分配理论的不足 ●平衡理论没有考虑到组分在柱内的纵向弥散作 用 ●柱效能的评价,用平衡理论无法成功解释 ●在这种情况下,出现了塔板理论!
⚫平衡理论没有考虑到组分在柱内的纵向弥散作 用 ⚫柱效能的评价,用平衡理论无法成功解释. ⚫在这种情况下,出现了塔板理论! 分配理论的不足
塔板理论的优点 ·塔板理论虽然是以实验为依据推导出的半经验性的 理论,但是其准确描述了组分在柱内的分配平衡和分 离过程、导出流出曲线的数学模型、解释了流出曲线 形状和位置、提出了计算和评价柱效的参数。 能成功的用于理论塔板数的计算,以评价柱效能
⚫ 能成功的用于理论塔板数的计算,以评价柱效能 塔板理论的优点 ⚫塔板理论虽然是以实验为依据推导出的半经验性的 理论,但是其准确描述了组分在柱内的分配平衡和分 离过程、导出流出曲线的数学模型、解释了流出曲线 形状和位置、提出了计算和评价柱效的参数
·从本质上说,塔板理论的缺点在于忽视了组分分子在 两相中扩散和传质的动力学过程。 塔板理论的缺点 没有考虑组分在柱内的扩散; 没有考虑组分从流动相主体到达两相界面,以及从界面 到达固定相内部进行分配后,又返回两相界面的传质过 程; 更没有涉及到流动相速度的大小给这种扩散和传质过程 ●因此,搭板理论无法解释许多实验事实,导致了用它来研究 组分谱带在迁移过程中所实际发生的物理过程的失败
• 没有考虑组分在柱内的扩散; • 没有考虑组分从流动相主体到达两相界面,以及从界面 到达固定相内部进行分配后,又返回两相界面的传质过 程; • 更没有涉及到流动相速度的大小给这种扩散和传质过程 所造成的影响。 ⚫ 从本质上说,塔板理论的缺点在于忽视了组分分子在 两相中扩散和传质的动力学过程。 ⚫因此,塔板理论无法解释许多实验事实,导致了用它来研究 组分谱带在迁移过程中所实际发生的物理过程的失败。 塔板理论的缺点
>该式从动力学角度很好地解释了影响板高(柱效)的各种因素! 任何减少方程右边三项数值的方法,都可降低H,从而提高柱效。 2.4速率理论-影响柱效的因素 D1956年,荷兰化学工程师an Deemter提出了色谱过 程动力学速率理论:吸收了塔板理论中的板高H概念, 考虑了组分在两相间的扩散和传质过程,从而给出了 (van Deemter)范德姆特方程 B ●方程: H=A+二+Cu u为流动相线速度;A,B,C为常数,其中 A一涡流扩散系数; B一分子扩散系数; C一传质阻力系数(包括液相和固相传质阻力系数)
2.4 速率理论-影响柱效的因素 ⚫1956年,荷兰化学工程师Van Deemter提出了色谱过 程动力学速率理论:吸收了塔板理论中的板高H概念, 考虑了组分在两相间的扩散和传质过程,从而给出了 (van Deemter)范德姆特方程 ⚫方程: Cu u B H = A + + u 为流动相线速度;A,B,C为常数,其中 A—涡流扩散系数; B—分子扩散系数; C—传质阻力系数(包括液相和固相传质阻力系数) ➢该式从动力学角度很好地解释了影响板高(柱效)的各种因素! 任何减少方程右边三项数值的方法,都可降低H,从而提高柱效
1)涡流扩散项A ●在填充色谱柱中,当组分随流动 相向柱出口迁移时,流动相由于受 到固定相颗粒障碍,不断改变流动 方向,使组分分子在前进中形成紊 乱的类似“涡流”的流动,故称涡 流扩散,形象地如图所示。 请思考:流动相的涡流扩散对于色谱峰会有怎么样的影响?
1).涡流扩散项A ⚫在填充色谱柱中,当组分随流动 相向柱出口迁移时,流动相由于受 到固定相颗粒障碍,不断改变流动 方向,使组分分子在前进中形成紊 乱的类似“涡流”的流动,故称涡 流扩散,形象地如图所示。 请思考:流动相的涡流扩散对于色谱峰会有怎么样的影响?