最新色谱分析法练习题
买了没色谱分析法练习题
班级姓名学号
一、选择题
1. 在气相色谱中，调整保留值实际上反映了哪些部分分子间的相互作用( )。
A.组分与固定相；
B.组分与载气；
C.组分与组分；
D.载气与固定相。
2. 在气-固色谱分析中, 色谱柱内装入的固定相为（）。
A.一般固体物质
B.载体
C.载体+固定液
D.固体吸附剂
3. 塔板理论不能用于（）。
A.塔板数计算；
B.塔板高度计算；
C.解释同一色柱在不同的载气流速下柱效不同的原因；
D.解释色谱流出曲线的形状。
4. 当载气线速越小，范氏方程中，分子扩散项起控制作用时，采用下列哪种气
体作载气对提高柱效最有利（）。
A.H
2 B.He C.N
2
D.CO
2
5. 根据范第姆特方程式，指出下面哪种说法是正确的（）。
A.最佳流速时理论塔板高度最大；
B.最佳流速时理论塔板数最大；
C.最佳理论塔板高度时流速最大；
D.最大理论塔板数时理论塔板高度最大。
6. 若在一根2m长的色谱柱上测得两组分的分离度为0.87，要使它们完全分离，则柱长至少应为（以m为单位）（）。
A.0.6
B.0.3
C.3
D.6
7. 常用于评价色谱分离条件是否适宜的参数是（）。
A.理论塔板数
B.塔板高度
C.分离度
D.死时间
8. 色谱分析中，可以用来进行定性的色谱参数是（）。
A.峰面积
B.峰高
C.半峰宽
D.保留值
9. 用气液色谱法分离A.B和C三组分的混合样品，已知它们的分配系数K
A ＞K
B
＞K
C
，则其保留时间的大小顺序为（）。
A. A ＞ B ＞ C
B. B ＞ A ＞ C
C. C ＞ B ＞ A
D. B ＞ C ＞ A
10. 试指出下述说法中, 哪一种是错误的（）。
A.根据色谱峰的保留时间可以进行定性分析；
B.根据色谱峰的面积可以进行定量分析；
C.色谱图上峰的个数一定等于试样中的组分数；
D.色谱峰的区域宽度体现了组分在柱中的运动情况。
11.色谱定量分析中适用归一化法的情况是：（）
A.大批量试样的快速分析；
B.试样各组分只有少数出峰；
C.对进样要求不严；
D.试样中所有组分都出峰。
12.若在一根1m长的色谱柱上测得两组分的分离度为0.67，要使它们完全分离，
则柱长至少应为（以m为单位）（）。
A.5
B.1
C.9
D.0.5
13.反映色谱柱分离特性的参数为：（）
A．分离度 B．保留时间 C. 色谱峰宽度 D．分配系数
14.反映色谱柱柱型特性的参数为：（）
A．保留值B．相比 C．分配系数 D．色谱峰宽度
15.反映色谱分离过程热力学因素的参数是：（）
A．色谱峰的半宽度 B．色谱峰的保留值
C．难分离物质对的分离度 D．色谱峰的峰面积
16.反映色谱分离过程动力学因素的参数是：( )
A．色谱峰的峰高 B．色谱峰的峰面积
C. 色谱柱的塔板数 D．色谱峰的半宽度
17.既反映色谱分离过程动力学因素，又反映色谱分离过程热力学因素的参数是：( )
A．色谱柱的塔板高度 B．色谱峰的峰面积
C．难分离物质对的分离度 D．色谱峰的保留值
18.当色谱柱一定，组分一定，色谱峰的半宽度主要取决于组分在色谱柱中的：( )
A. 分配系数
B. 保留值
C. 扩散速度
D. 与流动相的相互作用
19.某物质对在1 m长的色谱柱上的分离度为1，若要达到定量分离，柱长不应小于： ( )
A. 2 m
B. 1.5 m
C.1.2 m
D. 0.8 m
20.根据范第姆特方程，在填充柱色谱法中，固定相的填充均匀程度主要影响：( )
A. 气相传质阻力
B. 液相传质阻力
C. 涡流扩散
D. 分子扩散
21.根据范第姆特方程，在气相色谱高速分析中，当固定液的用量较大时，其色谱柱的塔板高度主要取决于： ( )
A. 载气线速度
B. 涡流扩散
C. 气相传质阻力
D. 液相传质阻力
22.在高载气线速条件下，色谱柱相同，载气线速相同，板高大的是： ( )
A. 因使用相对分子质量大的载气
B. 因使用相对分子质量小的载气
C. 因柱温升高
D. 因柱温降低
23.两组分A、B的保留时间分别为14.6min、14.8min，色谱柱对它们的理论塔板数均为4200，若要求两组分的保留时间不变，使分离达到定量要求则色谱柱
的塔板数应为： ( )
A. 8.4×103
B.4.2×104
C. 8.4×104
D. 2.7×105
(提示：先用塔板公式求出半宽度，再求分离度；而后根据分离度与塔板数的平方根成正比求解。)
24.理论塔板数增加一倍，分离度增加到原来的倍数是： ( )
A. 1
B. 1.4
C. 2
D. 4
(提示：根据分离度与塔板数的平方根成正比求。)
25.难分离物质对的分离度增加一倍，组分在柱内的滞留时间增加到： ( )
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
(提示；根据分离度与保留时间的平方根成正比求。)
26.液相色谱法中通用型检测器： ( )
A. 示差折光检测器
B. 紫外检测器
C. 荧光检测器
D. 热导池检测器
27.在液相色谱法中引起色谱峰扩张的主要因素是： ( )
A. 涡流扩散
B. 纵向扩散
C. 传质阻力
D. 多路径
28.为了用气相色谱法测定样品中的微量水分，宜选用的检测器是： ( )
A. 氢火焰离子化检测器
B. 火焰光度检测器
C. 热导池检测器
D. 电子捕获检测器
29.下面可以改变液相色谱法柱子选择性的操作是： ( )
A. 更换固定相及柱长
B. 更换流动相及柱长
C. 更换流动相或固定相
D. 更换固定相的粒度
二、填空题
1.在气液色谱中，固定液的选择一般根据相似相容原则。被分离组分分子与固定液分子的性质越相近，则它们之间的作用力越大，该组分在柱中停留的时间越长，流出的越晚。
2.相对保留值的特点，只与固定相及操作温度有关，它与其它色谱操作
条件无关。
3.色谱峰越窄，理论塔板数就越 越大 ，理论塔板高越 越小 ，柱效能越 高 。
4.范弟姆特方程式说明了 理论塔般高度 和 载气线速度 的关系，其方程中的涡流扩散与 填充不规则因子 及 固定相颗粒直径 有关。
5.气相色谱仪由气路系统；进样系统；分离系统和 温控系统； 检测系统等 五个系统构成。
6.气相色谱常用的检测器有 热导池检测器TCD ， 氢火焰离子化检测器FID ，和 电子捕获检测器ECD ， 火焰光度检测器FPD 。
7. 色谱柱是色谱仪的心脏，根据色谱柱内固定相的性质不同，气相色谱法可分为
气相色谱法和 固相 色谱法；液相色谱法可分为 液-固 色谱法和 液-液 色谱法。
