色谱柱柱长增加,可引起下列()变化A. 分离度降低B. 理论塔板数变小C. 分析时间延长D. 色谱峰变窄
A. 分离度降低
B. 理论塔板数变小
C. 分析时间延长
D. 色谱峰变窄
题目解答
答案
解析
本题考查色谱柱柱长对色谱分析各项参数的影响,解题思路是根据色谱分析的相关理论和公式,分别分析柱长增加时分离度、理论塔板数、分析时间和色谱峰宽度的变化情况。
1. 分析分离度的变化
分离度 $R$ 的计算公式为 $R = \frac{\sqrt{n}}{4}\cdot\frac{\alpha - 1}{\alpha}\cdot\frac{k_2}{1 + k_2}$,其中 $n$ 为理论塔板数,$\alpha$ 为选择性因子,$k_2$ 为容量因子。
理论塔板数 $n$ 与柱长 $L$ 的关系为 $n = \frac{L}{H}$($H$ 为塔板高度),当柱长 $L$ 增加时,在塔板高度 $H$ 不变的情况下,理论塔板数 $n$ 增加。
由于 $R$ 与 $\sqrt{n}$ 成正比,$n$ 增加,$\sqrt{n}$ 也增加,所以分离度 $R$ 会增大,而不是降低,故选项 A 错误。
2. 分析理论塔板数的变化
由 $n=\frac{L}{H}$ 可知,当塔板高度 $H$ 不变时,柱长 $L$ 增加,理论塔板数 $n$ 会增大,而不是变小,故选项 B 错误。
3. 分析分析时间的变化
根据色谱流出曲线的基本方程,保留时间 $t_R$ 与柱长 $L$ 成正比,即 $t_R\propto L$。当柱长 $L$ 增加时,保留时间 $t_R$ 增加,分析时间也就会延长,故选项 C 正确。
4. 分析色谱峰宽度的变化
色谱峰宽度 $W$ 与保留时间 $t_R$ 有关,根据公式 $W = \frac{4t_R}{\sqrt{n}}$,虽然柱长增加使 $n$ 增大,但 $t_R$ 也增大,且 $t_R$ 增大的影响更为显著,所以色谱峰会变宽,而不是变窄,故选项 D 错误。