img004

Po wprowadzeniu substancji na "pierwszą półkę" kolumny ulegnie ona podziałowi między fazę gazową i ciekłą zgodnie z wartością współczynnika podziału K. Rozkład stężeń substancji eluowanej po przejściu przez N półek stanowiących kolumnę opisuje funkcja

(x — m)

y = h e

gdzie: h - wysokość piku,

o— parametr kształtu krzywej (odchylenie standardowe), m - współczynnik położenia krzywej (m = t_R), x — dowolny czas retencji.

Wykresem tej funkcji jest krzywa rozkładu Gaussa.

.i*.:--    .

Piki położone w niewielkiej odległość . od momentu startu mają małe wartości współczynników o. Ze wzrosten x (czasu retencji), wzrasta wartość współczynnika o, co powoduje "rozmywanie" się pików. Szerokość piku, wyznaczona na osi odciętych przeŁ styczne w punktach przegięcia krzywej, wynosi 4 o*. Stąd ilość półek teoretycznych N oblicza się ze wzoru

N = ló f^_f

[ 4

Często zamiast wykreślania stycznych w celu wyznaczenia 4<z (trudność w znalezieniu punktów przegięcia), mierzy się szerokość piku w połowie wysokości (w ). Ponieważ w , = 2.35 a , zatem

N = 5.545

w

0.5h

Znając liczbę półek teoretycznych można określić WRPT, a tym samym sprawność kolumny. Duża wartość WRPT wskazuje, że kolumna została źle przygotowana i nie pracuje w warunkach optymalnych. Teoria ta pozwala wyliczyć WRPT, lecz nie określa czynników wpływających na jej wartość. Do czynników tych należą między innymi: dyfuzja w fazie gazowej, prędkość przepływu gazu nośnego, opór przenoszenia masy stawiany przez fazę nieruchomą i grubość warstwy fazy nieruchomej.

TEORIA KINETYCZNA

Podstawowe równanie - równanie Van Deemtera - ujmuje zależność między wysokością półki teoretycznej H, a czynnikami wpływającymi na przebieg procesu w kolumnie z kinetycznego punktu widzenia.

Y D

H = 2 X d +2 --

p    r.

B    k'    d²f

n ²    (1 + k' ) ² D

gdzie:

X

d

p

r

D

a

u

wielkość charakteryzująca niejednorodność wypełnienia, średnia wielkość Uziarnienia nośnika, współczynnik krętości porowatych kanalików nośnika, współczynnik dyfuzji w fazie gazowej,

średnia liniowa prędkość przepływu gazu nośnego przez kolumnę,

13