色谱分析法概论习题答案

第十六章 色谱分析法概论

思 考 题 和 习 题

1．在一液液色谱柱上，组分A 和B 的K 分别为10和15，柱的固定相体积为，流动相体积为，流速为min 。求A 、B 的保留时间和保留体积。

ml F t V V V K t t ml F t V V V K t t F V t c RB RB m s B

RB c RA RA m s A RA c 0.95.018 min 18)5.15.0151(3)1(5.65.013 min 13)5

.15.0101(3)1(min

35.0/5.1/0000=⨯=⋅==⨯+⨯=+==⨯=⋅==⨯+⨯=+====

2．在一根3m 长的色谱柱上分离一个试样的结果如下：死时间为1min ，组分1的保留时间为14min ，组分2的保留时间为17min ，峰宽为1min 。(1) 用组分2计算色谱柱的理论塔板数n 及塔板高度H ；(2) 求调整保留时间'R 1t 及'R 2t ；(3) 用组分2 求n ef 及H ef ；(4) 求容量因子k 1及k 2；(5) 求相对保留值1,2r 和分离度R 。

(mm) 0.65 (m) 1065.0104.63n L H 104.6) 1

17(16) t 16(n )1(3322322R 22

=⨯=⨯==⨯=⨯==-W (mm) 0.73 (m) 1073.010

4.13n H 101.4) 1

16(16) 16(n (3)(min) 16117 (min) 13114 (2)33ef(2)ef(2)3

22'ef(2)''22

1=⨯=⨯==⨯=⨯===-==-=-L W t t t R R R 31) 1(3)1 61(2) W () t 2(R 2.1 13

16r )5( 16116k 13113k (4)21''2,10'20'1121221=+-⨯=+-==========W t t t t t t t R R R R R R

3．一根分配色谱柱，校正到柱温、柱压下的载气流速为min ；由固定液的涂量及固定液在柱温下的密度计算得V s =。分离一个含四组分的试样，测得这些组分的保留时间：苯、甲苯、乙苯，异丙苯，死时间为。求：

(1) 死体积；(2) 这些组分的调整保留时间；(3) 它们在此柱温下的分配系数（假定检测器及柱头等体积可以忽略）；(4) 相邻两组分的分配系数比?。

（1） V 0=t 0×u=×min=10.5cm 3

（2） 'R t (苯) =－= , '

R t (甲苯) =－= ,

'R t (乙苯) =－= , '

R t (异丙苯) =－= 3.194.310.5 6.143.294.3 1.217.143.20.161

.145.1025.21K 25.21 24.0 .1050.121

.145.104.16K 4.16 24.0 .9435.71.145.101.10K 1.01 24.0 .4326.31

.145.109.4K 4.9 24.0 17.1/////////0/0/0/0/==========⨯======⨯======⨯======⨯=====乙苯异丙苯乙苯异丙苯甲苯乙苯甲苯乙苯苯甲苯苯

甲苯异丙苯异丙苯异丙苯异丙苯乙苯乙苯乙苯乙苯甲苯甲苯甲苯甲苯

苯苯苯苯R R R R R R s m R s m R s m R s m R t t t t t t V V k t t k V V k t t k V V k t t k V V k t t k ααα

4．在一根甲基硅橡胶 (OV-1) 色谱柱上，柱温120℃。测得一些纯物质的保留时间：甲烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、苯、3-正己酮、正丁酸乙酯、正己醇及某正构饱和烷烃。(1) 求出后5个化合物的保留指数。未知正构饱和烷烃是何物质 (2) 解释上述五个六碳化合物的保留指数为何不同。(3) 说明应如何正确选择正构烷烃物质对，以减小计算误差。

① 根据保留指数的公式和意义，5个化合物的保留指数为：

② 890]9.43.250lg 9.49.436lg 9.43.250lg 9.42.431lg 18[100997]9.40.145lg 9.43.502lg 9.40.145lg 9.49.248lg 17[100857]9.40.145lg 9.43.502lg 9.40.145lg 9.45.230lg 17[100676]9.49.84lg 9.4145.0lg 9.49.84lg 9.48.128lg 16[100]

lg lg lg lg [100)(')(')(')

('=------⨯+•==------⨯+•==------⨯+•==------⨯

+•=--+•=+）（）（）（）（）

（）（）（）（）

（）（）（）（）（）（）（）（正己醇正丁酸乙酯正己酮苯I I I I t t t t n z I Z R n Z R Z r x R x 设某正构烷烃的碳数为x ，则

]9.46.50lg 9.4145.0lg 9.46.50lg 9.49.84lg )7([100600）

（）（）（）（正己烷------⨯-+•==x x I 解此方程得x=5, 所以该正构烷烃为正戊烷。

（2）上述五个化合物极性由大到小分别为：正己醇＞正丁酸乙酯＞3-正己酮＞苯＞正戊烷，根据气液色谱固定液的作用原理，在弱极性的OV-1柱上保留能力由强到弱，即保留指数由大至小。

（3）选择正构饱和烷烃物质对的t R 值最好与被测物质的t R 值相近，以减小测定误差。

5．某色谱柱长100cm ，流动相流速为0.1cm/s ，已知组分A 的洗脱时间为40 min ，求组分A 在流动相中的时间和保留比R ?=t 0/t R 为多少。 ，

流动相流过色谱柱所需的时间即死时间t 0，即为组分A 在流动相中的停留时间：

t 0=L/u=100/×60)=

组分A 的洗脱时间即其保留时间t R

保留比R ?=t 0/t R =40=

6．某YWG-C 18H 37 4.6mm×25cm柱，以甲醇－水（80:20）为流动相，测得苯和萘的t R 和W 1/2分别为和 min, 和 min 。求柱效和分离度。

36.8)158.0228.0(699.1)65.439.7(2)(699.1)(2)

(2m 1033.225.0/5820 5820)5

/14.139.7(54.5)(54.5:m 101.9225.0/4798 4798)5

/79.065.4(54.5)(54.5:1,2/12,2/1121

4222/11

4222/11212=+⨯-⨯=+⨯-=--=⨯==⨯=⨯=⨯==⨯=⨯=--W W t t W W t t R m W t n m W t n R R R R R R 每米理论数为对萘每米理论数为苯

7．在某一液相色谱柱上组分A 流出需，组分B 流出需，而不溶于固定相的物质C 流出需。问：（1）B