现代色谱分析试题

气相色谱实验技术1．钢瓶使用时应注意哪些问题?2．减压阀使用时应注意什么?3．微量注射器应如何清洗及保存?4．注射器取气体、液体进样时应注意什么?5．气相色谱分析中为什么要用化学预处理方法?衍生物制备常用方法有哪些?6．比较毛细管色谱中常用的三种进样方式的优缺点。

7．进样量过大可能发生何故障,为什么?s．进样后不出峰有哪些原因?9．巳知某气相色谱柱的载气的柱前压为202．650kPa，出口压力为101．325kPa，求压力校正系数和平均压力。

10．用皂膜流量计测得柱出口栽气流速为30m1／min，柱前压为202．650kPa，拄温为127℃，室温为27℃(在此温度下水的饱和蒸气压为356．5Pa)，求压力校正系数和柱温下载气在柱中的平均流速。

(j=0.6429;F=25.7ml/min)第一章色谱法概论1．试述色谱分析法的产生及历史：你认为应分为几个阶段说明更确切地。

2．从色谱法发展历史看，你对科学的发展有何体会?3．中国色谱法研究开创于什么时间？中国色谱学科的发展可分为几个阶段？每个阶段主要发展内容是什么？4．现代色谱法发展水平主要标志是什么?中国当代色谱法科学水平包括哪些方面？又有哪些色谱成就在世界处于领先地位或先进水平？5．色谱分析法在国民经济建设中和科学研究中的作用及地位如何？6．试述色谱法分类的依据及其分类方法。

7．简述色谱注的种类及其特点。

8．简要叙述色谱法的分离原理及其特点。

9．简述色谱法的主要流程及其各组成部分的作用？10．综述各种色谱法的特点及其应用。

11．简要说明气相色谱法(GLC、GSC)．高效液相色谱法(HPLC的各类方法)和超临界流体色谱法的特点，毛细管电泳色谱法的特点及其应用。

l 2．试比较色谱法(GC、HFLC)与化学分析法、质谱分析法、红外光谱法、荧光光谱法、核磁共振波谱法、原子光谱法、电分析化学方法等之间的异同；怎样更加完善和发展色谱分析法?13．试列举5例说明色谱分析法的应用范围。

第二章色谱基本理论例题例1 X、Y、Z三组分混合物,经色谱柱分离后，其保留时间分别为：5min；7min；12min，不滞留组分的洗脱时间为1．5min ，试求：(1) X对Y的相对保留值是多少？(2) Z对y的相对保留值是多少?(3) Y 组分在色谱柱中的容量因子是多少?(4) X 对Z 的容量因子之比是多少? 解 (1) 1.57 (2) 1.90 (3) 3.67(4) 0.63例2 采用3m 色谱柱对A 、B 二组分进行分离，此时测得非滞留组分的t M 值为0.9min ，A 组分的保留时间为15.1 min ，B 组分的保留时间为18.0 min,要使二组分达到基线分离(R ＝1.5)，问最短柱长应选择多少米(设B 组分的峰宽为1.1 min)? 解 方法(1)：由巳知条件，得因为故L ＝0.99 即1M 方法(2)： n B ＝4284 r is ＝1.20 K ’=19所以 H B ＝300/4284＝0.07cmL ＝n (R=1.5) H ＝1245*0.07＝99.8 cm 即1M例3 A,B 二组分的分配系数之比为0.912，要保证二者的分离度达到1.20，柱长应选择多少米?设有效塔板高度为0.95mm 。

解 因为K A / K B ＝0.912 说明B 组分后出峰 故 r is ＝1/0.912＝1.096 又218.016()42841.1B n ==,18.00.91.2015.10.9i s γ-==-,18.00.9190.9B K -==4284 1.201192.644 1.20119B R -=⨯⨯=+31.50.982.64L =⨯=222( 1.5) 1.2011916(1.5)()()14250.219B R n =+=⨯⨯⨯=H eff ＝0.95mm所以 L ＝n eff H eff ＝3002*0.95＝2851.9mm ＝2.85m例4 以戊烷作测试组分，测得t R 值为5.0 min ；死时间为35 S ；用皂沫流量计测得柱后载气流量为56m1／min ；柱温105℃ 室温24℃，柱前压力表指示读数为1.0 kg./cm 2，即101．325 kPa ，大气压为101．325kPa ；柱内固定液总量为4.5g ，固定液密度为0.92g ／ml ；饱和水蒸气压力为2.93kPa(24℃)，求戊烷的分配系数及它的比保留体积。

解 因柱前压力表指示值是柱入口压力与大气压之差，故柱前压力应为101.325×2kPa 。

根据公式1)/(21)/(33020--=P P P P j i i j ＝0.643又因V N ＝j V ’R ＝0.643×188.76＝121.4 ml K ’＝V ’R /V M ＝KV L /V M所以 K ＝V ’R /V L ＝188.6/(4.5/0.92)＝38.61V g ＝T/T C ×V N /W S ＝273/378×121.4/4.5 ＝19.48 ml/g例5 在15％ OV —17柱上(柱温105℃)测得甲烷t M 值为3.0mm ，正壬烷t R 值为30mm 正癸烷t R 值为58mm ；正壬烷与正癸烷的峰宽相同，均等于4.8mm 。

