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的影响,以及分离度调节的相关知识。
解题核心思路:
- 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N)与载气流速u并非单调关系,存在最佳流速使柱效最高。
- 分离度的影响因素:分离度不仅依赖柱效,还与保留时间有关,但题目中错误地将柱效最高点与最小载气流速直接关联。
破题关键点:
- 否定“最小流速对应最高柱效”:当载气流速过低时,范第姆特方程中的纵向扩散项(B/u)主导,导致柱效下降。
- 最佳流速的存在:柱效最高时的流速是B/u和Cu两项相等的平衡点,而非流速最小值。
根据范第姆特方程:
$H = A + \frac{B}{u} + Cu$
其中:
- A为涡流扩散项,与柱结构相关;
- B/u为纵向扩散项,随流速降低而增大;
- Cu为传质阻力项,随流速增大而增大。
柱效公式为:
$N = \frac{uL}{2H}$
当载气流速u减小时:
- B/u项显著增加,导致H增大,柱效N下降。
- 最佳流速出现在B/u = Cu时,此时H最小,N最大。
题目中“载气流速降到最小时柱效最高”的说法错误,因为此时B/u项占优,柱效实际会降低。