题目
JQm,0=1.065丫1/2D=1.065丫1/2袅薁25、丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据:薆计算：（1） 丁烯的分配比是多少？ （2）丙烯和丁烯的分离度是多少?袅（1）k丁烯二主二48.br>0.5=8.6^m°.5tR2-tRi4.8_3.5芅（2）R二产R1.1.441.丫2+丫）11（1.0.0.8）袀羀26、某一气相色谱柱，速率方程中A,B,C的值分别为0.15 cm,0.36 cm2s-1和4.3x10-2s,计算最佳流速和最小塔板高度。艾卩最佳=（旦=J^0.36/=2.89cm s'C 4.3 10蚃H最佳二A 2一BC =0.15 2一0.36 4.3 10^ = 0.40cm羃肀27、在一色谱柱上，测得各峰的保留时间如下:艿求未知峰的保留指数。芀将有关数据代入公式得：薅I =1.0._______________+zLoo________________________________________________________+几841.67.gXz书一IgXz丿(lg(17.9—0.6)—lg((13.9 —0.6)丿肂节28、化合物A与正二十四烷及正二十六烷相混合注入色谱柱进行试验，得调整保留时间为：1.br>0.20 min；n-C24H50，9.81 min；n-C26H54，11.56 min。计算化合物A的保留指数。莀同上。羆螄29、测得石油裂解气的气相色谱图(前面四个组分为经过衰减1/4而得到)，经测定各组分的并从色谱图量出各组分峰面积为：膃用归一法定量，求各组分的质量分数各为多少?mmwiL100%— 100%mmi蚅' At=21.br>4.0.7. 4 4.5 1.00 4 278 1.00 4-77 1.05 4 250 1.28 47.3 1.36蒃=2471.168腿故：CH4，CO2,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8的质量分数分别为:肆WCH4= (21.X0.74X4/2471.168)X100% = 25.63%膅Wco2=(4.5X1.0.X4/2471.168)X100% = 0.73%葿Wc2H4= (278X4X1.00/2471.168)X100% = 45.00%芈WC2H6= (77X4X1.05/2471.168)X100% = 13.09%蒇WC3H6=(2.0X1.28/2471.168)X100% = 12.95%薃WC3H8=(47.3X1.36/2.71.68)X100% = 2.60%薂芈30、有一试样含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物质，称取此试样1.055 g。以环己酮作内标,称取环己酮0.佃07g,加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3此进样，得到色谱图。从色谱图上 测得各组分峰面积及已知的S?直如下表所示：蚈求甲酸、乙酸、丙酸的质量分数。芇根据公式：蚀求得各组分的校正因子分别为：3.831.1.779、1.00和1.07螈代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为：膂w甲酸=(1.br>4.8/13.)X(0.1907.1.055)X3.831X100% = 7.71%X(0.1.07.1.055)X1.779X100% = 17.55%X(0.1.07/1.055)X1.07X100% = 6.17%袄31、在测定苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯的峰高校正因子时，称取的各组分的纯物质质量，以及在 一定色谱条件下所得色谱图上各组分色谱峰的峰高分别如下：膄求各组分的峰高校正因子，以苯为标准。螂对甲苯：mj=f [ hi蒆f甲苯=(hs/hi)X(mi/ms)X1.= (180.1X0.54.8)/(84.4X0.5967) = 1.959袅同理得：薁乙苯：4.087;邻二甲苯：4.115宽，以及已测得各红分的皎正因子分别如下。求各组分的百分含量"莃先利用峰高乘以半峰宽计算各峰面积，然后利用归一化法求各组分质量分数。荿根据公式A= 1.065h Y^求得各组分峰面积，再利用m=A•=1.065h J f分别求出各组分的质量为：112.4.252.8.278.9和240.1。总质量为884.2。从而求得各组分质量分数分别为：苯酚，12.71%;邻甲酚，测定氮苯中的微昼杂质苯"对二氯苯、邻二氮堆时*以甲笨为内标. 助质配制标准滚液，进行气相色谱分析，得如下数据〔见下页表人试 根据这些数据绘制标准曲线口在分析未知试样时、称取氯苯试样5,119gT加人內标物0.0421 g,测得色诱图•妮團上量収各色谱峰的峰高，并求得峰福比如下（见卜'页人求成样中 各杂质的裤分舍量。