其中一个卫星——木卫二，但有关细节仍存有争议。[3]

管制信息

硫酸（易制毒-3），该品根据《危险化学品安全管理条例》《易制毒化学品管理条例》受公安部门管制。[6]

物理性质

纯硫酸一般为无色油状液体，密度1.84 g/cm3，沸点337℃，能与水以任意比例互溶，同时放出大量的热，使水沸腾。加热到290℃时开始释放出三氧化硫，最终变成为98.54%的水溶液，在317℃时沸腾而成为共沸混合物。硫酸的沸点及粘度较高，是因为其分子内部的氢键较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高，因此它是电解质的良好溶剂，而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10.371℃，加水或加三氧化硫均会使凝固点下降。

硫酸的结构式及键长

浓度的差异

尽管可以制出浓纯净的硫酸，并且室温下是无限稳定的（所谓的分解成恒沸物的反应发生在接近沸点的高温之下），但是纯硫酸凝固点过高（283.4K），所以为了方便运输通常制成98%硫酸，故一般所说的“高浓度硫酸”指的便是浓度为98%的硫酸。另外，硫酸在不同的浓度下有不同的应用，以下为一些常见的浓度级别：

硫酸分子的球棍模型

H2SO4比重

相应密度(kg/L)

浓度(mol/L)

俗称

10%

1.07

~1

稀硫酸

29～32%

1.25～1.28

4.2～5

铅酸蓄电池酸

62～70%

1.52～1.60

9.6～11.5

室酸、肥料酸

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硫酸亦可被制成其他形态。例如，将高浓度的SO3通入硫酸可制成发烟硫酸，有关发烟硫酸的浓度，人们通常以SO3的百分比作准或者是H2SO4的百分比作准，两者均可。一般所称的“发烟硫酸”的浓度为45%（含109%H2SO4）或65%（含114.6% H2SO4）。当SO3与H2SO4比例为1:1产物为焦硫酸（H2S2O7），焦硫酸为固体，熔点为36℃。

极性与导电性

纯硫酸是一种极性非常大的液体，其介电系数大约为100。因为它分子与分子之间能够互相质子化对方，造成它极高的导电性，这个过程被称为质子自迁移。发生的过程是：

化学性质

腐蚀性

纯硫酸加热至290℃分解放出部分三氧化硫，直至酸的浓度降到98.3%为止，这时硫酸为恒沸溶液，沸点为338°C。无水硫酸体现酸性是给出质子的能力，纯硫酸仍然具有很强的酸性，98%硫酸与纯硫酸的酸性基本上没有差别，而溶解三氧化硫的发烟硫酸是一种超酸体系，酸性强于纯硫酸，但是广泛存在一种误区，即稀硫酸的酸性强于浓硫酸，这种想法是错误的。的确，稀硫酸第一步电离完全，产生大量的水合氢离子H3O+；但是浓硫酸和水一样，自身自偶电离会产生一部分硫酸合氢离子H3SO4+，正是这一部分硫酸合质子，导致纯硫酸具有非常强的酸性，虽然少，但是酸性却要比水合质子强得多，所以纯硫酸的哈米特酸度函数高达-12.0。

在硫酸溶剂体系中，H3SO4+经常起酸的作用，能质子化很多物质产生离子型化合物：

上述与HNO3的反应所产生的

，有助于芳香烃的硝化反应。

浓硫酸特性

1.脱水性

脱水指浓硫酸脱去非游离态水分子或按照水的氢氧原子组成比脱去有机物中氢氧元素的过程。就硫酸而言，脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，浓硫酸有脱水性且脱水性很强，脱水时按水的组成比脱去。物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化，反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原数的比(2:1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子或脱去非游离态的结晶水，如五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)。可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成了黑色的炭，这种过程称作炭化。一个典型的炭化现象是蔗糖的黑面包反应。在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，水加适量，搅拌均匀。然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。可以看到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，反应放热，还能闻到刺激性气体。

浓硫酸迅速蚀穿毛巾

同时进行碳与浓硫酸反应：

2.强氧化性

还原产物

浓硫酸由于还原剂的量，种类的不同可能被还原为SO2，S或H2S：[4]

例如，还原剂过量时，HBr，H2S和HI分别将浓硫酸还原为不同物质：[4]

还原剂量不同时，产物也可能有所不同：[4]

相关反应

(1)与金属反应

①常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。②加热时，浓硫酸可以与除铱，钌之外的所有金属（包括金，铂）反应，生成高价金属硫酸盐，本身被还原成SO2，S，H2S或金属硫化物。

在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。

(2)与非金属反应

热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为二氧化硫。在这类反应中，浓硫酸只表现出氧化性。

[5]

(3)与其他还原性物质反应

浓硫酸具有强氧化性，实验室制取硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体不能选用浓硫酸干燥。

稀硫酸特性

性质

1、可与多数金属（比铜活泼）和绝大多数金属氧化物反应，生成相应的硫酸盐和水；

2、可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应，生成相应的硫酸盐和弱酸；

3、可与碱反应生成相应的硫酸盐和水；

4、可与氢前金属在一定条件下反应，生成相应的硫酸盐和氢气；

5、加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解；

6、能与指示剂作用，使紫色石蕊试液变红，使无色酚酞试液不变色。

检验

所需药品：经过盐酸酸化的氯化钡溶液，镁粉。

检验方法：使用经过盐酸（HCl）酸化的的氯化钡（BaCl2）。向待测物溶液滴入几滴经过盐酸酸化的氯化钡溶液，震荡，如果产生白色沉淀；向溶液中加入镁粉后生成可燃性气体，则待测溶液中含有硫酸。但此方法仅限中学阶段。

