速率理论

       速率理论是从动力学观点出发，根据基本的实验事实研究各种操作条件（载气的性质及流速，固定液的液膜厚度、担体颗粒的直径、色谱柱填充的均匀程度等）对理论塔板高度的影响，从而解释在色谱柱中色谱峰形扩张的原因。其可用范底姆特（Van Deemter）方程式表示：

H=A+B/u+Cu

式中A为涡流扩散项，其与所用担体的直径及色谱柱填充的均匀程度有关。B/u为分子扩散项，其与溶质在载气中的扩散系数、担体的阻碍作用及载气的平均线速（u＝L/tr°，L为柱长，tr°为死时间）有关。cu为传质阻力项，其与溶质在固定液相的扩散系数、固定液的液膜厚度、溶质的分配系数、载气的平均线速有关。

       当将H对u作图（图15－35），可给出一条曲线，其有一最低点，此点对应载气的最佳线速uopt，在最佳线速下对应色谱柱的最低理论塔板高度Hmin，即在此最佳线速下操作可获得最高柱效。

       依据范底姆特方程式可计算uopt和Hmin：

uopt=√（B/C）

Hmin=A+2√（B·C）

       由图15－35可看出：

       当u＜uopt时，分子护散项B/u对板高H起主要作用，即载气线速愈小，板高H增加愈快，柱效愈低。

       当u＞uopt时，传质阻力项Cu对板高H起主要作用，即载气线速增大，板高H也增大，柱效降低，但其变化较缓慢。

       当u＝uopt时，分子扩散项和传质阻力项对板高H的影响最低，此时柱效最高。但此时的分析速度较慢。在实际分析时，可在最佳实用线速uopGV下操作，此时板高H约比Hmin增大10％，虽然损失了柱效，但加快了分析速度。

       显然在上述三种情况下，涡流扩散项A总是对板高H起作用。