解: VR?VM?KVs; tR?VR; FCa: VR = 1.0 + 9×0.5 = 5.5(ml) tR?b: VR = 1.0 + 14×0.5 = 8.0(ml) tR?5.5?6.88(min) 0.88.0?10.0(min) 0.823、某化合物只含乙醇、正庚烷、苯和乙酸乙酯,色谱分析数据如下:
百分含量组分 峰面积/cm2 f 衰减 /% 乙醇 5.0 0.64 1 正庚烷 9.0 0.70 1 苯 4.0 0.78 2 乙酸乙酯 7.0 0.79 4 计算各组分的百分含量,并填在上表中。 解:由归-法公式计算,注意组分峰面积应由测得的面积×衰减倍数 质量分数 乙醇: f A = 5.0×0.64 = 3.2 8.45% 正庚烷:f A = 9.0×0.70 = 6.3 16.64% 苯: f A = 2×4.0×0.78 = 6.24 16.48% 乙酸酯:f A = 4×7.0×0.79 = 22.12 58.43% Σ 37.86 Σ100%
第十四章 气相色谱法
基本要求:了解气相色谱仪的流程及主要部件,了解气相色谱柱、气相色谱固定相的类型,固定液的极性表达和固定相选择的原则,了解气相色谱检测器的性能指标,几种检测器的结构、检测原理、特点以及主要操作条件,联用技术,掌握气相色谱分析条件的选择原则,了解程序升温气相色谱法和毛细管气相色谱法的特点。
重点:气相色谱柱和固定液的选择,气相色谱检测的结构、原理、特点及主要操作条件。 难点:气相色谱分析条件的选择原则,PTGC和毛细管气相色谱法的特点。
部分习题解答
3. 有一样品含H2O、甲醇、乙醛、乙醇、1-丙醇、乙醚,若选用聚乙二醇-400为固定液,预测它们的出峰顺序。
解:出峰先后顺序为:乙醚、乙醛、甲醇、乙醇、1-丙醇、H2O 6、在GC中,为了测定下面组分,宜选用哪种检测器? ① 农作物中含氯农药的残留量(电负性物质); ② 酒中水的含量;
③ 啤酒中微量硫化物;
④ 苯和二甲苯的异构体(能燃烧电离)。
解:①. ECD (electron capture detector) (电负性物质) ②. TCD (thermal conductivity detector) (通用型检测器) ③. FPD (flame photometric detector) (又称硫磷检测器)
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④. FID (flame ionization detector)或TCD (能燃烧电离)
7. 火焰离子化检测器(FID)灵敏度的测定:注入含苯0.05%的CS2溶液1?L,苯的色谱峰高为10cm,半高宽为0.5cm,记录仪器灵敏度为0.2mV cm-1,仪器噪声为0.02 mV,求其灵敏度和检测限。
解:FID为质量流量敏感型检测器,其灵敏度
Sm?A?u1?60(mV·sec·g-1) m?u2式中 A——峰面积,cm2;
u1——记录仪灵敏度,mV cm-1; u2——纸速,cm min-1;
60为将min换算成sec的换算系数,sec min-1; 增加 u2 = 1200mm h-1 = 2cm min-1; 苯的密度为0.88 g mL-1 m = 0.05%×10-3×0.88 = 4.4×107g
Sm?1.065?10?0.5cm2?0.2mv?cm?1?60sec?min?14.4?10g?2cm?min?7.3?10?7(mV sec g)
-1
?7?1
检测限 D?[若按D?2N2?0.02mV-1?10??5.5?10(g sec) 7?1S7.3?10mv?sec?g3N计 D=8.2×10-10(g sec-1)] S8.以TCD作检测器,对某混合物作气液色谱分析,得到六个峰,它们的保留值(以对应的记录纸长表示、单位cm)如下: 组分 空气 正己烷 环己烷 正庚烷 甲苯 正辛烷 保留值/cm 0.5 9.0 15.1 16.4 19.2 31.5 试计算甲苯和环己烷的保留指数(I)。
解: I?100?z???lotg?g?R.i?lotR.z?? ?lotg??lotgR.z?1R.z?正己烷 t?R=9.0 – 0.5 logt?R.z=0.9294 环己烷 t?R=15.1 – 0.5 logt?R.i=1.1644 正庚烷 t?R=16.4 – 0.5 logt?R.z?1=1.2014
1.1644?0.9294??I环己烷?100?6???686.4 1.2014?0.9294??同理 I甲苯 = 757.6
9.以FID检测器在15%OV-17柱上、柱温150℃,测得以下组分的保留值(以相应的记录纸长度表示、单位mm)如下:
组 分 甲 烷 正壬烷 正癸烷 保留值 / cm 3.0 30 58
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正壬烷和正癸烷的峰宽相等,都等于4.8mm,求位于正壬烷和正癸烷两峰之间,且能与正壬烷达到基线分离(R=1.5)的组分的保留指数(I)。
?tR,i?tR,Coq解:R?2???Wi?WCoq??t??t?oR,Cq??R,i R=1.5 t?o= 30 – 3.0 W = 4.8 R,Cq?W???log34.2?log27.0?Ii?100?q???932 log55.0?log27.0??∴ t?R,i?34.2(mm)10.有一根1m长的气液色谱柱,N2作载气。当载气流速为40mL/min时。理论板数n=800;
当载气流速为10mL/min时,n=1000。求最佳载气流速所对应的H和n的值。
解:空心柱 H?B?cu u以体积流速代替线速度计算
?1000B??c?40??80040 ?