茉略崗比屮棊峰高=0*<J41对一二氯苯峰高比甲萃缭底=0・2胎 邻二氯苯峰高比甲苯峰崗042蒇分别用各组分纯物质与内标物质甲苯组成的混合物的色谱峰峰高对其质量分数作图, 的工作曲线。相关数据如下：羈 螂 膂 螇 袇 膃 薀 螀 羇 薄从图中查得当未知物中苯峰高与甲苯峰高比值为0.341时，苯与内标物混合物中苯的质量分数为0.152,设未知试样中含苯为x g,则：w=x/(x+0.0421)=0.152，解得:x=0.0421 w/(1-w)=0.007546 g同理,当未知样中对二氯苯与甲苯的峰高比为0.298时，可查得对二氯苯与甲苯二元混合物中对二氯苯的质量分数查得为0.725。即未知物中对二氯苯的质量为0.0421X0.725/(1-0.725)=0.111 g。当邻二氯苯与甲苯的峰高比为0.042时，查得邻二氯苯在其与甲苯二元体系中的质量分数为0.4053,同理，求得未知样中邻二氯苯的质量为：0.0421X0.4053/(1-0.4053)=0.0287 g。故未知样中苯、对二氯苯、邻二氯苯的质量分数分别为：0.0075.6/5.119X100% = 0.147%0.111/5.119X100% = 2.168%0.0287/5.119X100% = 0.561%仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For pe.sonal use only in study and research; not for commercial use.Nur fur den.pers?nlichen fur Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'etude et la recherche uniquementades.fins personnelles; pasades fins commerciales.to员bkog^A.nrogeHKO TOpMeno^b3ymm0ai6yHeHuac^ egoB u HHue肉go员冶hbi以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For pe.sonal use only in study and research; not for commercial use.Nur fur den.pers?nlichen fur Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'etude et la recherche uniquementades.fins personnelles; pasades fins commerciales.to员bkog^A.nrogeHKO TOpMeno^b3ymoiflCH6yHeHuac^ egoB u HHue肉go员冶hbi以下无正文芇5、试以塔板高度H做指标，讨论气相色谱操作条件的选择。肅提示： 主要从速率理论（范弟姆特Van Deemter）来解释，同时考虑流速的影响，选择最佳载气流速（P13-24）。（1）选择流动相最佳流速。（2）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气（如N2,Ar），而当流速较大时，应该选择相对分子质量较小的载气（如H2，He）同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。（3）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下，尽可能采用较低的温度，但以保留时间适宜，峰形 不拖尾为度。 （4）固定液用量：担体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但 为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。 （5）对担体的要求：担体表面积要大，表面和孔径均匀。 粒度要求均匀、细小（但不宜过小以免使传质阻力过大） 。 （6）进样速度要快，进样量要少，一般液 体试样0.1~5止，气体试样0.1~10mL。（7）气化温度：气化温度要高于柱温30~70C。莂蒇6、试述速率方程中A,B,C三项的物理意义。H -u曲线有何用途？曲线的形状受哪些主要因素 的影响？蒄参见教材（P14-16）。A称为涡流扩散项，B为分子扩散系数，C为传质阻力系数。薃下面分别讨论各项的意义：膁（1）涡流扩散项A。气体碰到填充物颗粒时，不断地改变流动方向，使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动，因而引起色谱峰的扩张。由于A= 2入dp,表明A与填充物的平均颗粒直径dp的大小和填充的不均匀性入有关，而与载气性质、线速度和组分无关，因此使用适当细粒度和颗粒均匀的担体,并尽量填充均匀,是减少涡流扩散,提高柱效的有效途径。