8. 在色谱法中，不与固定相相作用的组分流过色谱柱所需的载气体积，反映了 死 体积，反映组分与固定相相互作用的参数是 调整保留体积 。 9. 若色谱柱的柱长增加一倍，两相邻色谱峰的分离度将增加到 1.4 倍。 10. 色谱法中，最佳流动相线速条件下的板高为 最小板高 ，它等
于 。
三、问答题
1. 色谱峰的区域宽度可用哪些方法表示？它们之间有何关系？ 答：三种表示方法： 1）标准偏差σ：0.607h 处色谱峰宽度的一半。
2）半峰宽W 1/2：1/2h 处对应的峰宽，它与标准偏差的关系为 W 1/2＝2.354σ
3）峰底宽度W b ：色谱峰两侧拐点上的切线与基线交点间的距离。它与标准
BC
A H 2min +=
偏差的关系
W b ＝4σ 2. 气相色谱定量的依据是什么？为么要引入定量校正因子？
答：色谱定量的依据是： 在一定的色谱条件下，进入检测器的被测组分的质量m i 与检测器产生的响应信号（峰面积A i 或峰高h i ）成正比，即：
i i i A f m ?=
引入定量校正因子的原因：因为A i 的大小和组分的性质有关，因此，同一检测器对不同组分具有不同的响应值，故相同质量的不同物质通过检测器时，产生的峰面积不等，因而不能直接应用峰面积计算组分的含量。为此，引入“定量校正因子”以校正峰面积，使之能真实反映组分含量。
3. 今有五个组分a ，b ，c ，d 和e ，在气相色谱上分配系数分别为480，360，490，496和473。试指出它们在色谱柱上的流出顺序，并解释原因。
答：分配系数越大的，与固定相的相互作用越大，在柱内滞留时间越长。 所以流出色谱柱的先后顺序为b ，e ，a ，c 和d 。
4. 分析某试样时，两个组分的相对保留值r 2，1＝1.11，柱的有效塔板高度H ＝1mm ，需要多长的色谱柱才能分离完全（R ＝1.5）？ 解：由1
,21,2)
2('
)
1(')2(14
4
r r n t t t n R eff R R R eff -?
=
-?
=
得 21,21
,22
)1
(
16-=r r R n eff
∵eff eff H n L ?= （2分）
)mm (3666mm 1)1
11.111.1(5.116H )1r r (
R 162
2eff 21,21
,22=?-?=?-= 5. 气相色谱仪有哪些主要部件，各有什么作用？
气路系统：是一个载气连续运行的密闭管路系统，通过该系统，可获得纯净.流速稳定的载气。
进样系统：包括进样器和气化室。其作用是让液体试样在进入色谱柱前瞬间气化，快速而定量地加到色谱柱上端。
分离系统：色谱柱是色谱仪的分离系统，试样各组分的分离在色谱柱中进行。
温控系统：主要指对色谱柱炉，气化室，检测器三处的温度控制。
检测系统：是把载气里被分离的各组分的浓度或质量转换成电信号的装置。
6. 试指出用邻苯二甲酸二壬酯（P＝25）为固定液分离苯、甲苯、环己烷和正己烷的混合物时，它们的流出顺序。简述理由。
答：邻苯二甲酸二壬酯（P＝25）为弱极性固定液，极性小的先流出色谱柱。
故它们的流出顺序为正己烷，环己烷，苯，甲苯。环己烷的沸点虽与苯相近，但极性小于苯，故在苯先流出。
7. 色谱定性和定量的依据是什么？各有哪些主要定性和定量方法？
答：定性分析依据保留值，主要有利用保留值与已知物对照定性（单柱法、双柱法、逢高增量定性）、利用保留值经验规律定性（碳数规律、沸点规律）、根据文献保留数据定性（相对保留值定性法、保留指数定性法）(常用的定性分析方法：绝对保留值法，相对保留值法，加入已知物峰高增加法，保留指数定性．)
常用的定量分析方法：归一化法，内标法，外标法．
四、计算题
1.对只含有乙醇.正庚烷.苯和乙酸乙酯的某化合物进行色谱分析，其测定数据如下：
计算各组分的质量分数。
2.在一根
3.0m 长的色谱柱上分析石油苯类低沸点产品,得到苯和甲苯的保留时间及色谱峰宽度等数据如下表，计算：
（1) 苯和甲苯的调整保留时间及甲苯对苯的相对保留值； （2）以甲苯为对象计算色谱柱的有效塔板数和有效塔板高度； （3）苯和甲苯的分离度；
（4）若要求分离度为R ＝1.5,色谱柱柱长为多少? ）（＝（苯）min 13114t t t 0R R =-=-' ）
（＝（甲苯）min 16117t t t 0R R =-=-' 23.113
16
t t r 1R 2R 1
2==''=， 2）)(4096)0
.116
(16)w t (
16n
222b 2R eff
块=?='?= )
mm (73.04096
103n L H 3eff eff =?==
3）0.30
.10.114172w w )t t (2R 1
b b21R 2R =+-?=+-=）（
4）22
21
21R R L L =
)m (75.0)0
.35.1(3)R R (L L 2
21212
=?=?=
3. 某工厂采用GC 法测定废水样品中二甲苯的含量。
首先以苯作标准物配制纯样品溶液，进样后测定结果为：
组 分 质量分数/% 峰面积/cm 2
间二甲苯
2.4 16.8 对二甲苯
2.0
15.0
邻二甲苯 2.2
18.2 苯
1.0
10.5 （2）在质量为10.0g 的待测样品中加入9.55×10?2g 的苯，混合均匀后进样，测得间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、苯的峰面积分别为11.2、14.7、8.80、10.0 cm 2。 计算样品中各组分的质量分数。
解：由于全部组分都出峰，用归一化法
%
100%10021?+++++=?=
n
i i
i i m m m m m m m w
%
100%1001'
'
'
''22'11'
???=??+?++?+??=∑=n
i i i i i n
n i i i i f A f A f A f A f A f A f A
15
.1879.00.778.00.47.00.964.00.51
'=?+?+?+?=?∑n
i
i f
A
%6.17%10015
.1864
.00.5%1001
''
=?????=
∑=＝
乙醇n
i i
i i i f
A f A w
同理正庚烷、苯和乙酸乙酯的质量分数分别为34.7%（2分） 、 17.2% （2
分）、30.5%。
4. 分析某种试样时，两个组分的相对保留值r 21=1.11, 柱的有效塔板高度H=1mm ，需要多长的色谱柱才能完全分离？ 由1
,21,2)
2('
)
1(')2(14
4
r r n t t t n R eff R R R eff -?
