一、概述
載氣流速是決定氣相色譜分離的重要原因之一。載氣流速與色譜柱理論塔板高度有關(guān),當(dāng)流速低時(shí),樣品的擴(kuò)散比較嚴(yán)重,柱效較低;當(dāng)流速太高時(shí),樣品的傳質(zhì)阻力項(xiàng)較大,柱效也較低,所以為取得最高柱效要選擇最佳線性流速,通常為加快分離速度,選用的流速比最佳流速稍高,常用的流速范圍每分鐘在10~100mL之間。
二、氣相色譜中最佳載氣流速的測(cè)定
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
學(xué)習(xí)測(cè)定并繪制色譜柱柱效與載氣流速的關(guān)系曲線,確定最佳流速。
掌握計(jì)算板高方程中A、B、C三常數(shù)的方法。
2、方法原理
氣相色譜法能否很好地完成所給定物質(zhì)對(duì)的分離,主要取決于色譜峰間的相對(duì)距離及色譜峰的擴(kuò)寬程度,前者與固定相的選擇有關(guān),后者是柱子的設(shè)計(jì)情況及其操作條件的結(jié)果,與柱效有關(guān)。柱效能指標(biāo)用理論塔板數(shù)n表示,而將每一塔板數(shù)對(duì)應(yīng)的柱長(zhǎng)用H表示,稱為理論塔板高度,它們之間有如下關(guān)系:
顯然,柱效越高,n值越大,H則越小。理論塔板數(shù)n僅僅是一個(gè)估算柱效能的理論概念,并不能用來作為柱分離能力的絕對(duì)量度。因此,只能夠?qū)⑺脕肀容^類型(或標(biāo)準(zhǔn))的柱子,衡量它們的裝填情況。n可用下式從色譜圖上求得:
這里tR是樣品的保留時(shí)間,Y1/2是色譜峰的半寬度。
在色譜系統(tǒng)中,下列因素將影響理論塔板數(shù):
(1)進(jìn)樣系統(tǒng),包括氣化室的體積、溫度、以及進(jìn)樣時(shí)的速度和進(jìn)樣量;
(2)檢測(cè)器的池體積;
(3)柱子的性能。
柱子的性能對(duì)柱效的影響,可以用板高方程表示:
式中u是流動(dòng)相的平均線速度;A,B,C為常數(shù),分別代表渦流擴(kuò)散項(xiàng)系數(shù)、分子擴(kuò)散項(xiàng)系數(shù)、傳質(zhì)阻力項(xiàng)系數(shù)。
從該式可以看出,渦流擴(kuò)散項(xiàng)A與載氣流速無關(guān),它取決于柱子的裝填等因素。然而縱向擴(kuò)散項(xiàng)和傳質(zhì)阻力項(xiàng)與流速u有關(guān),若采用合適的載氣流速可以提高柱效,減小譜帶的擴(kuò)寬。測(cè)定不同流速時(shí)對(duì)應(yīng)的理論塔板高度,以H對(duì)u做圖,從圖中可以看出,塔板高度最小(H(最。⿻r(shí),所對(duì)應(yīng)的流速為最佳流速(u(最佳))。當(dāng)已知A,B,C三常數(shù)時(shí),u(最佳)和H(最。┛赏ㄟ^微分板高方程求得,即:
(內(nèi)容來源實(shí)驗(yàn)與分析網(wǎng))