薆（2）分子扩散项B/u。由于试样组分被载气带入色谱柱后，是以“塞子”的形式存在于柱的很小 一段空间中，在“塞子”的前后（纵向）存在着浓差而形成浓度梯度，因此使运动着的分子产生纵 向扩散。而B= 2丫Dg,丫是因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因数（弯曲因子），Dg为组分在气相中的扩散系数。分子扩散项与Dg的大小成正比，而Dg与组分及载气的性质有关：相对分子质量大的组分，其Dg小，反比于载气密度的平方根或载气相对分子质量的平方根，所以采用相 对分子质量较大的载气（如氮气），可使B项降低，Dg随柱温增高而增加，但反比于柱压。弯曲因 子丫为与填充物有关的因素。袅（3）传质项Cu。C包括气相传质阻力系数Cg和液相传质阻力系数Cl两项。所谓气相传质过程是 指试样组分从气相移动到固定相表面的过程，在这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换，即 进行浓度分配。这种过程若进行缓慢，表示气相传质阻力大，就引起色谱峰扩张。液相传质过程是 指试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部，并发生质量交换，达到分配平衡，然后又返回气 液界面的传质过程。这个过程也需要一定时间，在此时间，组分的其它分子仍随载气不断地向柱口 运动，这也造成峰形的扩张。芅由上述讨论可见， 范弟姆特方程式对于分离条件的选择具有指导意义。担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。羀用在不同流速下的塔板高度H对流速u作图，得H-曲线图。在曲线的最低点，塔板高度H最小（H最小）。此时柱效最高。该点所对应的流速即为最佳流速u最佳，即H最小。可由速率方程微分求得即：蚃当流速较小时，分子扩散项B就成为色谱峰扩张的主要因素，此时应采用相对分子质量较大的载气（N2,Ar），使组分在载气中有较小的扩散系数。而当流速较大时，传质项项C为控制因素，宜采用相对分子质量较小的载气（H2，He），此时组分在载气中有较大的扩散系数，可减小气相传质阻力，提高柱效。肀7、当下述参数改变时：（1）增大分配比， ⑵流动相速度增加，（3）减小相比，（4）提高柱温，是否会 使色谱峰变窄？为什么？蚇（1）增大分配比保留时间延长，峰形变宽；（2）流动相速度增加保留时间缩短，峰形变窄；（3）减小相比保留时间延长，峰形变宽；（4）提高柱温保留时间缩短，峰形变窄。蚂8、为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?膀分离度R=tRi—tR2=丄石打上L同时体现了选择性与柱效能，即热力学因素 舟（丫1+丫2）4Ia丿卞一1丿和动力学因素，将实现分离的可能性与现实性结合了起来。肇袃9、能否根据理论塔板数来判断分离的可能性？为什么？蒁不能。有效塔板数仅表示柱效能的高低、柱分离能力发挥程度的标志，而分离的可能性取决于组分在固定相和流动相之间分配系数的差异。膀膅10、试述色谱分离基本方程式的含义，它对色谱分离有什么指导意义？薄色谱分离基本方程式为：J，它表明分离度随体系的热力学性质（a和k）
JQm,0=
1.065丫1/2D=1.065丫1/2袅薁25、丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据:薆计算：（1） 丁烯的分配比是多少？ （2）丙烯和丁烯的分离度是多少?袅（1）k丁烯二主二4
8.br>0.5=8.6^m°.5tR2-tRi
4.8_
3.5芅（2）R二产R
1.1.44
1.丫2+丫）11（1.
0.0.8）袀羀26、某一气相色谱柱，速率方程中A,B,C的值分别为
0.15 cm,0.36 cm2s-1和
4.3x10-2s,计算最佳流速和最小塔板高度。艾卩最佳=（旦=J^
0.36/=
2.89cm s'C
4.3 10蚃H最佳二A 2一BC =
0.15 2一0.36
4.3 10^ = 0.40cm羃肀27、在一色谱柱上，测得各峰的保留时间如下:艿求未知峰的保留指数。芀将有关数据代入公式得：薅I =
1.
0._______________+zLoo________________________________________________________+几841.6
7.gXz书一IgXz丿(lg(17.9—0.6)—lg((1
3.9 —0.6)丿肂节28、化合物A与正二十四烷及正二十六烷相混合注入色谱柱进行试验，得调整保留时间为：
1.br>0.20 min；n-C24H50，
9.81 min；n-C26H54，11.56 min。计算化合物A的保留指数。莀同上。羆螄29、测得石油裂解气的气相色谱图(前面四个组分为经过衰减1/4而得到)，经测定各组分的并从色谱图量出各组分峰面积为：膃用归一法定量，求各组分的质量分数各为多少?mmwiL100%— 100%mmi蚅' At=2
1.br>4.
