计算1、分配系数分别为100和110的两组分,在相比(β=V m /V s )为5的色谱柱上分离,若使分离度R=1.0,需多长色谱柱?若使分离度R=1.5,又需多长色谱柱?(设理论塔板高度为0.65mm )解:(1)K 1=100,K 2=110,β=V m /V s =5,R=1.0,H=0.65mmк1= K 1(V s /V m )= K 1/β=100/5=20 к2= K 2(V s /V m )=K 2/β=110/5=22α= K 2/ K 1=110/100=1.111422+-=k k n R αα= √n/4×〔(1.1﹣1)/1.1〕×(22)/22+1=1.0n=2116 H=L/n L=nH=2116×0.65×10-3=1.38 m(2)R=1.5时 √n/4×022/23=1.5212221L L R R = L=3.11m2、在1m 长的气相色谱柱上,某药物及其代谢产物的保留时间分别为5.80min 和6.60min ,两色谱峰的半峰宽分别为0.23cm 和0.24cm ,空气的保留时间为1.10min ,记录纸速为0.50cm/min 。
计算:(1)代谢物的容量因子; (2)两组分的分离度; (3)以该药物计算色谱柱的有效塔板数;(4)在不改变塔板高度的条件下,分离度为1.5时所需柱长 解:L=1m ,t R1=5.80min ,t R2=6.60min ,t R0=1.10min ,u 0=0.50cm/min(W 1/2)1=0.23cm , (W 1/2)2=0.24cm(1)к= t R2′/ t R0=(6.60﹣1.10)/1.10=5.00(2)26.323.085.560.6)(2)2/1(122)2/1(1)2/1(12=-=-≈+-=W t t W W t t R R R R R(3)n eff =5.54(t R1′/(W 1/2)1)2 =5.54×〔(5.80﹣1.10)×0.50/0.23〕2 =578 (4)R 12/ R 22 = L 1/L 2 L 2 =(R 22/ R 12)L 1 =(1.52/3.262)×1 m =0.21 m3、在一根3m 长的色谱柱上分析某样品,记录纸速为0.50cm/min ,得如下数据: 保留时间(t R )min ; 半峰宽(W 1/2)mm ; 峰高(h )mm ; 重量校正因子(以面积表示f i )空气 1.0内标物 6.8 2.0 2.43 1.00 待测组分 8.3 2.5 3.21 1.15 计算:(1)内标物与组分的分离度;(2)柱长为2m 时的分离度及内标物的半峰宽;(3)已知内标物在样品中的含量为2.55%,组分的含量是多少? 解:u = 0.50 cm/min ,L = 3m(1) R=2(t R2﹣t R1)/〔(W 1/2)1+(W 1/2)2〕=2(8.30﹣6.80)×0.50×10 / (2.0+2.5)=3.3 (2)212221L L R R = 69.23.33/2=⨯=R R 12/ R 22 = L 1/L 2 R 2= √2m/3m×3.3 =1.49(3)A=1.065×W 1/2×h(2.0×2.43×1.00) / (2.5×3.21×1.15) = 2.55% / x% x% = 4.84%4、A 、B 、C 三中物质以D 为内标物,在2米长色谱柱上得到有关数据如下表,实验条件如下:柱温为80℃,气化室为105℃,载气为氢气,流速为20 ml/min ,进样量为1μL ,检测器为热导,衰减为1:1,纸速为1200 mm/h 。
(1)计算A 的含量;(2)此柱对B 的理论塔板数;(3)B 、C 两物质间的分离度。
解:F c =20 ml/min u =1200 mm/h=1200mm/3600s=1/3 mm/s (1)W il %= m s Ai fsi /(m As)×100%A=1.065×h×W 1/2 fsi =fi / fs W i %= m s h i W 1/2i f i /(mh s W 1/2s f s ) ×100%=0.18×43.3×2.10×0.80/(0.54×50.5×3.10×1.00)×100%=15.49% (2)n=L/H ,L=2m ,n=5.54×(t R / W 1/2)2n=5.54×(145.85×1/3/4.32)2=702 (3)R=(t RC ﹣t RB )/〔(W 1/2)B +(W 1/2)C 〕5、以HPLC 法测定某生物碱样品中黄连碱和小檗碱的含量。
称取内标物、黄连碱和小檗碱对照品各0.2000g ,配成混合溶液,重复测定5次,测得各色峰面积平均值分别为3.60 m 2、3.43 m 2和4.04m 2,再称取内标物0.2400g 和样品0.8560g ,配成溶液,在相同条件下测得色谱峰面积分别为4.16、3.71和4.54 cm 2。
计算:样品中黄连碱和小檗碱的含量。
