19&20科学出版社,气相色谱法、高效液相色谱法答案

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1 第十九章 气相色谱法 1.实验条件 柱温:80℃;气化室与氢焰检测室温度:120℃;载气:N2,3040mL/min;H2N2=11;H2空气=1/51/10;样品:0.05%(体积分数)苯的二硫化碳溶液(浓度需准确配制);进样量:0.5L,进样3次。已知苯的密度为0.88mg/L。 数据:噪声N=0.01mV;峰高平均值10.10cm;半峰宽平均值0.202cm;记录器灵敏度C1=0.40mV/cm;记录纸倒数C2=0.50min/cm;衰减K=16(所测峰高为真实高的1/16)。求检测器的灵敏度Sm 及检测限Dm。

解:)/(6021gsmVWCCASm 其中:记录器灵敏度C1=0.40mV/cm;记录纸倒数C2=0.50min/cm 22/176.34202.01610.10065.1065.1cmWKhA

ggW732102.21088.05.01005.0

gsmVSm/1090.1102.26050.040.076.3497

sggsmVmVsgSNDmm/1005.1/1090.101.02)/(2119

2. 在一根甲苯硅橡胶(OV-1)色谱柱上,柱温120℃。测得一些纯物质的保留时间(s):甲烷4.9、正己烷84.9、正庚烷145.0、正辛烷250.3、正壬烷436.9、苯128.8、3-正己酮230.5、正丁酸乙酯248.9、正己醇413.2及某正构饱和烷烃50.6。 (1)求出这些化合物的保留指数。说明应如何正确选择正构烷烃物质对,以减小计算误差;(2)解释上述5个六碳化合物的保留指数为何不同;(3)未知正构饱和烷烃是什么物质? 解:(1)∵tR(甲烷)=t0=4.9 s, ∴ t’R(正己烷)= 84.9 – 4.9 = 80.0 s, t’R(正庚烷)=145.0 – 4.9 = 140.1 s t’R(正辛烷)=250.3 – 4.9 = 245.4 s, t’R(正壬烷)=436.9 – 4.9 = 432.0 s t’R(苯)=128.8 – 4.9 = 123.9 s, t’R(3-正己酮)=230.5 – 4.9 = 225.6 s t’R(正丁酸乙酯)=248.9 – 4.9 = 244.0 s, t’R(正己醇)=413.2 – 4.9 = 408.3 s 2

t’R(正构烷烃)=50.6 – 4.9 = 45.7 s ∵ Ix = 100[z + n˙(㏒t’R(x)-㏒t’R(z))/(㏒t’R(z+n)-㏒t’R(z))] ∴ I苯= 100[6 + 1˙(㏒123.9-㏒80.0)/(㏒140.1-㏒80.0)]=678.1 I3-正己酮=100[7 +1˙(㏒225.6- ㏒140.1)/(㏒245.4-㏒140.1)]=785.0, I正丁酸乙酯=100[7 +1˙(㏒244.0-㏒140.1)/(㏒245.4- ㏒140.1)]=799.0, I正己醇=100[8 +1˙(㏒408.3-㏒245.4)/(㏒432.0-㏒245.4)]=890.1, I未知物=100[6 +1˙(㏒45.7-㏒80.0)/(㏒140.1-㏒80.0)]=500.1 在选择正构烷烃物质对时,应使待测物质的t’R位于两个正构烷烃物质之间。 (2) OV-1为甲基硅氧烷类固定液,属于弱极性固定液。被分离组分为极性和弱极性物,它们和固定液之间的作用力主要为诱导力,被分离组分的极性越强,诱导力越强,出峰顺序按极性从弱到强出峰。正戊烷、苯、3-正己酮、正丁酸乙酯和正己醇的极性依次增大,故在OV-1柱上的保留指数也是依次增大的,分别为500.1、678.1、785.0、799.0、890.0 (3)未知正构烷烃为正戊烷。

