塔片理論是假設(shè)溶質(zhì)在氣液兩相間的分配是瞬時完成的,而且在塔片間沒有縱向擴散。但在實際的色譜過程中,這兩項假設(shè)是不能同時成立的。我們知道,一種物質(zhì)要溶解到溶劑中去,達到最高溶解度需要一定時間,不可能是瞬時的另ー方面當某種氣體進入另種氣體里,它不可能只沿著一個方向運動,而是向四面八方作擴散運動。
荷蘭科學(xué)工作者范坦姆脫,考慮到擴散和質(zhì)量傳遞因素,以及物體平衡的要求,在綜合前人成果的基礎(chǔ)上,提出一個表達色譜柱過程中柱效率和各種參數(shù)之間的關(guān)系式。運用這一公式可說明各種參數(shù)對色譜峰展寬的影響。這一理論對氣相色譜實踐有較大的指導(dǎo)作用,其方程式如下
H=A+B/u+CL?u
或 H = 2入dp+2rDg/u+8/π2·K/(1+K)2·d2f/DL(U)
式中 H-一理論塔片高度(用用毫米或厘米表示);
U一一載氣平均線速度(用厘米/分表示)
A、B、C是三個常數(shù)。
A=2入dp叫做渦流擴散項。
式中 入——填充情況常數(shù);
dp——擔體顆粒平均直徑。
B=2rDg叫分子擴散或縱向擴散項。
其中 r——柱空間內(nèi)徑;
Dg——溶質(zhì)(組分)在載氣中的擴散系數(shù)。
C=8/n2·K/(1+K)2·d2f/DL叫液相傳質(zhì)阻力項。
其中 K——分配比例;
df——固定液在擔體上的液膜厚度;
DL——溶質(zhì)(組分)在固定液中的擴散系數(shù)。
如果將H對U作圖,則可得一雙曲線,由此可求得H最小點的值(理論塔片高度愈小,即表示理論塔片數(shù)愈多)。這在實際操作中可作選擇操作條件的指導(dǎo)。