仪器分析总结习题

第一章 气象色谱法

1.死时间tM

2.保留时间tR

3.调整保留时间t ’R

4.死体积VM

5.保留体积VR

6.调整保留体积

7.相对保留值γ21

8.标准偏差σ

9.半峰宽度Y1/210.峰底宽度Y

1、若一个溶质的分配比为0.2，计算它在色谱柱流动相中的质量分数（83.3%）

2、在一根色谱柱上分离苯和甲苯，保留时间分别为2.5和5.5min ，死时间为1min ，问：甲苯停留在固定相中的时间是苯的几倍？

甲苯的分配系数是苯的几倍？(3,3)

3、某色谱条件下，组分A 的分配比为4，死时间为30s ，求组分A 的保留时间（150s ）

4、下列哪些参数改变会引起相对保留值变化？

A 、柱长

B 、相比

C 、柱温

D 、流动相流速

5、在气液色谱中，下列变化对溶质的保留体

积几乎没有影响的是

A 、改变载气流速

B 、改变固定液化学性质

C 、增加柱温

D 、增加柱长

E 、增加固定液的量

例1已知某组分峰Y ＝40s ，tR=400s 。计算理论塔板数n 。

例2已知一根1米长的色谱柱，neff ＝1600块，组份A 在柱上的调整保留时间为100s ，试求A 峰的半峰宽和Heff 。 例3在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和100秒，要达到完全分离，即R=1.5。计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1cm ，柱长是多少？

1600)40

400(16)(1622===Y t n R 理'21/25.54() R t L n H Y n ==有效有效有效

解：γ2,1=100/85=1.18

n有效=16R2[γ2,1/(γ2,1-1)]2

=16×1.52×(1.18/0.18)2

=1547（块）

L有效=n有效·H有效=1547×0.1=155cm

即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离。

例2有一根1m长的柱子，分离组分1和2得到如图的色谱图。图中横坐标l 为记录笔走纸距离。若欲得到R=1.2的分离

度，有效塔板数应为多少？色谱柱要加到多长？

解：先求出组分2对组分1的相对保留值r2，1

（1）从图中可以看出，tR2=17min,Y2=1min,

所以；n=16(tR2/Y2)2=4624

（2）t’R1=tR1-tM=14-1=13mint’R2=tR2–tM=17-1=16min

（3）相对保留值α=t’R2/t’R1=16/13

neff=16(t’R2/Y)2=4096

Heff=L/neff=3/4096

根据公式：L=16R2Heff=16(1.5)2[(16/13)/(16/13-1)]2×(3/4096)=0.75m另

一种算法

25、丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据

组分保留时间/min峰宽/min

空气

丙烯(P)丁烯(B)0.5

3.5

4.8

0.2

0.8

1.0

计算：（1）丁烯的分配比是多少？（2）丙烯和丁烯的分离度是多少？

解：（1）kB=t’R(B)/tM=(4.8-0.5)/0.5=8.6

(2)R=[tR(B)-tR(P)]×2/(YB+YP)=(4.8-3.5)×２

／(1.0+0.8)=1.44

例6已知物质A和B在一个30.0cm柱上的保留时间分别为16.40和17.63分钟。不被保留组分通过该柱的时间为1.30分钟，峰宽为1.11和1.21mm，计算：

(1)柱的分辨本领；

(2)柱的平均塔板数；

(3)塔板高度；

(4)达到1.5分离度所需的柱长度。

解:(1)R=2(17.63-16.40)/(1.11+1.21)=1.06

(2)nA=16(16.40/1.11)2=3493

nB=16(17.63/1.21)2=3397

nav=(3493+3397)/2=3445

(3)H=L/n=30.0/3445=8.708×10-3cm

=8.71×10-3cm

(4)n1/n2=（R1/R2)2

n2=3445×2.25/1.124=6.90×103

L=nH=6.90×103×8.71×10-3=60.1cm

7、已知某色谱柱的理论塔板数为3600,组分A和B在该柱上的保留时间为27mm 和30mm，求两峰的峰底宽和分离度。

Y1=27/(3600/16)1/2=1.8mm

Y2=30/(3600/16)1/2=2.0mm

R＝2(30-27)/(1.8+2)＝6/3.8＝1.6

例8已知一色谱柱在某温度下的速率方程的A=0.08cm;B=0.65cm2/s;C=0.003s,求最佳线速度μ和最小塔板高H。

解:欲求u最佳和H最小，要对速率方程微分，即

dH/dμ＝d(A+B/μ+Cμ)/dμ

＝-B/μ2+C＝0

最佳线速:u最佳＝(B/C)1/2

最小板高:H最小＝A+2(BC)1/2

可得μ最佳＝(0.65/0.003)1/2＝14.7cm/s

H最小＝0.08+2(0.65×0.003)1/2＝0.1683cm

例题：60℃时在角鲨烷柱上正己烷，正庚烷和某组分的调整保留时间分别为262.1s、663.1s、359.4s，求该组分的保留指数，并确定该组分是什么物质。解：由于tR’(6)＝262.1，tR’(7)＝663.1，tR’(x）＝359.4，n＝6

Ix＝100[6＋(lgtR’(x)－lgtR’(6))/(lgtR’(7)－lgtR’(6))]

＝100×[6＋（lg359.4－lg262.1）/（lg663.1-lg262.1）