江苏大学-色谱分析法

色谱习题解答

P362-363

3.在某气相色谱柱上组分A 流出需15.0 min ，组分B 流出需25.0 min ，而不溶于固定相的物质C 流出需2.0 min ，问：

（1）B 组分相对于A 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B 流出柱子需25.0 min ，那么，B 分子通过固定相的平均时间是多少？

解：由题可知

t A = 15.0 min, t B = 25.0 min, t 0 = t C = 2.0 min t A ΄= t A - t 0 = 13.0 min, t B ΄ = t B - t 0 =23.0 min

1) B 组分相对于A 的相对保留时间为γB, A = t B ΄/ t A ΄ = 23.0/13.0 = 1.77 2) A 组分相对于B 的相对保留时间为γA, B = t A ΄/ t B ΄ = 13.0/23.0 = 0.57 3) 组分A 在柱中的容量因子 k = t A ΄/ t 0 = 13.0/2.0 = 6.5

4) 组分B 流出柱子需25.0min ，那么，B 分子通过固定相的平均时间为

25.0-2.0=23.0 min.

6.在某色谱分析中得到下列数据：保留时间（t R ）为5.0 min 。死时间（t M ）为1.0 min ，液相体积（V s ）为2.0 mL ，柱出口载气体积流量（F 0）为50 mL •min -1 ，试计算： （1）分配比k ； （2）死体积Vm ； （3）分配系数 K ； （4）保留时间V R

解： 由题知 t R = 5.0 min, t M = 1.0 min, V s =2.0 mL, F 0=50 mL ·min -1

(1) 分配比k= t R '/ t M = (t R - t M )/ t M = (5.0-1.0)/1.0 = 4 (2) 死体积Vm= F 0• t M = 50 mL

(3) 分配系数 K ＝k •(V m /V s ) = 4×(50/2)=100 (4) 保留体积 V R = F 0• t R = 250 mL

7.某色谱峰峰底宽为50 s ，它的保留时间为50 min ，在此情况下，该柱子有多少块理论塔板？

解：由题知 Y t = 50s, t R =50 min=3000s, 则

该柱子的理论塔板数为 n=16×(t R / Y t )2=16×(3000/50)2

=57600块

12.已知

2

112)(2Y Y t t Rs R R +-=

，设相邻两峰的峰底宽度相等，证明

22

114k k n Rs +∙-∙=

αα

证明：

如Y1=Y2

即得证。

P383

6.已知含n－C10，n－C11和n－C12烷烃的混合物，在某色谱分析条件下流出时，n－C10和n－C12调整保留时间分别为10和14 min，求n－C11的调整保留时间。

解：∵碳数规律：lg t'R = A1n + C1

n-C10烷烃 n=10，lgt'R（n-C10）= lg10 = 1.000

n-C12烷烃 n=12，lgt'R（n-C12）= lg14 = 1.146

根据n-C10烷烃、n-C12烷烃的数据

1.000 = 10A1 + C1

1.146= 12A1 + C1

解方程得A1 = 0.073

C1=0.27

∵ n-C11烷烃有11个碳∴ n = 11

∴ lgt'R（n-C11） = 11×0.073+0.27 = 1.073

t'R（n-C11）=11.8 (min) 即n-C11烷烃的调整保留时间为11.8 min。

7.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烃的混合物注入色谱柱分析。A在相邻的两种正构烷烃之间流出，它们的调整保留时间分别为10 min，11 min 和12 min，最先流出的正构烷烃的保留指数为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？

解：

n=800/100=8

I A =852.3

∵I B - I A =30，不是100的整数倍

∴ A 和B 不是同系物

11．根据碳数规律，推导下式

]

'lg 'lg 'lg 'lg [100)

()1()()(n R n R n R x R t t t t n Ix --+

⨯=+

证明： 根据碳数规律：

lg t 'R(x) = Ax + C (1) lg t 'R(n) = An + C (2) lg t 'R(n+1) = A(n+1) + C (3) 则(1)-(2)得 lg t 'R(x)-lg t 'R(n)=A(x-n) (3)-(2)得lg t 'R(n+1)- lg t 'R(n)=A

即得证

P406

7.在硅胶柱上，用甲苯为流动相时，某溶质的保留时间为28 min 。若改用四氯甲烷或三氯甲烷为流动相，试指出哪一种溶剂能减小溶质的保留时间？

答：该体系为正相色谱体系。在该体系中流动相的极性增大保留值减少。流动相甲苯、四氯化碳及三氯甲烷的溶剂强度参数分别是0.29、0.18、0.40，因此选用溶剂强度参数大于甲苯的三氯甲烷，可缩短该溶质的保留时间。

15.在一根正相分配柱上，当用体积比为1：1的氯仿和正己烷为流动相时，某试样的保留时间达29.1 min ，不被保留组分的保留时间为1.05 min 。试计算： （a ）试样物质的容量因子k ；

（b ）当容量因子k 降到10时，流动相的组成。