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為何要提高柱效?

閱讀:1458        發布時間:2019-9-17

氣相色譜的范氏方程是在1958年由Golay總結,所以也叫Golay方程。

作為基礎理論的范式方程:色譜儀速率理論方程為:H=A+B/u+Cu
式中:H為理論塔板高度,A為渦流擴散項,與色譜柱填料的均勻程度有關,與流動相線速度沒有關系。B/u為分子縱向擴散項,流速越快,擴散越小,柱效越高。C為傳質阻力項。與分子在固定相填料孔徑中的運動有關,流速越快,擴散越大,柱效越低。
根據色譜儀速率理論方程作LC和GC的H-u圖,LC和GC的H-u圖相似,對應某速都有一個板高值,這個值就是柱效點。LC的板高值比GC的小一個數量以上,說明LC的柱效比GC的高的多。LC的板高值對應的流速比GC的也小一個數量,說明對于LC,為了取得良好的柱效,流速不要很高。
當流速較低時,分子縱向擴散項起主要作用。當流速較高時,傳質阻力項起主要作用,隨著流速,板高越來越大,柱效下降。這三項的綜合影響使流動相存在一個流速,這個流速下能讓柱效達到。
柱效是色譜柱在分離過程中主要由熱力學因素(操作參數)所決定的分離效能。通常用理論塔板數、有效塔板數、理論塔板高度有效塔板高度來表示。柱效是衡量色譜柱性能的一項主要指標,柱效越高,分離能力越強。
提高柱效的解決方法:提高柱溫;減小柱內徑;縮短檢測器響應時間;減小柱外體積;使用純硅膠;使用高能量氘燈;使用中孔透光氘燈;改變流動相pH ;改變有機相% ;改變鍵合相 ;改變有機添加劑 ;改變流動相配比方式 。
例如,液相色譜柱的固定相是硅膠顆粒,填充在不銹鋼的色譜柱中。而氣相色譜柱的固定相是液體涂層,附著于毛細管內壁。然后我們回到公式里來分別分析一下對氣相來說各項系數的情況:先是A項——渦流擴散。因為氣相毛細管色譜柱沒有填充顆粒,所以就不存在渦流擴散,A=0。然后是B項——縱向擴散?;衔锓肿釉谏V柱中往前運動時,會隨著時間向兩邊擴散,它們的運動速度越慢,在色譜柱中呆的時間越長,這種擴散就會越嚴重。
同樣的色譜柱體積,運動越快,這種擴散就越小。

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