常见误区

稀硫酸在中学阶段，一般当成

，两次完全电离，其实不是这样的。根据硫酸酸度系数pKa1=-3.00，pKa2=1.99，其二级电离不够充分，在稀硫酸中HSO4-=可逆=H++SO42-，并未完全电离，1mol/L的硫酸一级电离完全，二级电离约电离1%，也就是溶液中仍存在大量的HSO4-。而即使是NaHSO4溶液0.1mol/L时，硫酸氢根也只电离了约30%。

应用领域

工业用途

冶金及石油工业

用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门，特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时，电解液就需要使用硫酸，某些贵金属的精炼，也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前，都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。在轧制薄板、冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材，都必须每轧一次用硫酸洗涤一次。另外，有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前，都要经过用硫酸进行酸洗。在某些金属机械加工过程中，例如镀镍、镀铬等金属制件，也需用硫酸来洗净表面的锈。在黑色冶金企业部门里，需要酸洗的钢材一般约占钢总产量的5%～6%，而每吨钢材的酸洗，约消费98%的硫酸30～50kg。

用于石油工业汽油、润滑油等石油产品的生产过程中，都需要浓硫酸精炼，以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物。每吨原油精炼需要硫酸约24kg，每吨柴油精炼需要硫酸约31kg。石油工业所使用的活性白土的制备，也消耗不少硫酸。

在浓缩硝酸中，以浓硫酸为脱水剂；氯碱工业中，以浓硫酸来干燥氯气、氯化氢气等；无机盐工业中，如冰晶石、硼砂、磷酸三钠、磷酸氢二钠、硫酸铅、硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁以及其他硫酸盐的制备都要用硫酸。许多无机酸如磷酸、硼酸、铬酸（有时也指CrO3）、氢氟酸、氯磺酸；有机酸如草酸、醋酸等的制备，也常需要硫酸作原料。此外炼焦化学工业（用硫酸来同焦炉气中的氨起作用副产硫酸铵）、电镀业、制革业、颜料工业、橡胶工业、造纸工业、油漆工业（有机溶剂的制备）、工业炸药和铅蓄电池制造业等等，都消耗相当数量的硫酸。

可用作硬水的软化剂、离子交换再生剂、pH值调节剂、氧化剂和洗涤剂等。还可用于化肥、农药、染料、颜料、塑料、化纤、炸药以及各种硫酸盐的制造。在石油的炼制、有色金属的冶炼、钢铁的酸洗处理、制革过程以及炼焦业、轻纺业、国防军工都有广泛的应用。强酸性清洗腐蚀剂。在集成电路制造工艺中主要用于硅片清洗。

解决人民衣食住行

用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝，它需要使用硫酸、硫酸锌、硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴。每生产1t粘胶纤维，需要消耗硫酸1.2～1.5t，每生产1t维尼龙短纤维，就要消耗98%硫酸230kg，每生产1t卡普纶单体，需要用1.6t 20%发烟硫酸。此外，在尼龙、醋酸纤维、聚丙烯腈纤维等化学纤维生产中，也使用相当数量的硫酸。

用于化学纤维以外的高分子化合物生产塑料等高分子化合物，在国民经济中越来越占有重要的地位。每生产1t环氧树脂，需用硫酸2.68t，号称“塑料王”的聚四氟乙烯，每生产1t，需用硫酸1.32t；有机硅树胶、硅油、丁苯橡胶及丁腈橡胶等的生产，也都要使用硫酸。

用于染料工业几乎没有一种染料（或其中间体）的制备不需使用硫酸。偶氮染料中间体的制备需要进行磺化反应，苯胺染料中间体的制备需要进行硝化反应，两者都需使用大量浓硫酸或发烟硫酸。所以有些染料厂就设有硫酸车间，以配合需要。

用于日用品的生产生产合成洗涤剂需要用发烟硫酸和浓硫酸。塑料的增塑剂（如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯）、赛璐珞制品所需的原料硝化棉，都需要硫酸来制备。玻璃纸、羊皮纸的制造，也需要使用硫酸。此外，纺织印染工业、搪瓷工业、小五金工业、肥皂工业、人造香料工业等生产部门，也都需要使用硫酸。

用于制药工业磺胺药物的制备过程中的磺化反应，强力杀菌剂呋喃西林的制备过程中的硝化反应，都需用硫酸。此外，许多抗生素的制备，常用药物如阿斯匹林、咖啡因、维生素B2、维生素B12及维生素C、某些激素、异烟肼、汞溴红、糖精等的制备，无不需用硫酸。