0.
7. 4 4.5 1.00 4 278 1.00 4-77 1.05 4 250 1.28 47.3 1.36蒃=247
1.168腿故：CH4，CO2,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8的质量分数分别为:肆WCH4= (2
1.X
0.74X4/2471.168)X100% = 2
5.63%膅Wco2=(
4.5X
1.
0.X4/2471.168)X100% = 0.73%葿Wc2H4= (278X4X
1.00/2471.168)X100% = 4
5.00%芈WC2H6= (77X4X
1.05/2471.168)X100% = 1
3.09%蒇WC3H6=(
2.0X
1.28/2471.168)X100% = 12.95%薃WC3H8=(4
7.3X
1.36/
2.71.68)X100% = 2.60%薂芈30、有一试样含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物质，称取此试样
1.055 g。以环己酮作内标,称取环己酮
0.佃07g,加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3此进样，得到色谱图。从色谱图上 测得各组分峰面积及已知的S?直如下表所示：蚈求甲酸、乙酸、丙酸的质量分数。芇根据公式：蚀求得各组分的校正因子分别为：
3.83
1.1.779、1.00和1.07螈代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为：膂w甲酸=(
1.br>4.8/1
3.)X(
0.190
7.1.055)X3.831X100% = 7.71%X(
0.
1.0
7.1.055)X1.779X100% = 17.55%X(
0.
1.07/1.055)X1.07X100% =
6.17%袄31、在测定苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯的峰高校正因子时，称取的各组分的纯物质质量，以及在 一定色谱条件下所得色谱图上各组分色谱峰的峰高分别如下：膄求各组分的峰高校正因子，以苯为标准。螂对甲苯：mj=f [ hi蒆f甲苯=(hs/hi)X(mi/ms)X
1.= (18
0.1X0.5
4.8)/(84.4X0.5967) = 1.959袅同理得：薁乙苯：
4.087;邻二甲苯：4.115宽，以及已测得各红分的皎正因子分别如下。求各组分的百分含量"莃先利用峰高乘以半峰宽计算各峰面积，然后利用归一化法求各组分质量分数。荿根据公式A=
1.065h Y^求得各组分峰面积，再利用m=A•=1.065h J f分别求出各组分的质量为：11
2.
4.252.
8.278.9和24
0.1。总质量为884.2。从而求得各组分质量分数分别为：苯酚，12.71%;邻甲酚，测定氮苯中的微昼杂质苯"对二氯苯、邻二氮堆时*以甲笨为内标. 助质配制标准滚液，进行气相色谱分析，得如下数据〔见下页表人试 根据这些数据绘制标准曲线口在分析未知试样时、称取氯苯试样5,119gT加人內标物
0.0421 g,测得色诱图•妮團上量収各色谱峰的峰高，并求得峰福比如下（见卜'页人求成样中 各杂质的裤分舍量。茉略崗比屮棊峰高=0*<J41对一二氯苯峰高比甲萃缭底=0・2胎 邻二氯苯峰高比甲苯峰崗042蒇分别用各组分纯物质与内标物质甲苯组成的混合物的色谱峰峰高对其质量分数作图, 的工作曲线。相关数据如下：羈 螂 膂 螇 袇 膃 薀 螀 羇 薄从图中查得当未知物中苯峰高与甲苯峰高比值为
0.341时，苯与内标物混合物中苯的质量分数为
0.152,设未知试样中含苯为x g,则：w=x/(x+
0.0421)=0.152，解得:x=0.0421 w/(1-w)=0.007546 g同理,当未知样中对二氯苯与甲苯的峰高比为
0.298时，可查得对二氯苯与甲苯二元混合物中对二氯苯的质量分数查得为
0.725。即未知物中对二氯苯的质量为0.0421X0.725/(1-0.725)=0.111 g。当邻二氯苯与甲苯的峰高比为
0.042时，查得邻二氯苯在其与甲苯二元体系中的质量分数为0.4053,同理，求得未知样中邻二氯苯的质量为：
0.0421X0.4053/(1-0.4053)=0.0287 g。故未知样中苯、对二氯苯、邻二氯苯的质量分数分别为：
0.007
5.6/5.119X100% = 0.147%
0.111/
5.119X100% =
2.168%
0.0287/
5.119X100% = 0.561%仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For p
e.sonal use only in study and research; not for commercial use.Nur fur de
n.pers?nlichen fur Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'etude et la recherche uniquementade
