色谱是一种分离分析手段,分离是核心,因此担负分离作用的色谱柱是色谱系统的心脏,对色谱柱的要求是柱效高,选择性好,分析速度快等,市售的用于HPLC的各种微粒填料好多孔硅胶以及以硅胶为基质的键合相,氧化铝,有机聚合物微球(包括离子交换树脂),多孔碳等,其粒度一般为3,5,7,10um等,柱效理论值可达5~16万/米。
对于一般的分析只需5000塔板数的柱效,对于同系物分析,只要500即可,对于较难的分离物质对则可采用高达2万的柱子,因此一般色谱柱10~30cm左右的柱长就能满足复杂混合物分析的需要。
柱效受柱内外因素影响,为使色谱柱达到最佳效率,除柱外死体积要小外,也要有合理的柱结构(尽可能减少填充床以外的死体积)及装填技术。
即使最好的装填技术,在柱中心部位和沿管壁部位的填充情况总是不一样的,靠近管壁的部位比较疏松,易产生沟流,流速较快,影响冲洗剂的流形,使谱带加宽,这就是管壁效应,这种管壁区大约是从管壁向内算起30倍料径的厚度,在一般的液相色谱系统中,柱外效应对柱效的影响色谱柱远远大于管壁效应。
柱长及内径的选择:。
长度的选择:柱越长,总柱效越高(n值越大),柱越长,分析时间也越长,250—300mm是最普遍的柱长,实验室一半以上的工作都是采用此规格柱子,一般用来分离l0到50个组份的中等至复杂混合物,500—600mm,要求较高分辨率的应用,—般用来分离大于50个组份或包含有难分离物质的复杂样品程序升温分析。
内径:柱效率与柱半径平方成反比,内径越小柱效越高,但内径越大,柱容量也增加,允许进样量就越多,色谱柱当进样量超过柱容量时,则因柱内每块理论板内不能建立真正的平衡,将会导致色谱蜂畸变,柱分辨率降低,重现性不好,因此对于复杂样品需要精确分离,必须使用小内径柱子,另一方面若样品中存在具有很不相同浓度组份化合物,为了增加样品容量就必须使用内径大的柱子,目前实验室使用最常见的柱子内径一般是4.6mm。
一般选择原则:分析大分子量化合物选择大孔径色谱柱,对于高pH值或者碱性化合物需要选择高封端或者特殊封端的色谱柱,以改善峰形,延长色谱柱使用寿命等。
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