氣相色譜法能否很好地完成所給定物質(zhì)對(duì)的分離,主要取決于色譜峰間的相對(duì)距離及色譜峰的擴(kuò)寬程度,前者與固定相的選擇有關(guān),后者是柱子的設(shè)計(jì)情況及其操作條件的結(jié)果,與柱效有關(guān)。柱效能指標(biāo)用理論塔板數(shù)n表示,而將每一塔板數(shù)對(duì)應(yīng)的柱長(zhǎng)用H表示,稱為理論塔板高度。
在色譜系統(tǒng)中,下列因素將影響理論塔板數(shù):
(1)進(jìn)樣系統(tǒng),包括氣化室的體積、溫度、以及進(jìn)樣時(shí)的速度和進(jìn)樣量;
(2)檢測(cè)器的池體積;
(3)柱子的性能。
柱子的性能對(duì)柱效的影響,可以用板高方程表示:
式中u是流動(dòng)相的平均線速度;A,B,C為常數(shù),分別代表渦流擴(kuò)散項(xiàng)系數(shù)、分子擴(kuò)散項(xiàng)系數(shù)、傳質(zhì)阻力項(xiàng)系數(shù)。
從該式可以看出,渦流擴(kuò)散項(xiàng)A與載氣流速無(wú)關(guān),它取決于柱子的裝填等因素。然而縱向擴(kuò)散項(xiàng)和傳質(zhì)阻力項(xiàng)與流速u有關(guān),若采用合適的載氣流速可以提高柱效,減小譜帶的擴(kuò)寬。測(cè)定不同流速時(shí)對(duì)應(yīng)的理論塔板高度,以H對(duì)u做圖,可得到如圖13-1所示曲線。從圖中可以看出,塔板高度zui?。℉(zui?。r(shí),所對(duì)應(yīng)的流速為*流速(u(*))。當(dāng)已知A,B,C三常數(shù)時(shí),u(*)和H(zui小)可通過(guò)微分板高方程求得,即:
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