利用高压使细胞悬浮液通过针形阀,由于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破碎,细胞悬浮液自高压室针形阀喷出时,每秒速度高达几百米,高速喷出的浆液又射到静止的撞击环上,被迫改变方向从出口管流出。(3分)细胞在这一系列高速运动过程中经历了剪切、碰撞及由高压到常压的变化,从而造成细胞破碎。(3分)两物质A和B在30cm长的色谱柱上的保留时间分别为16.4和17.63min,有一不与固定相作用的物质,其在此柱上的保留时间为1.30 min。物质A和B的峰底宽分别为1.11和1.21min。试问:1)柱分辨率R;2)柱平均理论塔板数n3)平均塔板高度H4)若要求R达到1.5,则柱长至少应为多少?
6.4和1
7.63min,有一不与固定相作用的物质,其在此柱上的保留时间为
1.30 min。物质A和B的峰底宽分别为1.11和1.21min。试问:1)柱分辨率R;2)柱平均理论塔板数n3)平均塔板高度H4)若要求R达到
1.5,则柱长至少应为多少?
题目解答
答案
解:1)柱分辨率R:
R = 2(17.63 – 16.40)min/(1.11 + 1.21)min
=1.06
2)柱平均理论塔板数nav
nA = 16(16.40/1.11)2 = 3.49×103
nB = 16(17.63/1.21)2 = 3.40×103
nav= (3.49×103 + 3.40×103)/2 = 3.44×103
3)平均塔板高度Hav
H = L/ nav= 30/3.44×103 = 8.7×10-3cm
4)若要求R达到1.5,则柱长至少应为:
∵k或α与柱长或塔板高度无关,因此可得到:
(R1/R2)2 = n1/n2 = L1/L2
(1.06/1.5)2 = 3.44×103/ n2
n2 = 6.9×103
∴L = n × H = 6.9×103×8.7×10-3 = 60cm
得分 | 阅卷人 | 六、论述题（本题1小题，共10分） |
试述离子交换树脂的一般工作过程。
(1)树脂预处理:去除未参与聚合反应的低、高分子成分的分解产物,铁、铜、铝等金属物质及灰尘; 装柱,去离子水浸泡12h,2-3倍10%食盐水浸泡4h;水洗,酸、碱处理,调pH。(2分)
a.强酸型阳离子交换树脂:用4mol.L-1的HCl浸泡1-2天,酸滤掉,用蒸馏水洗净——转化为R-SO3H(H+型)。(1分)
b.强碱型阴离子交换树脂:用NaOH浸泡1-2天,碱滤掉,用蒸馏水洗净——转化为R-N+(CH3)3OH-(OH-型)。(1分)
(2)上柱交换:树脂洗至中性后借助水的重力使树脂自然沉积,避免夹杂气泡现象。装柱是关键,可采用正上柱或倒上柱 ,柱上树脂分三层: 已交、交换、未交。交换带逐渐下移,达底部称漏出点。交换带一般0.2—1m。B离子浓度高、操作温度低、料液流速高、树脂老化等都会使交换带加宽,不利;应控制,但有限。装样前,柱要预饱和。(2分)
(3 )洗脱:洗脱一般采取分步淋洗或梯度淋洗,其中分步洗脱,是指先采用洗脱能力较弱的溶液,使易洗脱组分流出,然后依次使用洗脱能力更强的溶液,洗脱较难洗脱的组分。(2分)
(4)树脂的再生:交换吸附的逆反应。水洗,再生剂再生,清水洗至需PH值。钠型强 酸性树脂用NaCI再生;氢型强酸性树脂用强酸再生,氯型强碱性阴树脂主要用NaCI溶液再生,羟型强碱性阴树脂用Na0H溶液再生。(2分)
解析
柱分辨率R的计算公式为：R = 2(tR2 - tR1) / (w1 + w2)，其中tR1和tR2分别是物质A和B的保留时间，w1和w2分别是物质A和B的峰底宽。
步骤 2：计算柱平均理论塔板数nav
柱平均理论塔板数nav的计算公式为：n = 16(tR / w)^2，其中tR是保留时间，w是峰底宽。
步骤 3：计算平均塔板高度Hav
平均塔板高度Hav的计算公式为：H = L / n，其中L是色谱柱的长度，n是理论塔板数。
步骤 4：计算若要求R达到1.5时的柱长
若要求R达到1.5时的柱长的计算公式为：(R1 / R2)^2 = n1 / n2 = L1 / L2，其中R1和R2分别是要求的柱分辨率和当前的柱分辨率，n1和n2分别是要求的理论塔板数和当前的理论塔板数，L1和L2分别是要求的柱长和当前的柱长。