1000B???c?10??100010B = 7.33 C=0.0267 Hmin?2BC?0.88(mm) nmax = 1136
第十五章 高效液相色谱法
基本要求:了解高效液相色谱法的特点,
了解高效液相色谱仪的主要部件及分析流程,
了解吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法和体积排除色谱法的固定相、流动
相和分离机理等,
掌握上述各种分离类型的应用范围及其特点, 了解薄层色谱法的特点。
重点:HPLC的特点,HPLC的各种分离类型的应用范围及其特点。 难点:HPLC的各种分离类型的固定相、流动相和分离机理。
部分习题解答
2、在硅胶柱上,用2-氯丙烷作流动相时,某溶质的保留时间为28min。若改用CCl4或CHCl3为流动相,试指出哪一种溶剂能减小该溶质的保留时间?
解: CCl4 α-氯丙烷 CHCl3 ε0 0.11 0.22 0.26
硅胶色谱中溶剂强度增加,组分的k′减小,故采用CHCl3可减小该溶质的保留时间。 3、什么叫总体性能检测器?什么叫溶质性能检测器?试将HPLC中常用的几种检测器按响应特征分类。
解:溶质性能检测器:紫外/可见,荧光检测器
总体性能检测器:示差折光率检测器,电导检测器 9、指出下列物质在正相色谱和反相色谱中的洗脱顺序? (1)正己烷、正己醇、苯
(2)乙酸乙酯、乙醚、硝基丁烷
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解:(1)正相色谱中洗脱顺序为:正己烷、苯、正己醇 (2)反相色谱中洗脱顺序为:正己醇、苯、正己烷
10、何谓分离因子(α)?在GLC中如何改变α值?在LC中如何改变α值?
解:在GIC中主要通过改变固定液来改变α值。在LC中除了改变固定相外,也可通过改变流动相来改变α值。
12、欲测定下列试样,宜采用哪种液相色谱法?并指出所选用的固定相、流动相和检测器。
(1)苯、萘、联苯、蒽和菲;
(2)CH3CH2OH和CH3CH2CH2OH (3)Ba2+和Sr2+
(4)n-C4H9COOH和n-C5H11COOH (5)高相对分子质量的葡萄糖苷
(6)正己烷、正庚烷、正辛烷和正癸烷 (7)邻二甲苯、对二甲苯和间二甲苯 (8)苯乙酮、苯、硝基苯 解:
分 离 类 型 (1) 分配色谱RPLC 吸附色谱 (2)分配色谱RPLC (3)IEC (4)分配色谱、正相液相色谱法 (5)SEC (6)分配色谱,正相液相色谱法 (7)吸附色谱 (8) 分配色谱
固 定 相 ODS 硅胶 ODS 离子交换剂 极性键合相 凝胶 极性键合相 硅胶 ODS 流 动 相 甲醇/水 环己烷 乙腈/水 缓冲水溶液 环己烷/氯仿 水溶液 环己烷 己烷 甲醇/水 检 测 器 uV uV 示差折光率 电化学 示差折光率 示差折光率 示差折光率 uV uV 24