高效气相色谱仪速率理论方程为:H = A + B/u + Cu
式中:H为理论塔板高度,A为涡流扩散项,B/u为分子纵向扩散项,Cu为传质阻力项。
一、涡流扩散项A:
组分分子受到固定相颗粒的阻碍,在流动过程中不断改变运动方向,形成涡流流动,因而引起色谱展宽。
A = 2λdp
式中:dp为固定相的平均颗粒直径,λ为固定相的填充不均匀因子。
由上式可知,采用适当细粒度和颗粒均匀的载体,均匀填充,是减少涡流扩散,提高柱效的有效途径。
二、分子纵向扩散项B/u:
由于组分在色谱柱中存在浓度差,因而产生分子纵向扩散。
B = 2rDg
式中:Dg为组分在气相中的扩散系数,r为弯曲因子(由载体引起的气体扩散路径弯曲的因素)。
由上式可知,采用分子量较大的载气,载体填充均匀,较高的载气流速,控制较低的柱温,可减少分子纵向扩散,提高柱效。
三、传质阻力项Cu:
传质阻力包括流动相传质阻力和固定相传质阻力。
采用适当细粒度的载体,分子量较小的载气,固定相的液膜厚度薄,可减少传质阻力,提高柱效。
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