=
-?
=
得 21,21
,22
)1
(16-=r r R n eff
∵eff eff H n L ?=
)mm (3666mm 1)1
11.111.1(5.116H )1r r (
R 162
2eff 21,21
,22
=?-?=?-=
5.
在一根3.0m 长的色谱柱上分析某试样时，得到两个组分的调整保留时间分别为13min 和16min ，后者的封地宽度为1min ，计算：
（1) 该色谱柱的有效塔板数； （2）两个组分的相对保留值；
（3）若要求两个组分的分离度为R ＝1.5, 有效理论塔板数为多少？此时应适用多长的色谱柱?
）（＝（苯）min 13114t t t 0R R =-=-' ）
（＝（甲苯）min 16117t t t 0R R =-=-' 23.113
16
t t r 1R 2R 1
2==''=， 2）)(4096)0
.116
(16)w t (
16n
222b 2R eff
块=?='?=
)
mm (73.04096
103n L H 3eff eff =?== 3）0.30
.10.114172w w )t t (2R 1
b b21R 2R =+-?=+-=）（
4）2
2
2121R R L L = )m (75.0)0
.35.1(3)R R (L L 2
21212
=?=?=
3．在25℃时把一指示剂加到HCl 溶液中，指示剂变为黄色，在此溶液中插入玻璃电极和饱和甘汞电极组成以下电池： SCE ║待测溶液│玻璃电极
逐渐滴加稀NaOH 溶液至指示剂刚好出现颜色变化，测得电池的电动势为0.201V 。加入更多的NaOH 溶液，出现纯蓝色，在这点的电池电动势为0.090V 。已知玻璃电极的常数项K ＝0.698V ，试计算该指示剂的变色范围。 解：3.解：思路：该题的核心问题是溶液pH 的测定 电池电动势 -+-=E E E Cell
依题意玻璃电极为正极，其电极电位为
pH 059.0K a lg 059.0K E H M -=+=+
（1分）
SCE SCE M Cell E pH 059.0K E E E E E --=-=-=-+ （1分）
059
.0E E K pH Cell
SCE --=
（2分）
滴定终点时
32.4059
.0201
.0242.0698.0059.0E E K pH Cell SCE 1=--=--=
（2分）
溶液呈蓝色时
20.6059
.0090
.0242.0698.0059.0E E K pH Cell SCE 2=--=--=
（2分）
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。 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 ' R1 t 及 ' R2 t ；(3) 用组分2 求n ef及H ef；(4) 求容量因子k1及k2；(5) 求相对保留值1,2 r 和分离度 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） V0=t0×u=×min=10.5cm3 （2） ' R t(苯) =－= , ' R t(甲苯) =－= , ' R t(乙苯) =－= , ' R t(异丙苯) =－= 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： 设某正构烷烃的碳数为x，则 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?=t0/t R为多少。， 流动相流过色谱柱所需的时间即死时间t0，即为组分A在流动相中的停留时间： t0=L/u=100/×60)= 组分A的洗脱时间即其保留时间t R 保留比R?=t0/t R=40= 6．某YWG-C18H37 4.6mm×25cm柱，以甲醇－水（80:20）为流动相，测得苯和萘的t R和W1/2分别为和 min, 和 min。求柱效和分离度。
第16章高效液相色谱法#(精选.)
第16章高效液相色谱法 【16-1】从分类原理、仪器构造及应用范围，简述气相色谱及液相色谱的异同点。 答：二者都是根据样品组分与流动相和固定相相互作用力的差别进行分离的。 从仪器构造上看，液相色谱需要增加高压泵以提高流动相的流动速度，克服阻力。同时液相色谱所采用的固定相种类要比气相色谱丰富的多，分离方式也比较多样。气相色谱的检测器主要采用热导检测器、氢焰检测器和火焰光度检测器等。而液相色谱则多使用紫外检测器、荧光检测器及电化学检测器等。但是二者均可与MS等联用。 二者均具分离能力高、灵敏度高、分析速度快，操作方便等优点，但沸点太高的物质或热稳定性差的物质难以用气相色谱进行分析。而只要试样能够制成溶液，既可用于HPLC分析，而不受沸点高、热稳定性差、相对分子量大的限制。 【16-2】高效液相色谱仪由几大部分构成？各部分的主要功能是什么？ 答：高效液相色谱仪由高压输液系统，进样系统，分离系统，检测系统和记录系统五大部分组成。高压输液系统：主要是通过高压输液泵将溶剂储存器中的流动相以高压形式连续不断地送入液路系统，使试样在色谱柱中完成分离过程。 进样系统：把分析试样有效地送入色谱柱中进行分离。 分离系统：将试样各组分分离开来。 检测系统：对被分离组分的物理或物化特性有响应；对试样和洗脱液总的物理或化学性质有响应。记录系统：记录被分离组分随时间变化的信号。 【16-3】液相色谱中影响色谱峰展宽的因素有哪些? 与气相色谱相比其主要区别何在？ 答：液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素为涡流扩散、流动的流动相传质、滞留的流动相传质以及柱外效应。在气相色谱中径向扩散往往比较显著，而液相色谱中径向扩散的影响较弱，往往可以忽略。另外，在液相色谱中还存在比较显著的滞留流动相传质及柱外效应。 【16-4】何谓化学键合相色谱、正相色谱和反相色谱？ 答：化学键合相色谱是指在化学键合固定相上进行物质分离的一种液相色谱法。 正相色谱是采用极性键和固定相流的相用比键合相极性小的非极性或弱极性有机溶剂。 反相色谱采用非极性键和固定相流的相为强极性的溶剂。 【16-5】何谓化学键合固定相？它的突出优点是什么？ 答：利用化学反应将固定液的官能团键合在载体表面形成的固定相称为化学键合固定相。 优点: 固定相表面没有液坑,比一般液体固定相传质快的多；无固定相流失,增加了色谱柱的稳定性及寿命；可以键合不同的官能团,能灵活地改变选择性,可应用与多种色谱类型及样品的分析；有利