s.fins personnelles; pasades fins commerciales.to员bkog^
A.nrogeHKO TOpMeno^b3ymm0ai6yHeHuac^ egoB u HHue肉go员冶hbi以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For p
e.sonal use only in study and research; not for commercial use.Nur fur de
n.pers?nlichen fur Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'etude et la recherche uniquementade
s.fins personnelles; pasades fins commerciales.to员bkog^
A.nrogeHKO TOpMeno^b3ymoiflCH6yHeHuac^ egoB u HHue肉go员冶hbi以下无正文芇5、试以塔板高度H做指标，讨论气相色谱操作条件的选择。肅提示： 主要从速率理论（范弟姆特Van Deemter）来解释，同时考虑流速的影响，选择最佳载气流速（P13-24）。（1）选择流动相最佳流速。（2）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气（如N2,Ar），而当流速较大时，应该选择相对分子质量较小的载气（如H2，He）同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。（3）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下，尽可能采用较低的温度，但以保留时间适宜，峰形 不拖尾为度。 （4）固定液用量：担体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但 为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。 （5）对担体的要求：担体表面积要大，表面和孔径均匀。 粒度要求均匀、细小（但不宜过小以免使传质阻力过大） 。 （6）进样速度要快，进样量要少，一般液 体试样
0.1~5止，气体试样0.1~10mL。（7）气化温度：气化温度要高于柱温30~70C。莂蒇6、试述速率方程中A,B,C三项的物理意义。H -u曲线有何用途？曲线的形状受哪些主要因素 的影响？蒄参见教材（P14-16）。A称为涡流扩散项，B为分子扩散系数，C为传质阻力系数。薃下面分别讨论各项的意义：膁（1）涡流扩散项A。气体碰到填充物颗粒时，不断地改变流动方向，使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动，因而引起色谱峰的扩张。由于A= 2入dp,表明A与填充物的平均颗粒直径dp的大小和填充的不均匀性入有关，而与载气性质、线速度和组分无关，因此使用适当细粒度和颗粒均匀的担体,并尽量填充均匀,是减少涡流扩散,提高柱效的有效途径。薆（2）分子扩散项B/u。由于试样组分被载气带入色谱柱后，是以“塞子”的形式存在于柱的很小 一段空间中，在“塞子”的前后（纵向）存在着浓差而形成浓度梯度，因此使运动着的分子产生纵 向扩散。而B= 2丫Dg,丫是因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因数（弯曲因子），Dg为组分在气相中的扩散系数。分子扩散项与Dg的大小成正比，而Dg与组分及载气的性质有关：相对分子质量大的组分，其Dg小，反比于载气密度的平方根或载气相对分子质量的平方根，所以采用相 对分子质量较大的载气（如氮气），可使B项降低，Dg随柱温增高而增加，但反比于柱压。弯曲因 子丫为与填充物有关的因素。袅（3）传质项Cu。C包括气相传质阻力系数Cg和液相传质阻力系数Cl两项。所谓气相传质过程是 指试样组分从气相移动到固定相表面的过程，在这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换，即 进行浓度分配。这种过程若进行缓慢，表示气相传质阻力大，就引起色谱峰扩张。液相传质过程是 指试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部，并发生质量交换，达到分配平衡，然后又返回气 液界面的传质过程。这个过程也需要一定时间，在此时间，组分的其它分子仍随载气不断地向柱口 运动，这也造成峰形的扩张。芅由上述讨论可见， 范弟姆特方程式对于分离条件的选择具有指导意义。担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。羀用在不同流速下的塔板高度H对流速u作图，得H-曲线图。在曲线的最低点，塔板高度H最小（H最小）。此时柱效最高。