分析化学 仪器分析部分7版课后答案(全) 下载本文

7.在某一液相色谱柱上组分A流出需15.0min,组分B流出需25.0min,而不溶于固定相的物质C流出需2.0min。问:(1)B组分相对于A的相对保留值是多少?(2)A组分相对于B的相对保留值是多少?(3)组分A在柱中的容量因子是多少?(4)组分B在固定相的时间是多少?

rB,A''tRB25.0?2.0tRA15.0?2.0?'??1.77 rA,B?'??0.565tRA15.0?2.0tRB25.0?2.0 'tRA13.0??6.5 tB?25.0?2.0?23.0mint02.0kA?

气相色谱法

1. 在GC中,改变下列一个色谱条件,其余色谱条件不变,问:对色谱峰形有何影响?并说明理由。 (1)柱长增加一倍; (2)载气流速增加;(3)载气摩尔质量减少,并在低流速区工作;(4)采用黏度较小的固定液。

(1)柱长增加一倍,H不变。L→2L原,则n→2n原,tR→2 tR原,且由n=16(tR/W)2知W为

2W原。根据色谱

分离方程,柱长增加,分离度R增加到原来的2倍。

(2)载气流速增加,在柱中纵向扩散减小,H减小,tR变小,峰变窄。随着保留时间的减小,分离度降低。 (3)在低流速区,以B/u为主,B=2?Dm,载气摩尔质量减小,Dm↑,B↑,H↑,n↓, W↑,R↓,所以在低流速区,载气摩尔质量减小,色谱峰变宽,分离度可能降低。 (4)速率方程中,C?[2?ud2kfH↓, n↑,W↓。固采用黏度较小?]u,固定液黏度较变小,Dl↑,C↓, 23(1?k)Dl的固定液可使峰宽变窄。

2.用一根色谱柱分离A和B两组分, A与B的保留时间分别为320秒和350秒,死时间25秒,若两峰峰宽相等,要使两峰完全分离,柱长至少为多少?(假设塔板高度0.11mm)

??'tR350?25tt2??1.1 n?16(R2)2 W2?16?R2'tR1320?25Wn2 neff'tR2 ''ttRtk22k2?12Lk2?122022R22?16()?n?()?n? (')?n?() n?neff?()??()tR2?t0WtR2k2?1k2Heffk2t0R?n??1k2???4?1?k2Lk?1?(2)2Heffk2??1k2??4?1?k2L?16?R2?(?21.12)?Heff?16?1.52?()?0.11?478mm?48cm??11.1?1

3.一气相色谱柱在Van Deemter方程中A、B、C值各为0.013cm,0.40cm2?s?1,0.0053s。试计算最小塔板高度及最佳流速。

通过对速率方程求导,可得出H最小时的流速为下式:

Uopt?B0.40??8.7(cm/s)C0.0053最佳流速时对应的板高为最小塔板高度Hmin?A?

B0.40?C?Uopt?0.013??0.0053?8.7?0.11cmUopt8.721

4.气相色谱定量分析时,为什么要引入定量校正因子?

色谱定量分析是基于被测物质的量与其蜂面积的正比关系。但是由于同一检测器对不同的物质具有不同的响应值,所以两个相等量的物质得出的峰面积往往不相等,这样就不能用峰面积来直接计算物质的含量。为了使检测器产生的响应讯号能真实地反映出物质的含量,就要对响应值进行校正,因此引人“定量校正因子”。

5、计算样品中A的质量分数。

f'AAsB?mA4.660?104?0.2941fA????0.9408 4fsB'AA?msB5.450?10?0.2673AA?fAmsB1.563?104?0.94080.2537?A%???100%???100%?4.77%

AsBm1.432?1045.456

6、求某五元混合物各组分的百分含量。(归一化法)

?a??b?fw(a)Aa?fw(i)Ai??0.87?120?100%?23.1%0.87?120?0.95?85?0.76?68?0.97?132?0.90?960.95?85?100%?17.9ú0.87?120?0.95?85?0.76?68?0.97?132?0.90?96?w(i)i fA0.76?68?c?w(c)c??100%?11.4ú0.87?120?0.95?85?0.76?68?0.97?132?0.90?96?w(i)ifw(b)Ab?d??e?fw(d)Ad?f?fw(i)AiAi??0.97?132?100%?28.4%0.87?120?0.95?85?0.76?68?0.97?132?0.90?960.90?96?100%?19.1%0.87?120?0.95?85?0.76?68?0.97?132?0.90?96fw(e)Aew(i)

7、求牛黄解毒片中冰片含量。(外标一点法)

Ai2546mi??mi对照??45?55.48mg?0.05548gAis\\对照2065 m0.05548?i?i?100%??100%?5.30%m1.048

8、用气相色谱法测定某酊剂中含醇量。(内标对比法)

(A/A)1637/2012Vi?iis试样?Vi对照??5ml?5.17(Ai/Ais)对照1539/1957

Ci?Vi5.17?100%??100%?68.9%V7.5

9、采用标准加入法测定制剂中某药物i的质量分数。(标准加入法)

A2543mi?i??mi??148.2?g/ml?2ml?1038.2?g?Ai3269?2543

25?61038.2?10?m5?100%?2.25%?i??100%?m样0.2307

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高效液相色谱法

1. 简述高效液相色谱法和气相色谱法的主要异同点。

相同点:均为高效、高速、高选择性的色谱方法,兼具分离和分析功能,均可以在线检测 不同点:

分析对象及范围 流动相的选择 操作条件 加温 常压操作 室温 高压进行 能气化、热稳定性好、且沸点较低流动相为有限的几种“惰性”气的样品,占有机物的20% 体,只起运载作用,对组分作用小 GC 溶解后能制成溶液的样品,高沸点、流动相为液体或各种液体的混合。HPLC 高分子量、难气化、离子型的稳定它除了起运载作用外,还可通过溶剂来或不稳定化合物,占有机物的80% 控制和改进分离。

2.离子色谱法、反相离子对色谱法与离子抑制色谱法的原理及应用范围有何区别?

