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)在上述条件下苯酚的灵敏度St、检测限(D)和最小检测限(Qmin) (2)若污水处理前后,污水中苯酚浓度从100μg/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 B.热导池检测器 C.示差折光检测器 D.火焰光度检测器
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; ( 2)测定有机溶剂中微量水 (3)痕量苯和二甲苯的异构
(4)啤酒中微量硫化物
体;
9.在气液色谱中,色谱柱的使用上限温度取决于:
A.样品中沸点最高组分的沸点 B.样品中各组分沸点的平均值 C固定液的沸点 D.固定液的最高使用温度 10.在某色谱柱上,柱温1000C测的甲烷的保留时间为40s,正壬烷的保留时间为400s,正炔烷的保留时间为580s,正壬烷与正癸烷的峰宽相同,均等于5.0mm,已知记录纸速为5mm/min,求能与正壬烷达到基线分离(R=1.5)的组分的保留指数应为多少?
11.气相色谱测定样品中乙酸乙酯,丙酸甲酯,正丁酸甲酯的色谱数据见下表,死时间为0.6min。 组分 乙酸甲酯 丙酸甲酯 正丁酸甲酯 保留时间tR(min) 2.72 4.92 9.23 峰面积 18.1 43.6 29.9 相对校正因子f'is 0.60 0.78 0.88 (1) 计算每种组分的含量。 (2) 根据碳数规律,预测正戊酸甲酯的保留时间。
5. 答: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. 答:
∴(1)苯酚的St、D及Qmin St =(1.065×60×0.02mV/mm×115mm×4mm)/(10mm/mim+3μL×1mg/1000μL)
= 1.96×104mV·s/mg=1.96×107mV·s/g
D = 2RN/S = 0.05mV/(1.96×107mV·s/g) = 2.55×10-9g/s
Qmin = mi·2RN/(h·C1) = (3μL×1×10-3mg/μL×0.05mV)/(115mm×0.02mV/mm) = 6.52×10-5mg
(2)首先求最低检测浓度Cmin
Cmin = Qmin/V = 6.52×10-5mg/10μL = 6.52×10-6mg/μL=6.52μg/mL>>0.05μg/mL
当苯酚浓度为0.05μg/mL时,不能直接测出。 ∴ 6.52μg/mL/0.05μg/mL=130.4倍 试样浓缩130.4倍时方能检测。 7. 答: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. 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有电负性化合物有高的灵敏度。残留含氯农药是含有电负性化合物,选用电子捕获检测器。 (2)溶剂中微量水选用热导池检测器检测,因为热导池检测器是通用型检测器,只要有导热能力的组分均可测定,故可测定微量水。
(3)痕量苯和二甲苯的异构体可用氢火焰离子化检测器,因为氢火焰离子化检测器对含C、H元素的有机化合物有高的响应信号,特别适合。
(4)啤酒中微量硫化物选用火焰光度检测器,因为火焰光度检测器是只对硫、磷有响应信号,而且灵敏度高。 9. 答:D固定液的最高使用温度。
色谱柱的上限温度如果超过固定液的最高使用温度就会出现固定液流失、污染检测器,使基线不稳而无法工作。
10. 答:根据题意要求的组分在正壬烷后出峰。 ∴Y9=Y10 ∵Y9=Yi=5mm/5mm/min=60s ∴R=2(t'Ri-t'R9)/(Y9+Yi) = (t'Ri-t'R9)/Y9 ∵t'Ri=RY9 + t'R9 =1.5×60+ (400-40) = 450s Ii = 100[9+(lgt'Ri-lgt'R9)/(lgt'R(9+1)-lgt'R9)] = 100[9+(lg450-lg360)/(lg540-lg360) = 952.3 11.答:(1)用归一化法计算各组分的含量 mi%=Aif'is/(A1f'is+…Aif'is+Anf'ns)×100
mi乙酸甲酯(%)=18.1×0.60/(18.1×0.60 + 43.6×0.78 + 29.9×0.88)×100 = 15.25
(2)∵碳数规律:lgt'R = A1n + C1
乙酸乙酯 n=3,lgt'R乙 = lg(tR-tm) = lg(2.72-0.6) = 0.326 丙酸甲酯n=4,lgt'R丙 = lg(tR-tm) = lg(4.92-0.6) = 0.635 正丁酸甲酯n=5,lgt'R丁 = lg(tR-tm) = lg(9.23-0.6) = 0.936 根据丙酸甲酯、正丁酸甲酯的数据 0.635 = 4A1 + C1 0.936 = 5A1 + C1 解方程的A1 = 0.301 C1=-0.596
∵正戊酸甲酯有6个碳 ∴ n = 6 ∴lgt'R戊 = 6×0.301 - 0.569 = 1.237
t'R戊=17.26 tR = t'R + tm = 17.26 + 0.6 = 17.86(min)
十八、高相液相色谱法习题及答案
1.高效液相色谱是如何实现高效、快速、灵敏的?
