色譜儀分析的塔板理論概述

更新時(shí)間：2015-09-10

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色譜儀分析的塔板理論是將色譜儀的分離過(guò)程比擬成蒸餾過(guò)程，把連續(xù)的色譜分離過(guò)程分成多次平衡過(guò)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(zhǎng)度H內(nèi)，組分可以在兩相之間迅速達(dá)到平衡，這一小段柱長(zhǎng)稱為理論塔板高度H。
2、以氣相色譜儀為例，載氣進(jìn)入色譜柱不是連續(xù)進(jìn)行的，而是脈動(dòng)式，每次進(jìn)氣為一個(gè)塔板體積。
3、所有組分開始時(shí)存在于第0號(hào)塔板上，而且樣品沿軸（縱）向擴(kuò)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(wú)關(guān)。
5、所有物質(zhì)在開始時(shí)全部進(jìn)入第0號(hào)塔板。

二、描述柱效能的指標(biāo)：
　　H = L/n　H為虛擬的塔板高度，L為色譜柱長(zhǎng)，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(shí)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(biāo)。
　　由于tM包括在tR中，而實(shí)際的tM不參與色譜柱內(nèi)分配，所計(jì)算的n值盡管很大，H很小，但與實(shí)際柱效能相差甚遠(yuǎn)，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(píng)價(jià)柱效能。

三、塔板理論的特點(diǎn)和不足：
　　塔板理論用熱力學(xué)觀點(diǎn)形象地描述了溶質(zhì)在色譜柱中的分配平衡和分離過(guò)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(jì)算和評(píng)價(jià)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(shí)際發(fā)生的分離過(guò)程。
1、當(dāng)色譜柱長(zhǎng)一定時(shí)，塔板數(shù)越大，被測(cè)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(biāo)時(shí)，應(yīng)指明被測(cè)物質(zhì)。
3、柱效能的高低不能表示被分離組分的實(shí)際分離效果。當(dāng)兩組分的分配系數(shù)相同時(shí)，無(wú)論該色譜柱的塔板數(shù)多大都無(wú)法分離。
4、塔板理論無(wú)法解釋同一色譜柱在不同的載氣流速下柱效能不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，無(wú)法指出影響柱效能的因素和提高柱效的途徑。