色谱过程动力学是指研究物质在色谱过程中的运动规律，其目的是为了解释色谱流出曲线的形状，寻求色谱峰变宽又称展宽(broaden)的影响因素，从而为色谱分析方法奠定理论基础，指导发展高效的色谱柱。

20世纪40年代初，威尔松(Wilson)等首先提出了平衡色谱理论，初步揭示了物质在色谱柱内的迁移过程，理想的色谱过程，即两相间的物质交换在热力学上是一种可逆的、传质速率高、瞬间实现平衡且分子扩散可以忽略的色谱过程，该理论较好地说明了谱带移动速度和流出曲线形状。但其缺点是未能阐明色谱流出曲线方程，实际应用价值有限。

在平衡色谱理论的基础上，马丁和辛格提出将色谱柱假设地分成许多区域称为塔板，把连续的色谱分离过程，看成是这许多塔板中分配平衡过程的重复，于是就产生了著名塔板理论(platetheory)。在这个理论中，色谱过程被比拟为蒸馏过程，而色谱柱被视为一系列平衡单元——理论塔板的结合。在色谱柱足够长，理论塔板高度充分小，以及分配等温线呈线性的情况下，这个理论对色谱流出曲线分布和谱带移动规律，以及柱长与理论塔板高度H对区域扩展的影响等给予了近似的说明。但是塔板理论对影响塔板高度日的各种因素，没有揭示色谱过程的本质，因而这还只是半经验式的理论。

一、塔板理论

1．理论塔板数Ⅳ和塔板高度日

理论塔板数Ⅳ是反映物质在固定相和流动相中动力学特性的重要色谱参数，它是代表色谱柱分离效能的指标。理论塔板数的定义为：

N=（tR/σ）² (21一13)

式中，一为色谱流出曲线的标准差，为了方便起见，通常采用峰半高处的半高峰宽％：代替口计算柱效。

将式(2l一5)代人式(21—13)中，整理得

N=5.54（tR/Wh/2）²(21一14)

这是目前使用最广泛的计算Ⅳ值的公式，还有用测量峰底宽的办法计算Ⅳ值，将式(21—6)代人式(2l一13)中，得：

N=16（tR/W）² (2l-15)

测量峰底宽的方法由于测定精度差，现已不常采用。

理论塔板高度定义为：

H=L/N (21一16)

式中，L为柱长。

考虑到样品流过柱内空隙体积时，并不与固定相发生相互作用，可采用扣除死体积tM的调整保留时间tR来计算塔板数或塔板高度，称为“有效塔板数(Neff)”或“有效塔板高度(Heff)”.

有效塔板数和理论塔板数都受到K的影响，在K值小时影响大，K值增加，Neff与N接近。由于Neff和N都受K和仪器柱外效应影响，有人提出塔板数和塔板高度的新的计算方法。

塔板数与塔板高度的概念及其计算有重要的理论和实用价值。塔板数可以作为组分在色谱柱内两相间进行分配平衡次数的量度，因此计算色谱柱的H值(对某一组分而言)成了评价柱效能的指标。

塔板理论的假设

塔板理论将色谱柱和蒸馏塔类比，假设如下：

①被分离物质在两相之间的平衡能在一小段色谱柱内迅速形成，这一小段色谱柱称为一个理论塔板，其占有的色谱柱柱长称为理论塔板高度(heightequivalenttheo—reticalplate)H；

②流动相进入色谱柱不是连续进行，而是跳跃式的，每次为一个塔板体积(k)；

③流动相是不可压缩的；

④分离开始时全部试样都是集中在第零号塔板上，试样沿轴(纵)向的扩散可以忽略；

⑤对分配色谱而言，被分离物质的分配系数并不随其浓度变化，在两相中具有线性的分配等温线，即在一定的温度下是个常数。

首先揭露影响液相色谱区域宽度内在因素的，是考察传质速率有限性的速率理论。由于色谱过程中影响区域扩张的因素是多方面的，深入地研究又进一步地推动了理论的发展。