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0.5ml ，流动相体积为1.5ml ，流速为0.5ml/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) 1065.010 4.63n 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43.75ml/min ；由固定液的涂量及固定液在柱温下的密度计算得V s =14.1ml 。分离一个含四组分的试样，测得这些组分的保留时间：苯1.41min 、甲苯2.67min 、乙苯4.18min ，异丙苯5.34min ，死时间为0.24min 。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α。 （1） V 0=t 0×u=0.24×43.75ml/min=10.5cm 3 （2） 'R t (苯) =1.41－0.24=1.17min , 'R t (甲苯) =2.67－0.24=2.43min , 'R t (乙苯) =4.18－0.24=3.94min , 'R t (异丙苯) =5.34－0.24=5.10min 3.19 4.310.5 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
17色谱分析法概论
第十七章 色谱分析法概论 思 考 题 和 习 题 1．色谱法作为分析方法的最大特点是什么? 2．一个组分的色谱峰可用哪些参数描述？ 这些参数各有何意义？ 3．说明容量因子的物理含义及与分配系数的关系。为什么容量因子 (或分配系数) 不等是分离的前提？ 4．各类基本类型色谱的分离原理有何异同？ 5．说明式（17?18）中K 与V s 在各类色谱法中的含义有何不同？ 6．衡量色谱柱效的指标是什么？衡量色谱系统选择性的指标是什么？ 7．用塔板理论讨论流出曲线，为什么不论在 t ＞t R 或t ＜t R 时，总是C ＜C max ? 塔板理论有哪些优缺点？ 8．简述谱带展宽的原因。 9．下列那些参数可使塔板高度减小? (1) 流动相速度，(2) 固定相颗粒， (3) 组分在固定相中的扩散系数D s ，(4) 柱长， (5) 柱温。 10．什么是分离度？要提高分离度应从哪两方面考虑？ 11．组分在固定相和流动相中的质量为m A 、m B (g)，浓度为C A 、 C B (g/ml)，摩尔数为n A 、n B (mol)，固定相和流动相的体积为V A 、V B (ml)，此组分的容量因子是 ( ) 。 A. m A /m B ； B. (C A V A )/(C B V B ) ； C. n A /n B ； D. C A /C B 。 （A 、B 、C ） 12．在柱色谱法中，可以用分配系数为零的物质来测定色谱柱中 ( ) 。 A. 流动相的体积； B. 填料的体积； C. 填料孔隙的体积； D. 总体积。 （A 、C ） 13．在以硅胶为固定相的吸附色谱中下列叙述中正确的是 ( ) 。 A. 组分的极性越强，吸附作用越强； B. 组分的分子量越大，越有利于吸附； C. 流动相的极性越强，溶质越容易被固定相所吸附； D. 二元混合溶剂中正己烷的含量越大，其洗脱能力越强。 （A ） 14．在离子交换色谱法中，下列措施中能改变保留体积的是( )。 A. 选择交联度大的交换剂； B. 以二价金属盐溶液代替一价金属盐溶液作流动相； C. 降低流动相中盐的浓度； D. 改变流速。 （A 、B 、C ） 15．在空间排阻色谱法中，下列叙述中完全正确的是( )。 A. V R 与K p 成正比； B. 调整流动相的组成能改变V R ； C. 某一凝胶只适于分离一定分子量范围的高分子物质； D. 凝胶孔径越大，其分子量排斥极限越大。 （C 、D ） 16．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0.5ml ，流动相体积为1.5ml ，流速为0.5ml/min 。求A 、B 的保留时间和保留体积。 （A R t =13min A R V =6.5ml, B R t =18min B R V =9ml ） 17．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
色谱分析法概论习题答案
色谱分析法概论习题答 案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
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 1 t 及 'R 2 t ；(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) 1065.010 4.63 n L H 104.6) 1 17 (16) t 16( n )1(33 223 22R 22 =?=?==?=?==-W (mm) 0.73 (m) 1073.010 4.13 n H 101.4) 116 (16) 16(n (3)(min) 16117 (min) 13114 (2)33 ef(2)ef(2)3 22 'ef(2)' '2 2 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''2,10'20'112122 1 =+-?=+-==========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) =－=
色谱分析法概论
第17章 色谱分析法概论 思考题 9．试推导有效塔板数与分离度的关系式： 2 2116?? ? ??-??ααR n ＝有效 证明：∵ 2 ' 2216R t n W ?? ? ??? 有效＝ (1) 2 2 W W +R2R112(t -t ) R ＝ 设W 1=W 2 2 2'' 2010212222[()()]2()22R R R R t t t t t t W W W W ----==+R2R112(t -t )R ＝ ''1R t R -R22t W ＝ (2) 将（2）代入（1）式，得： '22 ' '2222221 '''221'1 1616()16()11R R R R R R R t t t n R R R t t t t αα???==?? ?--??-有效＝ 10. 试推导最小板高的计算式：BC A H 2+＝最小 证明：∵B H A Cu u =++ (1) 微分，得 2dH B C du u =-+ 令 0dH du =，则 2 0B C u - += opt u = 将（2）代入（1），得： H A =+最小
