[理學]第二章氣相色譜分析法(編輯修改稿)
2025-01-30 23:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 傳質(zhì)阻力系數(shù) Cg 和液相傳質(zhì)阻力系數(shù) Cl 氣相傳質(zhì)過程： 試樣組分從氣相移動到固定相表面的過程，在該過程中，試樣組分將在兩相間進行質(zhì)量交換，即濃度分配。如氣相傳質(zhì)過程速度慢，表示氣相傳質(zhì)阻力大，便會引起色譜峰擴張。對于填充柱： Cg = 2?dp2 (1+k)2?Dg 上式中 k為容量因子。 dp 為填充物顆粒的平均直徑。 Cg ∝ dp2 Cg ∝ 1/Dg 對于填充柱，固定相含量較高，在中等線速時， Cg 數(shù)值較小，通?？梢院雎?。 液相傳質(zhì)過程 試樣組分從固定相的氣液界面移動到液相內(nèi)部，并發(fā)生質(zhì)量交換，達到分配平衡，然后再返回氣液界面的過程。在液相傳質(zhì)過程中，氣相中的組分的其它分子仍然隨載氣不斷地向柱口運動，從而造成峰形的擴張。 ponent molecule Stationary liquid support 液相傳質(zhì)阻力系數(shù) Cl Cl = 2 k df2 3(1+k)2Dl df refer to thickness of liquid member of stationary phase Dl diffusion coefficient of the ponent in liquid phase 渦流擴散、縱向擴散、傳質(zhì)阻力在一定程度上各自獨立起作用，又彼此影響，同時還與柱溫、柱內(nèi)徑和色譜柱的填充等因素有關(guān)連。它們共同影響色譜柱的板高或理論塔板數(shù)。 如縱向擴散和傳質(zhì)阻力都受溫度影響，溫度又制約色譜柱中固定液的厚度，在使用溫度較高時，固定液越厚，越容易流失，影響基線并加長儀器的穩(wěn)定時間。 所有范氏方程各項因素對板高的影響可以通過做實驗獲得，相互關(guān)系見下圖。 A、 B、 C 綜合 ? ? Stationary phase Stationary liquid Capillary wall ? ? 167。 23 色譜分離條件的選擇 ? 一、分離度（ resolution） ? 相鄰兩色譜峰保留值之差與兩組分色譜峰底寬度平均值之比，用 R表示。 分離度可以用來作為衡量色譜峰分離效能的指標。 ? ★ R 越大，表明兩組分分離效果越好 ? ★ 保留值之差取決于固定液的熱力學性質(zhì) ? ★ 色譜峰寬窄反映色譜過程動力學因素 ? 及柱效能高低 21)1()2(21)1()2( )(22wwttwwttR RRRR?????? ? 對于峰形對稱且滿足正態(tài)分布的色譜峰： R=1, 分離程度為 98%； R=，分離程度可達 %。 所以 R=分開。 ? 二、色譜分離關(guān)系式 ? 設兩相鄰峰的峰寬相等，即 w1=w2，則 2)1()2(21)1()2( )(2wttwwttRRRRR ?????2)(16Wtn R?ntntW RR )2(2)2(2416??又知 另 1,21212)1()2( rkkttttttMRMRRR ???????）（）（2)2( kttMR ??)1)(1)(4(221,21,2???kkrrnR)1(1,21,2rr ?)1(22?kk稱為柱效項； 稱為柱選擇項； 容量因子項。 4n)1)(4(1,21,2rrnR e f f????r 12， 相對保留因子 ? 與柱效的關(guān)系（柱效因子） ? 與容量因子的關(guān)系 R ∝ n 1/2 增加柱長 減小塔板高度 限制： L過長，保留時間延長，分析時間延長，色譜峰擴展。 使用性能優(yōu)良的色譜柱，并選擇最佳分離條件 k值增大，有利于分離，但 k 10時，對 R的增加不明顯，也會顯著增加分析時間 k的最佳范圍： 1 ~ 10 ? 與柱選擇性的關(guān)系 分離度、柱效、柱選擇性的關(guān)系 r2,1越大，柱選擇性越好，分離效果越好。如果兩個相鄰峰的選擇因子足夠大，則即使色譜柱的理論塔板數(shù)較小，也可以實現(xiàn)分離。 L = 16R2?H有效 ? ?1 2 = n有效 ? H有效 ? 例題： 設有一對物質(zhì)，其 r2,1 =α=,要求在 Heff=，試計算至少需要多長的色譜柱？ ? 解：要實現(xiàn)完全分離， R≈,故所需有效理論塔板數(shù)為： 使用普通色譜柱，有效塔板高度為 , 故所需柱長應為： 2102112 ??? ? 三、色譜條件的選擇 ? 載氣流速的選擇（與分析時間、柱效有關(guān)） 實際工作中，為了縮短分析時間，常使流速 稍高于最佳流速。 ? 分離柱型的選擇（ 與總柱效、分離度 R有關(guān)） ? 柱溫的選擇 （與 ri， j有關(guān)） ? 能使沸點最高的組分達到分離的前提下，盡量選擇較低的溫度。當然被測物的保留時間要短、峰形不能有嚴重拖尾。最好用程序升溫方法，以實驗優(yōu)化選擇的條件為工作條件。 ? 固定液與擔體的選擇（與相比有關(guān)） ? 由實驗手冊查出參考值，再
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