第2节 色谱理论基础优秀PPT.ppt
《第2节 色谱理论基础优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第2节 色谱理论基础优秀PPT.ppt(22页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第2节 色谱理论基础2023/2/23现在学习的是第1页,共22页色谱理论色谱理论 色色谱谱理理论论需需要要解解决决的的问问题题:色色谱谱分分离离过过程程的的热热力力学学和和动动力力学学问问题题。影影响响分分离离及及柱柱效效的的因因素素与与提提高高柱柱效效的的途途径径,柱柱效效与与分分离离度度的的评评价价指指标标及其关系。及其关系。组分保留时间为何不同?色谱峰为何变宽?组分保留时间为何不同?色谱峰为何变宽?组分保留时间组分保留时间:色谱过程的热力学因素控制;:色谱过程的热力学因素控制;(组分和固定液的结构和性质)(组分和固定液的结构和性质)色谱峰变宽色谱峰变宽:色谱过程的动力学因素控制;:色谱
2、过程的动力学因素控制;(两相中的运动阻力,扩散)(两相中的运动阻力,扩散)两种色谱理论:塔板理论和速率理论两种色谱理论:塔板理论和速率理论2023/2/23现在学习的是第2页,共22页 塔板理论的假设:塔板理论的假设:(1)在在每每一一个个平平衡衡过过程程间间隔隔内内,平平衡衡可可以以迅迅速速达达到;到;(2)(2)将载气看作成脉动(间歇)过程;将载气看作成脉动(间歇)过程;(3)(3)试样沿色谱柱方向的扩散可忽略;试样沿色谱柱方向的扩散可忽略;(4)(4)每次分配的分配系数相同。每次分配的分配系数相同。一、塔板理论一、塔板理论-柱分离效能指标柱分离效能指标 1.1.塔板理论塔板理论(plat
3、e theory)半经验理论;半经验理论;将将色色谱谱分分离离过过程程比比拟拟作作蒸蒸馏馏过过程程,将将连连续续的的色色谱谱分分离离过过程程分分割割成成多多次次的的平平衡衡过过程程的的重重复复 (类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程);(类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程);2023/2/23现在学习的是第3页,共22页2023/2/23现在学习的是第4页,共22页 色谱柱长:色谱柱长:L,虚拟的塔板间距离:虚拟的塔板间距离:H,色谱柱的理论塔板数:色谱柱的理论塔板数:n,则三者的关系为:则三者的关系为:n=L/H理论塔板数与色谱参数之间的关系为:理论塔板数与色谱参数之间的关系为:2023/2/23现在学习
4、的是第5页,共22页2.2.有效塔板数和有效塔板高度有效塔板数和有效塔板高度 单位柱长的塔板数越多,表明柱效越高。单位柱长的塔板数越多,表明柱效越高。用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。组组分分在在tM时时间间内内不不参参与与柱柱内内分分配配。需需引引入入有有效效塔塔板数和有效塔板高度:板数和有效塔板高度:2023/2/23现在学习的是第6页,共22页3.3.塔板理论的特点和不足塔板理论的特点和不足 (1)当当色色谱谱柱柱长长度度一一定定时时,塔塔板板数数 n 越越大大(塔塔板板高高度度 H 越越小小),被被测测组分在柱内被分配的次数越多,柱效能则越高,
5、所得色谱峰越窄。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。(2)(2)不不同同物物质质在在同同一一色色谱谱柱柱上上的的分分配配系系数数不不同同,用用有有效效塔塔板板数数和和有有效效塔板高度作为衡量柱效能的指标时,应指明测定物质。塔板高度作为衡量柱效能的指标时,应指明测定物质。(3)(3)柱柱效效不不能能表表示示被被分分离离组组分分的的实实际际分分离离效效果果,当当两两组组分分的的分配系数分配系数K K相同时,无论该色谱柱的塔板数多大,都无法分离。相同时,无论该色谱柱的塔板数多大,都无法分离。(4)(4)塔塔板板理理论论无无法法解解释释同同一一色色谱谱柱柱在在不不同同的的载载气气
6、流流速速下下柱柱效效不不同同的的实实验验结结果果,也也无无法法指指出出影影响响柱柱效效的的因因素素及及提提高高柱柱效效的的途途径。径。2023/2/23现在学习的是第7页,共22页二、二、速率理论速率理论-影响柱效的因素影响柱效的因素1.1.速率方程(也称范速率方程(也称范.弟姆特方程式)弟姆特方程式)H=A+B/u+Cu H:理论塔板高度,:理论塔板高度,u:载气的线速度:载气的线速度(cm/s)减小减小A、B、C三项可提高柱效;三项可提高柱效;存在着最佳流速;存在着最佳流速;A、B、C三项各与哪些因素有关?三项各与哪些因素有关?2023/2/23现在学习的是第8页,共22页A涡流扩散项涡流
7、扩散项 A=2dp dp:固定相的平均颗粒直径固定相的平均颗粒直径:固定相的填充不均匀因子固定相的填充不均匀因子 固固定定相相颗颗粒粒越越小小dp,填填充充的的越越均均匀匀,A,H,柱柱效效n。表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。现在涡流扩散所引起的色谱峰变宽现象减轻,色谱峰较窄。2023/2/23现在学习的是第9页,共22页B/u 分子扩散项分子扩散项 B=2Dg :弯曲因子,填充柱色谱,弯曲因子,填充柱色谱,11。Dg:试样组分分子在气相中的扩散系数(:试样组分分子在气相中的扩散系数(cm2s-1)(1)存在着浓度差,产生纵向扩散存在着浓度差,产生纵向扩散;(2)扩散导
8、致色谱峰变宽,扩散导致色谱峰变宽,H(n),分离变差分离变差;(3)分子扩散项与流速有关,流速分子扩散项与流速有关,流速,滞留时间,滞留时间,扩散,扩散;(4)扩散系数:扩散系数:Dg(M载气载气)-1/2;M载气载气,B值值。2023/2/23现在学习的是第10页,共22页 k为容量因子;为容量因子;Dg、DL为扩散系数。为扩散系数。减小担体粒度,选择小分子量的气体作载气,可降低传质阻力。减小担体粒度,选择小分子量的气体作载气,可降低传质阻力。c u 传质阻力项传质阻力项 传质阻力包括气相传质阻力传质阻力包括气相传质阻力Cg和液相传质阻力和液相传质阻力CL即:即:C=(Cg+CL)(动画)(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第2节 色谱理论基础优秀PPT 色谱 理论基础 优秀 PPT
限制150内