第15章气相色谱法

第15章气相色谱法

【15-1】 热导检测器灵敏度测定的有关数据如下：载气实际体积流速F CO =60mL·min -1，室温27℃，检测室温度47℃；记录仪灵敏度10mV/25cm ；纸速4.0 cm/min ；衰减8，进液体苯样1.0 μL （苯密度0.88g·mL -1）；色谱峰峰高12.00 cm ，半峰宽1.00 cm 。计算该热导检测器的灵敏度。 解：1472736084 /min 27273

D CO T F F mL T +==⨯=+检室 1084 1.06512 1.00825975.9 (mV mL/mg)410.88

c S ⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯ 【15-2】 氢火焰离于化检测器灵敏度测定：进含苯0.050%的CS 2溶液1.0μL ；苯的色谱峰高为10cm ，半峰宽为0.50mm ；记录纸速为1cm·min -1；记录仪灵敏度0.20mV·cm -1；仪器噪声为0.02mV 。求其灵敏度和敏感度(已知苯密度为0.88g·mL -1)。

解 S m =60A i u 2/u 1*m

=60*1.065*10*0.5*0.2/（1.0*0.05*0.01*0.88*0.001）=1.45*108mv s·g -1

D m =3N/S=4.14*10-10g·s -1

【15-3】 在气相色谱分析中，为了测定下列组分，宜选用哪种检测器?

（1）农作物中含氯农药的残留量；

（2）酒中水的含量； （3）啤酒中微量硫化物； （4）苯和二甲苯的异构体。

答：（1）农作物中含氯农药的残留量：电子捕获检测器（ECD ）；

（2）酒中水的含量：热导池检测器（TCD ）；

（3）啤酒中微量硫化物：火焰光度检测器（FPD ）；

（4）苯和二甲苯的异构体：氢火焰离子化检测器（FID ）。

【15-4】 以正丁烷-丁二烯为基准，在氧二丙腈和角鲨烷上测得的相对保留值分别为6.24和0.95，试求正丁烷-丁二烯相对保留值为1时，固定液的极性P 。 解：00lg 6.24lg1100100100100 2.7lg 6.24lg 0.95

x x s q q P q q --=-=-=-- 【15-5】 沸点几乎一样的苯和环己烷用气液色谱不难分离，试拟定一个实验方案，应指出选用的固定液、检测器和流出顺序等。

答：分离苯和环己烷，固定液用中等极性的邻苯二甲酸二辛酯，用氢火焰离子化检测器，由于苯比环己烷易于极化，中等极性的邻苯二甲酸辛二酯能使苯产生诱导偶极矩，二者相互作用使苯在环己烷之后流出。

【15-6】 以邻苯二甲酸二辛酯为固定液，分离下列各混合试样，指出试样中各组分的流出顺序：

（1）苯、苯酚、环己烷； （2）丁二烯、丁烷、丁烯； （3）乙醇、环己烷、丙酮；

（4）乙酸、乙醇、乙酸乙酯； （5）苯、乙苯、正丙苯。

答：邻苯二甲酸二辛酯的相对极性级别为+2，弱极性固定夜。上述各化合物的流出顺序为：

（1）环己烷、苯、苯酚

（2）丁烷、丁烯、丁二烯 （3）环己烷、丙酮、乙醇 （4）乙酸乙酯、乙醇、乙酸

（5）苯、乙苯、正丙苯 【15-7】 苯和环己烷的相对保留值在阿皮松柱、邻苯二甲酸二辛酯柱、聚乙二醇-400柱和β,β'-氧二丙腈柱上分别为1.0、1.5、3.9、6.3，若将苯和环己烷混合物进行分离，在这四种固定液中选择哪种较合适？为什么？

解：应该选用二甲酸二辛酯柱，因为 1.5 1.1α=>，可以分得开。因为一个理想的分离条件应该是在较短时间内获得较好的分离度。

【15-8】 有1根气液色谱柱柱长2m ，用氦气作载气，以三种不同的流速进行测试，所得结果如下：

计算:

（1）三次不同流速时载气的线速度；

（2）三次不同流速时的n 和H ；

（3）解联方程式求出

H A C u =+式中A ，B ，C 三个常数的数值； （4）载气的最佳流速；

（5）载气流速（线速度）应在什么范围之内，才能保持色谱柱效率在90%以上？

（6）某一分离需1100理论塔板数，为了达到此目的，最快的载气流速时多少？用此最快的流速比用最佳流速能节省多少时间？

解：（1）1?11/11.0R u L t cm s -==⋅

122/ 2.5R u L t cm s -==⋅

133/40R u L t cm s -==⋅

（2）216/() R b n t w = /n L H =

1n =1313

1H =1.52mm 2n =1237

2H =1.56mm 3n =1077 3H =1.86mm

（3）H =A+B/U + CU

1.52=A+B/11 + 11C 1.56=A+B/25 + 25C 1.86=A+B/40 +40 C

解得 A= 0.0605 B= 0.68 C=0.0027

（4）最佳线速度u最佳=(B/C)2

则 u最佳=15.87cm s

（5）H最小=A+2(BC)1/2 =0.0605+2(0.68*0.0027)1/2=1.46

柱效达90% 有 H=10/9H 最小 = 10/9*1.46=1.62

H =A+B/U + CU

1.62=0.0605+0.68/U+0.0027U u=8.7cm·s-1到29cm·s-1

（6）当理论塔板数为1100时，n=L/H

则H=2000/1100=1.8mm

H =A+B/U + CU

1.8=0.0605+0.68/U+0.0027U

解得 u=38.67cm·s-1

【15-9】毛细管气相色谱柱与一般填充柱比较有何特点？

【15-10】毛细管柱气相色谱仪与填充柱色谱仪的主要区别何在？

答：毛细管柱气相色谱仪相比填充柱气相色谱仪，其在柱前多一个分流或不分流进样器，柱后增加一个尾吹起路。