一
1.在以下因素中,属热力学因素的是A
A.分配系数;
B. 扩散速度;C.柱长;D.理论塔板数。
2.理论塔板数反映了D
A.分离度;
B. 分配系数;C.保留值;D.柱的效能。
3.欲使色谱峰宽减小,可以采取B
A.降低柱温;B.减少固定液含量;C.增加柱长;D.增加载体粒度。
4.如果试样中各组分无法全部出峰或只要定量测定试样中某几个组分, 那么应采用下列定量分析方法中哪一种为宜?C
A.归一化法;B.外标法;C.内标法;D.标准工作曲线法。
5.俄国植物学家茨维特在研究植物色素成分时, 所采用的色谱方法是B
A.液-液色谱法;B.液-固色谱法;C.空间排阻色谱法;D.离子交换色谱法。
6.色谱图上两峰间的距离的大小, 与哪个因素无关? D
A.极性差异;B.沸点差异;C.热力学性质差异;D.动力学性质差异。
7.假如一个溶质的分配比为0.1,它分配在色谱柱的流动相中的质量分数是C
A.0.10;
B. 0.90;C.0.91;D.0.99。
8.下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是A
A.柱温;B.载气的种类;C.柱压;D.固定液膜厚度。
9.当载气线速越小, 范式方程中, 分子扩散项B越大, 所以应选下列气体中哪一种作载气最有利?D
A.H2;
B. He;C.Ar;D.N2。
解:为了减小分子扩散项,可采用较高的流动相线速度,使用相对分子质量较大的流动相
10.对某一组分来说,在一定的柱长下,色谱峰的宽或窄主要决定于组分在色谱柱中的B
A.保留值B. 扩散速度C.分配比D. 理论塔板数
11.载体填充的均匀程度主要影响A
A.涡流扩散相B. 分子扩散C.气相传质阻力D. 液相传质阻力1.假如一个溶质的分配比为0.2,则它在色谱柱的流动相中的百分率是多少?
∵ k = n s/n m=0.2 ∴n m= 5n s
n m/n×100% = n m/(n m+n s)×100% = 83.3%
2.若在1m长的色谱柱上测得分离度为0.68,要使它完全分离,则柱长至少应为多少米?
∵ L2=(R2/R1)2 L1完全分离R2=1.5
L2=(1.5/0.68)2×1=4.87(m)
3.在2m长的色谱柱上,测得某组分保留时间(t R)6.6min,峰底宽(Y)0.5min,死时间(tm)1.2min,柱出口用皂膜流量计测得载气
体积流速(Fc)40ml/min,固定相(Vs)2.1mL,求:(提示:流动相体积,即为死体积)(1)分配容量k;(2)死体积V m;(3)调整保留体积;(4)分配系数;(5)有效塔板数n eff;(6)有效塔板高度H eff
(1)分配比k = t R'/t m = (6.6-1.2)/1.2=4.5
(2) 死体积V m = t m × Fc = 1.2×40 = 48mL
(3) 调整保留体积V R'= (t R-t m) × Fc = (6.6-1.2)×40 = 216mL
(4) 分配系数K=k × β= k ×(V m/V s)=4.5×(48/2.1)=103
(4) 有效塔板数n eff = 16×( t R'/W)2=16×[(6.6-1.2)/0.5]2=1866
(5) 有效塔板高度H eff =L/n eff=2×1000/1866=1.07mm
4.已知组分A和B的分配系数分别为8.8和10,当它们通过相比β=90的填充时,能否达到基本分离(提示:基本分离Rs=1)
α= K B/K A = 10/8.8 = 1.14(选择因子大于1是色谱分离的前提)
k = K B/β= 10/90 = 0.11(K是容量因子,又称为分配比,β是相比
β=V G/V L)
由基本分离方程式可推导出使两组分达到某一分离度时,所需的理论塔板数为
n B = 16Rs2×[α/(α-1)]2×[(1 + k B)/k B]2
=16×12×[1.14/(1.14 - 1)]2×[(1 + 0.11)/0.11]2
=16×66.31×101.83 = 1.08×105
因为计算出的n比较大,一般填充柱不能达到,在上述条件下,A、B不能分离。
5.某一色谱柱从理论上计算得到的理论塔板数n很大,塔板高度H 很小,但实际上分离效果却很差,试分析原因。
理论塔板数n是通过保留值来计算的,没考虑到死时间的影响,而实际上死时间t m对峰的影响很大,特别是当k≤3时,以导致扣除死时间后计算出的有效塔板数n eff很小,有效塔板高度H eff很大,因而实际分离能力很差。
6.根据Van Deemter方程,推导出A、B、C常数表示的最佳线速u opt 和最小板高H min。
Van Deemter最简式为:H = A + B/u + Cu (1)
将上式微分得:dH/du = -B/u2 + C = 0 (2)
最佳线速:u opt=(B/C)1/2(3)
将(3)式代入(1)式的最小板高:H min = A + 2(BC)1/2
7. 下列各项对柱的塔板高度有何影响? 试解释之:
(1) 减小进样速度;(2) 增加气化室的温度;(3) 提高载气的流速;
(4) 减小填料的粒度;(5) 降低色谱柱的柱温。
(1) 进样速度必须很快,因为当进样时间太长时,试样原始宽度将变大,色谱峰半峰宽随之边宽,有时甚至使峰变形.
(2) 适当提高气化室温度对分离和定量测定有利.一般较柱温高30-700C。
但热稳定性较差的试样,汽化温度不宜过高。
(3) 当u较小时,分子扩散项B/u是影响板高的主要因素,此时,宜选择相对分子质量较大的载气(N2,Ar),以使组分在载气中有较小的扩散系数.当u较大时,传质阻力项Cu起主导作用,宜选择相对分
子质量小的载气(H2,He),使组分有较大的扩散系数,减小传质阻力,提高柱效.
(4) 载体的粒度愈小,填装愈均匀,柱效就愈高.但粒度也不能太小.否则,阻力压也急剧增大.一般粒度直径为柱内径的1/20~1/25为宜.在高压液相色谱中,可采用极细粒度,直径在µm数量级(5) 柱温直接影响分离效能和分析时间:柱温选高了,会使各组分的分配系数K值变小,分离度减小。
为了使组分分离得好,宜采用较低的柱温;但柱温过低,传质速率显著降低,柱效能下降,而且会延长分析时间。
柱温的选择应使难分离的两组分达到预期的分离效果,峰形正常而分析时间又不长为宜。