求能与正壬烷达到基线分离的组分之保留指数应为多少?解 未知组分定位于正壬烷与正癸烷之间，由 R ＝(t ’R(i) -t ’R(正壬烷) )/W先求出I 组分调整保留时间t ’R(i)值t ’R(i) ＝1.5×4.8+（30-3）＝34.2mm221.09616(1.2)()30020.096eff n =⨯⨯=,,00297101.325 2.9356(5.00.58)278101.325188.76W r RRc P P T V F t T P ml-=⨯-=⨯⨯⨯-≈皂故可得: I (i) ＝100[9+(log34.2- log27)/( log55- log27) ＝932例6 巳知在OV —1毛细管柱(25m ×0.31mm ，交联石英柱)上,液膜厚度0.52µm ，β=150，柱温140℃，进样温度220-280℃，检测温度220-300℃，H 2作载气，分流比1：100，HP-5880A 系统测得对二氯苯的保留指数I 对＝1017.14，邻二氮苯的保留指数I 邻＝1041.49 ，间二氯苯的保留指数I 间＝985.14。

试问对二氯苯及邻二氯苯能否与间二氯苯完全分离?解OV —1柱上存在着以下关系:I 2(min) ＝a I 1+b其中, a=0.94, b =91.1, I 1=985.14所以 I 2(min)=0.94×985.14+91.1) =1017.13 I 邻-I 2(min) ＝1041.49-1017.13=24.36>0 I 对-I 2(min) ＝1017.14-1017.13=0.01>0由以上结果分析,可预测邻二氯苯与间二氯苯能完全分离,而对二氯苯与间二氯苯可有所分离,但分离度极小。

思考题与习题1．简述色谱流出曲线及其重要意义。

2．按主教材图2—1画出色谱流出曲线，按色谱术语规定标准标出色谱基本参数的名词、定义及其代表符号。

3．试述组分在柱中的移动速率、流动相线速度及阻滞因数的意义，并写出它们之间的关系。

4．指出下列哪些参数改变会引起相对保留值的增加？(1) 柱长增加； (2) 相比率增加； (3) 降低柱温；(4) 流动相速度降低。

5．试写出t ’R 、K ’、r is 、V ’R 、R 、t R 、W 、W h/2、t M 、H 、n 、R 的定义及相互之间的关系式。

6．何谓色谱分配平衡？分配系数、容量因子、相比率及分配等温线怎样量度组分在两相中的分配平衡？7．塔板理论方程式根据哪些因素导出的？其意义是什么？8．试述塔板理论在解释色谱分离过程中的作用及其存在的不足。

9．试述由随机行走模型起立起来的速率理论对组分在柱中动力学过程行为的意义。

10．试述Van Deemter 方程的理论根据及其各项式的含意。

11：Van Deemter 方程及其偶合式对指导实际色谱分析工作有何作用?12 V an Deemter 方程图解曲线有何实际意义？它的偶合式曲线变形是何原因？ ． 13．试定量说明u ；D g 、D L 、K ’；T C ；d p 、d f 对H 值的贡献。

14．除Van Deemter 方程中讨论的诸因素外，影响色谱峰展宽还有哪些因素？怎样在实际工)]lg lg lg lg ([100,)(,)(,)(,)(Z R n Z R z R X R ttt t n Z +X -+=I作中加以克服？15．何谓柱外效应？阅读有关参考文献说明柱外效应对谱带展出宽的影响及其理论分析。

16．假如在色谱实际操作中，测得了气相色谱柱出口的线速为U，柱长已知，又测得选定组分的t R值，可用K’＝t’R/ t M 式求出K’值，试问此K’值正确吗?为什么？17．有人用0.1％异三十烷涂渍Al 2O3固定相来分离C1一C4的烃类。

试问涂渍异三十烷的作用是什么?如不涂渍，只用Al 2O3固定相，可否分离?18．选择塔板高度(H)作色谱分离操作条件指标的根据是什么?19．试述Van Deemter方程中A、B、C常数的含意、单位及其计算方法。

20．某一气相色谱柱上标有：“OV—101柱,柱效n≥1200”这种标示方法正确吗?为什么? 21．A柱的固定液膜厚度高于B柱，其他条件完全相同，试问二柱的最佳线速度值相同吗?为什么?22．指出下列哪些条件变化可以使理论塔板高度减小，解释其原因。

(1)增加柱长。

(2)减少D L值。

(3)降低流动相线速度。

(4))缩小固定相颗粒直径。

(5)提高柱温。

23．分离度意义是什么？R、R1/2、R h的意义和表示形式有何区别?它们之间的关系怎样？为什么用R1/2值表示柱子总的分离效能指标(K1)？24．对某一具体分析样品确定后，增加或降低柱温根据什么原则？选择最佳柱温的程序是什么？25．有一较低沸程烷烃同系物样品，选用非极性固定液色谱柱．低柱温低液载比好，还是选择较高柱温、高液载比好(相同分析时间内完成)？为什么?26．试预测在下列诸实验条件中，改变其中一个条件，色谱峰形将要发生怎样的变化？为什么？(1)柱长增加一倍；(2)固定相颗粒变粗；(3)载气流速增加；(4)柱温降低；(5)相比率减少；(6)分子量较小的载气在低流速区工作(7)采用粘度较小的固定液。

27．按制作H-U曲线的方法，分别以N2和H2作载气绘出两条Van Deemter方程曲线：AB 线为I线（N2）；A’B’线为Ⅱ线（H2）。