巩固国防

某些国家硫酸工业的发展，曾经是和军用炸药的生产紧密连结在一起的。无论军用炸药（发射药、爆炸药）或工业炸药，大都是以硝基化物或硝酸酯为其主要成分。主要的有硝化棉、三硝基甲苯（TNT）、硝化甘油、苦味酸等。虽然这些化合物的制备是依靠硝酸，但同时必须使用浓硫酸或发烟硫酸。

原子能工业及火箭技术

原子反应堆用的核燃料的生产，反应堆用的钛、铝等合金材料的制备，以及用于制造火箭、超声速喷气飞机和人造卫星的材料的钛合金，都和硫酸有直接或间接的关系。从硼砂制备硼烷的过程需要多量硫酸。硼烷的衍生物是最重要的一种高能燃料。硼烷又用做制备硼氢化铀用来分离铀235的一种原料。由此可见，硫酸与国防工业和尖端科学技术都有着密切的关系。

农业用途

土壤改良

在农业生产中，越来越多地采用硫酸改良高pH值的石灰质土壤。过去20年来，尿素-硫酸肥料的产量大幅度提高并在美国西部诸州的土壤中广泛施用。将硫酸注入牛奶场湖泊，改变湖水pH值，可解决圈养牲畜过程产生的若干空气和水质问题，将硫酸施入农用土壤和水中，其主要作用是溶解钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐。这些钙、镁盐然后取代可交换的钠盐，钠盐随后用水浸洗除去。当碳酸盐和碳酸氢盐被分解后，硫酸与更惰性的物质反应，释放出磷、铁等植物养分。简单地降低土壤的pH值可引起许多元素溶解度的变化，提高它们对植物的效力。在高pH值的石灰质土壤上施用硫酸，可使植物更加健壮，收成增加。

化肥生产

用于肥料的生产硫酸铵（俗称硫铵或肥田粉）和过磷酸钙（俗称过磷酸石灰或普钙）这两种化肥的生产都要消耗大量的硫酸。

用于农药的生产许多农药都要以硫酸为原料如硫酸铜、硫酸锌可作植物的杀菌剂，硫酸铊可作杀鼠剂，硫酸亚铁、硫酸铜可作除莠剂。最普通的杀虫剂，如1059乳剂(45%)和1605乳剂(45%)的生产都需用硫酸。

日常家居用途

世界各地大多数酸性化学通渠用品均含有浓硫酸。这一类的通渠用品就和碱性的通渠用品一样，可以溶解淤塞在渠道里的油污及食物残渣等。不过，由于浓硫酸会与水发生高放热反应，故建议在使用前尽量保持渠道干爽，并慢慢倒入有关化学用品，另需佩戴手套。

毒理性质

属中等毒性。

急性毒性：LD502140mg/kg(大鼠经口)；LC50510mg/m3，2小时(大鼠吸入)；320mg/m3，2小时(小鼠吸入)

实验室风险

硫酸（特别是在高浓度的状态下）能对皮肉造成极大伤害。正如其他具腐蚀性的强酸强碱一样，硫酸可以迅速与蛋白质及脂肪发生酰胺水解作用及酯水解作用，从而分解生物组织，造成化学性烧伤。不过，其对肉体的强腐蚀性还与它的强烈脱水性有关，因为硫酸还会与生物组织中的碳水化合物发生脱水反应并释出大量热能。除了造成化学烧伤外，还会造成二级火焰性灼伤。故由硫酸所造成的伤害，很多时都比其他可作比较的强酸（像盐酸及硝酸）的大。若不慎让硫酸接触到眼睛的话就有可能会造成永久性失明；而若不慎误服，则会对体内器官构成不可逆的伤害，甚至会致命。浓硫酸也具备很强的氧化性,会腐蚀大部分金属，故需小心存放。

一鸡爪在数十秒内被浓硫酸严重腐蚀及碳化。

随着浓度的增加，硫酸的危险性也会增加。这是因为除了酸性物质的比例在加大外，其脱水性及氧化性亦在上升。当一溶液的硫酸含量等同或超过1.5 M 时，就应贴上“腐蚀性”警告标示，而在0.5～1.5 M 之间的，则为“刺激性”。但是，即便在实验室惯用的“低浓度”硫酸（浓度大约为1 M，10%比重）在一定时间也会蚀穿纸张。

旧时教科书认为，为了避免浓硫酸与水接触后放出大量的热，进一步伤害皮肤，应用干燥的布将皮肤上的浓硫酸擦去再行处理。然而在实际操作中，就如其他腐蚀性物质，第一时间用大量清水冲洗起码10～15分钟是有效的办法，大量的水能够迅速冷却受损组织并带走热量。由于浓硫酸接触皮肤后会迅速将皮肤炭化，用干布擦拭可能会将已受损的皮肤擦破甚至擦掉。而若硫酸意外地溅到保护衣物，应立即将其脱下，并彻底地冲洗有关部位的皮肤。

由于硫酸溶解于水放大量热，当稀释浓硫酸时，应把酸倒入水中而不是把水倒入酸中，这样可以利用水的高比热容，减低因高温沸腾使酸溅出的风险。一般在实验室中，稀释6 M（约35%比重）或浓度更高的硫酸是最为危险的，因为这个分量的硫酸在与水发生反应时能释出足够的热量使整杯溶液沸腾。