习题 1.在一根 2.00m 的硅油柱上分析一个混合物得下列数据：苯、甲苯及乙苯的保留时间分别为80s 、122s 、181s ；半峰宽为0.211cm 、0.291cm 及0.409cm(用读数显微镜测得)，已知记录纸速为1200mm/h ，求此色谱柱对每种组分的理论塔板数及塔板高度。 解：∵2 2 /1)( 54.5W t n R = 注意：分子分母单位应保持一致 mm n L H W t n R 3.28852000,8853600 /120011.28054.554.52 2 2/1＝＝＝）（ ＝）（＝苯苯苯 苯苯= mm n L H W t n R 8.110822000,10823600 /120091.212254.554.52 2 2/1＝＝＝）（ ＝）（＝甲苯甲苯甲苯 甲苯甲苯= mm n L H W t n R 7.112062000,12063600 /120009.418154.554.52 2 2/1＝＝＝）（ ＝）（＝乙苯乙苯乙苯 乙苯乙苯= 2.在一根 3.0m 长的色谱柱上分离样品的结果如图17－14所示。 图17－14 一个样品的色谱图 （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t R1’及t R2`;(3)求有效塔板数n 有效及有效塔板高度H 有效；（4）求容量因子k 1及k 2；（5）求使二组分R s 为1.5时的柱长。 解：（1）3222106.4)0 .117 (16)( 162 ?=?==w t n R mm n L H 65.0106.430003=?= = （2）t R1′= t R1-t 0 =14-1.0=13.0min t R2′=t R2-t 0=17-1.0=16.0min (3) 32 22'101.4)0.10.16(16)( 162 ?=?==w t n R 有效 mm n L H 73.0101.430003 =?==有效 有效 (4)130.10.130' 11 ===t t k R 160 .10 .160' 22===t t k R (5)假设两组分峰宽相等。 30 .10.1) 1417(2)(21 2112=+-= +-= W W t t R R R
第16章 气相色谱法
第16章Gas chromatography 16. 1 内容提要 16.1.1 基本概念 气相色谱法(GC)──是以气体为流动相的色谱分析法。 气液色谱法(GLC)──以气体为流动相，液体为固定相的色谱法。 气固色谱法(GSC)──以气体为流动相，固体为固定相(一般指吸附剂)的色谱法。 填充柱气相色谱法──使用填充色谱柱的气相色谱法。 毛细管柱气相色谱法──使用毛细管柱的气相色谱法。 程序升温气相色谱法──将色谱柱按照预定的程序连续地或分阶段地进行升温的气相色谱法。 多维气相色谱法──将两个或更多个色谱柱组合，通过切换，可对组分进行正吹、反吹或切割等操作的气相色谱法。 全二维气相色谱法(GC×GC)──把两个分离机理不同又互相独立的色谱柱串联结合，两柱间装有调制毛细管接口，由第一根色谱柱分离后的每一个馏分，经调制毛细管聚焦后在以脉冲方式送入第二根色谱柱进行进一步分离，最后得到以柱1的保留时间为x轴，柱2的保留时间为y轴，信号强度为z轴的三维立体色谱图，这种色谱法称为全二维气相色谱法。 气相色谱仪──以气体为流动相而设计的色谱分析仪。主要有气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据处理记录系统、温度控制系统等组成。 载气──用作流动相的气体。常用的载气有N2，H2，He，Ar等。 载体──承载固定液的惰性固体，又称担体。 固定液──指涂渍在载体或色谱柱内壁表面上起分离作用的物质。 填充柱──填充了固定相的色谱柱。 毛细管柱──内径为0.1～0.5mm 的色谱柱，一般指管内壁附有固定相的空心柱，又称开管柱(open tubular column)。 壁涂毛细管柱(WCOT)──内壁上直接涂渍固定液的毛细管柱。
仪器分析之气相色谱法试题及答案
气相色谱法练习 一：选择题 1.在气相色谱分析中,用于定性分析的参数是 ( A ) A保留值 B峰面积 C分离度 D半峰宽 2.在气相色谱分析中,用于定量分析的参数是 ( D ) A保留时间 B保留体积 C半峰宽 D峰面积 3.良好的气-液色谱固定液为 ( D ) A蒸气压低、稳定性好 B化学性质稳定C溶解度大,对相邻两组分有一定的分离能力 D A、B和C 6.色谱体系的最小检测量是指恰能产生与噪声相鉴别的信号时 ( B ) A进入单独一个检测器的最小物质量 B进入色谱柱的最小物质量 C组分在气相中的最小物质量 D组分在液相中的最小物质量 7.在气-液色谱分析中,良好的载体为 ( D ) A粒度适宜、均匀,表面积大 B表面没有吸附中心和催化中心 C化学惰性、热稳定性好,有一定的机械强度 D A、B和C 8.热导池检测器是一种 ( A ) A浓度型检测器 B质量型检测器 C只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D只对含硫、磷化合物有响应的检测器10.下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是 ( A ) A柱温 B载气的种类 C柱压 D固定液膜厚度 三：计算题 1. 热导池检测器的灵敏度测定：进纯苯1mL，苯的色谱峰高为4 mV，半峰宽为1 min，柱出口载气流速为20mL/min，求该检测器的灵敏度（苯的比重为 0.88g/mL）。若仪器噪声为0.02 mV，计算其检测限。 解：mV·mL·mg-1 mg·mL-1 2.一根 2 m长的填充柱的操作条件及流出曲线的数据如下： 流量 20 mL／min（ 50℃）柱温 50℃ 柱前压力：133.32 kpa 柱后压力101.32kPa
色谱分析法概论
色谱分析法概论 1色谱分析法是根据混合物中各组分在两相分配系数的不同进行分离，而后逐个分析。 2色谱过程：组分的分子在流动相和固定相间多次分配的过程。若两个组分的分配系数存在微小的差异，经过反复多次的分配平衡，使微小的差异积累起来，其结果就使分配系数小的组分被先洗脱，从而使两组分得到分离。色谱分离的前提是分配系数或保留因子不等。 3色谱流出曲线是由检测器输出的电信号对时间作图所绘制的曲线，又称为色谱图。 4按色谱过程的分离机制分类：分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱法、分子排阻色谱法。①分配色谱法机制：利用被分离组分在固定相或流动相中的溶解度差别，即分配系数的差别而实现分离。②吸附色谱法机制：利用被分离组分对固定相表面吸附中心吸附能力的差别，即吸附系数的差别而实现分离。常见化合物的吸附能力顺序：烷烃＜烯烃＜卤代烃＜醚＜硝基化合物＜叔胺＜酯＜酮＜醛＜酰胺＜醇＜酚＜伯胺＜羧酸③离子交换色谱法机制：利用分离组分离子交换能力的差别即选择性系数的差别而实现分离。④分子排阻色谱法：根据被分离组分分子的线团尺寸，即渗透系数的差别而进行分离。 5流动相线速对塔板高度的影响：在较低线速度时，纵向扩散起主要作用，线速度升高，塔板高度降低，柱效升高；在较高线速度时，传质阻抗起主要作用，线速度升高，塔板高度增高，柱效降低。 6说明保留因子的物理含意及与分配系数的关系。为什么保留因子（或分配系数）不等是分离的前提？ 答：保留因子k是在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相和流动相中的质量之比，故又称为质量分配系数。而分配系数K是组分在固定相和流动相中的浓度之比。