题目
组份A和B在一根30cm柱上分离,其保留时间分别为16.00和17.00min,峰底宽分别为1.10和1.20min,不被保留组份通过色谱柱需1.30min。试计算:1) 分离度R;2) 柱子平均有效塔板数neff;3) 板高Heff;4) 当R=1.5时,所需柱长L (本题6分)
组份A和B在一根30cm柱上分离,其保留时间分别为16.00和17.00min,峰底宽分别为1.10和1.20min,不被保留组份通过色谱柱需1.30min。试计算:1) 分离度R;2) 柱子平均有效塔板数neff;3) 板高Heff;4) 当R=1.5时,所需柱长L (本题6分)
题目解答
答案
解:L=30cm tR1=16.00min,tR2=17.00min,Y1=1.10min,Y2=1.20min(1) R= 2×(17.00-16.00) / 1.10+1.20= 0.87(2) n有效 = 16 (t'R / Y)2 nA eff= 16 (t'R / Y)2 = 16×[(16.00-1.30)/1.10]2 = 2857 n Be ff = 16 (t'R / Y)2 = 16×[(17.00-1.30)/1.20]2 = 2738平均有效塔板数neff = 2798(3) Hef = 30cm/ 2798 = 0.010cm(4) R=1.5时,所需柱长L R12/ R22 = L1/L2 L2 =(R22/ R12)L1 =(1.52/0.872)×30c m =89.2 cm
解析
步骤 1：计算分离度R
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。
步骤 2：计算柱子平均有效塔板数neff
柱子平均有效塔板数neff的计算公式为：\[ n_{eff} = \frac{16(t_{R} - t_{0})^{2}}{w^{2}} \]
其中，\(t_{R}\) 是组分的保留时间，\(t_{0}\) 是不被保留组份通过色谱柱所需时间，\(w\) 是组分的峰底宽。
步骤 3：计算板高Heff
板高Heff的计算公式为：\[ H_{eff} = \frac{L}{n_{eff}} \]
其中，\(L\) 是柱子的长度，\(n_{eff}\) 是柱子平均有效塔板数。
步骤 4：计算当R=1.5时所需柱长L
当R=1.5时所需柱长L的计算公式为：\[ L_{2} = \frac{R_{2}^{2}}{R_{1}^{2}} \times L_{1} \]
其中，\(R_{1}\) 是初始分离度，\(R_{2}\) 是目标分离度，\(L_{1}\) 是初始柱长。
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。
步骤 2：计算柱子平均有效塔板数neff
柱子平均有效塔板数neff的计算公式为：\[ n_{eff} = \frac{16(t_{R} - t_{0})^{2}}{w^{2}} \]
其中，\(t_{R}\) 是组分的保留时间，\(t_{0}\) 是不被保留组份通过色谱柱所需时间，\(w\) 是组分的峰底宽。
步骤 3：计算板高Heff
板高Heff的计算公式为：\[ H_{eff} = \frac{L}{n_{eff}} \]
其中，\(L\) 是柱子的长度，\(n_{eff}\) 是柱子平均有效塔板数。
步骤 4：计算当R=1.5时所需柱长L
当R=1.5时所需柱长L的计算公式为：\[ L_{2} = \frac{R_{2}^{2}}{R_{1}^{2}} \times L_{1} \]
其中，\(R_{1}\) 是初始分离度，\(R_{2}\) 是目标分离度，\(L_{1}\) 是初始柱长。