乙腈，是一种有机化合物，化学式为CH3CN或C2H3N[3]，为无色透明液体，有优良的溶剂性能，能溶解多种有机、无机和气体物质，与水和醇无限互溶。乙腈能发生典型的腈类反应，并被用于制备许多典型含氮化合物，是一个重要的有机中间体。

中文名

乙腈[5]

外文名

Acetonitrile[5]

别名

甲基氰

化学式

C2H3N[5]

分子量

41.052[5]

理化性质

密度：0.786g/cm3

熔点：-45℃

沸点：81-82℃

闪点：12.8℃（CC）

折射率：1.344（20℃）

饱和蒸气压：13.33kPa（27℃）[5]

临界温度：274.7℃[5]

临界压力：4.83MPa[5]

引燃温度：524℃[5]

爆炸上限（V/V）：16.0%[5]

爆炸下限（V/V）：3.0%[5]

外观：无色透明液体。

1 专门的纯水机或超纯水机；

2 去离子水重蒸；

3 二次或三次重蒸水；

4 采用类似家用的纯水机；

5 市场上瓶装的纯净水或蒸馏水；

6 其它途径

以上的水除第1项的水能用于梯度淋洗外，其余的水均难用于梯度淋洗。不管采用何种途径，配制流动相应用新鲜水，水质越高放置时间越短。

理想的HPLC用水应为18.2MΩ的超纯水，并通过0.22um的滤膜，除去热源、有机物、无机离子及空气等。

最小检测限的计算方法

（以N2000色谱工作站为例）

CL=2*Nd*c*20/HV

注：Nd 基线噪声，单位：mV

c 样品浓度

H 峰高，单位：mV（或AU）

V 进样体积

例：

如基线噪声为20微伏即0.02mV，萘的甲醇标样溶液浓度为0.0001g/L，峰高145000微伏即145mV，进样体积为20微升，即得：

CL=2*0.02*0.0001*20/145*20=2.76e-8

即10的负8次方

对仪器进行维护时应该遵循的几条基本规则

1. 一次规则

当系统出了故障，你可以试探性地改变某些状态，一次可以改变一个参数。例如，限制色谱峰脱维的问题，可以依次改变流动相，换保护柱，换分析柱等。做一些简单的改变步骤，也许就能解决问题。

2. 二次比较规则

在动手检修之前已经明确了故障所在，或者已经确定了解决故障的方案。换句话说，动手之前已经找对了解决办法。例如，在进样过程中发现内标物的峰值变低了，可以重复进样看看重复性如何，如果是偶然变低，是否是定量管里进了气泡。这个规则可用于考察系统改变后的情况。更换了流动向后在正式进样前可以进两次标准品以检查保留时间的稳定情况和色谱峰的稳定性。在梯度洗脱中如果出现了多余的峰，可以空载梯度洗脱一次（真的有问题吗？），用此规则可以避免不必要的改变，尽快确定纠正措施。

3. 取代规则

用好的部件换下可疑的部件，是查找故障的最好方法。如果你怀疑检测器引起了噪音，就换一个性能好的检测器。如果故障被排除了，就说明换下的检测器有问题。这个规则应用的规模有大有小，可以从换整个部件到换印刷线路板上的集成块。

4. 换回规则

这个规则和取代规则一起运用，好部件取代了可疑部件后情况并未得到改善，应重新换上原部件。这样做的维修费用最小，也防止了用过的部件积压下来。这条规则仅适用于单一的故障。换回原则不适用于以下的情况：

（1） 在取下时新部件已损坏（如泵密封垫圈）；

（2） 部件价格低（如柱内衬过滤片）；

（3） 重新装上原部件要冒损坏的风险；

（4） 定期更换的部件。

5. 参考条件规则

通常有两种参考条件：①标准参考条件；②试验参考条件。

标准参考条件也叫标准试验条件，是从一个系统到另一个系统，从一个实验室到另一个实验室都易于验证的条件。用该条件所测得的数据有助于识别实际试验和系统间的问题。如果在某试验条件下系统压力升高，而在标准条件下压力正常。这说明系统异常是由实验室的变化所引起的。下表列举了启用新色谱柱是的标准试验条件，在使用过程中也可用此标准试验条件检查系统的情况。

流动相 甲醇/水（体积比=70/30）

色谱柱 C18

反相 流速 1mL/min

检测器 UV 254nm

样品 尿嘧啶（用于t0）

苯酚，苯乙酮，硝基苯，苯甲醚，甲苯

流动相 正己烷/异丙醇（体积比=75/25）

色谱柱 腈基

极性键合相 流速 1mL/min

检测器 UV 254nm

样品 硝基苯，苄醇，2,4-二硝基甲苯，对硝基苄醇

流动相 正己烷/二氯甲烷/异丙醇胺（体积比=95/4/1）

色谱柱 硅胶

正相 流速 1mL/min

检测器 UV 254nm

样品 2-苯-2-丙醇，甲苄醇，肉桂醇

试验参考条件是用于检查正常系统每天的工作情况。要选最方便的方法验证这种条件。每天可以打印两张校正用色谱图作对照，检查保留时间、峰宽、系统压力等方面的变化。发现峰的斜率、色谱柱塔板数和其他参数与原来色谱图相比有了变化，说明系统在运行中可能发生了问题。当然发生问题不结合实际分析程序考虑，只通过查找标准参考色谱图是不能一目了然的。

