zhetengwang
第4楼2011/07/16
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。