Теория эквивалентных теоретических тарелок.

Хроматографическая колонка мысленно разбивается на ряд последовательных теоретических ступеней - тарелок, через которые периодически проходят порции газа. Каждая тарелка содержит подвижную (газовую) и неподвижную (жидкую или твердую) фазы. Предполагается, что за время нахождения порции газа на тарелке успевает установиться равновесие между подвижной и неподвижной фазами для всех компонентов. Таким образом, хроматографический процесс - многоступенчатый и состоит из большого числа актов сорбции и десорбции (в газо - адсорбционной хроматографии) или растворения и испарения (в газо - жидкостной хроматографии), а сама колонка рассматривается как система, состоящая из совокупности многих ступеней - тарелок.

 

Длина участка колонки, на которой достигается состояние равновесия между концентрацией вещества в подвижной и неподвижной фазах, называется условно высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ). Существует простая зависимость:

где L - длина хроматографической колонки, см;

N - число теоретических тарелок;

Н - высота, эквивалентная теоретической тарелке, см.

 

Для вычисления числа теоретических тарелок (ч.т.т.) измеряют ширину хроматографического пика на половине высоты, b _0,5. Тогда

N = 5,54 (V_R / b _0,5)²,

 

где b _0,5 - полуширина пика, выраженная в единицах объема, мл.

 

Количественной мерой размывания хроматографических полос, т.е. эффективности колонки является ВЭТТ. С увеличением ч.т.т. эффективность хроматографической колонки возрастает.

 

В теории теоретических тарелок реальный хроматографический процесс заменен идеальным, по которому хроматографическая полоса размывается вследствие равновесных процессов между подвижной и неподвижной фазами. Такое рассмотрение размывания хроматографической полосы не вскрывает сущности процесса и не дает информации о том, как подобрать такие условия, которые позволили бы уменьшить величину Н и тем самым повысить эффективность хроматографической колонки.