仪器分析作业讲评.

仪器分析作业讲评21.21解：(1)tR(2)=17min,Y(2)=1min,n=16(tR(2)/Y(2))2=16×172=4624(2)t’R(1)=tR(1)-tM=14-1=13mint’R(2)=tR(2)–tM=17-1=16min(3)α=t’R(2)/t’R(1)=16/13=1.231,R=1.50通常对于填充柱，有效塔板高度约为0.1cm,代入上式，得：L=16R2[(α/(α-1)]2Heff=16×1.52×[(1.231/(1.231-1)]2×0.10=102.2cm≃1m25.丙烯和丁烯的混合物进入气相色谱柱得到如下数据：组分保留时间/min峰宽/min空气丙烯(P)丁烯(B)0.53.54.80.20.81.0计算：（1）丁烯的分配比是多少？（2）丙烯和丁烯的分离度是多少？25解（1）kB=t’R(B)/tM=(4.8-0.5)/0.5=8.6(2)R=[tR(B)-tR(P)]×2/(YB+YP)=(4.8-3.5)×２/(1.0+0.8)=1.4426.某一气相色谱柱，速率方程中A,B,C的值分别为0.15cm,0.36cm2.s-1和4.3×10-2s，计算最佳流速和最小塔板高度。26解：uopt=(B/C)1/2=(0.36/4.3×10-2)1/2=2.89cm.s-1Hmin=A+2(BC)1/2=0.15+2×(0.36×4.3×10-2)1/2=0.40cm20.在一根2m长的色谱柱上,分析一个混合物,得到以下数据:苯、甲苯、及乙苯的保留时间分别为1’20“,2‘2”及3’1“；半峰宽为6.33”,8.73”及12.3”，求色谱柱对每种组分的理论塔板数及塔板高度。20解：cmmnLHYtnR2226.0)(00226.088.884/2/88.884)33.680(54.5)(54.5222/1苯苯cmmnLHYtnR185.0)(00185.093.1081/2/93.1081)73.8122(54.5)(54.5222/1苯甲甲苯cmmnLHYtnR167.0)(00167.06.1199/2/6.1199)3.12181(54.5)(54.5222/1乙苯乙苯22.分析某种试样时，两个组分的相对保留值r21=1.11,柱的有效塔板高度H=1mm，需要多长的色谱柱才能完全分离？22解：L=16R2[(α/(α-1)]2Heff=16×1.52×[(1.11/(1.11-1)]2×0.10=366.6cm=3.666m23.载气流量为25mL·min-1，进样量为0.5mL饱和苯蒸气，其质量经计算为0.11mg，得到的色谱峰的实测面积为384mV·s.求该热导检测器的灵敏度。解：热导检测器是浓度型检测器，其灵敏度为：Sc=qv,oA/m=25×384/60/0.11=1454.55mV·mL·mg-127.在一色谱柱上，测得各峰的保留时间如下：求未知峰的保留指数解：将有关数据代入公式得：I=[(log14.8–log13.3)/(log17.3-log13.3)+8]×100=840.64组分空气辛烷壬烷未知峰tR/min０.６13.917.915.4解：将有关数据代入公式得：I=[(log10.20–log9.81)/(log11.56-log9.81)+24]×100=2423.7529.测得石油裂解气的气相色谱图（前面四个组分为经过衰减1/4而得到），经测定各组分的f值并从色谱图量出各组分峰面积为：用归一法定量，求各组分的质量分数各为多少？解:A1f1+A2f2+...+A7f7=(34×0.84+214×0.74+4.5×1.00+278×1.00)×4+77×1.05+250×1.28+47.3×1.36=2343出峰次序空气甲烷二氧化碳乙烯乙烷丙烯丙烷峰面积校正因子f340.842140.744.51.002781.00771.052501.2847.31.36各组分的质量分数为：空气=34×4×0.84×100％／2342.86=4.88％甲烷=214×4×0.74×100％／2342.86=27.04％二氧化碳=4.5×4×1.00×100％／2342.86=0.77％乙烯=278×4×1.00×100％／2342.86=47.46％乙烷=77×1.05×100％／2342.86=3.45％丙烯=47.3×1.28×100％／2342.86=13.66％丙烷=47.3×1.36×100％／2342.6=2.75％30.有一试样含甲酸、乙酸、丙酸及不少水、苯等物质，称取此试样1.055g。以环己酮作内标，称取环己酮0.1907g，加到试样中，混合均匀后，吸取此试液3mL进样，得到色谱图。从色谱图上测得各组分峰面积及已知的S’值如下表所示：求甲酸、乙酸、丙酸的质量分数。甲酸乙酸环己酮丙酸峰面积响应值S’14.80.26172.60.5621331.0042.40.938解：内标法计算公式：ωi=(Aifi/Asms)·(ms/m)×100%s=1/f求得甲酸、乙酸、、环己酮、丙酸的校正因子分别为：3.831;1.779;1.00;1.07代入质量分数的表达式中得到各组分的质量分数分别为：ω甲酸＝(14.8/133)×(0.1907/1.055)×3.831×100%=7.71%ω乙酸=(72.6/133)×(0.1907/1.055)×1.779×100%=17.55%ω丙酸＝(42.4/133)×(0.1907/1.055)×1.07×100%=6.17%解:A1f1+A2f2+...+A7f7=1.065×(64×1.94×0.85+104.1×2.40×0.95+89.2×2.85×1.03+70.0×3.22×1.00)=884.09各组分的质量分数为：苯酚：1.065×64×1.94×0.85/884.09=12.71％邻甲酚：1.065×104.1×2.40×0.95/884.09=28.58％间甲苯：1.065×89.2×2.85×1.03/884.09=31.58％对甲苯：1.065×70.0×3.22×1.00/884.09=27.15％9.当下述电池中的溶液是pH等于4.00的缓冲溶液时,在298K时用毫伏计测得下列电池的电动势为0.209V:玻璃电极│H+(a=x)‖饱和甘汞电极当缓冲溶液由三种未知溶液代替时,毫伏计读数如下:(a)0.312V;(b)0.088V;(c)-0.017V.试计算每种未知溶液的pH.解:计算公式:pH试=pH标+(E-E标)/0.059a)pH试=4.00+(0.312-0.209)/0.059=5.75b)pH试=4.00+(0.088-0.209)/0.059=1.95c)pH试=4.00+(-0.017-0.209)/0.059=0.17V10.设溶液中pBr=3,pCl=1.如用溴离子选择性电极测定Br-离子活度,将产生多大误差?已知电极的选择性系数KBr-,Cl-=6×10-3.解:已知将有关已知条件代入上式得:E%=6×10-3×10-1/10-3×100=60%11.某钠电极,其选择性系数KNa+,H+=30.如用此电极测定pNa等于3的钠离子溶液,并要求测定误差小于3%,则试液的pH必须大于多少?解:30×aH+/10-30.03aH+10-6故:pH612.用标准加入法测定离子浓度时,于100mL铜盐溶液中加入1mL0.1mol.L-1Cu(NO3)2后,电动势增加4mV,求铜的原来总浓度.解:已知:故:Cx=2.73×10-3mol.L-11)1000059.0/(421059.0/2)110(1001.01)110(ExCC