1、.2222220.0122(1)3(1)pfpglddBDgkkHAcuduuukDkD5.5.試以塔板高度試以塔板高度H H做指標討論氣相色譜操作條件的選擇。做指標討論氣相色譜操作條件的選擇。答：由范弟姆特速率方程式：答：由范弟姆特速率方程式：可知，色譜柱的填充均勻程度，擔體粒度，載氣種類，載氣流速，柱溫的可知，色譜柱的填充均勻程度，擔體粒度，載氣種類，載氣流速，柱溫的變化，固定相液膜厚度等均對柱效能有影響。變化，固定相液膜厚度等均對柱效能有影響。(1) (1) 色譜柱的填充均勻色譜柱的填充均勻, ,有利于降低有利于降低值。值。(2)(2)使用粒度細小使用粒度細小/ /均勻的擔體，可降低均勻

2、的擔體，可降低A A和氣相傳質阻力系數和氣相傳質阻力系數CgCg。(3) Dg 1/Mg(3) Dg 1/Mg，載氣的分子量大，載氣的分子量大，DgDg小，可提高柱效能。小，可提高柱效能。(4) (4) 由于由于 ，因此，控制載氣流速，可使，因此，控制載氣流速，可使H H最小。最小。(5) (5) 柱溫的變化，對分配比柱溫的變化，對分配比k k的影響很大。提高柱溫，可顯著不同組分的影響很大。提高柱溫，可顯著不同組分的降低分配比的降低分配比k k。(6) (6) 降低固定相液膜厚度，可降低液相傳質阻力系數降低固定相液膜厚度，可降低液相傳質阻力系數C Cl l。BH(cu)u.8.8.為什么可用分

3、離度為什么可用分離度R R作為色譜柱的總分離效能指標作為色譜柱的總分離效能指標? ?答：分離度答：分離度R R的定義：的定義： 相鄰兩組分色譜峰保留值之差與兩組分色譜峰的峰底寬度總和之相鄰兩組分色譜峰保留值之差與兩組分色譜峰的峰底寬度總和之半的比值。半的比值。21121()2rrttRYY R R的值越大，就意味著相鄰兩組分分離得越好。分子是兩組分保留的值越大，就意味著相鄰兩組分分離得越好。分子是兩組分保留值的差，反映了固定液的勢力學性質，分母是色譜峰的寬窄，則反映值的差，反映了固定液的勢力學性質，分母是色譜峰的寬窄，則反映了色譜過程的動力學因素，反映了柱效能的高低。因此，分辨率是柱了色譜過程

4、的動力學因素，反映了柱效能的高低。因此，分辨率是柱效能、選擇性影響的總和，可以作為色譜柱的總分發離效能指標。效能、選擇性影響的總和，可以作為色譜柱的總分發離效能指標。.2211/21805.54()5.54()8856.832000 226885RtnYLHcmn塊.2221225.54()10828.7320001851082nLHcmn塊.2211805.54()120512.2720001661082nLHcmn塊.2020在一根在一根2m長的硅油柱上，分析一個混合物，得下列數據：苯、長的硅油柱上，分析一個混合物，得下列數據：苯、甲苯及乙苯的保留時間分別為甲苯及乙苯的保留時間分別為120

5、”、22”及及31”；半峰寬為；半峰寬為0.211cm，0.291cm及及0.409cm，已知記錄紙速為，已知記錄紙速為1200mmh-1，求色譜柱對每種組分，求色譜柱對每種組分的理論塔板數及塔板高度。的理論塔板數及塔板高度。甲苯：甲苯：乙苯：乙苯：苯：苯：解：已知解：已知 1/C2=1200mmh-1=20mmmin-1 =1/3mms -1 C2=30scm-1 L=2mtR1(苯苯)= 120”=80s Y1/2,1=0.211cm =0.211cm30scm-1=6.83stR2(甲苯甲苯)= 22” =122s Y1/2,2=0.291cm = 8.73stR3(乙苯乙苯)= 31”

6、 =180s Y1/2,3=0.409cm= 12.27s各種組分的理論塔板數及塔板高度為：各種組分的理論塔板數及塔板高度為：.2221716()16()46241RtnY塊2121在一根在一根3m3m長的色譜柱上，分離一試樣，得如下的色譜圖及數據：長的色譜柱上，分離一試樣，得如下的色譜圖及數據：(1)用組分用組分2計算色譜柱的理論塔板數；計算色譜柱的理論塔板數；(2)求調整保留時間求調整保留時間tR1及及tR2；(3)若需達到分離度若需達到分離度R=1.5，所需的最短柱長為幾米，所需的最短柱長為幾米?解：已知解：已知 tM=1min tR1= 14mim tR2= 17mim Y2=1 mi

