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色譜柱的一些常見問題解答以及你不知道的那些秘密
點擊次數：2143 更新時間：2022-06-18
色譜柱由柱管、壓帽、卡套（密封環）、篩板（濾片）、接頭、螺絲等組成。今天主要分享一下對色譜柱中隱藏的秘密一些看法，包括柱壓與柱效的關系、色譜柱如何比較柱效、線速度相同，分析時間與柱長成正比、在線速度相同的情況下，管徑越大需要的流速越大，消耗溶劑越多等方面。
1： 線速度S=0.1cm/s時，柱效最高，特別是對于粒徑較大的色譜柱。
根據方程式 ：H＝A＋B/u＋C uH為塔板高度(cernterm)，A、B及C為三個常數，其單位分別為cm、cm /s及s。u為載氣的線速度(cm/s)。u≈L/t , L為柱長(cm), t 為死時間(s)。VanDeernter方程式說明：在u一定時，A、B及C三個常數越小，峰越銳，柱效越高。反之，則峰擴張，柱效低。用VanDeemter方程式可以解釋塔板高度—流速曲線。在低流速時(0～u 之間) u越小，B/u項越大，C u項越小。此時，Cu項可以忽略，B/u項起主導作用，u增加則H降低，柱效增高。在高流速時(u＞u )，u越大，C u越大，B/u越小。這時C u項起主導作用，u增加，H增加，柱效降低。
u在0.1 cm/s左右時，H有最小值，即最大的柱效。
2：最佳線速度下的最小理論踏板高度及最高柱效
式中：H——理論踏板高度。——填料粒徑。
式中：N——柱效。L——柱長。
推導出公式：式中N——理論塔板數。L——柱長um。——填料粒徑um
例如：150mm*3.9mm 4um 色譜柱的最佳柱效=150000/2.48*4=15120（理論塔板數）
1米長粒徑為3um色譜柱， 1米柱長的柱效=1000000/2.48*3=134408.6（理論踏板數）
高效液相色譜柱理論塔板數歸納：
3：最佳線速度下的最佳流速
對于不同粒徑的色譜柱，特別是大粒徑色譜柱（粒徑大于3um）線速度u=0.1cm/s時，對應的流動相的流速F為最佳流速。
根據公式式中：
線速度u：cm/s，流速F：ml/min，色譜柱柱徑D：mm。色譜柱柱徑D=4.6 mm的柱子，當線速度u=0.1 cm/s時，最佳流速F=1ml/min色譜柱柱徑D=4.0mm的柱子。當線速度u=0.1cm/s時。最佳流速F≈0.8ml/ming
4：在線速度相同的情況下，管徑越大需要的流速越大，消耗溶劑越多。
使用小管徑色譜柱可以節約溶劑。
由公式得消耗溶劑只差
例如：當線速度u=0.1cm/s時，使用管徑D=2.1mm.的色譜柱比使用D=4.6mm的色譜柱，節約溶劑79%。
所以，方法優化時使用小管徑色譜柱既有利于節約溶劑和減小載樣量。
5：線速度相同，分析時間與柱長成正比
式中：u——線速度，L——柱長，t——分析時間，
A：線速度U相同【流速F相同，管徑D相同】，柱效N不同【柱長L不同，粒徑d不同】，洗脫液，柱溫，進樣量相同結論：分析時間t不同，分離度R不同，分析時間t與柱長L成正比。
B：線速度U相同【流速F不同，管徑D不同】，柱效N相同【柱長L相同，粒徑d相同】，洗脫液，柱溫相同。結論：分析時間t相同，分離度R相同，進樣量與柱容量成正比。
C：柱容量公式式中：r——柱半徑cm，L——柱長cm，60%——柱空穴率。
6：色譜柱如何比較柱效
式中：N——柱效，L——色譜柱長，——粒徑對于同種填料不同管徑的色譜柱，柱效N與柱長L成正比，與粒徑成反比，柱長L與粒徑之比相同的色譜柱柱效N相同，在方法優化的時候小粒徑短柱和比值相同的大粒徑長柱有著同樣的柱效。
7：色譜柱柱前壓
如果填料顆粒大小減半，則理論塔板數加倍（假設柱長不變）。如果填料顆粒大小減半，則柱壓增加為原來的四倍。 如果柱長加倍，則理論塔板數加倍。如果柱長加倍，則分析時間加倍。隨著柱長增加，柱壓也線性地增加。減小粒徑和柱徑，減小擴散增加柱效，同時減小流速和柱長，降低柱壓，以便于適應色譜系統，由于色譜柱管徑的縮小，粒徑的減小也會對系統帶來不利的影響，在分析允許的條件下，升高柱溫，降低流動相的粘度，以緩解系統壓力,提高流動相的流量，縮短分析時間。
8：柱壓與柱效的關系
由公式一：柱壓公式
公式 二：最高柱效公式
公式三：最佳線速度公式
可以導出柱壓與柱效的公式式中：：柱壓。：單位轉換系數。η：流動相粘度。u：最佳線速度。N：色譜柱柱效。：色譜柱填料粒徑。由上述公式可以看出：在最佳線速度下，色譜柱的壓力與流動相的粘度成正比，與柱效成正比，與色譜柱的粒徑成反比。
