题目
【判断题】控制载气流速是调节分离度的重要手段,降低载气流速,柱效增加,当载气流速降到最小时,柱效最高,但分析时间较长。()A. 对B. 错
【判断题】控制载气流速是调节分离度的重要手段,降低载气流速,柱效增加,当载气流速降到最小时,柱效最高,但分析时间较长。()
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
考查要点:本题主要考查气相色谱中载气流速对柱效及分离度的影响,需结合范第姆特方程理解流速与柱效的关系。
关键思路:
- 柱效与载气流速的关系:根据范第姆特方程,柱效(理论塔板数)随载气流速变化呈现先增加后降低的趋势,存在最佳流速。题干中“载气流速降到最小,柱效最高”与这一规律矛盾。
- 分离度的影响因素:分离度由柱效和保留时间共同决定,降低流速虽可能增加柱效,但过低流速会导致柱效下降,且分析时间过长。
破题关键:明确柱效并非随载气流速降低单调增加,而是存在最优值,题干错误在于忽略了这一临界点。
范第姆特方程描述了理论塔板数(柱效)与载气流速的关系:
$H = A + \frac{B}{u} + Cu$
其中:
- $H$ 为塔板高度,$u$ 为载气流速;
- $A$ 为分子扩散项(流速低时主导);
- $B/u$ 为涡流扩散项(与填料有关);
- $Cu$ 为传质阻力项(流速高时主导)。
分析:
- 流速过低:分子扩散项$A$占优,柱效下降;
- 流速过高:传质阻力项$Cu$占优,柱效下降;
- 最佳流速:当$B/u = Cu$时,柱效最高。
题干中“载气流速降到最小时,柱效最高”错误,因为此时分子扩散严重,柱效实际最低。正确操作应选择最佳流速而非最小流速。