第二章色谱基本理论 例1采用3M色谱柱对A、B二组分进行分离,此时测得非滞留 组分的tM值为09min, A组分的保留时间(tRA)为151min,B组分的tR为180min,要使 组分达到基线分离 (R=1.5),问最短柱长应选择多少米(设B组分的峰宽为1.1min)? 解方法(1): 由已知条件,得ng=16(18.0/1.1)2=4284 riB=180-0.9/15.1-0.9=1.20 Kp=180-0.9/0.9=19 R √4284×(1.20-1)×19 4×1.20×(1+19) 因为 所以 264 故 L=0.99 方法(2) 同方法(1)得n=4284:r1B=1.20:KB=1 所以 器现 5)2×(1.2/0.2)2×[(1+19)/19
第二章 色谱基本理论 例 1 采用 3M 色谱柱对 A、B 二组分进行分离， 此时测得非滞留 组分的 tM 值为 0.9min ， A 组分的保留时间（tR(A)）为 15.1min，B 组分的 tR为 18.0min，要使 二组分达到基线分离 （R=1.5），问最短柱长应选择多少米（设 B 组分的峰宽为 1.1 min）？ 解 方法（1）： 由已知条件， 得 nB=16(18.0/1.1)2=4284 ri,B=18.0-0.9/15.1-0.9=1.20 K/ B=18.0-0.9/0.9=19 则 因为 所以 故 方法（2）： 同方法（1）得 nB=4284；ri,B=1.20；K/ B=19 所以 则 nB (R=1.5)=16 (1.5)2 (1.2/0.2)2 [(1+19)/19]2=1425
故L=nR= H=1425×0.07=998cm≈1 A、B二组分的分配系数之比为0912,要保证二者的分离度达到1.20,柱长因 应选择多少米?设有 效塔板高度为0.95mm.。 有一液相色谱柱长25cm,流动相速度为0.5ml/min,流动相体积为045ml,固定 相体积为0.25m,现 测得萘、蒽、菲、芘四组分(以A、B、C、D)的保留值及峰宽如表3-1。根据已知条件 试计算出 (1)各组分容量及分配系数 (2)各组分的n及nm; (3)各组分的H值及H值 (4)画出四组分的K值之间的关系曲线 表3-1在HPLC柱上测得的A、B、C、D的 组分 tr(min) Wh/2(min) 非滞留组分 6.5 0.42 B 13.5 答:(1)K(A=0.60:B=2.38:C=2.65;D=403); (2)(A=4021;B=3099:C=2818:D=3394) ner(A=595:B=1535;C=1486;D=2178) (3)H(A=0.06:B=0.08:C=0.09:D=0.07) Her(A=0.42;B=0.16;C=0.17:D=0.11);
故 L=n(R=1.5) H=1425 0.07=99.8cm 1m 1. A、B 二组分的分配系数之比为 0.912，要保证二者的分离度达到 1.20，柱长因 应选择多少米？设有 效塔板高度为 0.95mm.。 2. 有一液相色谱柱长 25cm,流动相速度为 0.5ml/min，流动相体积为 0.45ml，固定 相体积为 0.25ml,现 测得萘、蒽、菲、芘四组分（以 A、B、C、D）的保留值及峰宽如表 3-1。根据已知条件 试计算出： （1） 各组分容量及分配系数； （2） 各组分的 n 及 neff； （3） 各组分的 H 值及 Heff值； （4） 画出四组分的 K/值之间的关系曲线 表 3-1 在 HPLC 柱上测得的 A、B、C、D 的 组分 tR(min) Wh/2(min) 非滞留组分 A B C D 4.0 6.5 13.5 14.6 20.1 0.42 0.97 1.10 1.38 答：（1）K/（A=0.60；B=2.38；C=2.65；D=4.03）； （2）（A=4021；B=3099；C=2818；D=3394） neff （A=595；B=1535；C=1486；D=2178）; （3）H（A=0.06；B=0.08；C=0.09；D=0.07） Heff（A=0.42；B=0.16；C=0.17；D=0.11）;
(5)根据已有数据,绘出Kn-n曲线,自行判断正确与否,并分析原因 选用一根2米长的低效填充色谱柱,以He作载气,测得以下三种流动相速率的 实验数据(表3-2), 试求出: (1)每次测量时的线速度值,即uu2),u? (2)每次测量时的n值及H值? (3)求出 Van deemter方程试中的A,B,C常数 (4)改变流动相速度应在怎样的范围内,才能保证柱效(最佳柱效)下降不敌于 90%的程度? (5)求出该柱最佳线速度值(upr)? (6)若分离试样中某组分,n=300即可满足要求,求此时所采用的线速度值要比 采用值时能节省 多少分析时间? 表3-2甲烷、正十八烷色谱数据表 化合物 正十八烷 符号 tM(s) Wh/(s) 18.20 020 223 8.0 888 5.0 558 [ E:(1) ur=llcm/s, u2=250cm/s, us=400cm/s (2)n124546n2=445.7,n3=373,H14.4mm,H2=4.5mm,H3254mm (3)A=0.162cmB=22cm2/sC=0.08s (4)u=6.9-397cm/s (7)节约时间3.8倍