7、n(1)組分組分2對應的色譜柱理論塔板數：對應的色譜柱理論塔板數：(2)組分組分1、2的調整保留時間的調整保留時間tR1及及tR2： tR1= tR1-tM =14-1=13mim tR2= 17-1 = 16mim.,221,1161.2313RRtt,2,2216()3000.0731616()16()1RRtnYLLHcmtnY有效有效有效222221211.2316()16 1.5 ()0.0737511.23 1LRHcm有效222221211.2316()16 1.5 ()0.11.0311.23 1LRHcm有效(3)若需達到分離度若需達到分離度R=1.5，由組分由組分2計算對應

8、的色譜柱有效塔板數：計算對應的色譜柱有效塔板數：當當R=1.5時，所需的最短柱長為：時，所需的最短柱長為：若以若以H有效有效=0.1cm計算：計算：.2222321211.1116()16 1.5 ()103.711.11 1LRHm有效22分析某種試樣時，兩個組分的相對保留值分析某種試樣時，兩個組分的相對保留值r2l=1.11，柱的有，柱的有效塔板高度效塔板高度H=1mm，需要多長的色譜柱才能分離完全，需要多長的色譜柱才能分離完全(即即R=1.5)?解：解： 已知已知 r2l=1.11， H有效有效=1mm ， R=1.5.-11200.658 0.5 68 113781.0mv mL mg

9、0.11cC CFASm-11200.658 0.5 68 113171.8mv mL mL0.50cC CFASV23已知記錄儀的靈敏度為已知記錄儀的靈敏度為0.658mVcm-1，記錄紙速為，記錄紙速為2cmmin-1，載，載氣流速氣流速F0為為68mLmin-1，進樣量，進樣量12時時0.5mL飽和苯蒸氣，其質量經計算飽和苯蒸氣，其質量經計算為為0.11mg，得到的色譜峰的實測面積為，得到的色譜峰的實測面積為113cm2。求該熱導池檢測器的靈。求該熱導池檢測器的靈敏度。敏度。解：已知解：已知 C1=0.658mVcm-1 C2=0.5mincm-1 F0=68mLmin-1 m=0.11

10、mg A=113cm2該熱導池檢測器的靈敏度為：該熱導池檢測器的靈敏度為：若試樣苯按氣體計算，由進樣體積若試樣苯按氣體計算，由進樣體積V=0.5mL，TCD檢測器的靈敏度：檢測器的靈敏度：.3750100.110.0111.110g0.5mmg8-112760600.6580.51733.1010 mv s g1.1 10mC C ASm 101833 0.19.68 103.10 10NDg sS120.60.560=18Ys1080121.0651.065 189.68 10=1.86 10gQYD24記錄儀靈敏度及記錄紙速同前題，載氣流速記錄儀靈敏度及記錄紙速同前題，載氣流速60mLmi

11、n-1，放大器靈敏度，放大器靈敏度1103，進樣量，進樣量12時時50L苯蒸氣，所得苯色譜峰的峰面積為苯蒸氣，所得苯色譜峰的峰面積為173cm2，Yl/2為為0.60cm，檢測器噪聲為，檢測器噪聲為0.1mV，求該氫火焰電離檢測器的靈敏度及最小檢出量。，求該氫火焰電離檢測器的靈敏度及最小檢出量。解：已知解：已知 C1=0.658mVcm-1 C2=0.5mincm-1 V=50L Y Y1/21/2=0.6cm=0.6cm A=173cm2 N=0.1mV50L苯蒸氣的質量：苯蒸氣的質量：該氫火焰電離檢測器的靈敏度：該氫火焰電離檢測器的靈敏度：檢出限檢出限D：最小檢出量最小檢出量Q0：.,13

12、.50.560.5RMtkt221124.83.51.44111.00.822RRttRYY25丙烯和丁烯的混合物進入氣相色譜柱得到如下數據：丙烯和丁烯的混合物進入氣相色譜柱得到如下數據：組分組分保留時間保留時間/min峰寬峰寬/min空氣空氣0.50.50.20.2丙烯丙烯3.53.50.80.8丁烯丁烯4.84.81.01.0計算：計算：(1)丁烯在這個柱上的分配比是多少丁烯在這個柱上的分配比是多少?(2)丙烯和丁烯的分離度是多少丙烯和丁烯的分離度是多少?解：解： 已知已知 ： tM=0.5min 丙烯丙烯: tR1= 3.5mim Y1=0.8min 丁烯丁烯: tR2= 4.8mim

