色谱思考练习

1、. .第十九章 气相色谱法思考题和习题1名词解释：噪音 检测限 死体积 别离度 程序升温 保存温度 分流进样 分流比 线性分流 相对重量校正因子 麦氏常数 2说出以下缩写的中文名称：TCD FID ECD TID FPD WCOT柱 PLOT柱 SCOT柱 FSOT柱 3简述范氏方程在气相色谱中的表达式以及在别离条件选择中的应用。A=2ldpB = 2gD柱子的填充均匀度、载体的粒度、载气的种类及流速、固定液液膜厚度以及柱温等因素对柱效产生直接影响。有些因素影响方向相反，应全面综合考虑。1选择流动相最正确流速。2当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气如N2，Ar，而当流速较大时，应该选择

2、相对分子质量较小的载气如H2，He，同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。3柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。在使最难别离组分能尽可能好的别离的前提下，尽可能采用较低的温度，但以保存时间适宜，峰形不拖尾为度。4固定液用量：担体外表积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。5对担体的要求：担体外表积要大，外表和孔径均匀。粒度要求均匀、细小但不宜过小以免使传质阻力过大6进样速度要快，进样量要少，一般液体试样0.15uL,气体试样0.110mL.7气化温度：气化温度要高于柱温30-70。4某色谱柱理论塔板数很大，是否任何两种难

3、别离的组分一定能在该柱上别离？为什么？柱效不能表示被别离组分实际别离效果，当两组分的分配系数K一样时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法别离。5气相色谱仪主要包括哪几局部？简述各局部的作用。载气系统进样系统、色谱柱系统、温控系统以及检测和记录系统载气系统的作用是获得纯洁、流速稳定的载气。进样系统作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中。色谱柱系统是色谱分析的心脏，组分别离的场所。温控系统控制气化室、柱箱和检测器的温度检测和记录系统将各组分的浓度或质量转变成相应的电信号并记录。6在气相色谱中，如何选择固定液？解：样品混合物能否在色谱上实现别离，主要取决于组分与两

4、相亲和力的差异，及固定液的性质。组分与固定液性质越相近，分子间相互作用力越强。根据此规律：(1)别离非极性物质一般选用非极性固定液，这时试样中各组分按沸点次序先后流出色谱柱，沸点低的先出峰，沸点高的后出峰。(2)别离极性物质，选用极性固定液，这时试样中各组分主要按极性顺序别离，极性小的先流出色谱柱，极性大的后流出色谱柱。(3)别离非极性和极性混合物时，一般选用极性固定液，这时非极性组分先出峰，极性组分(或易被极化的组分)后出峰。(4)对于能形成氢键的试样、如醉、酚、胺和水等的别离。一般选择极性的或是氢键型的固定液，这时试样中各组分按与固定液分子间形成氢键的能力大小先后流出，不易形成氢键的先流出

5、，最易形成氢键的最后流出。(5)对于复杂的难别离的物质可以用两种或两种以上的混合固定液。 以上讨论的仅是对固定液的大致的选择原那么，应用时有一定的局限性。事实上在色谱柱中的作用是较复杂的，因此固定液酌选择应主要靠实践。7说明氢焰、热导以及电子捕获检测器各属于哪种类型的检测器，它们的优缺点以及应用范围。氢焰检测器为质量型检测器，具有灵敏度高、响应快、线性范围宽等优点，是目前最常用的检测器之一，但对在氢焰中不电离的无机化合物不能检测。热导检测器为浓度型检测器，其特点为对任何气体均可产生响应，通用性好，线性范围宽、价格廉价、应用范围广。但灵敏度较低。电子捕获检测器为浓度型检测器，具灵敏度高、选择性好

6、的特点。是目前分析痕量电负性有机化合物最有效的检测器。但对无电负性的物质如烷烃等几乎无响应8在气相色谱分析中，应如何选择载气流速与柱温？当u较小时，B/u占主要，选择分子量大的载气如N2，使组分的扩散系数小；当u较大时，Cu占主要，选择分子量小的载气H2，减小传质阻力项Cu。高沸点混合物分析选择柱温可低于沸点100150低沸点混合物选择低于平均沸点50至平均沸点柱温宽沸程混合物采用程序升温9气相色谱定量分析的依据是什么？为什么要引入定量校正因子？常用的定量方法有哪几种？各在何种情况下应用？色谱定量分析是基于被测物质的量与其蜂面积的正比关系。但是由于同一检测器对不同的物质具有不同的响应值，所以两

