第四节色谱法基本理论塔板理论:热力学理论速率理论:动力学理论2/)(2112WWttRRR一、塔板理论把色谱柱看作一个分馏塔,在每个塔板的间隔内,样品混合物在气液两相中达到分配平衡。经过多次的分配平衡后,分配系数小的组分先到达塔顶(先流出色谱柱)。01234柱出口NABABABABABAB011000000000010.50.3330.50.6670000000020.250.1110.50.4440.250.44500000030.1250.0370.3750.2220.3750.4440.1250.296000040.0630.0120.2500.0990.3750.2690.2500.3950.0630.1980050.0320.0040.1570.0410.3130.1640.3130.3290.1570.3290.0320.13260.0160.0010.0950.0160.2350.0820.3130.2190.2350.3290.0790.21970.00800.0560.0060.1650.0380.2740.1280.2740.2560.1180.21980.00400.0320.0020.1110.0170.2200.0680.2740.1700.1370.17090.00200.01800.0720.0070.1660.0330.2470.1020.1370.114100.00100.01000.0450.0020.0940.0160.2070.0560.1240.068(二)流出曲线方程222)(02RtteCC22/1R)W/t(54.5n2R)W/t(16n/LH理论塔板高度和理论塔板数有效理论塔板高度和有效理论塔板数22/1`)/(54.5WtnRffe2`R)W/t(16nLHeff/在tR一定时,若峰越窄,理论塔板数越大,则理论塔板高度越小,柱的分离效率越高,因此,一般把理论塔板数称为柱效指标(103)塔板理论能解决的问题可解释流出曲线的形状(呈正态分布)浓度极大点的位置评价色谱柱柱效能塔板理论不能解决的问题影响塔板高度的因素塔板高度随流动相流速变化二、速率理论H=A+B/u+Cuu为载气(流动相)线速度A、B、C为常数。1.涡流扩散项AA=2λdp颗粒大小均匀、粒度小。当组分流动相向柱出口迁移时,由于受到固定相颗粒的障碍,不断改变流动方向,形成类似于“涡流”的流动。由于柱内固定相颗粒的不均匀性,组分中各分子所经过的路径不同,结果使谱带展宽。2.纵向扩散项B/uB=2γDmDm与流动相和组分的性质有关纵向分子扩散指沿x轴方向的扩散,它是由浓度梯度造成的。组分进入色谱柱后,其浓度分布的构型呈“塞子”状,它随流动相向前推进,由于“塞子”前后存在浓度梯度,必然自发的向前和向后扩散,造成谱带展宽3.传质阻抗项Cu(三)流动相线速度对柱效的影响H=A+B/u+CuCBuopt/练习下列说法中那一种是错误的?A色谱图上两峰间的距离越大,则两组份在固定相上热力学性质相差越大B色谱图上两峰间的距离越大,则在气相色谱中,两组份的分配系数相差越大C色谱图上两峰间的距离越大,则色谱柱的柱效越高D色谱图上两峰间的距离越大,则色谱柱的选择性越好练习下列说法中那一种是正确的?A色谱峰的宽或窄,反映了色谱柱效的高或低B色谱峰的宽或窄,反映了组分通过色谱柱时的运动路径情况C色谱峰的宽或窄,反映了组份在色谱柱内扩散的大小D色谱峰的宽或窄,反映了组份在色谱柱内传质阻力的大或小练习根据范第姆特方程式,指出下面哪种说法是正确的:A最佳流速时,塔板高度最小B最佳流速时,塔板高度最大C最佳塔板高度时,流速最小D最佳塔板高度时,流速最大E塔板高度与流速成反比分析化学习题集(一)思考题:1、2、4、6、7、11(二)选择题:2、3、5-17、19-22(三)计算题:2、3、9、12