(完整word版)色谱分析法导论

1、第14章色谱分析法导论【14-1】在仪器分析中，色谱的独特特点是什么？答：具有能同时进行分离和分析的特点。【14-2】导致谱带展宽的因素有哪些？【14-3】哪些参数可以改进色谱分离的分离度以及怎样在色谱图上测定这些参数？【14-4】影响选择性因子的参数有哪些？【14-5】如何控制和调节容量因子 k?【14-6】色谱柱效 n 由哪些因素决定？如何提高柱效？答：根据速率理论，影响 n 的因素有：(1)固定相，包括固定相的粒径、填充均匀程度、固定液种类、液膜厚度等。(2)流动相，包括流动相的种类、组成、流速(3)柱温。提高柱效的方法有：(1)优化流动相组成、流速及柱温来优化柱效。(2)增大柱长可以增

2、加理论塔板数，但会使分析时间增长。(3)降低塔板高度 Ho【14-7】色谱定量分析中，为什么要定量校正因子？校正因子有几种表示方法？实验中如何测定定量校正因子？【14-8】已知某色谱峰的半峰宽为 4.708mm,求此色谱峰的峰底宽。答：8.000mm【14-9】组分 A,B 在某气液色谱柱上的分配系数分别为 495 和 467。试问在分离时哪个组分先流出色谱柱？答：根据分配系数的定义：K2，K 值表示组分与固定相作用力的差异，K 值大，说明组分与固cg定相的亲和力越大，其在柱中滞留的时间长。由于 A 组分的分配系数大于 B 组分，因此 B 组分先流出色谱柱。14-10】组分 A 从色谱柱流出需

3、 15.0min,组分 B 流出需 25.0min,而不被色谱柱保留的组分 P流出色谱柱需 2.0min。问：(1) B 组分相对于 A 组分的相对保留时间是多少？(2) A 组分相对于 B 的相对保留时间是多少？(3)组分 A 在柱中的容量因子是多少？(4)组分 A 通过流动相的时间占通过色谱柱的总时间的百分之几？(5)组分 B 通过固定相上平均停留时间是多少？解：(1)tB/tA=(25.0-2.0)/(15.0-2.0)=17.7(3)kA=(15.0-2.0)/2.0=6.5(4) 2.0/15.0100%=13.3%(5)tBt0=25.0-2.0=23.0min14-11已知某组分

4、峰的峰底宽为 40s,保留时间为 400s,（1）计算此色谱柱底理论塔板数;（2）若柱长为 1.00m,求此理论塔板高度。14-12】某两组分混合物，经色谱分离后，所得数据如下:tM=2.00cm(tR)1=5.00cm(tR)2=7.00cmh1=15.00cmh2=12.00cm已知载气平均体积流速为 20mLmin-1,柱长为 2m,纸速为 2cmmin-1,画出色谱图，并计算:（n有效）1,（n有效”；（H有效）1，（H有效）2解：色谱图略。(tR)1tRtm5.002.003.00cm,(tR)2tRtm7.002.005.00cm5.00cm12.5min2cmminVmtmFc-

5、200-120mLmin120mL2cmmin-、，1(VR)I(tR)1Fc1.520mLmin30mL_、,、1(VR)2(tR)2Fc2.520mLmin150mL解：（1）此色谱柱的理论塔板数为:2n16t-R16Y2丝01600块40（2）此柱的理论塔板高度为：HLn10316000.625mm(W1/2)1=0.50cm(W2)2=0.80cm(tR)1,(tR)2；VM；(VR)1,(VR)2k1,k2；A,A2；n1，叫；HI,H2；R;u;3.00cm2cmmin1.5mink1(tR)13tm22.5款款h667A11.065h1(w1/2)11.065150.57.988

6、解：由题意得:tM45s0.75min根据公式：tR2tM丙酮:1.50.752.350.752.450.751.062.350.753.950.752二甲苯:5.54(tR)125.542554(W2)i0.5(tR)22725.54(R)225.542424.16(Wi/2)20.82(tR)2(tR)l1.699(WI/2)I(Wi/2)223.61mm5542cmmin12cmmin1混合试样品进入气液色谱柱后，测定各组份的保留时间为：空气 45s,丙烷 1.5min,正戊烷 2.35min,丙酮 2.45min,丁醛 3.95min,二甲苯 15.0min。当使用正戊烷作基准组分时，

7、计算各有机化合物对正戊烷的相对保留值。2(75)1.699(0.50.8)1.81nw效15.54(tR)1(w1/2)12325.542199.440.5n有效25.54(tR)2(W1/2)22525.542216.410.8HIH24.72mmn2424.16n1199.4410.03mmn2216.419.24mm14-13】所以：丙烷:0.4692.350.75150.75tR1S1tM2,1体积；（4）分配系数。14-17在 1 根已知有 8100 块理论塔板的色谱柱上，异辛烷和正辛烷的调整保留时间为 800s和 815s,并设1k/k1,试问：（1）如果一个含有上述两组分的样品通

8、过这根柱子，所得到的分离度为多少（2）假定调整保留时间不变，当使分离度达到 1.0 时，所需的塔板数为多少？（3）假定调整保留时间不变，当使分离度为 1.5 时，所需要的塔板数为多少？体积为 2.0mL,载气平均体积流速为50mLmin-1。试计算：（1）容量因子；（2）死体积；（3）保留解：（1）容量因子ktRtMtRtMtM5.01.0“4.01.0(2)死体积：VMFctM50mL.1min1.0min50mL(3) 保留体积:VRFctRCR150mLmin5.0min250mL(4) 分配系数:50mL4.0-2mL10014-15】已知某色谱柱的理论塔板数为3600, 组分 a 和

