试述速率方程中A、B、C三项的物理意义，H－u曲线有何用途？

Question

如题所述

Answer 1

【答案】：A.称为涡流扩散项，B为分子扩散项，C为传质阻力项。
（1）涡流扩散项A：气体碰到填充物颗粒时，不断地改变流动方向，使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动，因而引起色谱的扩张。使用适当细粒度和颗粒均匀的担体，并尽量填充均匀，是减少涡流扩散，提高柱效的有效途径。
（2）分子扩散项B/u：由于试样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）存在着浓差而形成浓度梯度，因此使运动着的分子产生纵向扩散。采用相对分子质量较大的载气（如氮气），可使B项降低，扩散系数随柱温增高而增加，但反比于柱压。弯曲因子r为与填充物有关的因素。
（3）传质项系数Cu：C包括气相传质阻力系数Cg和液相传质阻力系数C1两项。所谓气相传质过程是指试样组分从气相移动到固定相表面的过程，在这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换，即进行浓度分配。这种过程若进行缓慢，表示气相传质阻力大，就引起色谱峰扩张。对于填充柱：液相传质过程是指试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部，并发生质量交换，达到分配平衡，然后以返回气液界面的传质过程。这也造成峰形的扩张。对于填充柱，气相传质项数值小，可以忽略。
由上述讨论可见，范弟姆特方程式对于分离条件的选择具有指导意义。它可以说明，填充均匀程度、担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。