仪器分析第四版总复习思考-32-(2015-12)(2)(3)

2019-08-03 11:53

Leff?neff?Heff22?r21?1.211??2?16R???0.1?118.6?r?1???Heff?16?1.5???1?21??1.211 ?2即柱长为1.55米时,两组分可以得到完全分离。

例8

已知物质A和B在一根30.00 cm长的柱上的保留时间分别为16.40 min和17.63 min。不被保留组分通过该柱的时间为1.30 min。峰底宽度分别为1.11 min和1.21 min,计算: (1)柱的分离度; (2)柱的平均理论塔板数; 解:(1)分离度

tR2?tR117.63?16.40R???1.06

(Wb2?Wb1)/2(1.11?1.21)/2

(2)柱的平均理论塔板数

n = 16 (16.40 /1.11)2 = 3493 n = 16 (17.63 /1.21)2 = 3397

n平均 = (3493 + 3397)/ 2 = 3445

例9. 正庚烷与正己烷在某色谱柱上的保留时间为94s和85s,空气在此柱上的保留时间为10s,所得理论塔板数为3900块,求此二化合物在该柱上的分离度? 解:已知n理=3900, t0=10s, t1=85s, t2=94s n理=16×(t1/w1)2 n理=16×(t1/w1)2 即3900=16×(85/w1)2 3900=16×(94/w2)2 求得w1=5.44s, w2=6.02s

R?2(t2?t1)2?(94?85)??1.57w2?w16.02?5.44

所以

例10 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 空气保留时间0.50 min 正己烷保留时间3.50 min 正庚烷保留时间4.10 min

①计算正己烷,正庚烷的校正保留体积;

②若正庚烷的半峰宽为0.25 min,用正庚烷计算色谱柱的理论塔板数和理论塔板高度;

11

③求正己烷和正庚烷的分配比k1和k2。

解:F=20mL/min, t0=30s=0.50min, t已=3.50min=210s, t庚=4.10min=250s ①V已’=F(t已-t0)=20×(3.50-0.50)=60mL V庚’=F(t庚-t0)=20×(4.10-0.50)=72mL

②W1/2(庚)=0.25min

n理=5.54×(t/W1/2)2=5.54×(4.10/0.25)2=1490 H=L/n理=200/1490=0.13cm

对正已烷,若半峰宽也为0.25min,则 W1/2(已)=0.25min

n理=5.54×(t/W1/2)2=5.54×(3.5/0.25)2=1086 H=L/n理=200/1086=0.184cm

tr?t0tr'k??t0t0 ③

k已?3.5?0.54.1?0.5?6.0k庚??7.20.50.5

例11、用氟离子电极测定饮用水中F一含量时,取水样20.00ml,加总离子强度

调节缓冲液20.00ml,测得电动势为140.0mV;然后在此溶液中加入浓度为1.00

×10-2mol/L的氟标准溶液1.00m1,测得电动势为120.0mV。若氟电极的响应斜率为58.5mV/pF,求饮用水中F一的浓度。

CSVS??E/SVX??E?120.0?140.0??20.0 mV??0.020 V,CX?10?VX?VS?VX?VS???? ??11.0?10?2?1.00??0.020/?0.058540.00????10?

40.00?1.00?40.00?1.00??3.99?10?4mol/L12、将pH玻璃电极与饱和甘汞电极浸入pH=6.86的标准缓冲溶液中,测得电动势为0.352V;测定另一未知试液时,测得电动势为0.296V。计算未知试液的pH。

pHx?pHs?Ex?Es

2.303RT/F?1公式中 E??甘??玻,2.303RT/F便是斜率S。

?pHx?pHs??s??xS?6.86?0.296?0.352?5.91

0.059 12

例3:两物质A和B在30cm长的色谱柱上的保留时间分别为16.4和17.63min,

有一不与固定相作用的物质,其在此柱上的保留时间为1.30 min。物质A和B的峰底宽分别为1.11和1.21min。试问: 1)柱分辨率R; 2)柱平均理论塔板数nav 3)平均塔板高度Hav

4)若要求R达到1.5,则柱长至少应为多少?

5)使用上述较长的柱进行分析时,其分析时间为多长?

6)不增加柱长,要求在原来的分析时间内R达到1.5,该柱的塔板高度应为多少?

解:

1)柱分辨率R:

R?2?17.63-16.40?(1.11?1.21)?1.062)柱平均理论塔板数nav:

3)平均塔板高度Hav

16.402nA?16()?3.49?1031.1117.632nB?16()?3.40?1031.21nav?(3.49?103?3.40?103)/2?3.44?1034)若要求R达到1.5,则柱长至少应为多少? K或r与柱长L或踏板高度H无关,因此

L30?3H???8.7?10cm3nav3.44?10R1?R2n11.063.44?103,?1.5n2n2n2?6.9?103,?L?n?H?6.9?103?8.7?103?60cm

13

5)使用上述较长的柱进行分析时,其分析时间为多长?

16R2Hr2.12(1?k)2 tR?()?ur2.1?1k2?tR1tR2R1217.631.062?2??()R2tR21.5?tR2?35min6)不增加柱长,要求在原来的分析时间内R达到 1.5,该柱的塔板高度应为多少?

16R2Hr2.1(1?k)2由式tR?()?ur2.1?1k2得到B物质在两柱上分析时间之比,本题要求在达到相同分辨率条件下,分析时间相等:tRbR12H1?()??1tRbR2H2带入各式得:H2?4.3?10?3cm 14


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