二者的关系是k=KV s／／V m，可见保留因子除与固定相、流动相、组分三者的性质有关外，还与固定相和流动相的体积之比有关。保留因子越大的组分在色谱柱中的保留越强，t R =t0 （1+k）或t＇R =kt0 ，由于在一定色谱条件下t0为定值，如果两组分的k相等，则他们的t＇R一定相等，t R相等，即不能分离。要使两组分分离，即t R或t＇R不等，则它们的k（或K）必须不等，即保留因子（或分配系数）不等是分离的前提。 7根据分离度的定义，哪些色谱参数与分离度有关？可从哪两方面改善色谱分离度？如何在色谱图上测定这些参数？ 答：分离度的定义式为R=2（t R2 -t R1）／（W1 +W2 ),由此可见色谱峰的区域宽度和保留时间与分离度有关。为改善色谱分离度，一方面应增加两组分保留时间之差，即保留因子或分配系数之差，另一方面减小峰宽，即提高柱效使色谱峰变锐。保留时间是从进样到色谱峰峰顶的时间间隔；峰宽是在色谱峰两侧拐点作切线到基线上所截得的距离。 8什么是最佳流速？实际操作中是否一定要选择最佳流速？为什么？ 答：柱效最高时（n最大或H最小）的流动相流速叫最佳流速。实验中要根据具体情况选择流速，如果分离不好，尽量选最佳流速，如果速度太慢而分离很好，则可选远于最佳值的流速。 9色谱定性是根据保留值，定量的依据是峰面积和峰高。 气相色谱法 1气相色谱法的特点：分离效能高、高灵敏度、高选择性、简单快速、应用广泛。 2气相色谱仪的组成：①气路系统②进样系统③色谱柱系统④检测和记录系统⑤控制系统3对固定液的要求：①在操作温度下蒸气压低于10Pa，否则固定液易流失。每一固定液有一
色谱分析法部分思考题
色谱分析法一部分思考题 1. 假如一个溶质的分配比为0.2，则它在色谱柱的流动想中的百分率是多少？ 2. 对某一组分来说，在一定的柱长下，色谱峰的宽或窄主要决定于组分在色谱柱中的A．保留值B. 扩散速度C.分配比D. 理论塔板数 3. 载体填充的均匀程度主要影响 A．涡流扩散相B. 分子扩散C.气相传质阻力D. 液相传质阻力 4. 若在1m长的色谱柱上测得分离度为0.68,要使它完全分离，则柱长至少应为多少米？ 5. 在2m长的色谱柱上，测得某组分保留时间（tR） 6.6min，峰底宽（Y）0.5min，死时间（tm）1.2min，柱出口用皂膜流量计测得载气体积流速（Fc）40ml/min,固定相（Vs）2.1mL,求：(提示：流动相体积，即为死体积) （1）分配容量k （2）死体积Vm （3）调整保留时间 （4）分配系数 （5）有效塔板数neff （6）有效塔板高度Heff 6. 已知组分A和B的分配系数分别为8.8和10，当它们通过相比β=90的填充时，能否达到基本分离（提示：基本分离Rs=1） 7. 某一色谱柱从理论上计算得到的理论塔板数n很大，塔板高度H很小，但实际上分离效果却很差，试分析原因。 8. 根据Van Deemter方程，推导出A、B、C常数表示的最佳线速uopt和最小板高Hmin。 9. 在气相色谱分析中为了测定下面组分，宜选用哪种检测器？为什么？ （1）蔬菜中含氯农药残留量；（2）测定有机溶剂中微量水 （3）痕量苯和二甲苯的异构体；（4）啤酒中微量硫化物 10.气相色谱测定样品中乙酸乙酯，丙酸甲酯，正丁酸甲酯的色谱数据见下表，死时间为0.6min。
色谱分析法概论习题答案完整版
色谱分析法概论习题答 案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
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。 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 。 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) =－= 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 ① 根据保留指数的公式和意义，5个化合物的保留指数为： 设某正构烷烃的碳数为x ，则 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。
仪器分析习题 Y6习题の色谱分析法导论-气相色谱汇总
选择题 1.在气相色谱分析中，用于定性分析的参数是( ) A保留值B峰面积C分离度D半峰宽 2.在气相色谱分析中，用于定量分析的参数是( ) A保留时间B保留体积C半峰宽D峰面积 3.良好的气-液色谱固定液为( ) A蒸气压低、稳定性好B化学性质稳定 C溶解度大，对相邻两组分有一定的分离能力DA、B和C 4.使用热导池检测器时，应选用下列哪种气体作载气，其效果最好？( ) AH2BHe CAr DN2 5.试指出下列不是气相色谱法常用的载气是( ) A氢气B氮气C氧气D氦气 6.色谱体系的最小检测量是指恰能产生3倍噪声峰高信号时( ) A进入单独一个检测器的最小物质量 B进入色谱柱的最小物质量 C组分在气相中的最小物质量 D组分在液相中的最小物质量 7.在气-液色谱分析中，良好的载体为( ) A粒度适宜、均匀，表面积大 B表面没有吸附中心和催化中心 C化学惰性、热稳定性好，有一定的机械强度 DA、B和C 8.热导池检测器是一种( ) A浓度型检测器 B质量型检测器 C只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D只对含硫、磷化合物有响应的检测器 9.使用氢火焰离子化检测器，选用下列哪种气体作载气最合适？( ) AH2BHe CAr DN2
10.下列因素中，对气相色谱分离效率最有影响的是( ) A柱温B载气的种类C柱压D固定液膜厚度 B、D、A、D、A 1~5：A、D、D、A、C；6~10：B、D、A、D、A ****************************************************************** 11.气-液色谱中，保留值实际上反映的物质分子间的相互作用力是( ): A.组分和载气； B.载气和固定液； C.组分和固定液； D.组分和载体、固定液 12.柱效率用理论塔板数n或理论塔板高度h表示，柱效率越高，则( ): A.n越大，h越小； B.n越小，h越大; C.n越大，h越大； D.n越小，h越小 13.根据范第姆特方程，色谱峰扩张、板高增加的主要原因是( ): A.当u较小时，分子扩散项； B.当u较小时，涡流扩散项； C.当u比较小时，传质阻力项； D.当u较大时，分子扩散项 14.如果试样中组分的沸点范围很宽，分离不理想，可采取的措施为( ): A.选择合适的固定相； B.采用最佳载气线速； C.程序升温； D.降低柱温 15.要使相对保留值增加，可以采取的措施是: A.采用最佳线速； B.采用高选择性固定相； C.采用细颗粒载体； D.减少柱外效应 31~35：C、A、A、C、B ********************************************************************* 16.