2.简述液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素,如何减少谱带扩张,提高柱效? 3.色谱柱A柱长为15cm,载体粒度为5μm。另一B柱长为30cm,载体粒度为10μm。两柱的柱效相等吗?
4.流动相为什么要脱气?常用的脱气方法有拿几种?
5.在液相色谱中。常用作固定相,又可用作键合相基体的物质是 A. 分子筛 B. 硅胶 C. 氧化铝 D. 活性炭 6.在150×Φ2mm硅胶柱流动相为己烷/甲醇(150:2),紫外检测器色谱条件下分离丙烯酰胺,判断以下组分的出峰次序,为什么? A. B.
7.在硅胶柱上,用甲苯为流动相,某组分的保留时间为30min,如果改用四氯化碳或乙醚为流动相,试指出选用哪中溶剂能减少该组分的保留时间?为什么? 8.为什么体积排阻色谱中任何组分的分配系数必须符合0≤K≤1?如果K>1说明什么问题?
9.为了测定邻氨基苯酚中微量杂质苯胺,现有下列固定相:硅胶,ODS键合相,流动相有。水-甲醇,异丙醚-己烷,应选用哪种固定相,流动相?为什么? 10.在ODS键合相固定相,甲醇-水为流动相时试判断四种苯并二氮杂苯的出现峰顺序。为什么? 1. 2.
3.
4.
答:气相色谱理论和技术上的成就为液相色谱的发展创造条件,从它的高效、高速和高灵敏度得到启发,采用5-10μm微粒固定相以提高柱效,采用高压泵加快液体流动相的流速;设计高灵敏度、死体积小的紫外、荧光等检测器,提高检测灵敏度,克服经典液相色谱的缺点,从而达到高效、快速、灵敏。
2. 答:液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素为涡流扩散、流动相传质、停留流动相传质及柱外效应。在液相色谱中要减少谱带扩张,提高柱效,要减少填料颗粒直径,减小填料孔穴深度,提高装填的均匀性,采用低黏度溶剂作流动相,流速尽可能低,同时要尽可能采用死体积较小的进样器、检测器、接头和传输管线等。
3. 答:∵l=L/dp
∴lA=15/0.0005=30000 lB= 30/0.0010=30000
A柱的折合柱长为30000,B柱的折合柱长也为30000,表明组分在两根柱内从柱入口到出口都经过30000个载体颗粒,两柱的柱效相等。 4. 答:流动相中溶解气体存在以下几个方面的害处
(1)气泡进入检测器,引起光吸收或电信号的变化,基线突然跳动,干扰检测; (2)溶解在溶剂中的气体进入色谱柱时,可能与流动相或固定相发生化学反应; (3)溶解气体还会引起某些样品的氧化降解,对分离和分析结果带来误差。因此,使用前必须进行脱气处理。 常用的脱气法有以下几种: (1)加热脱气法; (2)抽吸脱气法 (3)吹氦脱气法;
(4)超声波振荡脱气法。 5. 答:B硅胶
要形成化学键合固定相,所用的基质材料应有某种化学反应活性,在四种固体固定相中只有硅胶含有硅醇基,是能进行键合的活性官能团。