多孔質、非多孔質、多孔質シェル粒子とシリンダーで満たされたクロマトグラフィー層の効果的な拡散のための効果的な媒体理論発現パートII：予想されるBタームバンドの広がりに対する固体コアの数値検証と定量的効果

完全に多孔質の球体およびシリンダーにおける拡散と保持の数値シミュレーション研究の結果は、パートIの有効媒体理論（EMT）理論から導き出された有効拡散係数のための高次精度分析ソリューションのいくつかと比較されます。本研究の。さまざまな順序付けられた（球体とシリンダー）および無秩序な（シリンダー）パッキングの配置が考慮されています。シミュレーションと理論の間の一致は常に優れており、ほとんどのLCアプリケーションに実際に関連する保持因子の全範囲と拡散定数値にわたるシミュレーションの（非常に厳しい）精度の制限内にありました。その後、球体とシリンダーを中央の固体コアで満たし、同じ梱包幾何学と同じ移動相（同じ熱力学的保持平衡）を維持しながら、コアが効果的な粒子内拡散係数を減少させる追加の閉塞を誘導することがわかった球状粒子の因子γ（part）= 2/（2+ρ³）、γ（part）= 1/（1+ρ²）のシリンダー（ρは、粒子径のコアとρ= dの比率です。（core）/d（part））。これらの式は、梱包形状、拡散係数の値、およびコアのサイズまたはサイズとは独立して保持されます。表現はまた、等しい移動相条件を考慮すると、固体コアの存在が、33％以上（円筒形の柱の場合は50％）でB末帯域の拡大への粒子の寄与を減らすことは決してないことを意味します。

The results of a numerical simulation study of the diffusion and retention in fully porous spheres and cylinders are compared with some of the high order accuracy analytical solutions for the effective diffusion coefficient that have been derived from the effective medium theory (EMT) theory in part I of the present study. A variety of different ordered (spheres and cylinders) and disordered (cylinders) packings arrangements has been considered. The agreement between simulations and theory was always excellent, lying within the (very tight) accuracy limits of the simulations over the full range of retention factor and diffusion constant values that is practically relevant for most LC applications. Subsequently filling up the spheres and cylinders with a central solid core, while keeping the same packing geometry and the same mobile phase (same thermodynamic retention equilibrium), it was found that the core induces an additional obstruction which reduces the effective intra-particle diffusion coefficient exactly with a factor γ(part)=2/(2+ρ³) for spherical particles and γ(part)=1/(1+ρ²) for cylinders (ρ is the ratio of the core to the particle diameter, ρ=d(core)/d(part)). These expressions hold independently of the packing geometry, the value of the diffusion coefficients and the equilibrium constant or the size of the core. The expressions also imply that, if considering equal mobile phase conditions, the presence of the solid core will never reduce the particle contribution to the B-term band broadening with more than 33% (50% in case of cylindrical pillars).