1
塔片理论假设溶质在气液两相间的分配是瞬时完成的,并且在塔片间没有纵向扩散。然而,在实际的色谱过程中,这两个假设是不能同时成立的。
荷兰科学工作者范坦姆脱考虑到扩散和质量传递因素,以及物体平衡的要求,提出了一个表达色谱柱过程中柱效率和各种参数之间关系的公式。这个公式可以说明各种参数对色谱峰展宽的影响,对气相色谱实践有较大的指导作用。
H = A + B/u + CL?u
或H = 2入dp + 2rDg/u + 8/π2·K/(1+K)2·d2f/DL(U)
其中H表示理论塔片高度(用毫米或厘米表示),U表示载气平均线速度(用厘米/分表示),A、B、C是三个常数。
A = 2入dp表示涡流扩散项,dp表示担体颗粒平均直径。
B = 2rDg表示分子扩散或纵向扩散项,r表示柱空间内径,Dg表示溶质(组分)在载气中的扩散系数。
C = 8/n2·K/(1+K)2·d2f/DL表示液相传质阻力项,K表示分配比例,df表示固定液在担体上的液膜厚度,DL表示溶质(组分)在固定液中的扩散系数。
如果将H对U作图,则可以得到一条双曲线,通过这条曲线可以求得H最小点的值(理论塔片高度愈小,表示理论塔片数愈多)。这在实际操作中可以作为选择操作条件的指导。