7、个相等量的物质得出的峰面积往往不相等，这样就不能用峰面积来直接计算物质的含量。为了使检测器产生的响应讯号能真实地反映出物质的含量，就要对响应值进展校正，因此引人“定量校正因子。常用的定量方法有以下几种A外标法: 色谱定量分析中较简易的方法。适合于进样量的重现性较好和操作条件较稳定的情况。B内标法：当只需测定试样中某几个组份，或试样中所有组份不可能全部出峰时，可采用内标法。C归一化法：适合于进样量很少而其体积不易准确测量的液体样品。10毛细管柱气相色谱有什么特点？毛细管柱为什么比填充柱有更高的柱效？毛细管柱自加工困难，需购置成品柱，具有别离效能高、柱渗透性好、柱容量小、易实现气质联用，应用范围广

8、等特点。一般毛细管的比渗透率约为填充柱的100倍, 在同样的柱前压下, 可使用更长的毛细管柱(如100米以上), 而载气的线速可保持不变。这就是毛细管柱高柱效的主要原因。11当出现以下三种情况时，Van Deemter曲线是什么形状？1B/u=Cu=0；2A=Cu=0；3A=B/u=0图中1为A=Cu=0，2为A=B/u=0，3为B/u=Cu=012用气相色谱法别离某二元混合物时，当分别改变以下操作条件之一时，推测一下对tR、H、R的影响忽略检测器、气化室、连接收道等柱外死体积。a流速加倍，b柱长加倍，c固定液液膜厚度加倍，d色谱柱柱温增加。A=2ldpB = 2gDa流速加倍，tR；最正确流

9、速前H，R，最正确流速后H，Rb柱长加倍，n，tR，H根本无影响，Rc固定液液膜厚度加倍，tR，H，Rd色谱柱柱温增加，tR；柱温对H的影响复杂，R13当色谱峰的半峰宽为2mm，保存时间为4.5min，死时间为1min，色谱柱长为2m，记录仪纸速为2cm/min，计算色谱柱的理论塔板数，塔板高度以及有效理论塔板数，有效塔板高度。11200 ，0.18mm；6790，0.29mm14在某色谱分析中得到如下数据：保存时间tR=5.0min，死时间t0=1.0min，固定液体积Vs=2.0ml，载气流速F=50ml/min。计算：1容量因子；2分配系数；3死体积；4保存体积。 4.0，100，50m

10、l，250ml15用一根2米长色谱柱将两种药物A和B别离，实验结果如下：空气保存时间30秒，A与B的保存时间分别为230秒和250秒，B峰峰宽为25秒。求该色谱柱的理论塔板数，两峰的别离度。假设将两峰完全别离，柱长至少为多少？1600，0.80，7m16用一色谱柱别离A、B两组分，此柱的理论塔板数为4200，测得A、B的保存时间分别为15.05min及14.82min。1求别离度；2假设别离度为1.0时，理论塔板数为多少？0.25，6720017一气相色谱柱在Van Deemter方程中A、B、C值各为0.15cm，0.36cm2s-1，4.310-2s。试计算最小塔板高度及最正确流速。0.3

11、99cm，2.85cms-118在2米长的某色谱柱上，分析苯与甲苯的混合物，测得死时间为0.20min，甲苯的保存时间为2.10min及半峰宽为0.285cm，记录纸速为2cm/min。己知苯比甲苯先流出色谱柱，且苯与甲苯的别离度为1.0。求1甲苯与苯的分配系数比；2苯的容量因子与保存时间；3到达别离度为6时，柱长至少为多长？=1.15、=8.3、=1.86min、柱长至少为4.5m19有一含有四种组分的样品，用气相色谱法FID检测器归一化法测定含量，实验步骤如下：1测相对重量校正因子，准确配制苯内标与组分a、b、c及d的纯品混合溶液，它们的重量分别为0.435、0.653、0.864、0.8

12、64及1.760g。吸取混合溶液0.2l，进样三次，测得平均峰面积分别为4.00、6.50、7.60、8.10及15.0。2取样0.5l，进样三次，测得平均峰面积分别为3.50、4.50、4.00及2.00。求各种组分的相对重量校正因子，以及各组分的重量百分数。相对重量校正因子：fa=0.924、fb=1.04、fc=0.981、fd=1.08。重量百分数：a=23.1%、b=33.4%、c=28.0%、d=15.4%20用气相色谱法测定正丙醇中的微量水分，精细称取正丙醇50.00g及无水甲醇内标物0.4000g，混合均匀，进样5l，在401有机担体柱上进展测量，测得水：h=5.00cm，W1