9、 b 在该柱上的保留时间分别为 100s和 110s（空气在此柱上的保留时间为 10s）,求其分离度 Ro解:)(tR)b1101010(tR)a100109kb)(tR)b1001n|0tm10( (3.360010/911060()()1.36410/91144tR(B)tR(A)ntR(B)110-10036001.3611014-16若 a,b 二组分的保留时间分别为 20min21min,死时间为 1min,计算:（1）组分 b 的容量因子;（2）欲望达到分离度过R 为 2 时所需的理论塔板数。解：（1）组分 b 的容量因子kb%(b)tMtR(b)tMtM2120由于RtR(B)t

10、R(A)tR(B)2 则:4欲达到 R=2 的所需理论塔板数为:216R2tR(B)tR(B)tR(A)2162221282242120八，1、”n28100()47234块0.414解：（1）R近4a1()(a810015-)0.414k4815（3）&=1.5时，同理,n3106276块14-18已知某色谱柱的有效塔板数为 1600 块，组分 A 和 B 在该柱上的调整保留时间分别为 90s 和 100s,求其分辨率 R。2解：由n16t-R得 Y1=9s,Y2=10s。”有效Y2tR2tRI2tR2tMttMRSYIY2YIY22tR2tR1Y1Y22100901.0591014

11、-19在一根填充好的气相色谱柱上分离x 和 y 两组分。第一次进样后测得（tR）x为 10.8cm;心儿为 11.2cm,两组分没有分开；适当降低柱温后再次进样，测得（tR）x2为 11.3cm,心儿为 13.6cm。试通过计算简单说明：（1）第一次进样时为什么分不开？（2）第二次进样时分离的可能性如何？tR11.2,解：（1）YX1.041.1,故分不开；tRx10.8（2）YX区1361.21.1,故能分开。,tRx11.214-20】某两组分混合物在 1.0m 长的柱子上初试分离，所得分离度为 1.0,分析时间为 6min;若通过增加柱长使分离度增加到 1.5。问：（1）柱长变为多少？（

12、2）有无变化？为什么？解：（1）由于LnH,增加柱长时 H 不变，则根据R（1）一匚,增加柱长时41k22，柱长为：L2L11.0mR1.0（2）是量度两组分在色谱体系中平衡分配差异的热力学参数，它是柱温、组分性质、固定相和流动相的性质函数，与其他实验条件如柱径、柱长、流动相流速等无关。因此，“无变化。14-21】在角鲨烷柱上，60c 时下列物质的保留时间为：柱中气体（即 tM）,147.9s；正己n1a 和 k不变,则2.25m烷（n-C6H14）,410.0s；正庚烷（n-C7H16）,809.25s；苯，543.3s。计算苯在角鲨烷柱上，柱温为 60C 的保留指数。/R、2n1(2)由(

13、)-R2n2解：I苯=100(6+621)644.4lg661.3lg262.114-22在某一色谱分析条件下，把含 A 和 B 以及相邻的两种正构烷煌的混合物注入色谱柱分析。A 在相邻的两种正构烷煌之间流出，它们的高整保留值分别为 10min,11min 和 12min,最先流出的正构烷煌的保留指数为 800,而组分 B 的保留指数为 882.3,求组分 A 的保留指数。试问A 和 B 有可能是同系物吗？即lgtR(x)lgtR(n)lg11lg10解：I100n1008g852.3lgtR(nI)lgtR(n)lg12lg10不是同系物。14-23准确称取纯苯及 a,b,c 三种纯化合物，

14、配成混合溶液，进行色谱分析，得到以下数据，求 a,b,c 三种化合物以苯为标准时的相对校正因子。物质名称纯物质质量/g峰面积/cm2苯0.4354.0a0.8647.6b0.8648.1c1.76015.0解：根据f；m也可得:msAmcAs1.7604.0msAc0.43515.014-24】对 CO2进行色谱定量分析时，首先用含 1%、2%、3%、4%CO2的标准气体均进 1mL 分析，CO2的色谱峰高分别为 15、30、45 和 60mm,试作出标准曲线。在相同分析条件下，进等体积试样，CO2峰高为 36mm,问此试样中 CO2的质量分数是多少？解：以峰高对 CO2%作工作曲线（图略），

15、由图查得样品中 CO2的含量为 2.4%。14-25在某色谱条件下，分析只含有二氯乙烷、二澳乙烷及四乙基铅三组分的试样，结果如下，试用归一化法求各组分的质量分数。二氯乙烷二澳乙烷四乙基铅相对质里校正因子1.001.651.75峰面积/cm21.501.012.82famaAsmsAa08644.00.4357.61.045mbAsbmsA08644.00.4358.10.9811.079如果在色谱图上除三组分峰外，还出现杂质峰，能否仍用归一化法定量？若用甲苯为内标物（其相对质量校正因子为 0.87）,甲苯与样品的配比为 1：10,测得甲苯的峰面积为 0.95cm2,三个主要组分的数据同上题，试求各组分的质量分数。解：（1）不能，因为归一化法要求所有组分均流出色谱柱且产生信号。(2)已知 ms/m=1:10,根据wimsfAmfsA-100%二氯乙烷的质量分数为：w1msGA11.001.50100%100%18.1%mfsAs100.870.95二澳乙烷的质量分数为：w2msf2A211.651.01100%100%20.2%mfsAs100.870.95四乙基铅的质量分数为：w3mJ3A3100%1.752.82100%5