3)峰底宽度Wb:色谱峰两侧拐点上的切线与基线交点间的距离。它与标准偏差的关系
Wb=4σ 2. 气相色谱定量的依据是什么?为么要引入定量校正因子?
答:色谱定量的依据是: 在一定的色谱条件下,进入检测器的被测组分的质量mi与检测器产生的响应信号(峰面积Ai或峰高hi)成正比,即:
mi?fi?Ai
引入定量校正因子的原因:因为Ai的大小和组分的性质有关,因此,同一检测器对不同组分具有不同的响应值,故相同质量的不同物质通过检测器时,产生的峰面积不等,因而不能直接应用峰面积计算组分的含量。为此,引入“定量校正因子”以校正峰面积,使之能真实反映组分含量。
3. 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上的流出顺序,并解释原因。
答:分配系数越大的,与固定相的相互作用越大,在柱内滞留时间越长。 所以流出色谱柱的先后顺序为b,e,a,c和d。
4. 分析某试样时,两个组分的相对保留值r2,柱的有效塔板高度H=1mm,1=1.11,需要多长的色谱柱才能分离完全(R=1.5)? 解:由R?''nefftR(2)?tR(1)??4tR(2)neff4?r2,1?1r2,1
得 neff?16R2()2
r2,1?1r2,1∵L?neff?Heff (2分)
?16R(21.112)2?Heff?16?1.52()?1mm?3666(mm) r2,1?11.11?1r2,15. 气相色谱仪有哪些主要部件,各有什么作用?
气路系统:是一个载气连续运行的密闭管路系统,通过该系统,可获得纯净.
6
流速稳定的载气。
进样系统:包括进样器和气化室。其作用是让液体试样在进入色谱柱前瞬间气化,快速而定量地加到色谱柱上端。
分离系统:色谱柱是色谱仪的分离系统,试样各组分的分离在色谱柱中进行。 温控系统:主要指对色谱柱炉,气化室,检测器三处的温度控制。 检测系统:是把载气里被分离的各组分的浓度或质量转换成电信号的装置。 6. 试指出用邻苯二甲酸二壬酯(P=25)为固定液分离苯、甲苯、环己烷和正己烷的混合物时,它们的流出顺序。简述理由。
答:邻苯二甲酸二壬酯(P=25)为弱极性固定液,极性小的先流出色谱柱。故它们的流出顺序为正己烷,环己烷,苯,甲苯。环己烷的沸点虽与苯相近,但极性小于苯,故在苯先流出。
7. 色谱定性和定量的依据是什么?各有哪些主要定性和定量方法? 答: 定性分析依据保留值,主要有利用保留值与已知物对照定性(单柱法、双柱法、逢高增量定性)、利用保留值经验规律定性(碳数规律、沸点规律)、根据文献保留数据定性(相对保留值定性法、保留指数定性法)(常用的定性分析方法:绝对保留值法,相对保留值法,加入已知物峰高增加法,保留指数定性.)
常用的定量分析方法:归一化法,内标法,外标法.
四、计算题
1.对只含有乙醇.正庚烷.苯和乙酸乙酯的某化合物进行色谱分析,其测定数据如下:
化合物 乙醇 正庚烷 苯 乙酸乙酯 Ai/cm2 fi1 5.0 9.0 4.0 7.0 0.64 0.70 0.78 0.79 计算各组分的质量分数。
7
2.在一根3.0m长的色谱柱上分析石油苯类低沸点产品,得到苯和甲苯的保留时间及色谱峰宽度等数据如下表,计算:
组分 tR /min Wb/min 空气 1.0 苯 14.0 1.0 甲苯 17.0 1.0 (1) 苯和甲苯的调整保留时间及甲苯对苯的相对保留值; (2)以甲苯为对象计算色谱柱的有效塔板数和有效塔板高度; (3)苯和甲苯的分离度;
(4)若要求分离度为R=1.5,色谱柱柱长为多少? t?R(苯)=tR?t0?14?1?13(min) t?R(甲苯)=tR?t0?17?1?16(min)t?R216r2,???1.23 1t?R1132)neff?16?(t?R2216)?16?()2?4096(块) wb21.0L3?103
Heff???0.73(mm)neff4096(17?14)3)R?2(tR2?tR1)?2??3.0
wb2?wb11.0?1.02LR4)1?1 L2R22 8
L2R221.52?L1?()?3?()?0.75(m)
R13.03. 某工厂采用GC法测定废水样品中二甲苯的含量。
首先以苯作标准物配制纯样品溶液,进样后测定结果为:
组 分 间二甲苯 对二甲苯 邻二甲苯 苯
质量分数/% 2.4 2.0 2.2 1.0
峰面积/cm2 16.8 15.0 18.2 10.5
(2)在质量为10.0g的待测样品中加入9.55×10?2g的苯,混合均匀后进样,测得间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、苯的峰面积分别为11.2、14.7、8.80、10.0 cm2。 计算样品中各组分的质量分数。
解:由于全部组分都出峰,用归一化法 mmiwi?i?100%??100%
mm1?m2???mi???mnAi?fi'??100%?A1?f1'?A2?f2'???Ai?fi'??An?fn'nAi?fi'?A?fii?1n?100%'i
?A?fi1'i?5.0?0.64?9.0?0.7?4.0?0.78?7.0?0.79?18.15
w乙醇?Ai?fi'?A?fii?1n?100%='i5.0?0.64?100%?17.6%
18.15同理正庚烷、苯和乙酸乙酯的质量分数分别为34.7%(2分) 、 17.2% (2分)、30.5%。
4. 分析某种试样时,两个组分的相对保留值r21=1.11, 柱的有效塔板高度H=1mm,需要多长的色谱柱才能完全分离?
9
由R?''nefftR(2)?tR(1)??4tR(2)neff4?r2,1?1r2,1
得 neff?16R2()2
r2,1?1r2,1∵L?neff?Heff
?16R(21.112)2?Heff?16?1.52()?1mm?3666(mm) r2,1?11.11?1r2,15.在一根3.0m长的色谱柱上分析某试样时,得到两个组分的调整保留时间分别为13min和16min,后者的封地宽度为1min,计算: (1) 该色谱柱的有效塔板数; (2)两个组分的相对保留值;
(3)若要求两个组分的分离度为R=1.5, 有效理论塔板数为多少?此时应适用多长的色谱柱?
t?R(苯)=tR?t0?14?1?13(min) t?R(甲苯)=tR?t0?17?1?16(min)
t?R216r2,???1.23 1t?R1132)nefft?R2216?16?()?16?()2?4096(块)
wb21.0L3?103
Heff???0.73(mm)neff4096(17?14)3)R?2(tR2?tR1)?2??3.0
wb2?wb11.0?1.02LR4)1?1 L2R22 10