6. 记录规则

这条规则往往被人忽视。应该在每次维护和故障排除后都作记录。例如，对系统的某一特定故障因为没作记录就不可能系统地分析问题，费时又费力。从长远挂点看，系统发生的特定故障对今后的操作也有极其重要的意义。每台仪器都应备有维修记录本，内容包括日期、故障部位、现象、产生的原因、解决的办法和结果等。还有一点要注意，试过或换下的部件都要贴上标志。

做好维修保养记录有如下好处：

（1） 让所有的操作人员都知道发生了什么故障，在操作过程中以引起注意；

（2） 帮助操作人员描述故障现象；

（3） 当再次发生故障时可根据资料尽快解决问题。

7. 预测规则

有维修实践和保养习惯的人员应能够预测系统的故障，平时在保养方面多投入些时间，系统会以减少故障作为报答，同时也消除了连锁性的损坏。例如，平时不注意保养，泵的密封垫圈坏了，造成流动相渗漏，会腐蚀泵和其它部件。善于保养能节约时间和金钱，而不是仪器控制了操作人员。例如，每天开始工作或结束工作时发现灯寿命引起基线漂移就把灯换下来。如果等到灯全坏了，就需要停机，造成的损失可能比一个灯的费用还要高。

8. 缓冲液规则

这条规则提醒你停机时一定要洗净系统中的缓冲物。系统中的缓冲物的残余会造成磨损、腐蚀和阻塞。另外，生理缓冲液极易受到细菌和霉菌的影响。理想的冲洗液是不含缓冲物的相同组成的流动相。不要让纯水储藏于系统中，以防生长细菌。可在水中加入10%的有机溶剂或0.02~0.05%的叠氮化钠。在实验室中应按如下程序冲洗：用纯水冲洗30~60min(1mL/min)再用甲醇冲洗30min后关机。千万不能一开机就用有机溶剂冲洗，否则无机盐就`会沉淀在系统中，造成不良后果。

HPLC日常维护办法之一：压力异常

操作压力的变化往往是故障的征兆。从下表中找出所观察到的现象，并在右侧的列表中参考相应的解决方法。

A、 没有压力显示，没有流动相流动

原 因 解决方法

1Q、电源问题 1A、接通电源，开机

2Q、保险丝被烧坏 2A、更换保险丝

3Q、控制器设定不正确或设定失败 3A、a、采取恰当的设定 b、修理或更换控制器

4Q、柱塞杆折断 4A、更换柱塞杆

5Q、泵头内有空气 5A、溶剂脱气、启动泵抽出空气

6Q、流动相不足 6A、a、补充流动相b、更换入口滤头

7Q、单向阀损坏 7A、更换单向阀

8Q、漏液 8A、拧紧或更换手紧接头

B、 流动相流动正常，但没有压力显示

原 因 解决方法

1Q、仪表损坏 1A、更换仪表

2Q、压力传感器损坏 2A、更换压力传感器

C、 压力持续偏高

原 因 解决方法

1、流速设定过高 1、调整流速设定

2、柱前筛板堵塞 2、a、在允许情况下反冲色谱柱 b、更换筛板c、更换色谱柱

3、流动相使用不当或缓冲盐的结晶沉淀 3、a、使用恰当的流动相b、冲洗色谱柱

4、色谱柱选择不当 4、选择恰当的色谱柱

5、进样阀损坏 5、清洗或更换进样阀

6、柱温过低 6、提高温度

7、控制器失常 7、修理或更换控制器

8、保护柱阻塞 8、清洗或更换保护柱

9、在线过滤器阻塞 9、清洗或更换在线过滤器

D、 压力持续偏低

原 因 解决方法

1、流速设定过低 1、调整流速

2、系统漏液 2、确定漏液位置并维修

3、色谱柱选择不当 3、选择恰当的色谱柱

4、柱温过高 4、降低温度

5、控制器失常 5、维修或更换控制器

E、 压力不断上升

原 因 解决方法

1、见列表C 1、见列表C

F、 压力降为零

原 因 解决方法

1、见列表A、B 1、见列表A、B

G、 压力不断下降，但不回零

原 因 解决方法

1、见列表D 1、见列表D

H、 压力波动

原 因 解决方法

1、泵中有气体 1、a、溶剂脱气b、从泵中除去气体

2、单向阀损坏 2、更换单向阀

3、泵密封损坏 3、更换泵密封

4、脱气不充分 4、a、溶剂脱气b、改变脱气方法（使用在线脱气法等）

5、系统漏液 5、确定漏液位置并维修

6、使用梯度洗脱 6、由于流动相粘度的变化引起的压力波动

HPLC日常维护办法之二：漏液

通常可以通过拧紧或更换管路接头来解决漏液的问题。但值得注意的是过份拧紧会导致金属接头的漏液和塑料接头的磨损。如果通过稍微拧紧接头不能解决漏液的问题，就必须将接头取下，检查是否损坏（例如，卡套损坏、密封表面有杂质）；损坏的接头应该更换掉。

