第六章习题和典型例题分析
第六章 色谱法
典型例题解析
例1．在1m长的填充色谱柱上，某镇静药物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及0.82min,空气通过色谱柱需1.10min。计算 （1）组分B的分配比
（2）A及B的分离度
（3）该色谱柱的平均有效理论塔板数和塔板高度 （4）分离度为1.5时,所需的柱长
'tR(t?t)6.60?1.10解：（1） k??RM??5.00
tMtM1.10（2） R?2(tR(2)?tR(1))Y1?Y2'tR2?16（）
Y?2(6.60?5.80)?1.00
0.78?0.82 （3） n有效 nA?16(
nB?16( n平均5.80?1.102)?581
0.786.60?1.102)?720
0.82581?720??650
222）?H有效 r2,1?1 （4） L?H有效?n有效?16R（r2,15.52 =16?1.5(4.7)?0.15?2.56m
5.5?14.7例2．采用内标法分析燕麦敌1号试样中燕麦敌的含量时，以正十八烷为内标，称取 燕麦敌试样8.12 g,加入正十八烷1.88g,经色谱分析测得峰面积A燕麦敌?68.0mm,
2A正十八烷?87.0mm2。已知燕麦敌以正十八烷为标准的定量校正因子fi?2.40,计算试样
中燕麦敌的百分含量。
解：此法为内标法 ci%?miAfm68.0?2.40?1.88?100%?iiS?100%??100%?43.4% mASfSm87.0?1?8.12 1
例3．采用氢火焰离子化检测器对C8芳烃异构体样品进行气相色谱分析时，所得实验数据如下：
组份 乙苯 对二甲苯 间二甲苯 邻二甲苯
A/mm2 120 75 140 105 fi' 0.97 1.00 0.96 0.98 计算各组份的百分含量。 解：
此题为归一化法
?Aifi'?120?0.97?75?1.00?140?0.96?105?0.98?428.7
120?0.97?100?27.2%
428.775?1.00 对二甲苯%=?100?17.5%
428.7140?0.96 间二甲苯%=?100?31.4%
428.7105?0.98 邻二甲苯%=?100?24.0%
428.7 乙苯%=
例4．用气相色谱法分离正戊烷和丙酮，得到色谱数据如下：正戊烷和丙酮的保留时间分别为25.35min和23.65min，空气峰的保留时间为45s，计算：
（1）所用填充色谱柱的有效理论塔板数为多少？
（2）如果使两组分的分离度达1.5，H有效?0.15cm,试问需要多长的色谱柱？ 解：(1)
n有效?16R('tR(2)'tR(1)2)2
r2,1?125.35?0.7524.60??1.07
23.65?0.7522.902r2,1 r2,1?? ?n有效?1.07??16R() =16?1.5??? =16?2.25?233.9=8420
r2,1?1?1.07?1?2r2,122(2)
完全分离时，R＝1.5
?L?n有效?H有效
?L?8420?0.15?10练习题：
2
?2?12.6m 1．俄国植物学家茨维特用石油醚为冲洗剂，分离植物叶子的色素时是采用（ ） A．液-液色谱法 B．液-固色谱法 C．凝胶色谱法 D．离子交换色谱法 2．下列说法不正确的是（ ）
A．两组分的分配系数之比为1:2时，在同一薄层板上，它们Rf值之比为2:1 B．两组分的分配系数之比为1:2时，在同一薄层板上，它们容量因子之比也是1:2 C．两组分的容量因子之比为1:2时，在同一薄层板上，它们Rf值之比为3:2 D．薄层色谱的Rf值，即为样品在展开剂中停留时间的分数
3．在气相色谱法中，用于定量的参数是（ ）
A．保留时间 B．相对保留值 C．半峰宽 D．峰面积 4．在气相色谱法中，用于定性的参数是（ ）
A．保留时间 B．分配比 C．半峰宽 D．峰面积 5．在气相色谱法中，可以利用文献记载的保留数据定性，目前最有参考价值的是（ ） A．调整保留体积 B．相以保留值
C．保留指数 D．相对保留值和保留指数 6．气相色谱中，影响两组分分离度的因素有（ ）
A．固定液的性质 B．载气种类 C．检测器灵敏度 D．柱的死体积 7．在使用热导池检测器时，为了提高检测器的灵敏度，常使用的载气为（ ） A．氮气 B．氢气 C．氧气 D．氦气
8．在使用氢火焰离子化检测器时，在控制一定条件下，采用下面哪一种载气检测灵敏度最高（ ）
A．氮气 B．氢气 C．二氧化碳 D．氦气
9．用色谱法进行定量分析时，要求混合物中每一个组分都出峰的是（ ） A．外标法 B．内标法 C．归一化法 D．内加法
10．在气相色谱法定量分析中，如果采用热导池为检测器，测定相对校正因子，应选用下列哪种物质为基准?
