Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (1110138), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Пример 6. Ставдартвые отклоаевия хроматографического пака, саязаииые с аекоторыми факторами размывавюь состазллют 0,015; 0,009; 0,025 и 0,030 см, Вычислите: а) стандартное откловевие ширввы вика; б) эффехтвавость коловхи (Н, мхм) длввой 20 см; в) время улервававия пика (мии), если коэффициент удервивааял рааса 0.25, а ливейвая скорость потока — 5 см/мви.
Речмйие. а) Как в в предыдущем првмере, Е Г Е~+ОЗЗ+ЕЗ+Еле =(0015)з+(0009)з+(0025)з+(003)э=10,31.10 с з; е=4,20 10 ' см; б) Н сз ау2=1031 10 ~смз/20 ем 916.10 з ем=092 мам; в) зваа двину колпаки и ливейаую скорость потока (и), Рассчвтываем Ы по формуле; г„= 7./ы (7.26) г,„=20 см/5 см/мив=4 мвв. Время удерлыаавиа рассчитываем по формуле гя г И=4/0,25=1б мвв. Возмаипо такие зезугае решевие: поскольку /9 (ге/е)з прв условии, что 1е И О ВЫРаПЕВЫ В ОДВИХ ЕДИВИДаХ, та ге(мвв) чГЮе(мвв).
(727) Чтобы изменить Размервость о, вспользуем формулу: а (мив) = а(см)/Ве. (7.2Я) Податавлял чиалешпяе заачевия, получаем. о(мви) =4,28 '1О"* см/0,25 5 гм/мне=3„42' 10 * мив. Рассчитываем число теоретических тарелок па формуле (7.13): Ф 20 см/9,155 ам=2,2 1оз; звал /у и е(мви), аычислкем ге по формуле (7.27): гл=чД2 10 3,42 10 *=16 мвв. 7.3.
Идентификации веществ 1бгер11 1ягеаб 1К бдя+я) 1К ген) (7.29) Пример 7. Прв разлелеаяв утлеаодорадоа газапвдкостпой хроматографией было уставоалево, что иа хроматографвчеакой колонке в апредеяеввых услоавях вРема удерпиааввя воздуха (аеудерпияаемый компонент) составляет 1,72 маа, а углеводоРодоа: для м-гептааа - 9,бЗ мвв; 2-метвзгептава — 12,40 мив; пвклагептава —— 13,19 мив, м-акгява "- 14,21 мии. Рассчитаате иадеяаы упер;киаавия Ковача для 2-метплгептава (Мт) в двклогептава (ПГ). 197 Для идентификации компонентов смеси в хроматографии используют прежде всего параметры удерживания веществ (враги удерживания, объем удерживания, коэффициент еагкости), которые заранее определяют в данной системе по стандартным веществам.
Часто используют индексы удерживания Ковача Щ, характеризующие удерживание вещества Х на колонке с определенной неподвижной фазой при температуре г'С относительно двух иалканов с числом углеродных атомов д и д+р. Индексы удерживания рассчитывают линейной интерполяцией логарифмов исправленных параметров удерживания при соблюдении условия (е(1</~цх)< < /е(а+яр Решение. Рассчитываем направленные времена углеводородов по формуле (7.2) ови равньг н-гексана=7,91 мив; и-озгана — 12,49 мищ Мà — 10,68 мин; Цà — 11,47 мив.
Далее по формуле (7.29) рассчнпззаем значении индексов Ковачю 1810,68-18 7.9П тмг 100 7+ ~=766, 1812,49 — 187.911 1811,47 — 187,91 1 хит=100 7+ — — — 1=781. 18 1~49 — 18 11,47 1 Весьма полезно применение корреляционных зависимостей па. раметров удерживания от различных свойств веществ: числа атомов углерода в молекуле, температуры кипения и т. д.: 1агл —— а+Ьл; 1йгл=а+ЬТ 1й Ул — — а+Ьп; 1й )глм— а+ЬТ Кроме того„используют сопоставление сигналов хроматографических детекторов различного принципа действия (универсальных и селективных), что позволяет избежать ошибок при определении соединений различных классов (например, предельных углеводородов и их галогенпроизводных), имеющих одинаковое время удерживания на данной колонке. Пример 8.
Определите удерилааемый объем н-пеитанола, если прв 77 'С и скоростн потока газа-носнтела 90 мл/мии на сорбенте хроматон Х Атч 1)МСБ, покрытом Сатьоиах 1500, получены следующие времена удерювзаник спиртов: метанол— 72,3 с; зтавол — 126 с; бутанол — 509 с. Пвк неудерзщваемого компонента полиыетса на хроматограмме через 30 и Рпление.
Длк решевна задачи всспольэуемса зависимосп ю 1кгл — — а+Ьл, где л — чвсло атомов углерода в спирте. Составим вспомогательную таблицу: Используа данные таблицы, ссставвм систему уразненвй: 1,63=аьЬ 1,93 = а+2Ь 2,68= +46 совместное решевве этих уравнений дает, что Ь=0,35; а=1,28, т.е. удерииеанве спиртов описываетса уравнением: 18 гк — — 1,28+ 0,35Ь. Следовательно, 18гк (н-пеитансла)=1,28+035 5=303, ага — — 1071,5 с; тогда 1к= 1071,5+30=1101,5 с=18,36 мин. Огкгда Кк=гкр=18,36 мин 90 мл/мин=1652 мл.