A、 接头处漏液

原 因

解决方法

1、接头松动

1、拧紧

2、接头磨损

2、更换

3、接头过紧

3、a、拧松，再重新拧紧

b、更换

4、接头被污染

4、a、拆下清洗

b、更换

5、部件不匹配

5、使用同一品牌的配件

B、 泵漏液

原 因

解决方法

1、单向阀松动

1、a、拧紧单向阀（不必拧的过紧）

b、更换单向阀

2、接头松动

2、拧紧接头（不必拧的过紧）

3、混合器密封损坏

3、a、更换混合器密封

b、更换混合器

4、泵密封损坏

4、维修或更换泵密封件

5、压力传感器损坏

5、维修或更换压力传感器

6、脉冲阻尼器损坏

6、更换脉冲阻尼器

7、比例阀损坏

7、a、检查隔膜，如果漏液立即更换

b、检查手紧接头，损坏的立即更换

8、放空阀的损坏

8、a、拧紧放空阀

b、更换放空阀

C、 进样阀漏液

原 因

解决方法

1、转子密封损坏

1、重新安装或更换进样阀

2、定量环阻塞

2、更换定量环

3、进样口密封松动

3、调整

4、进样针头尺寸不合适

4、使用恰当的进样针

5、废液管中产生虹吸

5、保持废液管高于废液液面

6、废液管阻塞

6、更换或疏通废液管

D、 色谱柱漏液

原 因

解决方法

1、尾端接头松动

1、拧紧接头

2、卡套内有填料

2、拆下、清洗卡套、重新安装

3、筛板厚度不合适

3、使用合适的筛板（参考下表）

筛板选择指导

物质粒径

筛板孔径

3-4u

0.5u

5-20u

2u

E、 检测器漏液

原 因

解决方法

1、流通池垫片损坏

1、a、避免过大的背景压力（压力降）

b、更换垫片

2、流通池窗破碎

2、更换窗口

3、手紧接头漏液

3、拧紧或更换

4、废液管阻塞

4、更换废液管

5、流通池阻塞

5、重新安装或更换

HPLC日常维护办法之三：谱图的各种问题

液相色谱系统的许多问题都能在谱图上反映出来。其中有一些问题可以通过改变设备参数得到解决；而其他的问题必须通过修改操作程序来解决。对于色谱柱和流动相的正确选择是得到好的色谱图的关键。

A、 峰拖尾

原 因

解决方法

1、筛板阻塞

1、a、反冲色谱柱

b、更换进口筛板

c、更换色谱柱

2、色谱柱塌陷

2、填充色谱柱

3、干扰峰

3、a、使用更长的色谱柱

b、改变流动相或更换色谱柱

4、流动相PH选择错误

4、调整PH值。对于碱性化合物，低PH值更有利于得到对称峰

5、样品与填料表面的溶化点发生反应

图

5、a、加入离子对试剂或碱性挥发性修饰剂

b、更改色谱柱

B、 峰前延

原 因

解决方法

1、柱温低

1、升高柱温

2、样品溶剂选择不恰当

2、使用流动相作为样品溶剂

3、样品过载

3、降低样品含量

4、色谱柱损坏

4、见A1、A2

C、 峰分叉

原 因

解决方法

1、 保护柱或分析柱污染

图

1、取下保护柱再进行分析。如果必要更换保护柱。如果分析柱阻塞，拆下来清洗。如果问题仍然存在，可能是柱子被强保留物质污染，运用适当的再生措施。如果问题仍然存在，入口可能被阻塞，更换筛板或更换色谱柱。

