毛细管柱气相色谱--张行致

Cg=(1+6k'+11k'2)r2/24(1 +k')2Dg
Cl=2k'df2/3(1+k')2DL
H----------塔板高度 A----------涡流扩散项 B/u--------分子扩散项 Cu---------传质阻力项 u-----------流动相速度（cm· s-1） Cg----------气相传质阻力系数 Cl-----------固定相阻力系数 λ------------柱子的填充不均匀因子 r---------毛细管半径 ？ dp----------固定相颗粒大小 Dg-----------组分在气相中的扩散系数 γ-----------弯曲因子 K'-----------分配比 df----------固定相液膜厚度 DL---------组分在固定相中的扩散系数
毛细管柱速率理论方程
基于范第姆特方程，Golay提出毛细管柱色谱峰扩张的主 要因素是：纵向分子扩散、流动相传质阻力、固定相传质 阻力，从而导出毛细管柱的速率理论方程 H=H1+H2+H3=B/u+Cgu+Clu
与填充柱速率方程的主要差别是： （1）毛细管柱只有一个气体流路，无涡流扩散，A=0；
（2）空心毛细管柱无分子扩散路径弯曲，路径弯曲因子 γ=1； （3）与填充柱相似，气相传质阻力常常是色谱峰扩张的 重要因素。
速率方程理论
填充柱
方程的表达式 涡流扩散 纵向扩散 H=A+B/u+（Cg+Cl）u A=2λdp B=2γDg;γ=0.5~0.7
毛细管柱
H=B/u+（Cg+Cl）u A=0 B=2Dg；γ=1
在流动相传质项
在固定相传质项
Cg=(0.01k'2)dp2/(1+k')2D g
Cl=2k'df2/3(1+k')2DL
其他
填充柱
进样量/μL 进样 检测器 预备量 再现性 0.1~10 直接进样 / 简单 好
毛细管柱
0.01~0.2 分流进样 小量；尾吹 复杂 取决于分流器
仪器Hale Waihona Puke Baidu
毛细管柱
填充柱
多孔层开管柱使空心柱的优 越性得到更充分的发挥。与壁涂 开管柱比较，多孔层开管柱柱容 量大，内表面积大。
它综合开管柱和填充毛细管柱 的优点，因此有利于高效快速分 析。
填充柱与毛细管柱的差异
• 柱状况、柱性能
• 分离速率方程 • 其他
柱状况、柱性能
填充柱
内径/mm 长度/m 穿透性(B0) 相比率(β) 总板数 2~6 0.5~6 1~20 6~35 ~103
固定载体涂渍固定液相 载体涂渍开管柱是先将载 体（多用硅藻土）粘着在厚壁 玻璃管内壁上，然后加热拉制 成毛细管。
载体均匀分布在毛细管的 内壁上，再涂上固定液即成载 体涂渍开管柱。
它的柱容量比壁涂开管柱 高。
多孔层开管柱（PLOT）
静止的固相颗粒 在空心毛细管内壁上，用适当 的方法沉积一层多孔性物质（可 以是吸附剂，也可以是涂固定液 的载体）。
毛细管柱
0.1~0.5 15~100 ~102 50~1500 ~106
• 优点：
毛细管柱比起填充柱内径更小、柱管更长、载气流 速更高，总柱效更高；渗透性更好，分析速度更快。
• 缺点：
柱容量小，进样量小，对进样技术的要求更高（需 采用分流技术）。 载气流速的控制要更加精确。 对检测器灵敏度要求也更高。
毛细管柱气相色谱
张行致
类型（按固定相涂渍方法分类）
• 壁涂毛细管柱
• 载体涂渍毛细管柱
• 多孔层毛细管柱
• 化学键合毛细管柱 • 化学交联毛细管柱
壁涂开管柱（WCOT）
固定液相 壁涂开管柱是将固定液涂在 经过预处理的毛细管内壁上， 现在多数毛细管柱属于这种类 型。
载体涂渍开管柱（SCOT）