13、/2=0.15cm，甲醇h=4.00cm，W1/2=0.10cm，求正丙醇中微量水的重量百分含量。相对重量校正因子=0.55，=0.58 1.42%21有以下两组样品，请分别选择气液色谱所需的固定液，并说明组分的流出顺序。1三种胺类混合物：一甲胺、二甲胺和三甲胺。分析低分子量的伯、仲、叔胺时，一般采用三乙醇胺作固定液，因为胺类能与三乙醇胺形成氢键，三乙醇胺对伯、仲、叔胺有选择性，一甲胺、二甲胺、三甲胺和氨在20%三乙醇胺和酸洗红色载体(C-22保温砖)柱上的出峰顺序为：三甲胺沸点3.5、二甲胺沸点7.4和一甲胺(沸点-6.5)，完全是按照形成氢键的难易程度排列的，三甲胺因其分子中三个甲基的位阻

14、效应，最不容易形成氢键，故最先出峰，而一甲胺那么因最易形成氢键，被三乙醇胺保存到最后出峰。2苯bp80.1与环己烷bp80.7的混合物。被别离样品为极性物质和非极性物质的混合物，一般选用极性固定液，这时，非极性物质先出峰，极性物质后出峰。苯和环己烷的别离，中选用非极性固定液时，很难将其别离；但假设选用聚乙二醇-400作固定液，苯的保存时间是环己烷的3.9倍，选用极性更强的，-氧二丙腈作固定液，苯的保存时间是环己烷的6.3倍，就很容易将其别离了，这是由于苯具有p电子云构造，容易被极化，而环乙烷不易被极化之故。22用皂膜流量计测定分流管的流速为35.6ml/min，毛细管柱尺寸为0.25mm12m

15、，t0为1.01min，计算分流比。 1:61Fc=pr2L/t0=3.14(0.025/2)21200/1.01=0.583分流比=Fc/Fw=0.583/35.6=1:6118试述浓度型检测器和质量型检测器的特点浓度型检测器的响应值和组分的浓度成正比如TCD、ECD；质量型检测器的响应值和单位时间内进入检测器某组分的量成正比如FID、FPD。19检测限的定义及其意义检测限指检测器所能给出可观测的信号时进入检测池的最小样品量或浓度，即样品产生的信号相当于噪音信号水平两倍时的样品量或浓度，S/N=23。检测限的意义：检测限代表了检测器灵敏度和仪器噪音的综合水平，是检测器的诸多性能指标中最重要的

16、一个，也是一台GC检测能力的总指标，是包括了色谱系统、别离机理、色谱柱在内的综合指标。20热导池检测器和氢火焰离子化检测器的特点分别是什么？热导池检测器的特点：通用型检测器；非破坏型检测器；灵敏度较低；线性范围较宽；浓度型检测器。氢火焰离子化检测器的特点：药物GC分析中应用最广泛的检测器；非通用型检测器；破坏型检测器；灵敏度很高；线性范围较宽；需要尾吹气装置；质量型检测器。21影响热导池检测器灵敏度的因素是什么？影响TCD灵敏度的因素：（1） 载气种类载气与试样的热导系数相差越大，灵敏度越高。通常选择热导系数大的N2和Ar作载气。（2） 较大的桥电流、较低的池体温度、具有大的电阻温度系数的热敏

17、元件等，均能提高灵敏度。22什么叫程序升温？主要适用于何种样品的分析？其意义何在？程序升温指在一个分析周期内柱温随时间由低温向高温作线性或非线性变化，以到达用最短时间获得最正确别离的目的。程序升温主要使用于沸点范围很宽的混合物，药物中的多种残留有机溶媒，天然药物的成分等复杂组分的分析。意义：改善别离，缩短分析时间。三、计算题物质1和2在一个30.0cm柱上的保存时间分别为16.40和17.63分钟。不被保存组分通过该柱的时间为1.30分钟.物质1和2的谱峰峰底宽分别为1.11和1.21分钟，求算以下结果：1物质1和2的别离度；2以物质1和2分别计算柱的有效理论塔板数和塔板高度。解：1别离度的公式为R = 2tR2-tR1/(W1+W2)将数据代入得R=217.63-1