南京大学仪器习题6-12解答解说.doc

南京大学仪器分析习题答案6-12章 第六章习题答案 1. 解：色谱热力学因素是指直接影响组分在两相间分配系数大小的相关实验参数，如组分和两相的性质以及柱温。动力学因素是指影响组分在两相间的扩散速率和传质速率大小的那些实验参数，如速率理论方程中的诸多参数。 2. 解：(1) TC既是热力学因素，能改变分配系数K；又是动力学因素，能改变Dm、Ds、V0。一般随着TC增加，tR减小，峰变窄。 (2) L增加，tR增加，峰变宽。 (3)u增加，tR变小，峰变窄。 (4)dP减小，Vm减小，tR增大，但柱阻力增加。在u不变情况下，峰变窄；P不变情况下，u降低，峰变宽。 (5)Ds上升，cs增大，峰变宽。 (6)流动相分子量大，Dm增大，u极低时，峰变宽，u合适时，峰变窄。 3. 解：Van Deemter方程给出了塔板高度与各种因素如填料粒度、扩散系数、固定相液膜厚度、填充均匀情况、流动相流速以及分配比之间的关系。在其它条件不变的情况下，填料粒度变小时(60目变成100目)，涡流扩效因子变小，纵向扩散项因子基本不变，流动相传质阻力项因子减小，而当固定液含量不变时，当粒度变小，表面积增大，则液膜厚度变小，固定相传质阻力因子变小，即A减小，B不变，C减小，因此由可知，最小塔板高度减小，而即最佳流速却是增大的。在高流速区，曲线的斜率降低。因此，填料粒度改变前后的曲线如右图： 4. 解：色谱图上两峰间的距离大小反映了样品组分差速移动大小，由色谱热力学因素决定。分配系数K由样品组分、固定相及流动相的性质及柱温决定。色谱峰的宽度反映了速率理论方程描述的样品谱带在分离过程中的各种扩散程度，由色谱动力学因素决定。 5. 解：(1) t0代表组分在流动相中停留时间，代表组分在固定相中停留时间，tR代表组分在色谱柱中停留时间。 （2）（倍） 6. 解：(1) =1.8 min = 108 s (2) 7. 解： 76.2 = 16.6 + ×1.5, = 39.7 8. 解：(1) (2) (3) 9. 解： (mm) 10. 解：＞1.5， 完全分离 11. 解：（一）根据：，对相差不大的两组分，假定n相同，则峰宽与保留值成正比， =0.17 min 根据 ，得 ， L2 = 211cm = 2.2m （二） 当R = 1.5时，理论塔板数 = 12. 解：cm = 1.44 mm 13. 解：(1) 由得， min min ﹤1,分离较差 (2) 保留时间不变，则、也不变，则 =6.7×104 (3) m 第七章习题答案 1.解：在色谱分离过程中，按一定的加热速度使柱温随时间呈线性或非线性增加，使混合物中各组分能在最佳温度下洗出色谱柱，这种方法称为程序升温气相色谱。对于宽沸程的混合物，由于低沸点组分因柱温太高使色谱峰窄，互相重叠，而高沸点组分又因柱温太低，洗出峰很慢，峰形宽且平，有些甚至不出峰，对于这类样品特别适宜用程序升温分析。它改变的是柱温，需要温控精度高，同时随着温度升高，柱内阻力不断增大，载气流量不断变化。为保持载气流量恒定，需要在稳压阀后接稳流阀。 2. 解：(1) 气路系统除出口外必须密闭，若其它连接处有任何泄露现象，将使载气流速不稳，保留值和柱效不能很好地重现。不稳定的流速会造成基线漂移。基线的漂移是因为进入检测器的杂质含量的改变或检测器带走的热量不再恒定（如热导检测器）等原因，使定量分析产生误差。流量控制系统必须具有优良的质量，流量不稳定，将使保留值重现性差，给定性分析带来麻烦。 (2)气化室必须能够使样品瞬间气化，且死体积小。气化室温度过低，样品以较慢速度气化，造成未进入色谱柱之前的初始带宽过宽；体积过大，将使气化的组分的谱带在其中产生严重的分子扩散，进一步增大初始带宽。既使制备的色谱柱柱效很高，但已展宽的初始带宽，再也不可能在柱内压缩，只能进一步展宽。还有，部件之间的连接管道也应该尽量短，内径尽量窄。这些要求都是为了降低柱外效应对谱带展宽的影响。当然气化室表面更不能使样品分解，若发生这种情况，必须采用特殊的气化室材料，或将样品衍生化成不易分解的物质后再进样。 (3)色谱柱材料表面应光滑，不应对样品产生吸附，或存在活性中心使样品分解。必要时，以玻璃柱代替金属柱。在开管柱中，多采用石英开管柱，其中一个原因是石英纯度高，杂质少，惰性好。为了提高柱效，色谱柱的制备必须按速率理论提出的要求，才能制备出一根