题目
【计算题】组分A和B在一根30cm柱子上分离,其保留时间分别为16.40min和17.63min,峰底宽度分别为1.11min和1.21min,空气通过色谱柱需1.30min,计算:____分离度;____柱子的平均塔板数;____板高H;____分离度 R=1.5时,所需柱长;____在长柱上,组分B的保留时间。
【计算题】组分A和B在一根30cm柱子上分离,其保留时间分别为16.40min和17.63min,峰底宽度分别为1.11min和1.21min,空气通过色谱柱需1.30min,计算:____分离度;____柱子的平均塔板数;____板高H;____分离度 R=1.5时,所需柱长;____在长柱上,组分B的保留时间。
题目解答
答案
解:R=2×(17.63-16.40)/(1.11+1.21)=1.06(2)nA=16×(tR/Y)2=16×(16.40/1.11)2=3493nB=16×(17.63/1.21)2=3397n平=1/2(nA+ nB)=3445(3)H=L/ n平=30/3445=8.71×10-3cm(4)L1/L2=n1eff/n2eff=R12/R22=1.062/1.52L2=1.52/1.062×30=60.1cmtRB=L2/L1×tRB1=60.1/30×17.63=35.3cm
解析
步骤 1：计算分离度
分离度 \( R \) 的计算公式为：
\[ R = \frac{2(t_{R2} - t_{R1})}{w_{1} + w_{2}} \]
其中，\( t_{R1} \) 和 \( t_{R2} \) 分别是组分A和B的保留时间，\( w_{1} \) 和 \( w_{2} \) 分别是组分A和B的峰底宽度。
步骤 2：计算柱子的平均塔板数
塔板数 \( n \) 的计算公式为：
\[ n = 16 \left( \frac{t_{R}}{w} \right)^{2} \]
其中，\( t_{R} \) 是保留时间，\( w \) 是峰底宽度。
步骤 3：计算板高 \( H \)
板高 \( H \) 的计算公式为：
\[ H = \frac{L}{n} \]
其中，\( L \) 是柱子的长度，\( n \) 是塔板数。
步骤 4：计算分离度 \( R=1.5 \) 时所需柱长
根据分离度和塔板数的关系，可以得到：
\[ R = \frac{2(t_{R2} - t_{R1})}{w_{1} + w_{2}} = \sqrt{\frac{n_{2}}{n_{1}}} \]
步骤 5：计算在长柱上组分B的保留时间
保留时间与柱长成正比，因此：
\[ t_{RB} = \frac{L_{2}}{L_{1}} \times t_{RB1} \]
分离度 \( R \) 的计算公式为：
\[ R = \frac{2(t_{R2} - t_{R1})}{w_{1} + w_{2}} \]
其中，\( t_{R1} \) 和 \( t_{R2} \) 分别是组分A和B的保留时间，\( w_{1} \) 和 \( w_{2} \) 分别是组分A和B的峰底宽度。
步骤 2：计算柱子的平均塔板数
塔板数 \( n \) 的计算公式为：
\[ n = 16 \left( \frac{t_{R}}{w} \right)^{2} \]
其中，\( t_{R} \) 是保留时间，\( w \) 是峰底宽度。
步骤 3：计算板高 \( H \)
板高 \( H \) 的计算公式为：
\[ H = \frac{L}{n} \]
其中，\( L \) 是柱子的长度，\( n \) 是塔板数。
步骤 4：计算分离度 \( R=1.5 \) 时所需柱长
根据分离度和塔板数的关系，可以得到：
\[ R = \frac{2(t_{R2} - t_{R1})}{w_{1} + w_{2}} = \sqrt{\frac{n_{2}}{n_{1}}} \]
步骤 5：计算在长柱上组分B的保留时间
保留时间与柱长成正比，因此：
\[ t_{RB} = \frac{L_{2}}{L_{1}} \times t_{RB1} \]