题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
色谱图里 t_R 是「从进样到出峰」的总时间,其中有一段时间组分根本没被固定相留住(死时间 t_M)。算容量因子必须先扣掉它,否则把「在路上走的时间」也算成「被留住」。
示意色谱:峰 1 保留时间 t_R1=4.80 min、基线峰宽 W₁=0.40 min、半峰宽 W_h=0.235 min;峰 2 保留时间 t_R2=5.60 min、峰宽 W₂=0.44 min;死时间 t_M=0.80 min。以上保留值与峰宽均为自编示意读数,非真实谱图数据。
二、逐题精讲
题1
题1 求峰 1 的容量因子 k₁、理论塔板数 N(基线宽式),并用半峰宽式另算一遍,说明两式为何不完全相等。
解析
调整保留时间 t′₁ = t_R1 − t_M = 4.80 − 0.80 = 4.00 min;k₁ = t′₁/t_M = 4.00/0.80 = 5.00。
基线宽式:N = 16(t_R/W)² = 16×(4.80/0.40)² = 16×144 = 2304。
半峰宽式:N′ = 5.54(t_R/W_h)² = 5.54×(4.80/0.235)² = 2311.3。两式相差 0.32%,原因是 W_h=0.235 min 为自编示意读数,与理想高斯峰的 W=0.40 min 并非严格满足 W≈1.699·W_h,故两式结果接近但不等;答题须写明用的是哪一种峰宽口径,不能把两个 N 混用。
答案 k₁ = 5.00;N(基线宽式)= 2304;N′(半峰宽式)= 2311.3,两者因峰宽口径不同而不等,须注明所用公式
采分点 调整保留时间 1 分;k₁ 2 分;N 基线宽式 2 分;半峰宽式 1 分;口径差说明 2 分
易错点 漏扣死时间直接拿 t_R/t_M;另需避免把两种 N 当成同一个数
题2
题2 求选择性因子 α 与两峰分离度 Rs,判断能否基线分离;并计算「漏扣死时间、直接以 t_R/t_M 作 k」会偏高百分之几。
解析
k₂ = (t_R2−t_M)/t_M = (5.60−0.80)/0.80 = 6.00;α = k₂/k₁ = 6.00/5.00 = 1.20。
Rs = 2(t_R2−t_R1)/(W₁+W₂) = 2×(5.60−4.80)/(0.40+0.44) = 1.60/0.84 = 1.9048(约 1.9)。按常用判据 Rs ≥ 1.5 为基线分离,本例 1.9 > 1.5,可判基线分离。
漏扣死时间:k错 = t_R1/t_M = 4.80/0.80 = 6.00,相对正确值 5.00 偏高 (6.00−5.00)/5.00 = 20.0%。回代:正确 k₁ = (t_R−t_M)/t_M = 5.00,与 k错 − 1 = 5.00 一致,说明「少扣的那 1」正是死时间贡献。
答案 α = 1.20;Rs = 1.9048(约 1.9)> 1.5,可基线分离;漏扣死时间使 k 偏高 20.0%
采分点 k₂ 1 分;α 2 分;Rs 2 分;基线分离判据 1 分;偏高比例 2 分;回代闭合 1 分
易错点 把 Rs 的分母写成 2(W₁+W₂) 或漏掉系数 2;另需避免把「k 偏高 20.0%」说成「保留时间偏高」
三、规律小结与对照表
| 量 | 公式 | 本例 | 易错 |
|---|---|---|---|
| 调整保留时间 | t_R−t_M | 4.00 min | 漏扣死时间 |
| 容量因子 | (t_R−t_M)/t_M | 5.00 | 直接用 t_R/t_M |
| 理论塔板数 | 16(t_R/W)² | 2304 | 混用半峰宽式 |
| 选择性因子 | k₂/k₁ | 1.20 | 用 t_R 之比 |
| 分离度 | 2Δt_R/(W₁+W₂) | 1.90 | 漏系数 2 |
小结:先扣死时间,再定峰宽口径。k₁=5.00、N=2304、α=1.20、Rs≈1.9 四处闭合,漏扣死时间的 20.0% 偏高正好等于「少扣的那 1」。以上谱图读数均为自编示意。
四、自测清单
- 能说明死时间为何必须先扣除
- 能计算容量因子与选择性因子
- 能用基线宽式与半峰宽式分别算 N
- 能说明两种 N 不等的口径原因
- 能计算分离度并判断基线分离
- 能回代漏扣死时间造成的 20.0% 偏高