一、 实验目的
(1) 通过实验, 了解色谱中的各个基本参数, 从色谱图中学会参数的获得及各基本参数的计算。
(2) 学习测定并绘制色谱柱柱效与载气流速的关系曲线, 确定最佳流速。
二、 实验原理
(1) 在规定的色谱条件下,测定组分的死时间(t M)及被测组分的保留时间(t R)、半高峰宽(W1/2)等参数,便可计算出基本色谱参数值容量因子k、分离因子α、分离度R、理论塔板数n、 理论塔板高度H。
容量因子k也称为保留因子、 质量分配系数或分配比, 为平衡时组分在固定相中的质量(ms)与组分在流动相中的质量(mm)的比值,见式(5-12)。k与调整保留时间及死时间有关, 见式(5-13)。
分离因子α是色谱图中相邻两组分的容量因子的比值, 也是描述相邻两组分分离效果的一个参数, 见式(5-14)。
分离度R是相邻两峰的保留时间之差与平均峰宽的比值, 表示相邻两峰的分离程度。 R越大, 表明相邻两组分分离越好, 见式(5-15)。
理论塔板数n和理论塔板高度H分别用式(5-16)及式(5-17)表示:
式中,t R为峰值保留时间(min);W1/2为半峰宽(min);W为峰宽(min)。
(2) 测定不同流速u时对应的理论塔板高度H, 以H对u做图, 如图5-2所示, 图中最小塔板高度Hmin对应的流速为最佳流速uopt。
三、 仪器与试剂
1. 仪器
(1) 气谱色相仪Agilent7890AGC, 其基本组成如下:
①进样口: 毛细柱进样口 (S/SL);
②检测器: 氢火焰检测器 (FID);
③色谱柱: HP-5MS毛细管柱 (15m×250μm×0.25μm);
④自动进样器;
⑤空气/氢气发生器。
(2) 气体: 氢气、 干燥空气、 高纯氮气(99.999%)。
2. 试剂
(1) 正十二烷(分析纯);
(2) 样品: 混合烷烃样品(癸烷、 正十一烷、 正十二烷)。
四、 实验步骤
(1) 检查氮气、 氢气气源的状态及压力, 然后打开所有气源, 开启电脑及色谱仪, 按照气相色谱仪的使用方法开机并使之运行正常。
(2) 设置色谱条件(柱流速、 进样口温度、 检测器温度), 并记录色谱设置条件。
(3) 准确量取混合烷烃样品溶液后进样, 分析色谱图并记录死时间、 保留时间、 相对保留时间及半峰宽。
(4) 在不同载气流速下(1m L·min-1、0.8m L·min-1、0.6m L·min-1、0.4m L· min-1、0.3m L·min-1、0.2m L·min-1),分别注入正十二烷样品溶液,各两次,记录对应的死时间t M和保留时间t R。
五、 结果处理
(1) 根据混合烷烃样品测得的死时间(t M)及各组分的保留时间(t R)、半高峰宽(W1/2)等参数, 计算基本色谱参数值容量因子k、 分离因子α、 分离度R、 理论塔板数n、 理论塔板高度H。
(2) 根据正十二烷在不同载气流速下测得的死时间t M、保留时间t R和半峰宽(W1/2),计算对应的理论塔板数n、 理论塔板高度H, 并绘制H-u曲线。
实验获得的数据见表5-2、 表5-3、 表5-4。
表5-2 实验获得的数据1
表5-3 实验获得的数据2
表5-4 实验获得的数据3
续表
思 考 题
1. 升高柱温对柱效有什么影响?
2. 计算最佳载气流速的意义是什么?
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。