实验室分析方法--高效液相色谱理论-速率理论
①液相色谱速率方程：1956年，荷兰学者 Van Deemter 等人吸收了塔板理论的概念，并把影响塔板高度的动力学因素结合起来，提出了色谱过程的动力学理论——速率理论。它把色谱过程看作一个动态非平衡过程，研究过程中的动力学因素对峰展宽（即柱效）的影响。后来 Giddings 和 Snyder 等人在 Van Deemter 方程（H=A+B/u+Cu，后称气相色谱速率方程）的基础上，根据液体与气体的性质差异，提出了液相色谱速率方程（即Giddings方程）。
②影响柱效的因素
a.涡流扩散（eddy diffusion）。由于色谱柱内填充剂的几何结构不同，分子在色谱柱中的流速不同而引起的峰展宽。涡流扩散项A=2λdp，dp为填料直径，λ为填充不规则因子，填充越不均匀λ越大。HPLC 常用填料的粒度一般为3～10μm，最好为3～5μm，粒度分布RSD≤5%。但粒度太小难于填充均匀（λ大），且会使柱压过高。大而均匀（球形或近球形）的颗粒容易填充规则均匀，λ越小。总的说来，应采用细而均匀的载体，这样有助于提高柱效。毛细管无填料，A=0。
b.分子扩散（molecular diffusion），又称纵向扩散。由于进样后溶质分子在柱内存在浓度梯度，导致轴向扩散而引起的峰展宽。分子扩散项B/u=2γDm/u。u为流动相线速率，分子在柱内的滞留时间越长（u小），展宽越严重。在低流速时，它对峰形的影响较大。Dm为分子在流动相中的扩散系数，由于液相的Dm很小，通常仅为气相的10-4～10-5，因此在 HPLC 中，只要流速不太低的话，这一项可以忽略不计。γ是考虑到填料的存在使溶质分子不能自由地轴向扩散而引入的柱参数，用以对Dm进行校正。γ一般在0.6～0.7，毛细管柱的γ=1。
c.传质阻抗（mass transfer resistance）。由于溶质分子在流动相、静态流动相和固定相中的传质过程而导致的峰展宽。溶质分子在流动相和固定相中的扩散、分配、转移的过程并不是瞬间达到平衡，实际传质速率是有限的，这一时间上的滞后使色谱柱总是在非平衡状态下工作，从而产生峰展宽。
从速率方程式可以看出，要获得高效能的色谱分析，一般可采用以下措施：进样时间要短；填料粒度要小；改善传质过程，过高的吸附作用力可导致严重的峰展宽和拖尾，甚至不可逆吸附；适当的流速，以 H 对 u 作图，则有一最佳线速率 uopt，在此线速率时，H最小。一般在液相色谱中，uopt 很小（0.03～0.1mm/s），在这样的线速率下分析样品需要很长时间，一般来说都选在1mm/s 的条件下操作，能有较小的检测器死体积。
③柱外效应：速率理论研究的是柱内峰展宽因素，实际上在柱外还存在引起峰展宽的因素，即柱外效应（色谱峰在柱外死空间里的扩展效应）。色谱峰展宽的总方差等于各方差之和。
其他柱外效应主要由低劣的进样技术、从进样点到检测池之间除柱子本身以外的所有死体积所引起。为了减少柱外效应，首先，应尽可能减少柱外死体积，如使用“零死体积接头”连接各部件，管道对接宜呈流线形，检测器的内腔体积应尽可能小。其次，希望将样品直接进在柱头的中心部位，但是由于进样阀与柱间有接头，柱外效应总是存在的。此外，要求进样体积≤VR/2。
柱外效应的直观标志是容量因子 k 小的组分（如k<2）峰形拖尾和峰宽增加得更为明显；k大的组分影响不显著。由于 HPLC 的特殊条件，当柱子本身效率越高（N 越大），柱尺寸越小时，柱外效应越突出。