Задачу можно решать и графвчески. 7.4. Методы количественного анализа. в хроматографии лй х, % = — 100. )'Ям 1 (730) Пример 9. Рассчитайте массовую долю (%) гексаиа, сентана, октава и новина а смеси по слелунипим давным: Нонки Углеводород Гексан 55 45 0,75 0,72 0,80 0,70 Ретленке. Использук формулу (7.30), проводам расчет-' Х(ЯЕ0=40хО 70+55 хО 721-70хО 75+45 х 080 1561; сьепам, % = (40 х 0,70/156,1) 100 = 17,93; сьччть, %=(55 х 0,72/156,1) 100=25,37; геь ген, % =(70 х 075/156,О 100=3363; сь ., % =(45 х О 80/156 1) 100=23 06.
Количественный анализ проводят одним из трех методов: абсолготной калибровки, внутренней нормализации и внутреннего стандарта. Метод абсвлютнной калибровки обычно предполагает построение градуировочного графика по стандартным смесям, как и в других физических методах. В мегнвде внутренней нормализаиии предполагается, что пики всех возможных компонентов смеси зафиксированы на хроматограмме, и сумма их площадей (В) равна 100%. Различие в чувствительности детектора к разным компонентам учитывается введением поправочных коэффициентов Я.
Расчет ведут по формуле: Метод енупгреннего стандо)згпа предусматривает введение в анализируемый образец известного количества стандартного соеди. ненни, хроматографирование полученной смеси и расчет по фор муле: (7З1) где св — концентрация внутреннего стандарта, введенного в пробу; (г = Бас//(все) (7З2) — поправочный коэффициент, который рассчитывают для смеси стандартного н определяемого веществ известного состава. Пример 10.
При газохроматографическом анализе очвпввного продукта на содернавве толуола а качестве внутреннего стандарта использовали глупи-бутилбевзол (трехе-ББ). Вначале провели анализ стандартной смеси, содернапий по 0,050'у, (масс.) толуола и вгрельББ, и получили хроматографические пики высотой 4,70 в 4,20 см соответственно. При авалюе продухта авеле 0,045% (масс.) стандарта и получили хроматограмму, ва которой высоты пахов толуола и ~прет-ББ составили 5,21 и 4,11 см соответственно. Какова массоваа доля (%) толуола в пробе? Решение.
Рассчитываем поправочный козффвциеат по форагуле (7.32), используа вместо плопьчдей пиков вх высоты. Поскольку ковцевтрацкв тревг-ББ и толуола в стандартной смеси равны: А Ье/Ь, зь — — 4,20(4,70 =0,09, концентрацию толуола в аиалвзвруемой смеси рассчитываем по формуле (7.31): гег т %=йс,А е йа 0 89 0 045 ' 5 21/4,11=0051.
3идачы 1. Пик соединения Х на хроматограмме обнаружен через 15 мин после введения пробы, пик неудерживаемого компонента У появился через 1,32 мин. Пик вещества Х имеет форму гауссовой кривой с шириной у основания 24,2 с. Длина колонки — 40,2 см. Объем стационарной фазы — 9,9 мл, подвижной — 12,3 мл. рассчитайте: а) число теоретических тарелок колонки; б) высоту, эквивалентную теоретической тарелке (что характеризует зта величина?); в) коэффициент удерживания соединения Х; г) коэффициент распределения соединения Х; д) разрешение пиков соединений Х и к. (к.
удерживается слабее), если коэффициент селективносги Х по отношению к Х равен 1,011. Нарисуйте хроматограмму. Огпвепк И=2,2 10; гт'=0,0183 мм; Я=0,088; 2)=12,87; Я,=0,41. 2. Пики соединений К и М на хроматограмме появились через 8,5 и 9,6 мин после пика соединения Р, неудерживаемого колонкой (он появился через 1,5 мин после введения пробы). Ширина пиков К и М у основания равна 0,36 и 0,39 мин соответственно. Длина колонки — 35,8 см.
Объем стационарном фазы — 0,5 мл. Расход подвижной фазы — 1,0 мл/мин. Рассчитайте: а) число теоретических тарелок в колонке; б) высоту, эквивалентную теоретической тарелке (что она характеризует?); в) коэффициенты (индексы) удер1кнвания соединений К и М'„г) коэффициенты распределения соединений К и М; д) коэффициент селективности и разрешение пиков соединений К н М.
Нарисуйте хроматограмму. Опвеип /Ух= =1,2 10~' Хм=13'1Ох' К. =13.10; Н=2,8.10 з мм; Ях=бэ15' Яп=0,135; Ох=17*0' Оп=19,21 кк1и=1.16' Яю=2,93. 3. Рассчитайте, будет ли полным разделение веществ К и М на колонке со 100 теоретическими тарелками, если коэффициенты распределения равны 5,0 и 15,0 соответственно, удерживаемый объем неудержнваемого коьшонента равен 2,5 мл, объем неподвижной фазы — 1,5 мл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
