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色谱柱塔板理论介绍

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时间:2018-12-20 11:27:58

1941年马丁和辛格建立的“塔板理论”模型将色谱柱看作一个分馏塔,设想其中均匀分布许多塔板,并认为在每个塔板的间隔空间内,组分在两相中立即达到分配平衡,经过多次的分配平衡后,分配系数小的组分先流出色谱柱,并得到描述色谱流出曲线的表达式。


一、塔板理论的基本假设为:


1) 色谱柱内存在许多塔板,组分在塔板间隔(即塔板高度)内完全服从分配定律,并很快达到分配平衡。


2) 样品加在第0号塔板上,样品沿色谱柱轴方向的扩散可以忽略。


3) 流动相在色谱柱内间歇式流动,每次进入一个塔板体积。


4) 在所有塔板上分配系数相等,与组分的量无关。


虽然以上假设与实际色谱过程不符,如色谱过程是一个动态过程,很难达到分配平衡;组分沿色谱柱轴方向的扩散是不可避免的。但是塔板理论导出了色谱流出曲线方程,成功地解释了流出曲线的形状、浓度极大点的位置,能够评价色谱柱柱效。


二、色谱流出曲线方程及定量参数(峰高h和峰面积A)


由色谱流出曲线方程可知:当t=tR时,浓度C有极大值。Cmax就是色谱峰的峰高。因此:①当实验条件一定时(即σ一定),峰高h与组分的量C0(进样量)成正比,所以正常峰的峰高可用于定量分析。②当进样量一定时,σ越小(柱效越高),峰高越高,因此提高柱效能提高HPLC分析的灵敏度。


由流出曲线方程对V(0~∞)求积分,即得出色谱峰面积A。可见A相当于组分进样量C0,因此是常用的定量参数。把Cmax=h和Wh/2=2.355σ代入上式,即得A=1.064×Wh/2×h,此为正常峰的峰面积计算公式。



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