色譜導(dǎo)論ppt課件(參考版)
2025-05-02 03:45本頁面
【正文】 流動相的化學(xué)性質(zhì)對組分的容量因子有很大的影響，因此對相對保留值會產(chǎn)生較大的影響，這是與氣相色譜不同之處。 選用粒度小的固定相，可降低板高、提高柱效。 速率理論溫度對柱效的影響比較復(fù)雜： 影響液相色譜板高的參數(shù)主要是 :擴散系數(shù)、溫度、粒度、管壁效應(yīng)和柱外效應(yīng)。 由于不同的流速情況下， B項和 C項對柱效影響不同，溫度對柱效的影響也不同。 流動相一般都是選擇化學(xué)性質(zhì)不活潑的，不與固定相、組分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的惰性氣體。 低流速時， B項對板高有較大的影響，擴散系數(shù)與載氣分子量的平方根成反比，故用分子量大的載氣效果好。此時傳質(zhì)阻力項減少，板高降低，可縮短分析時間。選擇適當(dāng)固定相，使不同組分的容量因子差別較大，以提高分離度。 五、速率理論的意義： 固定相對色譜的影響包括固定相的物理狀態(tài) (固定液膜的厚度 df與顆粒的直徑 dp)與 固定相的化學(xué)性質(zhì)。在氣相色譜分析的實際應(yīng)用中，因為最佳流量偏小，分析速度太慢，因此多采用理論最佳流速的二倍作為實際流速。在 B項 (分子擴散項系數(shù) )和 C項 (傳質(zhì)阻力)中分別為分母和分子，對板高有不同的影響；增大流速，分子擴散 B項減少，板高就減少，而傳質(zhì)阻力就增加。在流動相的停滯區(qū)域內(nèi)的傳質(zhì)阻力。在液相色譜中降低板高提高柱效的方法： 減小填料的孔穴深度； 減小填料的粒徑 dp。dp2Dm 固定相孔穴中的流動相基本不流移動，流動相中的溶質(zhì)分子與固定相交換時，需先擴散進入滯留區(qū)。 為分子擴散項，為固定相傳質(zhì)阻力，在流動區(qū)域內(nèi)，流動相的傳質(zhì)阻力。同氣相色譜中的液相傳質(zhì)阻力。df2Ds為 渦流擴散項 由于 Dm比 Dg小 4～ 5個數(shù)量級，在液相色譜中，可忽略不計。CdDm流動相的流速。 dp2) 速率理論在 液相色譜中的板高公式為：H =( 1 + Dm )1+CdDm +(Cs所決定 ；高流速時，傳質(zhì)過程中偏離分配平衡的影響增加，這時 傳質(zhì)阻力項 C此外色譜柱的柱徑、柱長等因素也有影響。流動相的平均線速度 (流速 )； k容量因子； Dg氣相中的擴散系數(shù)；Dl液相中的擴散系數(shù)； df固定液的液膜厚度。 將 A、 B、 C代入色譜板高公式得到范第姆特方程式 (氣相色譜 )。 從以上兩個公式中可以看出，傳質(zhì)阻力與填充物粒徑或液膜厚度的平方成正比，與組分的擴散系數(shù)成反比。液相傳質(zhì)阻力 速率理論在液相中的傳質(zhì)阻力也導(dǎo)致色譜峰的展寬。它們都造成色譜峰展寬。 有的分子還沒有進入兩相界面，就被氣相帶走，出現(xiàn)超前現(xiàn)象。 色譜分離過程中，有的組分分子較早地由固定相進入流動相，產(chǎn)生峰形的前沿，而有的分子較晚進入流動相，形成峰形拖尾，使組分的譜帶展寬 。 傳質(zhì)阻力系數(shù) C， 包括氣相傳質(zhì)阻力 Cg和液相傳質(zhì)阻力 Cl。分子擴散項傳質(zhì)阻力項 速率理論 物質(zhì)系統(tǒng)由于濃度不均勻而發(fā)生的物質(zhì)遷移過程，稱為傳質(zhì)。 式中： B分子擴散項系數(shù)； γ 為彎曲因子，反映填充柱中流路的彎曲性。分子擴散產(chǎn)生的板高 Hm＝ 2γ Dm/ 分子擴散產(chǎn)生的板高 Hm與組分分子在流動相中的擴散系數(shù) Dm或在流動相中停留的時間成正比；與流動相平均線速度 (流速 )速率理論 也稱為分子縱向擴散。與固定相填充顆粒的均勻程度、顆粒的形狀與大小等因素有關(guān)。速率理論渦流擴散項 渦流擴散板高 A＝ 2λ dp。也稱多徑項。流動相平均線速度， A為 渦流擴散項系數(shù)， B為 分子擴散項系數(shù)， C為傳質(zhì)阻力項系數(shù)。 + C 這三種擴散可獨立的造成組分譜帶的展寬。塔板理論的不足之處 1956年，荷蘭學(xué)者范第姆特 (van Deemter)提出了色譜過程的動力學(xué)理論－ 速率理論。無法找出影響板高的內(nèi)在因素，不能為色譜應(yīng)用提供改善柱效的途徑和方法。能很好的解釋色譜圖塔板理論的意義 塔板理論是一種半經(jīng)驗性的理論。 對于柱效高的色譜柱，組分在柱內(nèi)流過較短的距離 (板高 H)就能達到分配的再平衡；組分在柱內(nèi)分配平衡次數(shù)越多，組分間性質(zhì)差異表現(xiàn)的就越充分，組分與固定相的相互作用力也更顯著，分離效果越好。 三、塔板理論的意義 理論塔板數(shù)是反映柱效能的指標(biāo)， 塔板數(shù)是組分所達到平衡次數(shù)的多少。 二、 塔
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