主题:【讨论】求关于理论塔板数的公式解析

浏览0 回复6 电梯直达
阿宝
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各位液相高手,对这个公式了解不?可否讲解一下?
最近在看一个讲义,看到这个公式,以前没见过,来解析一下。
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夕阳
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请教楼主:以前的公式是怎样的?请列出来看看?做个比对?
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2011/7/15 12:49:07 Last edit by anping
zhetengwang
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  这个公式还真没见过。

  不过,我觉得不必太拘泥于这个。我看过有些书的推导,似乎有些晦涩.我们就通俗地理解一下吧.

  塔板理论是科学家们提出来的。你也可以提个跳板理论啥的。只要你说得有道理,公式科学或有实用价值都行。
 
  总而言之,它就是刻划柱效的一个公式而已。

  所谓柱效,我们粗略地去理解可以是这样:

  在一定的时间内,这根柱子能分出多少个峰?分出的峰多,柱效就高。当然,是在其它条件都不变的情况下。

  那么,怎么就能分得较多的峰呢?显然,我要要求这些峰都很尖很苗条。

  那如此说来,是不是把峰高除以峰的底部的宽度(通常取5%峰高时的宽度)就可以了呢?不行!因为跟保留时间有关系。排队排在前面的,峰宽一般较窄。它刚开始跑嘛,力气很足嘛,一下就出来了,峰窄。那跑后面的呢,跑了一阵,就有点拖拖拉拉了,就像一小队人马跑啊跑,跑一小段距离还是能保持队形的,跑久了就把队拉得有点长了。所以啊,跑后面的峰就吃点亏了。峰形较宽。

  因此,我们得把保留时间这个因素拉进这个公式中。保留时间长的,峰也宽。就把保留时间除以峰宽。大家扯平。这样,前面的峰虽然峰宽小,但保留时间也小,后面的峰峰虽然宽,但保留时间也长啊。这么一除,大家都不吃什么亏。那一根柱子的柱效是不是就跟这个成正比呢?不是!

  科学家们研究了很久,发现柱效跟这个比例的平方成正比。

  为了方便计算,科学家们再拟定了一些系数,放在这个比例的平方前面,就成了理论塔板数的计算公式。

      看看你给出的这个公式是不是这样?
   
    括号里:保留时间乘以峰高,除以峰面积。我们可以这样变一下,把那峰高挪到分数线下面,则分母变成了:峰面积除以峰高。峰面积除以峰高等于什么?如果我们简单地以等腰三角形来模拟(更贴近的应该是高斯曲线),则峰面积除以峰高等于峰宽的2倍。2为系数,可挪到前面去。

  那么,为什么理论塔板数大柱效就高呢?

  想一想啊,如果在这根柱子上,一个物质的保留时间都很长了,但它的峰宽还比较窄,换句话说,那远处的峰都是细细的,尖尖的,那柱效是不是很高啊?因为尖、因为窄,在一定时间里,谱图上的峰就多啊。峰一多,柱效是不是就高呢?

  如果一个峰的保留时间很短,但它的峰宽很宽,那胖胖的峰,按上面这公式算,是不是理论塔板数很低呢?一开始出来的峰就宽,柱效肯定不行啊。
  
  其实,说来说去,这个公式里蕴含的一个事实是:一个物质,如果它的保留时间越长,它的峰就越宽。只是,很多书上没把这个说出来。但公式里其实蕴含了。有些色谱软件上,会设置峰宽递增速度什么的,其实就是考虑了这一点。
   
     
  
   目前,理论塔板数的公式有好几个,但万变不离其宗。

   这些公式不完全是推导出来的,而是模拟出来的。或者说是一次次试出来的。是数学建模一样的过程。

    我不知这样给你解释你理解了么?

        或许  有人又会问了,用不同的物质测同一根柱子那塔板数不一样啊?怎么比?
       
        很简单,规定标准物质啊。

        一般来说,我们测柱效就是用苯、萘两种物质较多。反相柱,我们设定色谱条件甲醇:水=85:15。当然,也有用四种物质的:苯、甲苯、萘、菲。
      条件都规定好了。在柱子新买来的时候测一下,看它的塔板数。用一段时间(比如:一年)测一下,看它的柱效。这样就可以比出来了。
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2011/7/17 18:35:07 Last edit by zhetengwang
symmacros
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液相色谱中:

附高斯分布图(参考,里面可能不很准)
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2011/7/17 12:30:50 Last edit by jimzhu
老多_小多
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我也分享一个资料,公式推导的,但是也没见这个公式
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zhetengwang
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原文由 老多_小多(emoc98311) 发表:
我也分享一个资料,公式推导的,但是也没见这个公式


 看了那篇论文,还是云里雾里.

 我对于公式推导是感觉很难理解的。

 主要是:非常突然地给出一个n ? 这个n实际代表什么?是不是代表一个物质进行n次分配?
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这个公式这么奇怪?
你可以试下用高斯函数算下一个完美的高斯曲线下的面积和峰高以及标准差的关系,然后代回这个式子里,可能就能出现塔板数的原始定义N=(VR/sigma)^2了
只是,要是峰不是完美的高斯行,这个公式不就傻掉了
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