该点所对应的流速即为最佳流速u最佳，即H最小。可由速率方程微分求得即：蚃当流速较小时，分子扩散项B就成为色谱峰扩张的主要因素，此时应采用相对分子质量较大的载气（N2,Ar），使组分在载气中有较小的扩散系数。而当流速较大时，传质项项C为控制因素，宜采用相对分子质量较小的载气（H2，He），此时组分在载气中有较大的扩散系数，可减小气相传质阻力，提高柱效。肀7、当下述参数改变时：（1）增大分配比， ⑵流动相速度增加，（3）减小相比，（4）提高柱温，是否会 使色谱峰变窄？为什么？蚇（1）增大分配比保留时间延长，峰形变宽；（2）流动相速度增加保留时间缩短，峰形变窄；（3）减小相比保留时间延长，峰形变宽；（4）提高柱温保留时间缩短，峰形变窄。蚂8、为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?膀分离度R=tRi—tR2=丄石打上L同时体现了选择性与柱效能，即热力学因素 舟（丫1+丫2）4Ia丿卞一1丿和动力学因素，将实现分离的可能性与现实性结合了起来。肇袃9、能否根据理论塔板数来判断分离的可能性？为什么？蒁不能。有效塔板数仅表示柱效能的高低、柱分离能力发挥程度的标志，而分离的可能性取决于组分在固定相和流动相之间分配系数的差异。膀膅10、试述色谱分离基本方程式的含义，它对色谱分离有什么指导意义？薄色谱分离基本方程式为：J，它表明分离度随体系的热力学性质（a和k）
1.065丫1/2D=1.065丫1/2袅薁25、丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据:薆计算：（1） 丁烯的分配比是多少？ （2）丙烯和丁烯的分离度是多少?袅（1）k丁烯二主二4
8.br>0.5=8.6^m°.5tR2-tRi
4.8_
3.5芅（2）R二产R
1.1.44
1.丫2+丫）11（1.
0.0.8）袀羀26、某一气相色谱柱，速率方程中A,B,C的值分别为
0.15 cm,0.36 cm2s-1和
4.3x10-2s,计算最佳流速和最小塔板高度。艾卩最佳=（旦=J^
0.36/=
2.89cm s'C
4.3 10蚃H最佳二A 2一BC =
0.15 2一0.36
4.3 10^ = 0.40cm羃肀27、在一色谱柱上，测得各峰的保留时间如下:艿求未知峰的保留指数。芀将有关数据代入公式得：薅I =
1.
0._______________+zLoo________________________________________________________+几841.6
7.gXz书一IgXz丿(lg(17.9—0.6)—lg((1
3.9 —0.6)丿肂节28、化合物A与正二十四烷及正二十六烷相混合注入色谱柱进行试验，得调整保留时间为：
1.br>0.20 min；n-C24H50，
9.81 min；n-C26H54，11.56 min。计算化合物A的保留指数。莀同上。羆螄29、测得石油裂解气的气相色谱图(前面四个组分为经过衰减1/4而得到)，经测定各组分的并从色谱图量出各组分峰面积为：膃用归一法定量，求各组分的质量分数各为多少?mmwiL100%— 100%mmi蚅' At=2
1.br>4.
0.
7. 4 4.5 1.00 4 278 1.00 4-77 1.05 4 250 1.28 47.3 1.36蒃=247
1.168腿故：CH4，CO2,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8的质量分数分别为:肆WCH4= (2
1.X
0.74X4/2471.168)X100% = 2
5.63%膅Wco2=(
4.5X
1.
0.X4/2471.168)X100% = 0.73%葿Wc2H4= (278X4X
1.00/2471.168)X100% = 4
5.00%芈WC2H6= (77X4X
1.05/2471.168)X100% = 1
3.09%蒇WC3H6=(
2.0X
1.28/2471.168)X100% = 12.95%薃WC3H8=(4
7.3X
1.36/
2.71.68)X100% = 2.60%薂芈30、有一试样含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物质，称取此试样
1.055 g。以环己酮作内标,称取环己酮
0.佃07g,加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3此进样，得到色谱图。从色谱图上 测得各组分峰面积及已知的S?直如下表所示：蚈求甲酸、乙酸、丙酸的质量分数。芇根据公式：蚀求得各组分的校正因子分别为：
3.83
1.1.779、1.00和1.07螈代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为：膂w甲酸=(
1.br>4.8/1
3.)X(
0.190
7.1.055)X3.831X100% = 7.71%X(
0.
1.0
7.1.055)X1.779X100% = 17.55%X(
0.