第十六章 色谱分析法概论 - 章节小结
一、主要内容 1．基本概念 保留时间t R：从进样到某组分在柱后出现浓度极大时的时间间隔。 死时间t0：分配系数为零的组分即不被固定相吸附或溶解的组分的保留时间。 调整保留时间t R'：某组分由于溶解（或被吸附）于固定相，比不溶解（或不被吸附）的组分在柱中多停留的时间。 相对保留值r2,1：两组分的调整保留值之比。 分配系数K：在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相与流动相中的浓度之比。 保留因子k：在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相和流动相中的质量之比。 分离度R：相邻两组分色谱峰保留时间之差与两色谱峰峰宽均值之比。 分配色谱法：利用被分离组分在固定相或流动相中的溶解度差别或分配系数的差别而实现分离的色谱法。 吸附色谱法：利用被分离组分对固定相表面吸附中心吸附能力的差别或吸附系数的差别而实现分离的色谱法。 离子交换色谱法：利用被分离组分离子交换能力的差别或选择性系数的差别而实现分离的色谱法。 分子排阻色谱法：根据被分离组分分子的线团尺寸或渗透系数的差别而进行分离的色谱法。 涡流扩散：在填充色谱柱中，由于填料粒径大小不等，填充不均匀，使同一个组分的分子经过多个不同长度的途径流出色谱柱，使色谱峰展宽的现象。 纵向扩散：由于浓度梯度的存在，组分将向区带前、后扩散，造成区带展宽的现象。 传质阻抗：组分在溶解、扩散、转移的传质过程中所受到的阻力称为传质阻抗。 保留指数I：在气相色谱法中，常把组分的保留行为换算成相当于正构烷烃的保留行为，也就是以正构烷烃系列为组分相对保留值的标准，即用两个保留时间紧邻待测组分的基准物质来标定组分的保留，这个相对值称为保留指数，又称Kovats指数。 保留体积V R：是从进样开始到某组分在柱后出现浓度极大时，所需通过色谱柱的流动相体积。 调整保留体积V R'：是由保留体积扣除死体积后的体积。 保留比R'：设流动相的线速度为u，组分的移行速度为v，将二者之比称为保留比。 2．基本理论 （1）色谱分离的原理：组分在固定相和流动相间进行反复多次 的“分配”，由于分配系数K(或容量因子k)的不同而实现分离。各种色谱
第一章色谱分析法概论
第一章色谱分析法概论 第一节概述 色谱分析法简称色谱法或层析法(chromatography)，是一种物理或物理化学分离分析方法。从本世纪初起，特别是在近50年中，由于气相色谱法、高效液相色谱法及薄层扫描法的飞速发展，而形成一门专门的科学——色谱学。色谱法已广泛应用于各个领域，成为多组分混合物的最重要的分析方法，在各学科中起着重要作用。历史上曾有两次诺贝尔化学奖是授予色谱研究工作者的：1948年瑞典科学家Tiselins因电泳和吸附分析的研究而获奖，1952年英国的Martin和Synge因发展了分配色谱而获奖；此外在1937～l972年期间有12次诺贝尔奖的研究中，色谱法都起了关键的作用。 色谱法创始于20世纪初，1906年俄国植物学家Tsweet将碳酸钙放在竖立的玻璃管中，从顶端倒入植物色素的石油醚浸取液，并用石油醚冲洗。在管的不同部位形成色带，因而命名为色谱。管内填充物称为固定相(stationary phase)，冲洗剂称为流动相(mobile phase)。随着其不断发展，色谱法不仅用于有色物质的分离，而且大量用于无色物质的分离。虽然“色”已失去原有意义，但色谱法名称仍沿用至今。 30与40年代相继出现了薄层色谱法与纸色谱法。50年代气相色谱法兴起，把色谱法提高到分离与“在线”分析的新水平，奠定了现代色谱法的基础，l957年诞生了毛细管色谱分析法。60年代推出了气相色谱—质谱联用技术(GC-MS)，有效地弥补了色谱法定性特征差的弱点。70年代高效液相色谱法(HPLC)的崛起，为难挥发、热不稳定及高分子样品的分析提供了有力手段。扩大了色谱法的应用范围，把色谱法又推进到一个新的里程碑。80年代初出现了超临界流体色谱法(SFC)，兼有GC与HPLC的某些优点。80年代末飞速发展起来的高效毛细管电泳法(high performance capillary electrophoresis，HPCE)更令人瞩目，其柱效高，理论塔板数可达l07m-1。该法对于生物大分子的分离具有独特优点。 色谱法的分离原理主要是利用物质在流动相与固定相之间的分配系数差异而实现分离。色谱法与光谱法的主要区别在于色谱法具有分离及分析两种功能，而光谱法不具备分离功能。色谱法是先将混合物中各组分分离，而后逐个分析，因此是分析混合物最有力的手段。这种方法还具有高灵敏度、高选择性、高效能、分析速度快及应用范围广等优点。 色谱法可从不同的角度进行分类：
色谱分析法导论思考题与习题答案
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。 14-11、答：(1) 此色谱柱的理论塔板数为：2 2 4001616160040R b t s n W s ???? === ? ????? (2) 此柱的理论塔板高度为： 1.000.6251600 L m H mm n === 14-12、 答： min 5.2min 200.500.500.200.7)(min 5.1min 200.300.300.200.5)(1 2' 1 1'=?= =-=-==?==-=-=--cm cm cm t t t cm cm cm t t t m R R m R R mL mL Fc t V mL mL Fc t V mL mL cm Fc t V R R R R m m 50min 205.2)()(30min 205.1)()(20min 20min 200.212' 2'11'1'1 1=??=?==??=?==???= ?