色谱分析法导论思考题与习题答案
14-6、答:根据速率理论,影响n的因素有:
1)固定相,包括固定相的粒径、填充均匀程度、固定液种类、液膜厚度等。 2)流动相,包括流动相的种类、组成、流速 3)柱温。
提高柱效的方法有:
1)优化流动相组成、流速及柱温来优化柱效。
2)增大柱长可以增加理论塔板数,但会使分析时间增长。 3)降低塔板高度H。
14-9、答:K值表示组分与固定相作用力的差异,K值大,说明组分与固定相的亲和力越大,其在柱中滞留的时间长。由于A组分的分配系数大于B组分,因此B组分先流出色谱柱。
?t??400s?14-11、答:(1) 此色谱柱的理论塔板数为:n?16?R??16???1600
W40s???b?(2) 此柱的理论塔板高度为:H?
14-12、 答:
'(tR)1?tR?tm?5.00?2.00?3.00cm22L1.00m??0.625mm n16002.00?1?20mL?min?20mL?13.00cm2cm?min??1.5min?1'2cm?min(VR')1?(tR)1?Fc?1.5?20mL?min?1?30mL '(tR)2?tR?tm?7.00?2.00?5.00cm'(VR')2?(tR)2?Fc?2.5?20mL?min?1?50mLVm?tm?Fc??'15.00cm?2.5min2cm?min?1'(tR)13k???1.5tm2'(tR)25k???2.5tm2'2'(tR)5??'2??1.667
(tR)13A1?1.065?h1?(w1/2)1?1.065?15?0.5?7.988A2?1.065?h2?(w1/2)2?1.065?12?0.8?10.224n1?5.54?[(tR)125]?5.54?[]2?5540.5(w1/2)1(tR)227]?5.54?[]2?424.160.8(w1/2)2H1?L2??3.61mmn1554L2??4.72mmn2424.16U?2?2cm?min?12.002cm?min?1L2???10.03mmn1199.44L2??9.24mmn2216.41
n2?5.54?[R?H2?2[(tR)2?(tR)1]2(7?5)??1.811.699[(w1/2)1?(w1/2)2]1.699?(0.5?0.8)(t‘R)123?5.54?[]?5.54?[]2?199.440.5(w1/2)1(t’R)225?5.54?[]?5.54?[]2?216.410.8(w1/2)2L?tmn有效1n有效2H有效1H有效2?'tRt?t5.0?1.0?RM??4.0 14-14、答:(1)容量因子k?tMtM1.0'(2)死体积:VM?Fc?tM?50mL?min?1.0min?50mL (3) 保留体积:VR?Fc?tR?50mL?min?5.0min?250mL (4) 分配系数:K?k?'?1?1VM50mL?4.0??100 Vs2mL'(tR)110?1010??'b??(tR)a100?109'(tR)b100k???10tm10'b14-15、答:
n??1kb'360010/9?11060R?()(')?()()??1.364?kb?1410/91144或 R?tR(B)?tR(A)tR(B)?n110-1003600???1.36 41104'b'tR(b)14-16、答:(1) 组分b的容量因子k?tM?tR(b)?tMtM?21?1?20 1(2) 由于R?tR(B)?tR(A)tR(B)?n,则: 42?tR(B)??21?2欲达到R=2的所需理论塔板数为:n?16R??16?22?????28224 ?t??t21?20???R(B)R(A)?
14-20、答:(1) 由于L?n?H,增加柱长时H不变,则
L2n2? L1n1n2?k'?nR2(??1)??根据R? ,增加柱长时α和k’不变,则 '?R14n1?1?k??R??1.5?∴柱长为:L2??2??L1????1.0m?2.25m
R1.0???1?(2) α是量度两组分在色谱体系中平衡分配差异的热力学参数,它是柱温、组分性质、固定相和流动相的性
质函数,与其他实验条件如柱径、柱长、流动相流速等无关。因此,α无变化。
14-23、答:根据fi?'22mi?As可得:
ms?Aifa'?ma?As0.864?4.0??1.045
ms?Aa0.435?7.6mb?As0.864?4.0??0.981
ms?Ab0.435?8.1mc?As1.760?4.0??1.079
ms?Ac0.435?15.0fb'?fc'?
14-25、答:根据wi?fi'Ai?f1n?100%
'iAi二氯乙烷的质量分数为:
f1'A11.00?1.50w1?'?100%??100%?18.5% ''f1A1?f2A2?f3A31.00?1.50?1.65?1.01?1.75?2.82二溴乙烷的质量分数为:
f2'A21.65?1.01w2?'?100%??100%?20.6%
f1A1?f2'A2?f3'A31.00?1.50?1.65?1.01?1.75?2.82四乙基铅的质量分数为:
f3'A31.75?2.82w1?'?100%??100%?60.9%
f1A1?f2'A2?f3'A31.00?1.50?1.65?1.01?1.75?2.82
14-26、答:(1) 不能,因为归一化法要求所有组分均流出色谱柱且产生信号。
msfi'Ai?100% (2) 已知ms/m=1:10,根据wi?'mfsAsmsf1'A111.00?1.50?100%???100%?18.1% 二氯乙烷的质量分数为:w1?mfs'As100.87?0.95msf2'A211.65?1.01?100%???100%?20.2% 二溴乙烷的质量分数为:w2?'mfsAs100.87?0.95msf3'A311.75?2.82?100%???100%?59.7% 四乙基铅的质量分数为:w3?mfs'As100.87?0.95