第十六章 色谱概论习题答案.doc

第十章 色谱分析法概论习题（P358P360） 2、答：一个组分的色谱峰可用三个参数来描述： 峰高（h）或峰面积（A）：用于定量； 峰位（用保留值表示）：用于定性； 峰宽（W，W1/2或?）： 用于衡量柱效； 3、答：（1） 容量因子的物理含义：在一定的温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相和流动相中的质量（m）之比。 数学表达式：k = ms/mm （2）?容量因子k和分配系数K的关系可用数学式表达为： k = K˙Vs/Vm （3） 容量因子和分配系数不等是分离的前提，因为对于A、B两组分，由色谱过程方程式得： tRA = t0（1+ KA˙Vs/Vm） ① tRB = t0（1+ KB˙Vs/Vm） ② ? 两式相减，得：tRA - tRB = t0（KA - KB） Vs/Vm = t0（kA - kB） 要使两组分分离，则 tRA ≠ tRB 即KA ≠ KB 或者kA ≠ kB 所以，容量因子或分配系数不等是分离的前提。 4、答：相同点：各类色谱的分离原理都是分配系数的不等（或容量因子的不等）并且都可用下面式子表示： tR = t0（1+ K˙Vs/Vm） VR = V0 + KVs 不同点：（1） 上两式中K、Vs在各种色谱中的物理意义不同，如下表： 参数 分配色谱 吸附色谱 离子交换色谱 空间排阻色谱 K 狭义分配系数K 吸附系数 Ka 选择性系数KA/B 渗透系数Kp Vs 柱内固定液体积 吸附剂表面积 离子交换剂总交换容量 凝胶孔隙的总体积 （2） 在各种色谱中使物质分离的物理量不一样。 分配色谱：由于溶解度差别； 吸附色谱：由于吸附能力的差别； 离子交换色谱：由于离子交换能力的差别； 空间排阻色谱：由于分子的线团尺寸的差别； 8、谱带展宽的原因有如下三点： ①涡流扩散项A：由于填料粒径大小不等，填充不均匀，使同一个组分的分子经过多个不同长度的途径流出色谱柱，一些分子沿较短的路径运行，较快通过色谱柱，另一些沿较长的路径运行，发生滞后，结果使色谱峰展宽。（A=2?dp） ② 纵向扩散项B：由于组分浓度分布呈：“塞子”状，浓度梯度的存在，组分向“塞子”前、后扩散，造成区带展宽。（B=2?Dm） ③ 传质阻抗项C：由于传质阻抗的存在，组分不能在两相间瞬间达到平衡，结果使有些分子移动快，另一些分子滞后，从而引起展宽。（C = Cg+C?l） 9、① ② ③ 11、A、B、C 12、A、C 13、A 14、A、B、C 15、C、D 16、解：V0 = t0 . Fc ∴ t0 = V0/ Fc = 1.5/0.5 = 3 min 又∵ tR = t0（1+ K˙Vs/Vm） tRA = 3[1+10（0.5/1.5）] =13 min tRB = 3[1+15（0.5/1.5）] =18 min 由 VR = tR . Fc VRA = 13×0.5 = 6.5 mL ， VRB = 18×0.5 = 9 mL 17、解：① 由n = 16（tR/W）2 n2 = 16（17/1）2 = 4.6×103 H2 = L/n2 = 3000/4.6×103 = 0.65 mm ② t’R1 = tR1(t0 = 14-1= 13 min t’R2 = tR2( t0 = 17(1= 16 min ③ neff（2） = 16（t’R2/W2） = 16（16/1）2 = 4.1×103 Hef（2） = L/ nef（2） = 3000/4.1×103 = 0.73 mm ④ k1 = t’R1/t0 = 13/1 = 13 k2 = t’R2/t0 = 16/1 = 16 ⑤ ?r2.1 = t’R2/ t’R1 = 16/13 = 1.2 ， 18、解：已知Fc=43.75 mL/min， Vs=14.1 mL， tR（苯）=1.41 min， tR（甲苯）=2.67 min，tR（乙苯）=4.18 min， tR（异丙苯）=5.34 min， t0=0.24 min ① V0 = t0 . Fc = 0.24×43.75 = 10.5 mL = 10.5 cm3 ② t’R（苯） = tR（苯） – t0 = 1.41 – 0.24 = 1.17 min t’R（甲苯） = tR（甲苯） – t0 = 2.67 – 0.24 = 2.43 min t’R（乙苯） = tR（乙苯） – t0 = 4.18 – 0.24 = 3.94 min t’R（异丙苯） = tR（异丙苯） – t0 = 5.34 –