【精华】 如何通过范德姆特方程计算最优流速

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这里是个昵称 2019-04-23 23:16 评论( 1 ) 浏览( 715 )

最窄的峰宽,最佳的柱效,可以由范德姆特方程确定

在色谱里,用理论塔板数N理论塔板高度H来评价色谱柱的分离效果,也就是柱效column efficiency)。

范德姆特方程:H=A+B/V+C*V

其中:V表示流动相的流速A, B, C代表影响峰宽的三个因素

1A代表涡流扩散速度,是由于色谱柱粒径不均匀引起的。

减小影响方式:选用粒径更小,更均匀的颗粒来填充柱子。

2)纵向分子扩散molecular diffusion),对应范式方程的B/V项。会造成峰宽更宽。

减小影响方式:提高流动相的流速V,并且选用比较窄的柱子

3)不同的滞留引起的扩散被称为传质阻力molecular diffusion),是范式方程的C*V项。

减小影响方式:选用更小粒径的填充材料降低流动相的流速V

 

综上,第一项与流速无关,和色谱柱的规格和填料的均匀程度有关。

第二项纵向分子扩散,是和色谱柱内径以及流动相的流速相关。

第三项传质阻力,和填料的粒径大小以及流动相流速都有关。

后两项和速度的关系正好相反,这就需要找到一个最优的速度,使总的数值是最小的。

在色谱柱确定,也就是ABC项确定的情况下,我们可以通过计算来得到这个最佳流速的值。

通过这个公式,可以计算出经典的4.6mm直径,5um粒径的柱子最佳流速恰好就是1ml/min


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  • 这是基本的塔板理论,通过计算可以知道柱子的效率。
    2019-05-09
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