主题：【原创】新手入门-色谱基础理论4：塔板理论

记住了这四条假设了？那么恭喜你步入了色谱的殿堂。

让我们利用塔板理论来看看样品进入色谱系统后发生了什么。
样品进入色谱柱后，一个特定的组分位于哪里？第三条假设，位于0号塔板上。
这时候发生了什么？第一条假设，不需要时间，已经达到了气液平衡，部分组分分子进入了固定相内。
然后呢？第二条假设，载气来了，流动相中的组分分子被推到了第二块塔板，固定相中的分子留在了第一块塔板上。
再然后呢？第一条假设，不需要时间，已经达到了气液平衡，组分分子在流动相和固定相之间重新达到了平衡。
后面就是这些步骤的不停重复了，载气进来，重新平衡，载气继续进来，继续平衡。。。。。。

好了，让我拿出电脑，打开一个Excel文件，建立一个新表格。让我在A1格里面输入0，这是载气，载气中没有组分。B1格里面输入1，B2格里面输入一个你喜欢的数字，比如5。这个5，就是分配比k。当我们吧最后的表格完成后，你可以随意变更这个数字，检查不同分配比下的色谱峰型和效果。B1格就是0号塔板流动相，B2格就是0号塔板固定相。输入好了么？让我进入下一步。 什么？你手头没有电脑？不是吧，你怎么看到的这个文章呢？好吧，那么你拿出一张纸来，慢慢的计算吧。建议你吧k设为1，否则你的计算量将。。。。。。现在怕是也一样大。

让我们从此把单数行看成流动相，双数行看成固定相。流动相每流动一个塔板体积，我们就把新的数据填充到下面的两行上。好了，第一次流动：载气进入0号塔板，把0号塔板中的1推入1号塔板C。载气进入了第0块塔板B3格，达到平衡后应该是多少？应该是“ =(B2+A1)/($B$2+1) ”别犹豫，你可以直接copy过去。那么第0块塔板B的固定相B4格内，应该是多少呢？当然是B3格的k倍，这是分配比k的定义哦。所以让我们在B4内填入“ =B3*$B$2 ”。

为什么要在分母加$？因为这两个数是分配比k，不会变的。事实上，每次载气进入后，下一个塔板上组分的总量总是等于前一块塔板流动相中的量与这块塔板上固定相中的量的和。然后重新按照分配系数进行分配。因此上面两个格填入了上面的公式。 想明白了么？ 仔细考虑哦。

这两个格子你都填好了？那么告诉我你准备计算多少块塔板吧。什么？我没听错吧？100块塔板？那好吧，你要注意了。

让我选定刚才填好的两个格子B3和B4，注意，同时选中哦。把鼠标放到选中后的黑框的右下角，看到出现的+形状鼠标显示了么？好了，按下鼠标左键，按住，别松手！然后往下面拉鼠标。拉多少？你刚才不是告诉我100块板了么？那么你拉到第200行停手好了。因为2行是一块塔板哦。注意：此时千万别做别的动作。拉到之后保持这些格子的选中状态，这很关键。然后，你再把鼠标放到这个选中状态的右下角，对，出现了+型鼠标显示。然后按下鼠标左键，这次横着拉，拉到什么时候停手？拉到停手后，右下角这个格子刚好出现0为止。

这个时候，第199和200行，就是色谱柱进了99塔板体积的载气后，色谱柱内组分的分布情况。让我们选中199行，点菜单“插入\图表”，然后点“折线图”，然后点“完成”。看到了么？你应该看到了一个色谱峰了。非常完美的高斯分布曲线。

好了，让我们拖动这个图到整个表格的开始处，也就是左上方，能够看到B2格子的地方。然后你可以改变B2格子的数字了。填入0看看，这个时候固定相对组分完全没有作用。再填入0.2看看，k=0.2。再填入2看看，k=2。看到分配比对色谱峰型和流动速度的影响了么？电脑速度慢的，你要刷新一下这个图才成哦。嘿嘿，我的不怕，自动刷新很快的。

好了，看够了么？让我们继续塔板理论的研究。

为什么曲线出现了扣钟形的高斯分布形状？恩，这需要你有概率统计的基础才能明白了。如果你学过概率统计，那么跟我继续做，如果没有学过，那么跳过这一节好了。毕竟我们是搞色谱的，不是搞数学的对不。

好了，让我们调整B2为1，即分配比k=1。然后看每行各列数值与B列的比值。看到了么？1，11，121，1331，14641，对，你没有眼花，你看到了杨辉三角形，或者叫毕达哥拉斯三角形。这说明，各行数值是呈现二项式分布的。当然你也知道，二项式分布可以简化为泊松分布，泊松分布可以简化为高斯分布的。

因此，色谱峰的形状从理论上讲，就应该是扣钟形的高斯分布曲线！

好了，告诉我上一节你做了没有？做了？哦，你真让我佩服。刚才不小心讲深了，把硕士们学习的内容带出来了。你能跟上，说明你比我水平高。嘿嘿，我是学士，其实这些东西我不懂，是在蒙你们。

好了，那么就开动你硕士的头脑，帮我计算一下流出曲线方程吧。也就是浓度C与流动相体积V之间的关系式吧。不是硕士博士的就不用计算了，看结果就好。当然我也是不会推导过程的学士，所以我只知道结果：

考虑到恒定载气流速下，流出体积V与流出时间t成正比，因此可以用t来代替V，这个时候，就更像一个流出曲线方程了对不？

还记得最开始的高斯分布曲线方程么？对比一下！你会发现，他们确实是相同的。当然，里面的常数的表达方式不一样罢了。

这些常数差异，将是我们下一讲的内容。

理论知识方面的，学习起来挺枯燥的！

能附上excel的图就好了

very very good。多谢

厉害，很形象

高人啊，讲的简单清晰易懂。

讲得很明白。