塔片理论是假设溶质在气液两相间的分配是瞬时完成的,而且在塔片间没有纵向扩散。但在实际的色谱过程中,这两项假设是不能同时成立的。我们知道,一种物质要溶解到溶剂中去,达到最高溶解度需要一定时间,不可能是瞬时的另ー方面当某种气体进入另种气体里,它不可能只沿着一个方向运动,而是向四面八方作扩散运动。
荷兰科学工作者范坦姆脱,考虑到扩散和质量传递因素,以及物体平衡的要求,在综合前人成果的基础上,提出一个表达色谱柱过程中柱效率和各种参数之间的关系式。运用这一公式可说明各种参数对色谱峰展宽的影响。这一理论对气相色谱实践有较大的指导作用,其方程式如下
H=A+B/u+CL・u
或 H = 2入dp+2rDg/u+8/π2·K/(1+K)2·d2f/DL(U)
式中 H-一理论塔片高度(用用毫米或厘米表示);
U一一载气平均线速度(用厘米/分表示)
A、B、C是三个常数。
A=2入dp叫做涡流扩散项。
式中 入——填充情况常数;
dp——担体颗粒平均直径。
B=2rDg叫分子扩散或纵向扩散项。
其中 r——柱空间内径;
Dg——溶质(组分)在载气中的扩散系数。
C=8/n2·K/(1+K)2·d2f/DL叫液相传质阻力项。
其中 K——分配比例;
df——固定液在担体上的液膜厚度;
DL——溶质(组分)在固定液中的扩散系数。
如果将H对U作图,则可得一双曲线,由此可求得H最小点的值(理论塔片高度愈小,即表示理论塔片数愈多)。这在实际操作中可作选择操作条件的指导。