3.有一含有4种组分的样品,用气相色谱法FID检测器测定含量,实验步骤如下: (1)测定校正因子 准确配制苯(基准物、内标物)与组分A、B、C及D的纯品混合溶液,它们的质量分别为0.435g、0.653g、0.864g、0.864g及1.760g。吸取混合溶液0.2L。进样3次,测得平均峰面积,分别为4.00、6.50、7.60、8.10及15.0面积单位。 (2)测定样品 在相同的实验条件下,取样品0.5L,进样3次,测得A、B、C及D的峰面积分别为3.50、4.50、4.00及2.00面积单位。已知它们的相对分子质量分别为32.0、60.0、74.0及88.0。 (3)求算 各种组分的相对质量校正因子,相对物质的量校正因子,各组分的质量分数,各组分的摩尔分数。 解:(1)相对质量校正因子及各组分的质量分数

siisssiismimmmAmAAmAmfff//')(

')(

924.050.6435.000.4653.0mAf 04.160.7435.000.4864.0mBf

981.010.8435.000.4864.0mCf 08.10.15435.000.4760.1mDf 3

%100)((%)')(')(

iim

iimiAf

Af

%1.23%10000.208.100.4981.050.404.150.3924.050.3924.0%A

%4.33%10000.208.100.4981.050.404.150.3924.050.404.1%B

%0.28%10000.208.100.4981.050.404.150.3924.000.4981.0%C

%4.15%10000.208.100.4981.050.404.150.3924.000.208.1%D

(2)相对物质的量校正因子及各组分的摩尔分数

ismisisissssiii

sMiMMMMfMmAMmAAMmAMmfff/)(/)(')(')(

25.20.3206.78924.0AsmAMAMMff 35.10.6006.7804.1BsmBMBMMff 03.10.7406.78981.0CsmCMCMMff 96.00.8806.7808.1DsmDMDMMff %100)((%)iMiMAfAfi %4.39%10000.296.000.403.150.435.150.325.250.325.2%A %4.30%10000.296.000.403.150.435.150.325.250.435.1%B 4

%6.20%10000.296.000.403.150.435.150.325.200.403.1%C %6.9%10000.296.000.403.150.435.150.325.200.296.0%D

4.化学纯二甲苯为邻、间及对位二甲苯3种异构体的混合物,用气相色谱法分析如下: (1)实验条件 色谱柱:有机皂土-34+DNP/101载体(4+4/100,质量比),柱长2m;柱温70℃;检测器为热导池,100℃;载气为H2,流速36mL/min。 (2)测得数据 对二甲苯:h=4.95cm,W1/2=0.92cm;间二甲苯:h=14.40cm,W1/2=0.98cm;邻二甲苯:h=3.22cm,W1/2=1.10cm。 (3)用归一化法计算它们的含量。

解:%100)((%)')(')(iimiimiAfAf 04.104.108.1:,'''对间邻相对质量校正因子为查附录fff %46.16%10098.040.1404.192.095.404.110.122.308.110.122.308.1(%)邻

%38.20%10098.040.1404.192.095.404.110.122.308.192.095.404.1(%)对

%16.63%10098.040.1404.192.095.404.110.122.308.198.040.1404.1(%)间

5.冰醋酸的含水量测定。内标物为甲醇0.4896g,冰醋酸52.16g,H2O的峰高为16.30cm,半峰宽为0.159cm,甲醇峰高14.40cm,半峰宽为0.239cm,用内标法计算该冰醋酸中的含水量。

解: %100(%)''mmfAfAisisisiii 以峰高校正因子计算,fH2O=0.224 f甲=0.340 %70.0%10016.524896.0340.040.14224.030.16%100(%)''2m

mfhfhisisisiiOH 5

以峰面积校正因子计算,fH2O=0.55 f甲=0.58 %67.0%10016.524896.058.0239.040.14065.155.0159.030.16065.1%100(%)''2m

mfAfAisisisiiOH

第二十章 高效液相色谱法 习题 P555~P556 1.某YWG-C18H37 4.6mm25cm柱,分析苯与萘,以甲醇-水(8020)为流动相,记录纸速为5mm/min。进样5次,测得数据如下表: 求柱效、分离度及定性重复性。 苯 tR/min 4.65 4.65 4.65 4.64 4.65 W1/2/mm 0.79 0.76 0.74 0.78 0.78 萘 tR/min 7.39 7.38 7.37 7.36 7.35 W1/2/mm 1.14 1.16 1.13 1.19 1.13 解:①柱效 苯:77.0)(65.4(min)2/1mmWtR 萘: 15.1)(37.7(min)2/1mmWtR 22/1)(54.5WtnR

)(/1002.2)25(/5050)77.0565.4(54.542mcmn苯

)(/1028.2)25(/5688)15.1537.7(54.542mcmn萘

②分离度

34.8)15.177.0(699.15)65.437.7(2)(699.1)(2)(2)1(2/1)2(2/1121212WWttWWttRRRRR

③定性重复性 苯tR的精密度%096.0%100/1)(2RRRtnttRSDi

萘tR的精密度%21.0%100/1)(2RRRtnttRSDi