中山大学仪器分析课后习题及答案 联系客服

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6已知组分A和B的分配系数分别为8.8和10,当它们通过相比β=90的填充时,能否达到基本分离(提示:

. 基本分离Rs=1)

答案:

α= KB/KA = 10/8.8 = 1.14 k = KB/β= 10/90 = 0.11

由基本分离方程式可推导出使两组分达到某一分离度时,所需的理论塔板数为 nB = 16Rs2[α/(α-1)]2[(1 + kB)/kB]2 =16×12[1.14/(1.14 - 1)]2[(1 + 0.11)/0.11]2

=16×66.31×101.83 = 1.08×105

因为计算出的n比较大,一般填充柱不能达到,在上述条件下,A、B不能分离。

7某一色谱柱从理论上计算得到的理论塔板数n很大,塔板高度H很小,但实际上分离效果却很差,试分答案:

. 析原因。

理论塔板数n是通过保留值来计算的,没考虑到死时间的影响,而实际上死时间tm对峰的影响很大,特别是当k≤3时,以导致扣除死时间后计算出的有效塔板数neff很小,有效塔板高度Heff很大,因而实际分离能力很差。

8.

根据Van Deemter方程,推导出A、B、C常数表示的最佳线速uopt和最小板高Hmin。 答案:

Van Deemter最简式为:H = A + B/u + Cu (1) 将上式微分得:dH/du = -B/u2 + C = 0 (2) 最佳线速:uopt=(B/C)1/2 (3)

将(3)式代入(1)式的最小板高:Hmin = A + 2(BC)1/2

第十六章 气相色谱法

1.

气相色谱采用双柱双气路流程有什么用? 答案:

气相色谱采用双柱双气路流程主要用于程序升温分析,它可以补偿由于升温过程中载气流量不稳、固定液流失等使检测器产生的噪声及基线漂移,从而提高稳定性。

2.

用热导池检测器时,为什么常用H2和He作载气而不常用氮气作载气? 答案:

根据热导池检测器的检测原理,载气与待测组分的导热系数相差愈大,则灵敏度愈高,有一般组分的导热系数都比较小,而氢气、氦气导热系数最大,0℃时,

,故选用热导系数大的H2和He作载气,

灵敏度比较高。另外载气热导系数大,在相同的桥电路电流下,热丝温度较低,桥电流可以升高。如果用氮气作载气,除了由于氮和被测组分导热系数差别小(0℃时

)使热导池检测灵敏度低以外,还常常由于二元体系导热

系数呈非线性等原因,有时会出现不正常的色谱峰如倒峰,W峰等。

3.

简述热导池检测器的设计原理。 答案:

(1)每种物质都具有导热能力,欲测组分与载气有不同的导热系数;(2)热敏元件(金属热丝)具有电阻温度系数;(3)利用惠斯登电桥测量等设计原理。

4.

在使用火焰光度检测器时,为什么要保持富氢火焰? 答案:

所谓的富氢火焰指供给的氢气量远超过化学计量,即H2:O2>3:1,根据火焰光度检测器检测硫、磷的机理,有相当浓度的氢存在才能使SO2还原成S,还原的S在390℃生成激发态的硫分子S*,返回基态时发射出350-430nm的特征光谱。磷需要在富氢火焰还原成化学发光的HPO,因此在使用火焰光度检测器首先要保证火焰为富氢火焰,否则无激发光谱产生,

灵敏度很低,无法检测。

5.

什么原因使电子捕获检测器的基始电流下降,如何克服? 答案:

引起电子捕获检测器基始电流下降有三个主要原因: (1)放射源流失。

(2)电极表面或放射源的污染、固定相的流失、高沸点组分的冷凝都会污染放射源。 (3)载气中的氧气及其电负性物质会捕获电子而使基流下降。 克服办法: (1)采用纯度高于99.99%高纯氮气作载气。 (2)管路要严密防止泄露。 (3)检测器温度应高于柱温。

(4)新填装的柱子必须在最高允许温度下,以高的载气流速连续老化24h以上。 (5)使用电子捕获检测器时,柱温要远低于固定液的最高使用温度。对已污染的检测器,采用增高检测器温度,通高纯氮烘或选择合适溶剂在超声波清洗器中清洗数小时,再用清水洗静、烘干。

6用气相色谱法氢火焰检测器某石油化工厂用生化处理废水酚的浓度,记录仪灵敏度为0.2mV/cm,记

. 录仪纸速10mm/min,苯酚标样浓度1mg/mL,进样量3μL,测量苯酚峰高115mm,峰半高宽4mm,2倍

噪音信号为0.05mV,计算: (1) (2) 答案:

在上述条件下苯酚的灵敏度St、检测限(D)和最小检测限(Qmin) 若污水处理前后

, ∴(1)苯酚的St、D及Qmin St =(1.065×60×0.02mV/mm×115mm×4mm)污/(10mm/mim+3μL×1mg/1000μL) 水= 1.96×104mV·s/mg=1.96×107mV·s/g

中D = 2RN/S = 0.05mV/(1.96×107mV·s/g) = 2.55×10-9g/s

苯Qmin = mi·2RN/(h·C1) = (3μL×1×10-3mg/μL×0.05mV)/(115mm×0.02mV/mm) 酚= 6.52×10-5mg

浓(2)首先求最低检测浓度Cmin 度Cmin = Qmin/V = 6.52×10-5mg/10μL = 6.52×10-6mg/μL=6.52μg/mL>>0.05μg/mL 从当苯酚浓度为0.05μg/mL时,不能直接测出。 1∴ 6.52μg/mL/0.05μg/mL=130.4倍 0试样浓缩130.4倍时方能检测。 0μ g/mL(ppm)将为0.05μg/mL,设最大进样量为10μL,能否直接测定水中的酚,若不能直接测出,试样浓缩多少倍方可推测?

7.

在气相色谱检测器中通用型检测器是: A.氢火焰离子化检测器 C.示差折光检测器 答案:

B.热导池检测器 D.火焰光度检测器

B.热导池检测器

C示差折光检测器虽为通用型,但属液相色谱检测器,A、D两种检测器均为选择性检测器,根据检测原理选B。

8.

在气相色谱分析中为了测定下面组分,宜选用哪种检测器?为什么? (1)蔬菜中含氯农药残留量; (3)痕量苯和二甲苯的异构体; 答

(1)蔬菜中含氯农药残留量选用电子捕获检测器,因为根据检测机理电子捕获检测器对含

(2)测定有机溶剂中微量水 (4)啤酒中微量硫化物