1.07/1.055)X1.07X100% =
6.17%袄31、在测定苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯的峰高校正因子时，称取的各组分的纯物质质量，以及在 一定色谱条件下所得色谱图上各组分色谱峰的峰高分别如下：膄求各组分的峰高校正因子，以苯为标准。螂对甲苯：mj=f [ hi蒆f甲苯=(hs/hi)X(mi/ms)X
1.= (18
0.1X0.5
4.8)/(84.4X0.5967) = 1.959袅同理得：薁乙苯：
4.087;邻二甲苯：4.115宽，以及已测得各红分的皎正因子分别如下。求各组分的百分含量"莃先利用峰高乘以半峰宽计算各峰面积，然后利用归一化法求各组分质量分数。荿根据公式A=
1.065h Y^求得各组分峰面积，再利用m=A•=1.065h J f分别求出各组分的质量为：11
2.
4.252.
8.278.9和24
0.1。总质量为884.2。从而求得各组分质量分数分别为：苯酚，12.71%;邻甲酚，测定氮苯中的微昼杂质苯"对二氯苯、邻二氮堆时*以甲笨为内标. 助质配制标准滚液，进行气相色谱分析，得如下数据〔见下页表人试 根据这些数据绘制标准曲线口在分析未知试样时、称取氯苯试样5,119gT加人內标物
0.0421 g,测得色诱图•妮團上量収各色谱峰的峰高，并求得峰福比如下（见卜'页人求成样中 各杂质的裤分舍量。茉略崗比屮棊峰高=0*<J41对一二氯苯峰高比甲萃缭底=0・2胎 邻二氯苯峰高比甲苯峰崗042蒇分别用各组分纯物质与内标物质甲苯组成的混合物的色谱峰峰高对其质量分数作图, 的工作曲线。相关数据如下：羈 螂 膂 螇 袇 膃 薀 螀 羇 薄从图中查得当未知物中苯峰高与甲苯峰高比值为
0.341时，苯与内标物混合物中苯的质量分数为
0.152,设未知试样中含苯为x g,则：w=x/(x+
0.0421)=0.152，解得:x=0.0421 w/(1-w)=0.007546 g同理,当未知样中对二氯苯与甲苯的峰高比为
0.298时，可查得对二氯苯与甲苯二元混合物中对二氯苯的质量分数查得为
0.725。即未知物中对二氯苯的质量为0.0421X0.725/(1-0.725)=0.111 g。当邻二氯苯与甲苯的峰高比为
0.042时，查得邻二氯苯在其与甲苯二元体系中的质量分数为0.4053,同理，求得未知样中邻二氯苯的质量为：
0.0421X0.4053/(1-0.4053)=0.0287 g。故未知样中苯、对二氯苯、邻二氯苯的质量分数分别为：
0.007
5.6/5.119X100% = 0.147%
0.111/
5.119X100% =
2.168%
0.0287/
5.119X100% = 0.561%仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For p
e.sonal use only in study and research; not for commercial use.Nur fur de
n.pers?nlichen fur Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'etude et la recherche uniquementade
s.fins personnelles; pasades fins commerciales.to员bkog^
A.nrogeHKO TOpMeno^b3ymm0ai6yHeHuac^ egoB u HHue肉go员冶hbi以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For p
e.sonal use only in study and research; not for commercial use.Nur fur de
n.pers?nlichen fur Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'etude et la recherche uniquementade
s.fins personnelles; pasades fins commerciales.to员bkog^
