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文档简介

基础化学教研室气相色谱法GC的基本理论一、塔板理论马丁和辛格于1941年提出了塔板理论,塔板理论假设：

1．在塔板内，样品中某组分可以很快达到分配平衡，H称为理论塔板高度。

2．流动相间歇式通过色谱柱，每次进入量为一个塔板体积。3．样品都加在第0号塔板上，并且样品的纵向扩散可以忽略。4．分配系数在各塔板上是常数。

理论塔板数（n）和峰宽的关系：理论塔板高度（H）可由色谱柱长（L）和理论塔板数来计算：

有效塔板数:有效塔板高度:

课堂互动1.在一根3m长的色谱柱上，分离一个样品的结果为:A组分的保留时间为17分钟，B组分的保留时间为14分钟，空气峰的保留时间为1分钟，A和B两组分色谱峰的基线宽度为1分钟，用组分A计算色谱柱的理论塔板数n为多少？板高H为多少？（1）4.6×104片；（2）4.6×103片；（3）0.65mm；（4）0.65m

课堂互动2.A组分的调整保留时间为多少？（1）13分钟（2）14分钟（3）15分钟（4）16分钟3.A组分的容量因子为多少？（1）13（2）14（3）15（4）16二、速率理论荷兰学者范第姆特于1956年建立了色谱过程的动力学理论，即速率理论，提出了范第姆特方程：

式中,A、B、C为常数，它们分别为涡流扩散项、纵向扩散系数和传质阻力系数，u为载气线速度，单位为cm/s。

81．涡流扩散项涡流扩散是气体移动中遇到填充物颗粒时，不断改变流动方向，而造成同组分的分子经过不同路径，而引起色谱峰的扩张，如下图所示。

涡流扩散项A可表示为：式中为填充不规则因子，dP为固定相颗粒的平均直径。

2．纵向扩散项由于样品组分被载气带入色谱柱后，是以“塞子”的形式存在于柱的很小一段空间中，在“塞子”的前后(纵向)存在着浓度差，而形成浓度梯度，因此势必使运动着的分子产生纵向扩散。式中，r表示扩散阻碍因子，填充柱＜1，毛细管柱因无扩散障碍r＝1。

Dg为组分在载气中的扩散系数。3．传质阻力项试样被载气带入色谱柱后，试样组分在两相间溶解、扩散、平衡的过程称为传质过程，影响这个过程进行速度的阻力，称为传质阻力。传质阻力的大小用传质系数来表示，它包括气相传质阻力系数和液相传质阻力系数，因前者较小，所以

式中，df为固定液液膜厚度，k为容量因子，Dl为组分在固定液中的

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