分離科學基礎
范第姆特方程
/ van-DEEM-ter ih-KWAY-zhun /
在高速公路上開得太慢浪費一天;開得太快又費油、還顛簸——總有一個舒服的中間車速。層析也有同樣的取捨,范第姆特方程正是它的地圖:它表明,峰在某一個最佳流速下展寬最小,而無論你把流動相開得太慢還是太快,展寬都會變糟。
嚴格地說,范第姆特方程把塔板高度(譜帶展寬的量度)表示為三項之和:一項來自分子穿過填料時走了不同的路徑,一項來自分子隨時間沿流向的擴散(越慢越糟),一項來自在兩相間移動的滯後(越快越糟)。把它們相加,便得到一條在最佳流速處有極小值的曲線。
它之所以重要,是因為它把選流速這門雜亂的手藝變成可以推敲的東西:它告訴你甜區在哪裡,以及小顆粒或薄膜如何使甜區移動。誠實的告誡是:它是個簡化模型——現代方程對各項作了修正——但它的核心教益,即存在一個最佳流速,仍然牢固成立。
分析者在幾個流速下測量塔板高度,畫出一條 U 形的范第姆特曲線;U 的底部揭示了能給出最尖銳峰的流速,那便是日常運行所選的速度。
一條 U 形曲線,其最低點標出最佳流速。
一個關鍵的實際推論:更小的固定相顆粒會壓平曲線右側的上揚,這正是現代高壓系統能高速運行而效率損失不大的原因。
又稱
另見