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為什么色譜柱的內徑都不是整數?

更新時(shí)間:2018-03-07      點(diǎn)擊次數:4266

  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(xué)習色譜的時(shí)候,不知道是不是想過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)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(shuō)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(gè)是基于5um填料色譜柱繪制的范德米特曲線(xiàn),為啥要選5um填料?主要是因為這個(gè)規格的填料從上世紀80年代產(chǎn)生,90年代興盛到現在仍舊老當益壯經(jīng)久不衰,堪稱(chēng)經(jīng)典,另外,5um填料的范德米特曲線(xiàn)是個(gè)非常周正的對鉤...

  流速和柱效,對于給定的一根色譜柱(長(cháng)度,填料粒徑固定)越大的流速能產(chǎn)生越高的分析速度,越小的板高能產(chǎn)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(huà)的這個(gè)對鉤代表的意思了:對應一根固定的色譜柱:柱效隨著(zhù)流速提升而升高,到達一個(gè)zui大值以后,又開(kāi)始隨流速增大而降低,這個(gè)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(shí)際柱效與*柱效差異很小的一個(gè)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(shuí)在*流速使用色譜柱,我就給誰(shuí)畫(huà)個(gè)大對鉤。

 

二、大對勾和流速的關(guān)系

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

  線(xiàn)速度指的是色譜峰譜帶移動(dòng)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(gè)生活化的例子,就是汽車(chē),線(xiàn)速度可以理解為汽車(chē)行駛的速度;流速可以理解為汽車(chē)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(chē),越粗的色譜柱代表著(zhù)越大的汽車(chē),要開(kāi)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(chǎn)生與細色譜柱相同的線(xiàn)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(guò)一下,小內徑色譜柱的出現是出于溶劑節省和質(zhì)譜兼容性的原因,那么大家會(huì )問(wèn),既然小內徑色譜柱有這些好處,為啥還沒(méi)有取代大內徑的色譜柱?下面我來(lái)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(gè)特性,我們可以進(jìn)行色譜制備純化,用很大內徑的色譜柱,一次進(jìn)樣就可以純化很多樣品,還是用汽車(chē)做個(gè)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(huì )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(lái)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(shí)際需要來(lái)選擇的,在某方面表現好,必然會(huì )有某方面的犧牲,尺有所短寸有所長(cháng),根據自己的儀器方法和實(shí)際需要選擇合適內徑的色譜柱才是正道。

                                        文章來(lái)源:氣相色譜之家

 

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