(5)根据已有数据，绘出 K/--n--neff曲线，自行判断正确与否，并分析原因。 3. 选用一根 2 米长的低效填充色谱柱，以 He 作载气，测得以下三种流动相速率的 实验数据（表 3-2）， 试求出： （1） 每次测量时的线速度值,即 u(1), u(2) , u(3)? （2） 每次测量时的 n 值及 H 值？ （3） 求出 Van Deemter 方程试中的 A，B，C 常数。 （4） 改变流动相速度应在怎样的范围内，才能保证柱效（最佳柱效）下降不敌于 90%的程度？ （5） 求出该柱最佳线速度值（uopt）? （6） 若分离试样中某组分，n=300 即可满足要求，求此时所采用的线速度值要比 采用 值时能节省 多少分析时间？ 表 3-2 甲烷、正十八烷色谱数据表 化合物 甲烷 正十八烷 符号 tM(s) tR(S) Wh/2(s) u1 u2 u3 18.20 8.0 5.0 2020 888 558 223 69 68 [ 答：（1）u1 =11cm/s, u2 = 25.0cm/s ,u3=40.0cm/s; （2）n1≈454.6, n2≈ 445.7 , n3≈373, H1≈4.4mm, H2 ≈4.5mm, H3 ≈5.4mm （3）A=0.162cm,B=2.2cm2/s,C=0.08s （4）u=6.9 39.7 cm/s; （5）uopt=16.6cm/s; （7） 节约时间 3.8 倍
柱入口表压为12.385kPa,柱温为165℃,室温22℃,此时皂沫流量计测得柱出 口载气流量为2 5ml/min,大气压力为98kPa,忽略水蒸气的影响,求保留时间tR为19min的某组分净保 留体积,设甲烷 的保留时间为1.58min。[答:VMr=310.4 柱长为15mm,内径为2mm;固定液量为1.60g,其密度为1.15g/ml;入口表 压为182.385kPa 大气压为99.33kPa;柱出口流量为268ml/min,柱温为102℃,室温为21.5℃,现测得空 气]乙酸甲酯, 丙酸胝、正丁酸甲酯的保留时间分别为22s、2.10min、4.30min、86lmin,除空气峰外, 其他三组分的 峰宽分别为0.20min,0.4lmin,及0.84min。不考虑水蒸气的影响,试求 (1)三种酯的保留体积及分配系数 (2)正己酸甲酯的值(可用作图法求解); (3)每相邻物质对的相对保留值 (4)每相邻物质对分离度。(此题作综合练习,自作答案) 在一色谱图上有六个色谱峰,从进样开始各组分出峰极高点所对应记录纸上的距 离(cm)如下: 空气2.5 正庚烷16.4 正己烷90 甲苯19.2 环己烷15.1 正辛烷31.5。 试计算甲苯和环己烷的保留指数。[答:I甲=757.6;Ix=687
4. 柱入口表压为 12.385kPa，柱温为 165℃，室温 22℃，此时皂沫流量计测得柱出 口载气流量为 2 5ml/min，大气压力为 98 kPa，忽略水蒸气的影响，求保留时间 tR 为 19min 的某组分净保 留体积，设甲烷 的保留时间为 1.58min。[答：VM=310.4] 5. 柱长为 1.5mm，内径为 2.5mm；固定液量为 1.60g，其密度为 1.15g/ml；入口表 压为 182.385 kPa， 大气压为 99.33 kPa；柱出口流量为 26.8ml/min，柱温为 102℃，室温为 21.5℃，现测得空 气]乙酸甲酯， 丙酸胝、正丁酸甲酯的保留时间分别为 22s、2.10min、4.30min、8.61min，除空气峰外， 其他三组分的 峰宽分别为 0.20min，0.41min，及 0.84min。不考虑水蒸气的影响，试求： (1) 三种酯的保留体积及分配系数； (2) 正己酸甲酯的值（可用作图法求解）； (3) 每相邻物质对的相对保留值； (4) 每相邻物质对分离度。（此题作综合练习，自作答案） 6. 在一色谱图上有六个色谱峰，从进样开始各组分出峰极高点所对应记录纸上的距 离（cm）如下： 空气 2.5； 正庚烷 16.4； 正己烷 9.0； 甲苯 19.2； 环己烷 15.1； 正辛烷 31.5。 试计算甲苯和环己烷的保留指数。[答：I 甲=757.6；I 环=687]