2、样品溶剂不溶于流动相

2、改变样品溶剂。如果可能采取流动相作为样品溶剂。

D、 峰变形

原 因

解决方法

1、样品过载

1、减少样品载量

E、 早出的峰变形

原 因

解决方法

1、样品溶剂选择不恰当

1、a、减少进样体积

b、运用低极性样品溶剂

F、 早出的峰拖尾程度大于晚出的峰

原 因

解决方法

1、柱外效应

1、a、调整系统连接（使用更短、内径更小的管路）

b、使用小体积的流通池

G、 K’增加时，脱尾更严重

原 因

解决方法

1、二级保留效应，反相模式

1、a、加入三乙胺（或碱性样品）

b、加入乙酸（或酸性样品）

c、加入盐或缓冲剂（或离子化样品）

d、更换一支柱子

2、二级保留效应，正相模式

2、a、加入三乙胺（或碱性样品）

b、加入乙酸（或酸性样品）

c、加入水（或多官能团化合物）

d、试用另一种方法

3、二级保留效应，离子对

3、加入三乙胺（或碱性样品）

H、 酸性或碱性化合物的峰拖尾

原 因

解决方法

1、缓冲不合适

1、a、使用浓度50-100mM的缓冲液

b、使用Pka等于流动相PH值的缓冲液

I、 额外的峰

原 因

解决方法

1、样品中有其他组份

1、正常

2、前一次进样的洗脱峰

2、a、增加运行时间或梯度斜率

b、提高流速

3、空位或鬼峰

3、a、检查流动相是否纯净

b、使用流动相作为样品溶剂

c、减少进样体积

J、 保留时间波动

原 因

解决方法

1、温控不当

1、调好柱温

2、流动相组分变化

2、防止变化（蒸发、反应等）

3、色谱柱没有平衡

3、在每一次运行之前给予足够的时间平衡色谱柱

K、 保留时间不断变化

原 因

解决方法

1、流速变化

1、重新设定流速

2、泵中有气泡

2、从泵中除去气泡

3、流动相选择不恰当

3、a、更换合适的流动相

b、选择合适的混合流动相

L、 基线漂移

原 因

解决方法

1、柱温波动。（即使是很小的温度变化都会引起基线的波动。通常影响示差检测器、电导检测器、较低灵敏度的紫外检测器或其它光电类检测器。）

1、控制好柱子和流动相的温度，在检测器之前使用热交换器

图

2、流动相不均匀。（流动相条件变化引起的基线漂移大于温度导致的漂移。）

2、使用HPLC级的溶剂，高纯度的盐和添加剂。流动相在使用前进行脱气，使用中使用氦气。

3、流通池被污染或有气体

3、用甲醇或其他强极性溶剂冲洗流通池。如有需要，可以用1N的硝酸。（不要用盐酸）

4、检测器出口阻塞。（高压造成流通池窗口破裂，产生噪音基线）

4、取出阻塞物或更换管子。参考检测器手册更换流通池窗。

5、流动相配比不当或流速变化

5、更改配比或流速。为避免这个问题可定期检查流动相组成及流速。

6、柱平衡慢，特别是流动相发生变化时

6、用中等强度的溶剂进行冲洗，更改流动相时，在分析前用10-20倍体积的新流动相对柱子进行冲洗。

7、流动相污染、变质或由低品质溶剂配成

7、检查流动相的组成。使用高品质的化学试剂及HPLC级的溶剂

8、样品中有强保留的物质（高K’值）以馒头峰样被洗脱出，从而表现出一个逐步升高的基线。

8、使用保护柱，如有必要，在进样之间或在分析过程中，定期用强溶剂冲洗柱子。

9、使用循环溶剂，但检测器未调整。

9、重新设定基线。当检测器动力学范围发生变化时，使用新的流动相。

10、检测器没有设定在最大吸收波长处。

10、将波长调整至最大吸收波长处

M、 基线噪音（规则的）

原 因

解决方法

1、在流动相、检测器或泵中有空气

1、流动相脱气。冲洗系统以除去检测器或泵中的空气。

2、漏液

图

2、见第三部分。检查管路接头是否松动，泵是否漏液，是否有盐析出和不正常的噪音。如有必要，更换泵密封。

3、流动相混合不完全

3、用手摇动使混合均匀或使用低粘度的溶剂

4、温度影响（柱温过高，检测器未加热）

4、减少差异或加上热交换器

5、在同一条线上有其他电子设备

5、断开LC、检测器和记录仪，检查干扰是否来自于外部，加以更正。

6、泵振动

6、在系统中加入脉冲阻尼器

N、 基线噪音（不规则的）

原 因

解决方法

1、 漏液

图

1、见第三部分。检查接头是否松动，泵是否漏液，是否有盐析出和不正常的噪音。如有必要，更换密封。检查流通池是否漏液。

2、流动相污染、变质或由低质溶剂配成

2、检查流动相的组成。

3、流动相各溶剂不相溶

3、选择互溶的流动相

4、检测器/记录仪电子元件的问题

4、断开检测器和记录仪的电源，检查并更正。

5、系统内有气泡

5、用强极性溶液清洗系统

6、检测器内有气泡

6、清洗检测器，在检测器后面安装背景压力调节器

7、流通池污染（即使是极少的污染物也会产生噪音。）

7、用1N的硝酸（不能用磷酸）清洗流通池

8、检测器灯能量不足

8、更换灯

9、色谱柱填料流失或阻塞

9、更换色谱柱

10、流动相混合不均匀或混合器工作不正常

10、维修或更换混合器，在流动相不走梯度时，建议不使用泵的混合装置

O、 宽峰

原 因

解决方法

1、流动相组成变化

1、重新制备新的流动相

2、流动相流速太低

2、调节流速

3、漏液（特别是在柱子和检测器之间）

3、见section 3。检查接头是否松动、泵是否漏液、是否有盐析出以及不正常的噪音。如果必要更换密封。

4、检测器设定不正确

4、调整设定

5、柱外效应影响

a、柱子过载

b、检测器对反应时间或池体积响应过大

c、柱子与检测器之间的管路太长或管路内径太大

d、记录仪响应时间太长

图

5、

a、 小体积进样（例如：10ul而不是100ul）以1：10或1：100的比例稀释样品

b、减少响应时间或使用更小的流通池

c、 使用内径为0.007-0.01的短管路

d、减少响应时间

6、缓冲液浓度太低

6、增加浓度

7、保护柱污染或失效

7、更换保护柱

8、色谱柱污染或失效，塔板数较低

8、更换同样类型的色谱柱。如果新柱子可以提供对称的色谱峰，则用强溶剂冲洗旧柱子。

9、柱入口塌陷

9、打开柱入口，填补塌陷或更换柱子

10、呈现两个或多个未被完全分离的物质的峰

10、选择其它类型的色谱柱以改善分离效果

11、柱温过低

11、提高柱温。除非特殊情况，温度不宜超过75℃

12、检测器时间常数太大

12、使用较小的时间常数

P、 分离度降低

原 因

解决方法

1、流动相污染或变质（引起保留时间变化）

1、重新配置流动相

2、保护柱或分析柱阻塞

图

2、去掉保护柱进行分析。如果必要则更换保护柱。如果分析柱阻塞，可进行反冲。如果问题仍然存在色谱柱可能被强保留的污染物损坏，建议使用恰当的再生程序。如果问题仍然存在，进口可能阻塞了，更换入口处的筛板或更换色谱柱。