解:f i,m =m i /A i x i %=m s A i f si /(mlA s )×100%黄连碱%=0.2400×3.71×0.05831/(0.05556×0.8560×4.16)×100%=26.24% 小檗碱%=0.2400×4.54×0.04950/(0.05556×0.8560×4.16)×100%=27.26%84.0)64.432.4(3/1)85.14520.157(2)(2)2/1()2/1(=+⨯-=+-=C B RB RC W W t t R6、在1m 长的色谱柱上,某镇静药A 及其异构体B 的保留时间分别为5.80min 和6.60min, 峰底宽度分别为0.78min 和0.82min ,空气通过色谱柱需1.10min 。
计算: (1)载气的平均线速度;(2)组分B 的容量因子;(3)A 和B 的分离度; (4)以A 求该色谱柱的有效板数和塔板高度;(5)分离度为1.5时,所需的柱长;(6)在长色谱柱上B 的保留时间解:L=1m ,t RA =5.80min ,t RB =6.60min ,W A =0.78min ,W B =0.82min ,t 0=1.10min (1)u=L/ t 0=100cm/1.10min=90.9cm/min (2)к=t R ′/ t 0=(6.60﹣1.10)/1.10=5.00(3)R=2(t RB ﹣t RA )/(W A +W B )=2(6.60﹣5.80)/(0.78+0.82)=1 (4)n eff =16(t RA ′/W A )2=16×〔(5.80﹣1.10)/0.78〕2=581 H eff =L/n eff =1/581=1.72mm(5)R 1/R 2= √L 1 /√L 2 1/1.5= √1m/√L 2 L 2=2.25 (6)t RB =2.25×6.60min=14.85min7、在某色谱条件下,分析只含有二氯乙烷,二溴乙烷及四乙基铅三组分的样品,结果如下:试用归一化法求各组分的百分含量。
解:=⨯⨯+⨯+⨯⨯=%10082.275.101.165.150.100.150.100.1%二氯乙烷18.52%=⨯⨯+⨯+⨯⨯=%10082.275.101.165.150.100.101.165.1% 二溴乙烷20.57%=⨯⨯+⨯+⨯⨯=%10082.275.101.165.150.100.182.275.1%四乙基铅60.91%8、热导检测器分析某样品,测定组分面积与相应校正因子如下,求各组分含量。
解:=⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=%1002500.2320.1280.0630.0525.0525.0% A 2.15%=⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=%1002500.2320.1280.0630.0525.0630.0% B 3.09%=⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=%1002500.2320.1280.0630.0525.0280.0% C 2.75%=⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=%1002500.2320.1280.0630.0525.0320.1% D 6.18%=⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=%1002500.2320.1280.0630.0525.02500.2% E 85.84%9、已知记录仪灵敏度为02mv/cm ,记录纸速为1200mm/h,注入含苯0.05%的CS2溶液1μ,,苯的色谱峰高12.0cm,半峰宽10mm,仪器噪音0.01mv,求氢火焰检测器的灵敏度和检测限。
苯的比重为0.88g/ml 。
解:S=mu A u 2160m=0.0005×0.88×10-3=4.4×10-7 g u 2 = 1200mm/h =2cm/min S=7104.42600.10.122.0065.1-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=1.74×108 mv.S -1. g -1D=s g S R N /1015.11074.101.02298-⨯=⨯⨯= 10、A 、B 二组分的分配系数之比0.912,要保证二者的分离度达到1.20,柱长应选择多少米?设有效塔板高度为0.95mm 。
解: r i,s =096.1912.01=n eff =16×(1.2)2×H eff )096.0096.1(2= 3002 H eff =0.95mmL= n eff H eff =3002×0.95=2.85m11、物质A 、B 二组分在2米长色谱柱上,保留时间分别为19.40min 和17.63min ,峰底宽为1.21min 和1.11min ,试计算两物质的峰底分离度。
解:R=11.121.1)63.1740.19(2)(2)2()1()1()2(+-⨯=+-W W t t R R =1.5312、用归一法测石油C8芳烃中各组分含量,在一次进行分析洗出时各组分峰面积及定量校正因子F w ′如下:组分 乙苯 对二甲苯 间二甲苯 邻二甲苯 峰面积mm 2 150 92 170 110 校正因子F w ′0.97 1.00 0.96 0.98 试计算各组分的百分含量。