A．苯 B．正己烷 C．正庚烷 D．丙酮 11．衡量色谱柱柱效能的指标是（ ）
A．分离度； B．容量因子； C．塔板数； D．分配系数。 12．衡量色谱柱选择性的指标是（ ）
A．分离度 B．容量因子 C．相对保留值 D．分配系数 13．根据范第姆特方程式，下列说法正确的是（ ）
A．最佳流速时，塔板高度最小； B．最佳流速时，塔板高度最大； C，最佳塔板高度时，流速最小； D．最佳塔板高度时，流速最大。
14．在液相色谱中，范第姆特方程式中的哪一项对柱效能的影响可以忽略不计（ ） A．涡流扩散项 B．分子扩散项
C．流动区域的流动相传质阻力 D．停滞区域的流动相传质阻力
15．在反相色谱法中，若以甲醇-水为流动相，增加甲醇的比例时，组分的容量因子k与保留时间tR,将有什么变化？（ ）
A．k与tR增大 B．k与tR减小 C． k与tR不变 D．k增大，tR减小
二、填空题
3
1．色谱法首先对混合物进行 ，然后进行 和 。 2．按流动相的物态可将色谱法分为 和 。前者的流动相为 ，后者的流动相为 。
3．按照固定相的物态不同，可将气相色谱法分为 和 ，前者的固定相是 ，后者是将高 的 固定在载体上作为 。
4．按照分离过程的原理可将色谱法分为 法， 法， 法， 法等。
5．气相色谱仪由如下五个系统组成： ， ， ， ， 。
6．高压液相色谱仪的工作过程是：当试样进入进样器时，经进样器的 将试样带入 分离，被分离后的试样按先后顺序进入 ，它将物质的浓度信号变成 ，由记录仪记录下来，即得到一张液相色谱图。
7．用气相色谱法分离非极性和极性混合物时，若沸点差别为主要矛盾，则应选 固定液；若极性差别为主要矛盾，则应选 固定液。
8．气相色谱使用的载气一般可用 ， ， ， 气，而不能用 气。 三、今有五个组分a、b、c、d和e，在气相色谱上分配系数分别为480，360，490，496和473。试指出它们在色谱柱柱上的流出顺序。
四、计算题
1．用内标法测定环氧丙烷中的水分含量。称取0.0115g甲醇，加到2.2679g试样中，测得水分和甲醇的色谱峰高分别为148.8和172.3mm。水和甲醇（内标物）的相对质量校正
因子分别为0.55和0.58，试计算水的质量分数。
2．在测定苯、甲苯，乙苯，邻二甲苯的峰高校正因子时，称取如下表所列质量的组分的纯物质。在一定的色谱条件下，所得色谱图上各种组分色谱峰的峰高如下：
质量(g) 峰高(mm) 苯 0.5967 180.1 甲苯 0.5478 84.4 乙苯 0.6120 45.2 邻二甲苯 0.6680 49.0
求各组分的峰高校正因子，以苯为标准。
练习题答案
一、1．B 2．A 3．D 4．A 5．D 6．A 7．B 8．A 9．C 10．A 11．C 12．C 13．A 14．B 15．B
二、1．分离 定性 定量
2．气相色谱 液相色谱 气相 液相
3．气固色谱 气液色谱 固体吸附剂 沸点 有机化合物 固定相 4．分配色谱 吸附色谱 离子交换色谱 空间排组色谱
5．气路系统 进样系统 分离系统 温控系统 检测和记录系统 6．溶剂 色谱柱 检测器 电信号 7．非极性 极性
8．氢 氮 氦 氩 氧 三、
4