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    為什么色譜柱的內徑都不是整數?

    更新時間:2018-03-07      點擊次數:4014

      許多色譜柱的內徑是2.1mm、4.6mm等,卻不是2mm、5mm這樣的整數?大家學習色譜的時候,不知道是不是想過這樣一個問題:為啥色譜柱的內徑通常都是一些很零碎的數字呢?

    思路提示:速1mL/min對應的是4.6mm內徑色譜柱的*流速,而1.18mL/min對應的是5mm內徑色譜柱的*流速(都是說5um填料的色譜柱)。

    就是范德米特大對勾,詳細分析如下:

    一、范德米特大對勾

     

      這個是基于5um填料色譜柱繪制的范德米特曲線,為啥要選5um填料?主要是因為這個規格的填料從上世紀80年代產生,90年代興盛到現在仍舊老當益壯經久不衰,堪稱經典,另外,5um填料的范德米特曲線是個非常周正的對鉤...

      流速和柱效,對于給定的一根色譜柱(長度,填料粒徑固定)越大的流速能產生越高的分析速度,越小的板高能產生越大的柱效;所以,在老范的對鉤當中,橫坐標數值越大,分析速度越快;縱坐標數值越小,柱子的分離效果越好。


      知道了這些,我們就大概能理解老范畫的這個對鉤代表的意思了:對應一根固定的色譜柱:柱效隨著流速提升而升高,到達一個zui大值以后,又開始隨流速增大而降低,這個讓色譜柱達到zui大柱效的流速值,被叫做*流速,在*流速附近保證實際柱效與*柱效差異很小的一個區域內的流速,被叫做*流速范圍。所以老范的對鉤的深層意義就是:誰在*流速使用色譜柱,我就給誰畫個大對鉤。

     

    二、大對勾和流速的關系

      在老范的大對鉤中,橫坐標叫做線速度,我們近似的把它認為是流速,其實,在“近似”的過程中,我們省略了內徑這個因素,或者說是色譜柱粗細的影響。

      線速度指的是色譜峰譜帶移動的速度,通常用cm/min作為單位;而流速指的是色譜儀泵輸液的體積流速,通常用mL/min作為單位。

      舉上一個生活化的例子,就是汽車,線速度可以理解為汽車行駛的速度;流速可以理解為汽車燒油的速度,而不同內徑的色譜柱,可以理解為不同大小的汽車,越粗的色譜柱代表著越大的汽車,要開到相同的速度,燒的油就多,所以,更粗的色譜柱需要更大的體積流速才能產生與細色譜柱相同的線速度/分析速度。

     

    、色譜柱的內徑規格為啥那么多?

       剛才我們稍稍提過一下,小內徑色譜柱的出現是出于溶劑節省和質譜兼容性的原因,那么大家會問,既然小內徑色譜柱有這些好處,為啥還沒有取代大內徑的色譜柱?下面我來大概解釋一下吧:

    1. 大內徑色譜柱可以承載更大的上樣量,利用這個特性,我們可以進行色譜制備純化,用很大內徑的色譜柱,一次進樣就可以純化很多樣品,還是用汽車做個例子,大公交比小面包可以裝更多的人。

    2. 大內徑的色譜柱有更好的抗“溶劑效應”能力,通常即使溶劑兼容性不是那么好的情況下,大內徑色譜柱更容易得到更好的峰型。

    3. 大內徑色譜柱對儀器的系統擴散耐受能力較強,由于使用較高流速分析,大內徑色譜柱由于儀器死體積造成的柱效損失會更小,而小內徑色譜柱對死體積格外敏感,這也是是為什么現在的窄徑柱(內徑小于等于2.1mm)都推薦使用在高性能的UHPLC儀器上的原因。

    4. 大內徑色譜柱對儀器的延遲體積影響也相對不太敏感,主要也是由于使用高流速,可以盡量抵消延遲體積帶來的影響。

    5. 對于某些型號的儀器以及某些特殊的方法,高流速下容易獲得更好的混合度,這主要是由于儀器的硬件性能限制導致的。

      所以呢,色譜柱內徑大小的選擇和使用,*是要根據自己實際需要來選擇的,在某方面表現好,必然會有某方面的犧牲,尺有所短寸有所長,根據自己的儀器方法和實際需要選擇合適內徑的色譜柱才是正道。

                                            文章來源:氣相色譜之家

     

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