塔板理论的特点和不足 (I)当色增柱长度一定时,塔板数n越大(塔板高度H越 小),被测组分在柱内被分配的次数越多,柱效能则越高,所 得色谱峰越窄。它成功解释了色谱流出曲线的形状和浓度极 大值对应的t取,阐明了保留值与K的关系,评价柱效(,σ) (2)不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同,用有效塔板 数和有效塔板高度作为衡量柱效能的指标时,应指明测定物 质。 (3)做出了四个与实际不相待的假设,忽略了组分在两相中 传质和扩散的动力学过程。柱效不能表示被分腐组分的实际 分离效果,当两组分的分配系数相同时,无论该色谱柱的塔 板数多大,都无法分离。 (4)排除了一个重要参数 流动相的线速度山,因而塔板理 论无法解释同一色谱柱在不同的载气流速下柱效不同的实验 结果,也无法指出影响柱效的因素及提高柱效的途径
(1)当色谱柱长度一定时,塔板数 n 越大(塔板高度 H 越 小),被测组分在柱内被分配的次数越多,柱效能则越高,所 得色谱峰越窄。它成功解释了色谱流出曲线的形状和浓度极 大值对应的tR ,阐明了保留值与K的关系,评价柱效(n,σ) (2)不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同,用有效塔板 数和有效塔板高度作为衡量柱效能的指标时,应指明测定物 质。 (3)做出了四个与实际不相符的假设,忽略了组分在两相中 传质和扩散的动力学过程。柱效不能表示被分离组分的实际 分离效果,当两组分的分配系数K相同时,无论该色谱柱的塔 板数多大,都无法分离。 (4)排除了一个重要参数——流动相的线速度u,因而塔板理 论无法解释同一色谱柱在不同的载气流速下柱效不同的实验 结果,也无法指出影响柱效的因素及提高柱效的途径。 塔板理论的特点和不足
2.速率理论(rate theory) 影响柱效的因素 1)速率方程(也称范弟姆特方程式):吸收了塔 板理论的概念,结合了影响塔板高度的动力学因素 B H=A++Cu 减小A、B、C三项可提高柱效; 存在着最佳流速; A、B、C三项各与哪些因素有关?
1) 速率方程(也称范弟姆特方程式):吸收了塔 板理论的概念,结合了影响塔板高度的动力学因素 减小A、B、C三项可提高柱效; B H A Cu u = + + 2. 速率理论(rate theory)——影响柱效的因素 存在着最佳流速; A、B、C三项各与哪些因素有关?
A一涡流扩救须 涡流扩牧项A的大小,与填充物的平均颓粒直径d(单位 为c)有关,也与固定相填充不均匀因子有关 A 21dp p:固定相的平均颗粒直径 入:固定相的填充不均匀因子 固定相颖粒越小 dn↓,填充的越均匀 速率理论之:汤流广散 注:颗粒太小, ,A,H,柱效n个 柱压过高且不易 填充均匀。 表现在涡流扩牧 所引起的色增峰变 试样分子在分中 空心毛细管柱 白的多香轻境成地善业度 宽现象减轻,色谱 (0.1-~0.5mm) 峰较窄。 A=0,几建较高
A = 2λdp dp:固定相的平均颗粒直径 λ:固定相的填充不均匀因子 固 定 相 颗 粒 越 小 dp↓,填充的越均匀 ,A↓,H↓,柱效n↑ 。表现在涡流扩散 所引起的色谱峰变 宽现象减轻,色谱 峰较窄。 涡流扩散项A的大小,与填充物的平均颗粒直径dp(单位 为cm)有关,也与固定相填充不均匀因子λ有关 注:颗粒太小, 柱压过高且不易 填充均匀。 A─涡流扩散项 空心毛细管柱 ( 0.1~0.5mm ) , A=0,n理较高
速率理论之:分子扩敷 B/u一分子扩散项, 也称纵向扩散项 B=2yDs 试样分子在分离柱中 的扩败使色骑峰变宽 因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因素弯曲因子 D。:试样组分在气相中的扩散系数(cm2sl) ()存在着浓度差,产生纵向扩散(产生原因); (2)扩散导致色谱峰变宽,H↑(),分高变差; (3)分子扩散项与流速有关,流速,滞留时间↑,扩散; (4)扩散系数:Dg∝(M数气)2;M数气↑,B值o
:因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因素-弯曲因子 Dg:试样组分在气相中的扩散系数(cm2·s-1) 2 B D g = B/u —分子扩散项, 也称纵向扩散项 (1) 存在着浓度差,产生纵向扩散(产生原因); (2) 扩散导致色谱峰变宽,H↑(n↓),分离变差; (3) 分子扩散项与流速有关,流速↓,滞留时间↑,扩散↑; (4) 扩散系数:Dg ∝(M载气) -1/2; M载气↑,B值↓
Cu一传质项 被测组分由于浓度不均匀而发生物质迁移过程, 称为传质过程,传质过程所遇到的阻力,称为传质 阻力。传质阻力系数C包括气相传质阻力系数Cg和 液相传质阻力系数C即: C=(C2+CL) 速率理论之:传质阻力项 流动相 固定相 试样分子在两相中的传质受到 阻力使两相分配不能瞬间达到
被测组分由于浓度不均匀而发生物质迁移过程, 称为传质过程,传质过程所遇到的阻力,称为传质 阻力。传质阻力系数C包括气相传质阻力系数Cg和 液相传质阻力系数CL即: C =(Cg + CL) Cu —传质项