主题:【分享】【实战宝典】如何确定色谱柱的最佳流速?

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问题描述:如何确定色谱柱的最佳流速,最佳流速与色谱柱内径、长度有什么关系?

解答:
1)在液相色谱的基础理论中,速率理论是从动力学观点出发,依据基本实验事实研究各种操作条件(流动相的性质及流速、固定相基本粒径及总孔率、色谱柱填充的均匀程度等)对理论塔板数的影响,范德米特曾经在纸上画了一个“对钩”,很好的解释了色谱柱色谱柱的柱效和流速的关系,叫做“范德米特曲线”,成为了液相色谱分离当中最经典的理论之一。

2)范德米特曲线是基于5μm填料色谱柱绘制。横坐标表示谱带移动的线速度,纵坐标表示理论塔板高度。可以近似的理解为:流速和柱效,对于给定的一根色谱柱(长度,填料粒径固定)越大的流速能产生越高的分析速度,越小的板高能产生越大的柱效;所以,在这个“对钩”当中,横坐标数值越大,分析速度越快;纵坐标数值越小,柱子的分离效果越好。因此柱效随着流速提升而升高,到达一个最大值以后,又开始随流速增大而降低,这个让色谱柱达到最大柱效的流速值就是最佳流速。

3)范德米特曲线的横坐标是线速度(色谱峰谱带移动的速度,单位cm/min),而流速指的是色谱仪输液的体积流速,单位mL/min,这两者之间的联系桥梁就是色谱柱内径。对于5μm填料的色谱柱,根据范氏曲线最佳流速对应的是大概6cm/min这一点,只不过这是线速度,而现在色谱仪都是设定的体积流速。

4)色谱柱内径一般都是像2.14.6mm一些很零碎的数字,几乎没有25mm这样的整数。这是因为在液相色谱仪中输入流速的时候,一般都是输入0.51mL/min这样相对规整的数字,而1mL/min对应的是正是4.6mm内径色谱柱的最佳流速,5mm内径色谱柱对应的则是1.18mL/min5μm填料色谱柱)。相比较而言,“1”肯定“1.18”要容易记忆。表5-5记录了常见色谱柱内径对应的最佳流速。

5-5 常见色谱柱内径对应的最佳流速(5 μm


色谱柱内径(mm

最佳流速(mL/min

4.6

1

3

0.4

2.1

0.2

1

0.05


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