13、Y2=1min(1) 丁烯在這個丁烯在這個色譜柱的分配比色譜柱的分配比(2) 丙烯和丁烯的分離度丙烯和丁烯的分離度.120.362.894.3 10Bucm sC最佳220.152 0.36 4.3 100.40HABCcm最小 26某一氣相色譜柱，速率方程式中某一氣相色譜柱，速率方程式中A，B和和C的值分別是的值分別是0.15cm，0.36cms-1和和4.310-2s，計算最佳流速和最小塔板高度。，計算最佳流速和最小塔板高度。已知已知 ： A=0.15cm B=0.36cms-1 C=4.310-2s .2727在一色譜圖上，測得各保留時間如下：在一色譜圖上，測得各保留時間如下：求未知峰的

14、保留指數。求未知峰的保留指數。解：已知解：已知 tM=0.6min Z=8Z=8tRZ= 13.9-0.6=13.3mim lgtRZ=1.124tR、Z+1= 17.9-0.6=17.3mim lg tR、Z+1=1.238tR、x= 17.9-0.6=17.3mim lg tR、x= 1.170未知峰的保留指數為：未知峰的保留指數為：(1)1.170 1.1241001008840.351.238 1.124RxRzR zRzlgtlgtIzlgtlgt組分空氣辛烷壬烷未知峰tR/min0.613.917.915.4.2828化合物化合物A A與正二十四烷及正二十六烷相混合注入色譜柱與正二

15、十四烷及正二十六烷相混合注入色譜柱進行試驗，得調整保留時間為：進行試驗，得調整保留時間為：A A，10.20min10.20min，n-Cn-C2424H H5050，9.81min;n-C9.81min;n-C2626H H5454，11.56min11.56min。計算化合物。計算化合物A A的保留指數。的保留指數。解：已知解：已知 Z=24Z=24tRZ= 9.81min9.81min lgtRZ=0。992tR、Z+1= 11.56min11.56min lgtR、Z+1=1.063tR、x= 10.20min10.20min lgtR、x= 1.008化合物化合物A A的保留指數為：

16、的保留指數為：1.0080.992100242422.531.0630.992I.100100 iiiiiimAfCmAfiiAf=34 0.84 4+214 0.74 4+4.5 1.00 4+278 1.00 4+77 1.05+250 1.28+47.3 1.36=2342.86iiA f134 0.84 41001001004.882342.86 iiiiimAfCmAf2214 0.74 410027.042342.86C 2929測得石油裂解氣的色譜圖測得石油裂解氣的色譜圖( (前面四個組分為經過衰減前面四個組分為經過衰減1 14 4而得到而得到) )，經測定各，經測定各組分的組分

17、的f f值并從色譜圖量出各組分峰面積分別為：值并從色譜圖量出各組分峰面積分別為：用歸一法定量，求各組分的質量分數各為多少用歸一法定量，求各組分的質量分數各為多少? ?其中其中 為：為：各組分的質量分數各為各組分的質量分數各為: : 空氣空氣 甲烷甲烷 出峰次序出峰次序空氣空氣甲烷甲烷二氧化碳二氧化碳乙烯乙烯乙烷乙烷丙烯丙烯丙烷丙烷峰面積峰面積校正因子校正因子f340.842140.744.51.002781.00771.052501.2847.31.36解：解：本題為用色譜歸一法定量分析。本題為用色譜歸一法定量分析。歸一法定量公式為：歸一法定量公式為：.34.5 1.00 41000.7723

18、42.86C 4278 1.00 410047.462342.86C 577 1.051003.452342.86C 6250 1.2810013.662342.86C 747.3 1.361002.742342.86C 二氧化碳二氧化碳 乙烯乙烯 乙烷乙烷 丙烯丙烯 丙烷丙烷 .ssiiiissimmA fAC %100100AmASm114.80.1907C %1007.71133 0.2611.055272.60.1907C %10017.56133 0.5621.055342.70.1907C %1006.14133 0.9381.0553030有一試樣含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物質，稱取此試樣有一試樣含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物質，稱取此試樣1.055g1.055g。以環。以環己酮作內標，稱取己酮作內標，稱取0.1907g0.1907g環己酮，加到試樣中，混合均勻后，吸取此試液環己酮，加到試樣中，混合均勻后，吸取此試液3L3L進樣，進樣，得到色譜圖。得到色譜圖。從色譜圖上測得的各組分峰面積及已知的從色譜圖上測得的各組分峰面積及已知的S S，值如下表所示：，值如下表所示：求甲酸、乙酸、丙酸的質量分數。求甲酸、乙酸、丙酸的質量分數。解：解： 已知：已知：m=1.055g1.055g ms=0.1907g0.1907g此題為