A.nrogeHKO TOpMeno^b3ymoiflCH6yHeHuac^ egoB u HHue肉go员冶hbi以下无正文芇5、试以塔板高度H做指标，讨论气相色谱操作条件的选择。肅提示： 主要从速率理论（范弟姆特Van Deemter）来解释，同时考虑流速的影响，选择最佳载气流速（P13-24）。（1）选择流动相最佳流速。（2）当流速较小时，可以选择相对分子质量较大的载气（如N2,Ar），而当流速较大时，应该选择相对分子质量较小的载气（如H2，He）同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。（3）柱温不能高于固定液的最高使用温度，以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下，尽可能采用较低的温度，但以保留时间适宜，峰形 不拖尾为度。 （4）固定液用量：担体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也越多，但 为了改善液相传质，应使固定液膜薄一些。 （5）对担体的要求：担体表面积要大，表面和孔径均匀。 粒度要求均匀、细小（但不宜过小以免使传质阻力过大） 。 （6）进样速度要快，进样量要少，一般液 体试样
0.1~5止，气体试样0.1~10mL。（7）气化温度：气化温度要高于柱温30~70C。莂蒇6、试述速率方程中A,B,C三项的物理意义。H -u曲线有何用途？曲线的形状受哪些主要因素 的影响？蒄参见教材（P14-16）。A称为涡流扩散项，B为分子扩散系数，C为传质阻力系数。薃下面分别讨论各项的意义：膁（1）涡流扩散项A。气体碰到填充物颗粒时，不断地改变流动方向，使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动，因而引起色谱峰的扩张。由于A= 2入dp,表明A与填充物的平均颗粒直径dp的大小和填充的不均匀性入有关，而与载气性质、线速度和组分无关，因此使用适当细粒度和颗粒均匀的担体,并尽量填充均匀,是减少涡流扩散,提高柱效的有效途径。薆（2）分子扩散项B/u。由于试样组分被载气带入色谱柱后，是以“塞子”的形式存在于柱的很小 一段空间中，在“塞子”的前后（纵向）存在着浓差而形成浓度梯度，因此使运动着的分子产生纵 向扩散。而B= 2丫Dg,丫是因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因数（弯曲因子），Dg为组分在气相中的扩散系数。分子扩散项与Dg的大小成正比，而Dg与组分及载气的性质有关：相对分子质量大的组分，其Dg小，反比于载气密度的平方根或载气相对分子质量的平方根，所以采用相 对分子质量较大的载气（如氮气），可使B项降低，Dg随柱温增高而增加，但反比于柱压。弯曲因 子丫为与填充物有关的因素。袅（3）传质项Cu。C包括气相传质阻力系数Cg和液相传质阻力系数Cl两项。所谓气相传质过程是 指试样组分从气相移动到固定相表面的过程，在这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换，即 进行浓度分配。这种过程若进行缓慢，表示气相传质阻力大，就引起色谱峰扩张。液相传质过程是 指试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部，并发生质量交换，达到分配平衡，然后又返回气 液界面的传质过程。这个过程也需要一定时间，在此时间，组分的其它分子仍随载气不断地向柱口 运动，这也造成峰形的扩张。芅由上述讨论可见， 范弟姆特方程式对于分离条件的选择具有指导意义。担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。羀用在不同流速下的塔板高度H对流速u作图，得H-曲线图。在曲线的最低点，塔板高度H最小（H最小）。此时柱效最高。该点所对应的流速即为最佳流速u最佳，即H最小。可由速率方程微分求得即：蚃当流速较小时，分子扩散项B就成为色谱峰扩张的主要因素，此时应采用相对分子质量较大的载气（N2,Ar），使组分在载气中有较小的扩散系数。而当流速较大时，传质项项C为控制因素，宜采用相对分子质量较小的载气（H2，He），此时组分在载气中有较大的扩散系数，可减小气相传质阻力，提高柱效。肀7、当下述参数改变时：（1）增大分配比， ⑵流动相速度增加，（3）减小相比，（4）提高柱温，是否会 使色谱峰变窄？为什么？蚇（1）增大分配比保留时间延长，峰形变宽；（2）流动相速度增加保留时间缩短，峰形变窄；（3）减小相比保留时间延长，峰形变宽；（4）提高柱温保留时间缩短，峰形变窄。蚂8、为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?膀分离度R=tRi—tR2=丄石打上L同时体现了选择性与柱效能，即热力学因素 舟（丫1+丫2）4Ia丿卞一1丿和动力学因素，将实现分离的可能性与现实性结合了起来。肇袃9、能否根据理论塔板数来判断分离的可能性？为什么？蒁不能。有效塔板数仅表示柱效能的高低、柱分离能力发挥程度的标志，而分离的可能性取决于组分在固定相和流动相之间分配系数的差异。膀膅10、试述色谱分离基本方程式的含义，它对色谱分离有什么指导意义？薄色谱分离基本方程式为：J，它表明分离度随体系的热力学性质（a和k）
题目解答
答案
rgXjgX z hg ( 1 "°®-g ( 1 3—°.6)