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您知道什么是色譜柱的柱效嗎

更新時間:2018-01-03      點擊次數(shù):16370
買到一個新的色譜柱,我們首先就要做一下這個色譜柱的柱效。那您知道什么是柱效?怎么計算和直觀的提現(xiàn)?柱效下降會有什么現(xiàn)象?柱效下降后如何來提高柱效?

一、什么是柱效?

柱效(column efficiency),是指色譜柱保留某一化合物而不使其擴散的能力。柱效能是一支色譜柱得到窄譜帶和改善分離的相對能力。

柱效,從名字上理解是色譜柱的分離效果。色譜柱的有效塔板數(shù)越大或有效的塔板高度越低,色譜柱的柱效越好,類似于每個塔板的分離效率相同,有效塔板數(shù)越多,zui終得到的物質(zhì)越純。

柱效率是指溶質(zhì)通過色譜柱之后其區(qū)域?qū)挾仍黾恿硕嗌伲c溶質(zhì)在兩相中的擴散及傳質(zhì)情況有關(guān),這是所謂色譜的動力學過程。

 

二、怎么計算和直觀的提現(xiàn)?

從塔板概念評價柱效

根據(jù)塔板理論,可以計算一根色譜柱所達到的理論塔板數(shù),或表達為每米理論塔板數(shù)n/m。把相當于一個理論塔板的柱子長度稱作理論塔板高度H,通常采用有效塔板數(shù)N和有效塔板高度L來表達柱效,W為峰寬,W1/2為半峰寬:

        N=16(Tr/W)^2

  =5.54(Tr/W(1/2))^2

  =L/H

顯然,N值越大,或H值越小,柱效越高。分散效果主要取決于所選擇的固定相。 

從柱的算公式上我們可以看出柱效主要跟理論塔板數(shù)和柱長有關(guān)系。我們來解釋一下理論塔板數(shù)。

理論塔板數(shù)(theoretical plate number),N是色譜柱效的參數(shù)之一,用于定量表示色譜柱的分離效率(簡稱柱效)。N取決于固定相的種類、性質(zhì)(粒度、粒徑分布等)、填充狀況、柱長、流動相的種類和流速及測定柱效所用物質(zhì)的性質(zhì)。如果峰形對稱并符合正態(tài)分布,N可近似表示為:

理論塔板數(shù)=5.54(保留時間/半高峰寬)2 (2是平方)

柱效率用理論塔板數(shù)定量地表示:N=16*(t/w )2。其中,t是溶質(zhì)從進樣到zui大洗脫峰出現(xiàn)的時間,w為該溶質(zhì)的洗脫峰在基線處的寬度。在一色譜柱中用相同的洗脫條件時候,不同化合物的滯留時間與其洗脫峰寬度之比接近常數(shù)。因此理論塔板數(shù)大的色譜柱效率高。當然,N的大小和柱子長度有密切關(guān)系:理論塔板高度H=柱長/N,用H可以衡量單位長度的色譜柱的效率,H越小,則色譜柱效率越高。。。 N為常量時,W隨tR成正比例變化。在一張多組分色譜圖上,如果各組份含量相當,則后洗脫的峰比前面的峰要逐漸加寬,峰高則逐漸降低。

用半峰寬計算理論塔板數(shù)比用峰寬計算更為方便和常用,因為半峰寬更容易準確測定,尤其是對稍有拖尾的峰。

N與柱長成正比,柱越長,N越大。用N表示柱效時應注明柱長,,如果未注明,則表示柱長為1米時的理論塔板數(shù)。(一般HPLC柱的N在1000以上。) 若用調(diào)整保留時間(tR’)計算理論塔板數(shù),所得值稱為有效理論塔板數(shù)(N有效或Neff)=16(tR’/W)

離子色譜柱的柱效一般由硫酸根的理論塔板數(shù)來計,理論塔板數(shù)可以由色譜儀工作站直接讀出,一般離子色譜柱的柱效大于1000個塔板數(shù).

 

三、柱效下降會有什么現(xiàn)象?

1.看峰分離度,分離度直接關(guān)系測試結(jié)果準確性,可以判斷柱效是否下降,柱效下降分離度一般會變差。 

2. 測定色譜柱的塔板數(shù)來判斷

3.通過壓力變化和出峰時間來判斷,一般柱效下降時伴隨著柱壓的升高和降低,此時出峰的時間也會和之前有很大差異。 

4.還可以根據(jù)新的柱子的保留時間判斷,看重復性,平行性如何. 

5. 通過譜圖峰型的變化,是否有嚴重前伸和拖尾現(xiàn)象,如果峰型很差了,柱效已經(jīng)下降了


四、柱效下降后如何來提高柱效。 

離子交換柱長時間在緩沖溶液中使用和進樣,將導致色譜柱離子交換能力下降,.用稀酸緩沖溶液沖洗可以使陽離子柱再生,反之,用稀堿緩沖溶液沖洗可以使陰離子柱再生. 另外,還可以選擇能溶解柱內(nèi)污染物的溶劑為流動相做正方向和反方向沖洗.但再生后的色譜柱柱效是不可能恢復到新柱的水平的. 如果柱子裝反了,可以調(diào)回來,但可能會造成柱內(nèi)擔體塌陷.在不得已的情況下盡量不要反裝色譜柱。