色譜儀分析的塔板理論概述
2023年06月01日 10:28:26
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色譜儀分析的塔板理論是將色譜儀的分離過程比擬成蒸餾過程，把連續(xù)的色譜分離過程分成多次平衡過程的重復(fù)。
一、色譜儀塔板理論的假設(shè)：
1、在色譜柱內(nèi)一小段長度H內(nèi)，組分可以在兩相之間迅速達到平衡，這一小段柱長稱為理論塔板高度H。
2、以氣相色譜儀為例，載氣進入色譜柱不是連續(xù)進行的，而是脈動式，每次進氣為一個塔板體積。
3、所有組分開始時存在于第0號塔板上，而且樣品沿軸（縱）向擴散可以忽略。
4、分配系數(shù)在所有塔板上是常數(shù)，與組分在某一塔板上的量無關(guān)。
5、所有物質(zhì)在開始時全部進入第0號塔板。
二、描述柱效能的指標：
H = L/n H為虛擬的塔板高度，L為色譜柱長，n為色譜柱的理論塔板數(shù)。
N =16（tR/W）2 tR為組分的保留時間，W為組分的色譜峰寬。
從以上兩式可以看出，W越小，n越大，H越小，柱效能越高，因此，n和H是描述柱效能的指標。
由于tM包括在tR中，而實際的tM不參與色譜柱內(nèi)分配，所計算的n值盡管很大，H很小，但與實際柱效能相差甚遠，所以提出把tM扣除，采用有效理論塔板數(shù)和有效塔板高度評價柱效能。
三、塔板理論的特點和不足：
塔板理論用熱力學(xué)觀點形象地描述了溶質(zhì)在色譜柱中的分配平衡和分離過程，導(dǎo)出流出曲線的數(shù)學(xué)模型，成功地解釋了流出曲線的形狀和濃度極大值的位置，提出了計算和評價柱效的參數(shù)。但由于某些基本假設(shè)并不符合色譜柱內(nèi)實際發(fā)生的分離過程。
1、當(dāng)色譜柱長一定時，塔板數(shù)越大，被測組分在色譜柱內(nèi)被分配的次數(shù)越多，柱效能越高，所得色譜峰越窄。
2、不同物質(zhì)在同一色譜柱上的分配系數(shù)不同，用有效塔板數(shù)和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標時，應(yīng)指明被測物質(zhì)。
3、柱效能的高低不能表示被分離組分的實際分離效果。當(dāng)兩組分的分配系數(shù)相同時，無論該色譜柱的塔板數(shù)多大都無法分離。
4、塔板理論無法解釋同一色譜柱在不同的載氣流速下柱效能不同的實驗結(jié)果，無法指出影響柱效能的因素和提高柱效的途徑。
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