(23)--色谱基本理论-速率理论.ppt

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1、色谱基本理论色谱基本理论 速率理论速率理论一、速率方程（也称范第姆特方程）一、速率方程（也称范第姆特方程）（A、B、C），H ，柱效柱效 H=A+B/u+Cu A涡流扩散项涡流扩散项B分子扩散项分子扩散项（纵向扩散项纵向扩散项）C传质阻力项传质阻力项u载气的平均流速载气的平均流速1.涡流扩散项涡流扩散项A时间时间dp：填充物颗粒的平均直径填充物颗粒的平均直径：填充不均匀因子：填充不均匀因子填充越均匀填充越均匀 A，H，n，峰较窄，峰较窄dp A，H，n，峰较窄，峰较窄空心毛细管：空心毛细管：A=02.分子扩散项分子扩散项B/u纵向扩散示意图纵向扩散示意图浓度差产生纵向扩散浓度差产生纵向扩散 扩

2、散导致色谱峰变宽扩散导致色谱峰变宽Dg（M载气）载气）-1/2；M载气载气，Dg，B，H，n，峰变窄，峰变窄：弯曲因子：弯曲因子Dg：组分在流动相中的扩散系数：组分在流动相中的扩散系数分子扩散项与流速有关，流速分子扩散项与流速有关，流速，停留时间，停留时间，扩散，扩散空心毛细管：空心毛细管：A=0降低纵向扩散项降低纵向扩散项B/u采取措施：采取措施：用相对分子质量较大的气体作流动相用相对分子质量较大的气体作流动相适当提高流动相流速适当提高流动相流速u，减小保留时间减小保留时间试样分子被流动相带着经试样分子被流动相带着经过色谱柱时，分子不断的过色谱柱时，分子不断的由流动相进入固定相，同由流动相进

3、入固定相，同时又从固定相不断进入到时又从固定相不断进入到流动相。流动相。3.传质阻力项传质阻力项Cu（1）气液色谱）气液色谱气相传质阻力系数气相传质阻力系数液相传质阻力系数液相传质阻力系数C Cg gd dp p2 2，采用粒度小的填充物，采用粒度小的填充物 C Cg g1/D1/Dg g，相对分子质量小的载气，相对分子质量小的载气，D Dg g大，大，C Cg g，H，n。气相传质阻力系数气相传质阻力系数Cg液相传质阻力系数液相传质阻力系数C1df：固定相的液膜厚度：固定相的液膜厚度Dl：组分在液相中的扩散系数：组分在液相中的扩散系数df，D1，Cl，H，n 载体比表面积载体比表面积 ，df

4、 ，采用比表面积大的载体采用比表面积大的载体 柱温柱温，D Dl l ，但，但k k ，适宜的柱温，适宜的柱温范蒂姆特的气液色谱板高方程范蒂姆特的气液色谱板高方程柱效柱效色谱柱填充的均匀程度色谱柱填充的均匀程度填料颗粒的大小填料颗粒的大小流动相的种类及流速流动相的种类及流速固定相的液膜厚度固定相的液膜厚度柱效柱效二、二、速率理论的要点速率理论的要点 (1)(1)涡涡流流扩扩散散、分分子子扩扩散散和和传传质质阻阻力力是是造造成成色色谱谱峰峰扩扩展展、柱柱效效下降的主要原因。下降的主要原因。(2)(2)通通过过选选择择适适当当的的固固定定相相粒粒度度、载载气气种种类类、液液膜膜厚厚度度及及载载气气流速可提高柱效。流速可提高柱效。(3)(3)速速率率理理论论为为色色谱谱分分离离和和操操作作条条件件的的选选择择提提供供了了理理论论指指导导。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。(4)(4)各种因素相互制约，各种因素相互制约，如载气流速、如载气流速、柱温。柱温。