为何要提高你的柱效？

谱质

2019/09/17 11:32

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气相色谱的范氏方程是在1958年由Golay总结，所以也叫Golay方程。

作为基础理论的范式方程：高效色谱仪速率理论方程为：H=A+B/u+Cu
式中：H为理论塔板高度，A为涡流扩散项，与色谱柱填料的均匀程度有关，与流动相线速度没有关系。B/u为分子纵向扩散项，流速越快，扩散越小，柱效越高。C为传质阻力项。与分子在固定相填料孔径中的运动有关，流速越快，扩散越大，柱效越低。
根据高效色谱仪速率理论方程作LC和GC的H－u图，LC和GC的H－u图相似，对应某一，流速都有一个板高小值，这个小值就是柱效高点。LC的板高小值比GC的小一个数量级以上，说明LC的柱效比GC的高的多。LC的板高小值对应的流速比GC的也小一个数量级，说明对于LC，为了取得良好的柱效，流速不需要很高。
当流速较低时，分子纵向扩散项起主要作用。当流速较高时，传质阻力项起主要作用，随着流速高，板高越来越大，柱效下降。这三项的综合影响使流动相存在一个优流速，这个流速下能让柱效达到优。
柱效是色谱柱在分离过程中主要由热力学因素（操作参数）所决定的分离效能。通常用理论塔板数、有效塔板数、理论塔板高度、有效塔板高度来表示。柱效是衡量色谱柱性能的一项主要指标，柱效越高，分离能力越强。
提高柱效的解决方法：提高柱温；减小柱内径；缩短检测器响应时间；减小柱外体积；使用纯硅胶；使用高能量氘灯；使用中孔透光氘灯；改变流动相pH ；改变有机相% ；改变键合相；改变有机添加剂；改变流动相配比方式。
例如，液相色谱柱的固定相是硅胶颗粒，填充在不锈钢的色谱柱中。而气相色谱柱的固定相是液体涂层，附着于毛细管内壁。然后我们回到公式里来分别分析一下对气相来说各项系数的情况：先是A项——涡流扩散。因为气相毛细管色谱柱没有填充颗粒，所以就不存在涡流扩散，A=0。然后是B项——纵向扩散。化合物分子在色谱柱中往前运动时，会随着时间向两边扩散，它们的运动速度越慢，在色谱柱中呆的时间越长，这种扩散就会越严重。
同样的色谱柱体积，运动越快，这种扩散就越小。