仪器分析习题答案-色谱分析部分.doc

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1、第18章色谱法导论部分习题解答18-1、答：利用待分离的各种组分在两相间的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同而进行分离的方法（也叫层析法或色层法）速差迁移是因为不同组分在两相间的分配系数不同而引起的。按照可见，速差迁移取决于色谱热力学因素，包括固定相与流动相的性质与组成，组分性质以及固定相与流动相的体积比。分子离散是因为分子在色谱分离过程中存在涡流扩散、纵向扩散和传质阻力造成的，按照速率方程可知，分子离散取决色谱动力学因素，包括填料颗粒大小、填充均匀程度、流动相流速、柱温、分子扩散系数、固定液膜厚度、以及色谱柱长度、形状和色谱系统死

2、体积等因素。18-5．解：（1）由题可知，各组分保留时间和色谱体系死时间分别为：tA=18.0min,tB=25.0min,tM=2.0min所以，组分A和B的调整保留时间分别为：tA΄=tA–tM=16.0min；tB΄=tB-tM=23.0min所以，B组分相对于A的相对保留值为：（2）因为，所以所以，A组分的保留因子为：B组分的保留因子为：（3）因为组分在流动相中的停留时间等于流动相在柱中的停留时间，分子在固定相的平均时间等于组分的调整保留时间，所以B组分在流动相和固定相的停留时间分别为：min；minB组分在流动相的停留时间

3、占保留时间的分数为：B组分在固定相的停留时间占保留时间的分数为： 18-9答：影响色谱峰区域扩张的因素包括填料颗粒大小、填充均匀程度、流动相流速、柱温、分子扩散系数、固定液膜厚度以及色谱柱长度、形状和色谱系统死体积等因素。18-12、答．（1）因为最佳流速uopt为：，而当流动相的分子量增加时，组分在流动相中的扩散系数Dm下降，因此分子扩散相B下降，流动相传质阻力项Cs增加，所以最佳流速uopt减小。因为N2比H2分子量大，所以用N2作载气比用H2作载气更小的最佳流速uopt。（2）因为最小板高Hmin为：可见，用N2作为载气时，因

4、为组分在流动相中的扩散系数Dm小，所以最小板高Hmin小。（3）当流速大于uopt时，控制柱效的因素为传质阻力。因此，随着流速增加，传质阻力大幅增加，板高增加。同时，用N2作载气时，组分在流动相中的扩散系数Dm小，传质阻力大，因此板高增加幅度大。（4）当流速小于uopt时，控制柱效的因素为分子扩散。因此，随着流速下降，分子扩散增大，板高增加。同时，用N2作载气时，组分在流动相中的扩散系数Dm大，分子扩散小，因此板高增加幅度小。（5）快速分析需要采用比较高的流动相流速，为了保证高流速下的高柱效，应采用H2作为载气。18-14、解：由题

5、目可知：L=18cm；tR(A)=16.40min，tR(B)=17.63min；WA=1.11min，WB=1.21min；tM=1.30min。（1）按照理论塔板数的计算公式，所以：对于A组分分离的理论塔板数为：对于B组分分离的理论塔板数为：因此，该色谱柱的平均理论塔板数为：（2）平均理论塔板高度为：(cm)（3）按照分辨率的定义式，分离度为色谱分离需要的时间取决于最后一个组分的出峰时间，因此本色谱体系分离需要的时间为组分B的保留时间，即17.63min。（4）按照分辨率的理论式，当固定相和流动相的性质、相比和流动相流速等都保持

6、不变时，k、a和H均保持不变，所以有，即：所以，；所以L=36.0cm。当柱子的其它性质和分离条件不变时，组分在柱上的k不变，即组分在柱子上的迁移速度不变。按照，有。所以组分B在长柱上的保留时间tR为：，tR=35.3min。所以在长色谱柱中，分离时间为35.3min。18-20、解：因为：所以，对于乙苯有：对于对二甲苯有：对于间二甲苯有：对于邻二甲苯有：18-22、解：（1）因为：，，所以所以，（2）按照，所以：对于A组分，有：对于B组分，有：第19章气相色谱法部分习题解答19-1、答：与填充柱气相色谱相比，毛细管气相色谱仪的柱前

7、增加了一个分流进样器，柱后增加了尾吹气路。样品经过气化后可以选择全部或部分进入色谱柱中，从柱后流出的样品则在尾吹气作用下得到富集并加速进入检测器，以减少峰展宽和提高检测灵敏度。19-8、答在GC中，色谱柱的上限温度取决于固定液的沸点。19-10、答：气相色谱中的程序升温则是指在气相色谱分离过程中由低到高改变色谱柱炉温的操作方法。使用程序生温的目的是为了提高分离的分辨率和加快分析速度，实现沸点相差很大的组分的混合物的有效和快速分离。19-13（1）乙醇中微量水：采用填充柱气相色谱，用高分子多孔微球为固定相，H2或He为流动相，采用热导

8、池检测器检测。（2）超纯N2中的O2：采用填充柱气相色谱，用固体吸收剂为固定相，Ar为流动相，采用电子捕获检测器检测。（3）蔬菜中有机磷农药：采用毛细管气相色谱，用强极性固体液为固定相，H2为流动相，采用氮磷检测器检测。（4）微量苯、