=---- 667.13 5 )()(5 .225)(5 .123)(1'2'2' ' 21'' 1 =========R R m R m R t t t t k t t k α 9.24mm 216.41 2n L H 216.41 ]0.85 [5.54])(w )(t [5.54n 10.03mm 199.44 2n L H 199.44 ]0.53 [5.54])(w )(t [5.54n min 2cm min 2cm 2.002 t L U 1.81 0.8)(0.51.6995) 2(7])(w )1.699[(w ])(t )2[(t R 72.416.424216 .424]8.07 [54.5])()([54.561.3554 2 554 ]5.05 [54.5])()([ 54.5224.108.012065.1)(065.1988.75.015065.1)(065.12有效2222 1/22R ’有效2 1有效1 2211/21R ‘1有效1 1 m 21/211/21R 2R 22222 2/1211221 2/11122/12212/111=== =?=?=====?=?=?=?== =+?-=+-= === =?=?==== =?=?==??=??==??=??=--mm n L H w t n mm n L H w t n w h A w h A R R 2
色谱分析法概论
思考题 9 ?试推导有效塔板数与分离度的关系 式: 2 n 有效=16 R 证明：? n有效=16 ' 2 t R2 2 R= 2(t R2-t R J Wh W2 2 R_ 2(t R2-t R1) =W W2 2[(t R2 t o) (t R1 t o)]2 2W 2 2(t R2 t R1) "2W2 vy= t R2 tR1 R 将（2）代入（1 ） 式，得: 2 n 有效—16 R I t R2 I I t R2 t R1 t R2 I 16R2(」M2 t 毕1 t R1 10.试推导最小板高的计算式: H最小—A 2 BC 证明： ??? H (1) 微分，得 dH du 芋0，则 du B 2 将 （2） 代入（1）,得: H最小 A 2BC
习题 1.在一根 2.00m 的硅油柱上分析一个混合物得下列数据： 苯、甲苯及乙苯的保留时间分别为 80s 、122s 、181s ；半峰宽为 0.211cm 、0.291cm 及0.409cm(用读数显微镜测得)，已知记录 纸速为1200mm/h,求此色谱柱对每种组分的理论塔板数及塔板高度。 图17- 14 一个样品的色谱图 (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t R1 '及t R2、;(3) 求有效塔板数 时的柱长。 (5)假设两组分峰宽相等。 2血 t&) 2(17 14) 解：??? n 5.54(旦)2 W|/2 注意：分子分母单位应保持一致 / t R 苯、2 / 80 、2 L 2000 n 苯=5.54( --------- )2=5.54 )2 885, H 苯= = =2.3mm W/2 苯 2.11 n 苯 885 1200/3600 n 甲苯=5.54( tR 甲苯)2= 5.54( W 1/2 甲苯 122 2.91 1082, H 甲苯=丄=哋= 1.8mm n 甲苯 1082 1200/3600 n 乙苯=5.54( tR 乙苯 )=5.54( W /2 乙苯 181 4.09 1200/3600 1206, H 乙苯=丄=哋=1.7mm n 乙苯 1206 n 有效及有效塔板高度 H 有效；(4)求容量因子 k 1及k 2； (5)求使二组分 R s 为1.5 (2) t R1 有效 k 1 叱2 16怕2 R1 -t 0 =14-1.0=13.0min 16區)2 w 2 垃 130 t 。 1.0 R 1 4.6 103 4.1 103 R2 =t R2-t t 3000 3 0.65mm 4.6 10 0=17-1.0=16.0min H 有效 16.0 1.0 n 有效 严 0.73mm 4.1 103 2.在一根 3.0m 长的色谱柱上分离样品的结果如图 17- 14所 示。
色谱实验思考题教学提纲
七、思考题 FID检测器与其他检测器相比的优缺点。 气相色谱常用检测器有热导检测器(TCD)、氢火焰离子化检测器(FID)、电子捕获检测器(ECD)、氮磷检测器(NPD)。 FID检测器主要适用于含有碳氢键的有机物分析。对无机气体、水、四氯化碳等含氢少或不含氢的物质灵敏度低或不响应。FID的优点是灵敏度高、线性范围宽，几乎对所有化合物均有响应，由于它属于质量型检测器，故对操作条件变化相对不敏感，稳定性好，特别适合于做微量到常量的常规分析。又因它响应时间短，所以与毛细管分析技术配用能完成痕量与快速分析。 TCD检测器工作原理：当被测组分与载气混合后，混合物的热导系数与纯载气的热导系数大不相同，当通过热导池池体的气体组成及浓度发生变化时，会引起池体上热敏元件的温度变化，用惠斯顿电桥测量，就可由所得信号的大小求出该组分的含量。TCD是通用型检测器，但灵敏度相对较低。特别适合于检测永久性气体、C1~C3烃、氮、硫和各种形态碳氧化物及水等挥发性化合物的分析，特别是厌氧产气中CO、CO2、CH4和H2S等的分析。 ECD是一种高灵敏度、高选择性检测器，对电负性大的物质特别敏感，主要分析测定卤化物、含磷(硫)化合物以及过氧化物、硝基化合物、金属有机物、金属螯合物、甾族化合物、多环芳烃、共轭羰基化合物等电负性物质。对大多数烃类没有响应。 NPD又称热离子化检测器，是分析含氮、磷化合物的高灵敏度、高选择性和宽线性范围的检测器。 七、思考题 有天然气样品，成分可能有CH4、CO、CO2、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8等，希望用气相色谱检测含量，请问选用什么检测器，选用那些色谱柱？可以用多根色谱柱，分几次进样，完成测试任务。 选用TCD、FID检测器并联的方式，对于永久无机气体可选用TCD作为检测器，对于C2及以上的烃类物质选用FID作为检测器。选用Propack-Q预处理柱，后用13X 和Propack-R 为分析柱，或者PQ为预柱5A和GDX-104 为分析柱，主阀三阀三柱系统。无机气体组分较有机气体组分先流出Propack-Q预柱，避免CO2进入分子筛，可以将CO2 切入GDX-104 或Propack-R柱中，并且同时使用TCD和FID ，灵活选用柱长度以便于中心切割，进而使