离子色谱法(Ion Chromatography) :用离子交换树脂为固定相,电解质溶液为流动相。以电导检测器为通用检测器。试样组分在分离柱和抑制柱上的反应原理与离子交换色谱法相同。离子色谱法是溶液中阴离子分析的最佳方法,也可用于阳离子分析。

反相离子对色谱法(IPC或PIC) :反相色谱中,在极性流动相中加入离子对试剂,使被测组分与其中的反离子形成中性离子对,增加k和tR,以改善分离。适用于较强的有机酸、碱。

反相离子抑制色谱:在反相色谱中,通过加入缓冲溶液调节流动相pH值,抑制组分解离,增加其k和tR,以达到改善分离的目的。适用于极弱酸碱物质(pH=3~7弱酸;pH=7~8弱碱;两性化合物)

3.速率理论方程式在HPLC中与在GC中有何异同?如何指导HPLC实验条件的选择?

解:液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素为涡流扩散、流动的流动相传质、滞留的流动相传质以及柱外效应。

在气相色谱中径向扩散往往比较显著,而液相色谱中径向扩散的影响较弱,往往可以忽略。另外,在液相色谱中还存在比较显著的滞留流动相传质及柱外效应。

在高效液相色谱中,对液液分配色谱,Van Deemter方程的完整表达形式为

由此,HPLC的实验条件应该是:①小粒度、均匀的球形化学键合相;②低粘度流动相,流速不宜过快;③柱温适当。

4.试讨论影响HPLC分离度的各种因素,如何提高分离度? (1) 色谱填充性能:液相色谱柱分离性能的优劣,是由固定相粒度、柱长、由柱内径和填充状况决定的柱压降这三个参数度决定的。这三个参数度也决定了样品组分的保留时间,保留时间不仅与色谱过程的热力学因素k有关,还直接与决定柱效与分离度的柱性能参数及流动相的黏度有关,这些参数都是影响色谱分离过程动力学的重要因素。但在高效液相色谱中,分离柱的制备是一项技术要求非常高的工作,一般都是购买商品柱,很少自行制备。

(2) 流动相及流动相的极性:液相色谱中,改变淋洗液组成、极性是改善分离的最直接因素。液相色谱不可能通过增加柱温来改善传质。因此大多是恒温分析。流动相选择在液相色谱中显得特别重要,流动相可显著改变组分分离状况。

(3) 流速:流速大于0.5 cm/s时, H~u曲线是一段斜率不大的直线。降低流速,柱效提高不是很大。但在实际操作中,流量仍是一个调整分离度和出峰时间的重要可选择参数。

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5.指出苯、萘、蒽在反相色谱中的洗脱顺序并说明原因。

三者极性顺序从大到小是苯、萘、蒽,因此在反相色谱中的洗脱顺序为苯、萘、蒽,苯最先出峰。

6.宜用何种HPLC方法分离下列物质?

2+2+

(1)乙醇和丁醇;(2)Ba和Sr;(3)正戊酸和正丁酸;(4)相对分子质量的的葡糖苷。 (1)正相键合相色谱法 (2)离子交换色谱法 (3)离子对色谱法 (4)空间排阻色谱法

7.外标法测定黄芩颗粒中的黄芩苷的质量分数。

A试C对?10?6?10?50425070161.8?10?6?10?50?黄芩素%?????100%?17.4%

A对0.125559976700.1255

8.内标校正因子法计算炔诺酮和炔雌醇的质量分数。

m醇/A醇0.035?10/(1.043?105)f醇???3.016ms/As0.0733?10/(6.587?105)A醇1.387?105试样含炔雌醇的量m醇?f醇?ms??3.016?0.0733?10??0.448As6.841?105m每片含炔雌醇的量醇?60.3?0.0369(mg/片)732.8m酮/A酮0.600?10/(1.981?106)f酮???2.722ms/As0.0733?10/(6.587?105)A酮2.442?106试样含炔雌醇的量m酮?f酮?ms??2.722?0.0733?10??7.122As6.841?105m每片含炔诺酮的量酮?60.3?0.586(mg/片)732.8

9.测定生物碱试样中黄连碱和小檗碱的含量。计算试样中黄连碱和小檗碱的质量分数。

用校正因子法计算As3.60?105f黄????1.05ms/AsA黄3.43?105(C%)黄?A黄?f黄Asm黄/A黄As3.60?105f小???0.891A小4.04?105

ms3.71?105?1.050.2400????100%?26.3%m0.85604.16?105A小?f小ms4.54?105?1.050.2400(C%)小?????100%?27.3%Asm0.85604.16?105

10.用15cm长的ODS柱分离两个组分。柱效n=2.84×104m–1;测得t0=1.31min;组分的tR1=4.10min;tR2=4.45min。(1)求k1、k2、α、R值。(2)若增加柱长至30cm,分离度R可否达1.5?

'tRt?t4.10?1.31k1?1?R10??2.13t0t01.31'tRt?t4.45?1.31k2?2?R20??2.40t0t01.31k2.40??2??1.13k12.13n??1k22.84?104?0.151.13?12.40R???????1.334?1?k241.131?2.40R12L11.330.15?,2?,R2?1.882R2L2R20.30增加柱长至30cm分离度能达到1.52

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