色谱仪速率理论方程中各项的物理意义 色谱速率的理论方程为:H = A + B/u + Cu 其中:A 是涡流扩散项,B/u 是分子纵向扩散项,C 是传质阻力项。 A、B/u和Cu的物理意义如下: 1、涡流扩散项A: 组分分子在流动过程中受到固定相颗粒的阻碍,不断改变运动方向,形成涡流,使色谱图变宽。 A = 2λdp 其中:dp为固定相的平均粒径,λ为固定相的不均匀填充因子。 由上式可知,A与dp和λ有关,与载气性质、载气流量、组分性质无关。因此,使用颗粒细而均匀的填料是降低A值、提高柱效的有效途径。 2、纵向分子扩散项B/u: 由于待测组分在色谱柱中的浓度差异,发生纵向分子扩散。 B = 2rDg 式中:Dg为组分在气相中的扩散系数,r为弯曲系数(载流子引起的气体扩散路径的弯曲系数)。 由上式可知,B/u与Dg成正比,Dg与组分性质和载气性质有关,与载气密度的平方根或相对密度的平方根成反比。载气的分子质量。因此,用相对分子质量来比较大的载气(如N2)可以降低B值。 Dg 随柱温升高而增加,但与柱压成反比。 r 是与填料相关的因子。 3、传质阻力项Cu: 传质阻力包括流动相传质阻力和固定相传质阻力。 流动相传质阻力:组分分子从流动相移动到固定相表面进行两相间质量交换时的阻力。 固定相传质阻力:组分分子在从两相界面分布到固定相内部并返回两相界面的过程中所受到的阻力。 传质阻力大,会使色谱图变宽。 |