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譜帶的展寬 -塔板高度和塔板數(shù)


抖化學 / 2022-09-14

    當溶質(zhì)的色譜展開在進行時，總是伴隨有溶質(zhì)譜帶的展寬。顯然，這種展寬對溶質(zhì)的分離是有害的，HPLC理論的一個方面就是致力于研究導致其展寬的各種因素。第2章中將對譜帶展寬的動力學作出詳細的敘述。在此只簡單敘述怎樣衡量一根柱子的“好壞”，即譜帶展寬的程度。

   我們只考慮線性洗脫色譜的譜帶展寬，即吸附一分配等溫線為直線部分(高斯形峰)的情況。從圖1-3可知，在非線性條件下，必然形成具有反常特性的非對稱形流出峰。
   對于高斯形峰，圖1-4顯示了峰寬和標準偏差之間的關(guān)系，這些關(guān)系中的任何一條均可用來求得標準偏差。
   假定溶質(zhì)譜帶以很窄的帶狀(理想情況)加到柱的頂端，它比洗脫的譜帶窄得多。當這一譜帶通過色譜床時，各分子受到不同的約束，因而譜帶總的遷移速度是V譜帶+⊿V，在此V譜帶是譜帶中心的速度。
   這種與譜帶平均速度的偏差，是由于各種分子通過柱子期間的路徑長度不同所引起。
   譜帶展寬量是對柱的制備方法好壞的量度，柱效率則用數(shù)字描述了譜帶的展寬量。
   柱效率或理論塔板數(shù)N可自色譜圖求得
         tRι
N=(--------")
         óι
式中tRι是譜帶中心洗脫所需時間，óι是以時間單位表示的這一譜帶的變度。N是純數(shù)字。
  用保留體積或保留距離來表示t和σ常常更方便些，這時得到類似的方程:
         VR
N-=(-------)
         σv
和
        dR
N=(-------)
        σà
  塔板數(shù)N衡量整個色譜床的效率(包括柱外影響，設(shè)計得好的系統(tǒng)中這一影響是很小的)。柱效率的另一計量是以塔板高度H(或HETP)來表示:H=L/N,式中L是柱(更嚴格地說是柱床)的長度，H具有長度因次(常用毫米)。
“塔板數(shù)”和“塔板高度”二詞起源于Martin和Synge[1]的“理論塔板模型”，這些名稱在色譜法中已廣泛用于描述柱效率。
  Knox(見第2章)引入了“換算塔板高度”的概念，它和個稱為“換算速度”的量值一 起，能對各種柱填充物進行系統(tǒng)的比較，即使填充物類型很不相同也可進行比較[3].

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