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N=6】 (4.8) 从式(4.4、(4.6(4.7)、(4.8)可得: k N=nki) (4.9) 对于k值非常大的组分(其分配系数及保留时间也都比较大),即 k中L,因而N≈n 在谱图上,只要列出某物质在柱上的保留位和峰宽,(4.4)式便可算出所需要的理论板 数。再由理论板数可算出理论板高度 H=L(住长) n H是描述色谱柱效能的一个指标,但由于死时间的存在,不能完全反映柱效,特别是那 些较早流出的组分更是如此。为了更切合实际,采用有效塔板数cr和有效板高Hr。 Ho= (4.10) (四)速率理论一一范第姆特(n Deemter)方程 塔板理论是个半经验性的理论,它的假设不完全符合色谱的实际过程,只能定性的给出 板高H的概念,而不能找出影响H的因素,也不能说明为什么修会展宽。速率理论就是在 塔板理论的基础上,引入影响板高的动力学因素而导出的,把色谱过程用随机模型来描述, 可得速率理论方程(也称范氏方程,从理论上说明了峰形加宽的原因和获得高柱效的条件 1.峰形加宽的原因可以认为,凡满足下列条件的为理想的气一液色谱法: ()在色谱柱内任何点两相的比例恒定。 2)载气流在色谱柱内任何部位均一样」 (3)在两相中无论哪一相里都不发生成分分子的纵向扩散作用。 (4)组分分子在两相间的分配平衡能解间完成 而且,如果分配系数与成分浓度无关,那么以一定宽度注入柱子的成分可以在柱中按原 来的样子向前移动,而不引起峰形扩展。但在实际上多数不是这样情况。 ①如果正确地装坡柱填料,条件()可以满足。 ②由于沿柱长的方向存在压力降,正如图4一5所表示的那样。 载气的线速度从柱子入口到柱子出口是逐渐增加的但是对于所有成分的分子都同样起 作用,并不能成为峰加宽的原因。由于柱内有填料存在, 气体分子流过柱子的途径各不相同 这些路程又长短不一,因此,气体分子和成分分子在柱内的停留时间使峰形加宽。这种现象 类似湍流流动中的涡流扩散。所以引起峰形加宽的原因是柱内的填料形状、颗粒大小、填充 方法等,而与载气流速没有关系。 ③由于柱内存在着分子纵向扩散,因此成分分子的运动受到推进和阻滞作用,这是造成 峰形加宽的原因。有 液相色谱中这样的扩散可以忽略不计。而在气相色谱中载气的流速越小, 分子扩散的影响越大,它与载气的线速度成反比。 ④在通常使用的载气流速下,成分既要在气一液两相间维持平衡分配,又要向前移动, 这是很困难的,无论是从气相到液相,还是从液相到气相中的转移都要花费时间,由于成分 2 R t N 16 W       ’ = (4.8) 从式(4.4)、(4.6)、(4.7)、(4.8)可得: 2 k N n k 1       = + (4.9) 对于 k 值非常大的组分(其分配系数及保留时间也都比较大),即: k 1 k 1  + ,因而 N≈n 在谱图上,只要列出某物质在柱上的保留位和峰宽,由(4.4)式便可算出所需要的理论板 数。再由理论板数可算出理论板高度 L( ) H n 柱长 = H 是描述色谱柱效能的一个指标,但由于死时间的存在,不能完全反映柱效,特别是那 些较早流出的组分更是如此。为了更切合实际,采用有效塔板数 neff和有效板高 Heff。 eff eff L H n = (4.10) (四)速率理论——范第姆特(Van Deemter)方程 塔板理论是个半经验性的理论,它的假设不完全符合色谱的实际过程,只能定性的给出 板高 H 的概念,而不能找出影响 H 的因素,也不能说明为什么峰会展宽。速率理论就是在 塔板理论的基础上,引入影响板高的动力学因素而导出的,把色谱过程用随机模型来描述, 可得速率理论方程(也称范氏方程),从理论上说明了峰形加宽的原因和获得高柱效的条件。 1.峰形加宽的原因 可以认为,凡满足下列条件的为理想的气—液色谱法: (1)在色谱柱内任何点两相的比例恒定。 (2)载气流在色谱柱内任何部位均一样. (3)在两相中无论哪一相里都不发生成分分子的纵向扩散作用。 (4)组分分子在两相间的分配平衡能瞬间完成。 而且,如果分配系数与成分浓度无关,那么以一定宽度注入柱子的成分可以在柱中按原 来的样子向前移动,而不引起峰形扩展。但在实际上多数不是这样情况。 ①如果正确地装坡柱填料,条件(1)可以满足。 ②由于沿柱长的方向存在压力降,正如图 4—5 所表示的那样。 载气的线速度从柱子入口到柱子出口是逐渐增加的。但是对于所有成分的分子都同样起 作用,并不能成为峰加宽的原因。由于柱内有填料存在,气体分子流过柱子的途径各不相同, 这些路程又长短不一,因此,气体分子和成分分子在柱内的停留时间使峰形加宽。这种现象 类似湍流流动中的涡流扩散。所以引起峰形加宽的原因是柱内的填料形状、颗粒大小、填充 方法等,而与载气流速没有关系。 ③由于柱内存在着分子纵向扩散,因此成分分子的运动受到推进和阻滞作用,这是造成 峰形加宽的原因。在液相色谱中这样的扩散可以忽略不计。而在气相色谱中载气的流速越小, 分子扩散的影响越大,它与载气的线速度成反比。 ④在通常使用的载气流速下,成分既要在气—液两相间维持平衡分配,又要向前移动, 这是很困难的,无论是从气相到液相,还是从液相到气相中的转移都要花费时间,由于成分
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