2)分子扩散项B/u由于试样组分被载气带入色谱柱后,是以“塞子”的形式存 在于柱的很小一段空间中,在“塞子”的前后(纵向)存在着浓差而形成浓度梯 度,因此使运动着的分子产生纵向扩散。而B=2rDg r是因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因数(弯曲因子),Dg为组 分在气相中的扩散系数。分子扩散项与Dg的大小成正比,而Dg与组分及载气 的性质有关:相对分子质量大的组分,其Dg小,反比于载气密度的平方根或载 气相对分子质量的平方根,所以采用相对分子质量较大的载气(如氮气),可使 B项降低,Dg随柱温增高而增加,但反比于柱压。弯曲因子r为与填充物有关 的因素。 (3)传质项系数CuC包括气相传质阻力系数Cg和液相传质阻力系数C1两项 所谓气相传质过程是指试样组分从移动到相表面的过程,在这一过程中试样组分 将在两相间进行质量交换,即进行浓度分配。这种过程若进行缓慢,表示气相传 质阻力大,就引起色谱峰扩张。对于填充柱: 液相传质过程是指试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部,并发生质量交 换,达到分配平衡,然后以返回气液界面的传质过程。这个过程也需要一定时 间,在此时间,组分的其它分子仍随载气不断地向柱口运动,这也造成峰形的打 张。液相传质阻力系数C1为 对于填充柱,气相传质项数值小,可以忽略
(2) 分子扩散项 B/u 由于试样组分被载气带入色谱柱后，是以“塞子”的形式存 在于柱的很小一段空间中，在“塞子”的前后 ( 纵向 ) 存在着浓差而形成浓度梯 度，因此使运动着的分子产生纵向扩散。而 B=2rDg r 是因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因数 ( 弯曲因子 ) ， D g 为组 分在气相中的扩散系数。分子扩散项与 D g 的大小成正比，而 D g 与组分及载气 的性质有关：相对分子质量大的组分，其 D g 小 , 反比于载气密度的平方根或载 气相对分子质量的平方根，所以采用相对分子质量较大的载气 ( 如氮气 ) ，可使 B 项降低， D g 随柱温增高而增加，但反比于柱压。弯曲因子 r 为与填充物有关 的因素。 (3) 传质项系数 Cu C 包括气相传质阻力系数 C g 和液相传质阻力系数 C 1 两项。 所谓气相传质过程是指试样组分从移动到相表面的过程，在这一过程中试样组分 将在两相间进行质量交换，即进行浓度分配。这种过程若进行缓慢，表示气相传 质阻力大，就引起色谱峰扩张。对于填充柱： 液相传质过程是指试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部，并发生质量交 换，达到分配平衡，然后以返回气液界面 的传质过程。这个过程也需要一定时 间，在此时间，组分的其它分子仍随载气不断地向柱口运动，这也造成峰形的扩 张。液相传质阻力系数 C 1 为： 对于填充柱，气相传质项数值小，可以忽略
由上述讨论可见,范弟姆特方程式对于分离条件的选择具有指导意义。它可以 说明,填充均匀程度、担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度 等对柱效、峰扩张的影响 用在不同流速下的塔板高度H对流速u作图,得H-u曲线图。在曲线的最低点, 塔板高度H最小(H最小)。此时柱效最高。该点所对应的流速即为最佳流速u最 佳,即H最小可由速率方程微分求得: de C=0 u最 将式(14-28)代入式(14-17)得: H最心=A+2 当流速较小时,分子扩散(B项)就成为色谱峰扩张的主要因素,此时应采用相对分子 质量较大的载气(N2,Ar),使组分在载气中有较小的扩散系数。而当流速较大时, 传质项C项)为控制因素,宜采用相对分子质量较小的载气(H2,He),此时组分在 载气中有较大的扩散系数,可减小气相传质阻力,提高柱效
由上述讨论可见，范弟姆特方程式对于分离条件的选择具有指导意义。它可以 说明 ，填充均匀程度、担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度 等对柱效、峰扩张的影响。 用在不同流速下的塔板高度 H 对流速 u 作图，得 H-u 曲线图。在曲线的最低点， 塔板高度 H 最小 ( H 最小 ) 。此时柱效最高。该点所对应的流速即为最佳流速 u 最 佳 ，即 H 最小 可由速率方程微分求得： 当流速较小时，分子扩散 (B 项 ) 就成为色谱峰扩张的主要因素，此时应采用相对分子 质量较大的载气 (N2 ， Ar ) ，使组分在载气中有较小 的扩散系数。而当流速较大时， 传质项 (C 项 ) 为控制因素，宜采用相对分子质量较小的载气 (H2 ,He ) ，此时组分在 载气中有较大的扩散系数，可减小气相传质阻力，提高柱效
7.当下述参数改变时:(1)增大分配比、(2)流动相速度增加,(3) 减小相比,(4)提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么? 答:(1)保留时间延长,峰形变宽 (2)保留时间缩短,峰形变窄 (3)保留时间延长,峰形变宽 (4)保留时间缩短峰形变窄
7. 当下述参数改变时: (1)增大分配比,(2) 流动相速度增加, (3) 减小相比, (4) 提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么? 答:(1)保留时间延长,峰形变宽 (2)保留时间缩短,峰形变窄 (3)保留时间延长,峰形变宽 (4)保留时间缩短,峰形变窄
8为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标? 答 (-12)4 R(2)R(1) k a+k 分离度同时体现了选择性与柱效能即热力学因素和动力学因 素将实现分离的可能性与现实性结合了起来
答: 分离度同时体现了选择性与柱效能,即热力学因素和动力学因 素,将实现分离的可能性与现实性结合了起来. ) 1 )( 1 ( 4 1 ( ) 2 1 2 1 (2) (1) k k n Y Y t t R R R + − = − − = 8.为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?
9能否根据理论塔板数来判断分离的可能性?为什么? 答:不能,有效塔板数仅表示柱效能的高低柱分离能力发 挥程度的标志,而分离的可能性取决于组分在固定相和流 动相之间分配系数的差异
答: 不能,有效塔板数仅表示柱效能的高低,柱分离能力发 挥程度的标志,而分离的可能性取决于组分在固定相和流 动相之间分配系数的差异. 9.能否根据理论塔板数来判断分离的可能性?为什么?