Q、 所有的峰面积都太小

原 因

解决方法

1、检测器衰减设定过高

1、减少衰减的设定

2、检测器时间常数设定太大

2、设定较小的时间常数

3、进样量太少

3、增大进样量

4、记录仪连接不当

4、使用正确的连接

R、 所有的峰面积都太大

原 因

解决方法

1、检测器衰减设定过低

1、采取较大的衰减

2、进样过多

2、减少进样量

3、记录仪连接不正确

3、正确连接记录仪

HPLC日常维护办法之四：进样阀的问题

以下问题在使用进样阀过程中有可能发生。

A、 手动进样阀，转动不灵

原 因

解决方法

1、转子密封损坏

1、更换或调整转子密封

2、转子太紧

2、调整转子的松紧度

B、 手动进样阀，载样困难

原 因

解决方法

1、进样阀安装不当

1、重新安装

2、定量环阻塞

2、清洗或更换定量环

3、进样器污染

3、清洗或更换进样器

4、管路阻塞

4、清洗或更换管路

C、 自动进样阀，不能转动

原 因

解决方法

1、无压力（或电源）

1、提供恰当的压力（电源）

2、转子太紧

2、调整转子的松紧度

3、进样阀安装不当

3、重新安装

D、 自动进样阀，其它问题

原 因

解决方法

1、阻塞

1、清洗或更换阻塞部件

2、机械故障

2、见随机维修手册

3、控制器故障

3、维修或更换控制器

HPLC日常维护办法之五：由气味、景象和声音可以发现的问题

由气味、景象和声音可以发现的问题

你需要运用你所有的感官去发现液相色谱的问题。你最好养成习惯，每天花上几分钟运用你的感官（除了味觉）来“感觉”你的液相色谱是否存在问题，这样可以帮助你迅速找到问题所在。例如：在你看到漏液之前，你可能首先闻到它的气味。大部分的问题是可以通过眼睛看到。

A、 溶剂的气味

原 因

解决方法

1、漏液

1、见section 3

2、溅出

2、a、检查废液瓶是否已满

b、找到溅出的部位并清洗干净

B、 热气味

原 因

解决方法

1、仪器过热

1、a、检查并调节通风设施

b、检查并调节温度设定

c、关掉仪器，查找维修手册

C、 读数不正常

原 因

解决方法

1、压力不正常

1、见section 2

2、柱温箱问题

2、

a、检查并调节设定

b、参照用户手册

3、检测器灯失效

3、更换灯

D、 灯警告

原 因

解决方法

1、压力超出极限值

1、

a、检查是否阻塞

b、检查并调节极限值的设定

2、其它警示灯

2、见用户手册

E、 警告音

原 因

解决方法

1、溶剂泄漏/溅出

1、找到并解决

2、其它警告音

2、见用户手册

F、 刺耳的短音或长音

原 因

解决方法

1、轴承失效

1、见用户手册

2、润滑不够

2、进行恰当的润滑

3、机械故障

3、见用户手册

HPLC日常维护办法之六：常见故障及日常维护

常见故障及日常维护

下表中列出了液相色谱常见的一些问题，右侧中则列出的日常维护的方法可以减少问题出现的频率。括号中的数字是建议进行维护的时间间隔。用户手册则提供您更多的维护方法。

溶剂瓶

问 题

维 护

1、进口筛板阻塞

1、

a、更换（3-6个月）

b、过滤流动相，0.5u滤膜

2、气泡

2、流动相脱气

泵

问 题

维 护

1、气泡

1、流动相脱气

2、泵密封损坏

2、更换（3个月）

3、单向阀损坏

3、过滤流动相，运用在线过滤，准备备用单向阀

进样阀

问 题

维 护

1、转子密封损坏

1、

a、不要拧的过紧

b、过滤样品

色谱柱

问 题

维 护

1、筛板阻塞

1、a、过滤流动相

b、过滤样品

c、运用在线过滤或保护柱

2、柱头塌陷

2、a、避免使用PH>8的流动相（针对大部分硅胶的柱子）

b、使用保护柱

c、使用预柱（饱和色谱柱）

检测器

问 题

维 护

1、灯失效，检测器响应降低，噪音增大

1、更换（6个月）或准备备用灯

2、流通池有气泡

2、a、保持流通池清洁

b、池后使用反压抑制器

c、流动相脱气

一般

问 题

维 护

1、腐蚀/摩擦损坏

1、在不使用时保持系统缓冲液的清洁