手機版
色譜柱的柱效能是評價色譜性能的一項重要指標，混合物能否在色譜柱中得到分離，除取決于選擇合適的固定相外，還與色譜操作條件及色譜柱的裝填狀況等因素有關。那么，今天就和小編一起來看看液相色譜、氣相色譜柱的柱效是如何提高的？在一定的色譜操作條件下，色譜柱的柱效可用理論塔板數(shù)或理論塔板高度來衡量。一般說來塔板數(shù)愈多，或塔板高度愈小，色譜柱的分離效能愈好。我們來通過實驗告訴大家柱效是如何進行評價的。
如何對柱效進行評價
1、實驗儀器與試劑儀器：高效液相色譜儀（帶自動進樣器，或配置微量進樣器）、分析天平。 試劑：苯、萘、聯(lián)苯（均為分析純）、甲醇（色譜純）、純凈水。 2、實驗步驟色譜條件：色譜柱：C18，4.6×150mm，5μm；流動相：甲醇-水（80：20，v/v）； 檢測波長：254nm；流速：1mL/min；柱溫：30℃；進樣量：10μL。 3、操作步驟（1）分別精密配制含苯、萘、聯(lián)苯濃度均為約1mg·mL-1的3份對照品溶液各10mL。（2）分別精密吸取上述對照品溶液各2mL置于10mL容量瓶中，加流動相稀釋，并定容至刻度，搖勻，得到含苯、萘、聯(lián)苯的混合對照品溶液。 （3）按照上述色譜條件操作，進樣，記錄色譜圖。計算各色譜峰的理論塔板數(shù)及各峰間分離度。
如何提高液相色譜柱效
要提高液相色譜的效率可從以下幾方面入手。以下介紹了幾種國際上流行的測量和計算柱效值的方法。1.提高液相色譜柱柱效的方法（1）降低移動相的流速，但會使分析時間延長。（2）減少固定相的量，但色譜柱中樣品的負載量也隨之減小。（3）減小固定相的顆粒度，但不能過分，過分后色譜柱的滲透率也會減小。（4）選用低粘度的移動相，以利于快速傳質，但卻不利于多組份分析。（5）適當提高柱溫，可降低移動相的粘度，但柱效和分離度也隨之降低。（6）盡量減小停滯移動相的體積，但卻加快了移動相的流速。 從以上介紹可看出，在色譜分析過程中，各種因素是互相聯(lián)系和制約的。只有通過對柱效值的跟蹤測算，對自己分析方法不斷的研究和實踐，才能找到最佳的工作條件。 2.對柱效值進行跟蹤測算應注意的問題我們也應記住柱效值并不足以預測在所有條件下的柱性能，對大多數(shù)色譜工作者來說，柱性能指的是色譜柱用于特定分離的能力，而僅僅有高柱效并不能保證這種分離能力。 不管用什么特定的測試方法，都會有幾個參數(shù)影響柱效的測定。這些參數(shù)包括：洗脫液的成分和粘度及其線流速，測定塔板數(shù)所用的溶質、溫度、柱長、填料裝填方式、顆粒度，還有所選用的測量和計算方法。而測量和計算方法對柱效值的確定起著極大的作用。 3、幾種測量和計算柱效值的方法因為色譜峰是假定樣品濃度在移動相和固定相中呈正態(tài)分布而得到的樣品譜帶分布，故常常把色譜峰型看作正態(tài)曲線來計算理論塔板數(shù)。因此計算柱效（以理論塔板數(shù)n為單位）的公式習慣上定義為：式中tR為色譜峰的保留時間；σ2是以時間為單位測量色譜峰的偏差；a是和峰高（從測峰寬的基線量起）有關的常數(shù)；ωb是峰寬，表示由色譜峰頂點與色譜峰兩側拐點處做切線與峰底基線相交兩點間的距離。4、結論假如一個色譜峰真是正態(tài)峰型，那么每種計算方法都會得到同樣的結果。然而即使一些比較理想的儀器和傾向于得到對稱峰型的溶質，由于柱內的槽或空隙，也會出現(xiàn)非正態(tài)峰型。所以不同的計算方法將會得到相差較大的n值。通常偏離正態(tài)模型的峰型表示為“前延”或“拖尾”。對于這些峰型，越在峰的高處測量，計算的理論塔板數(shù)值就越大（準確性越低）。在許多情況下，色譜工作者需要能反映整個峰型（包括拖尾）的柱效值，同時為了保證定量的重復性，也需要色譜峰很好的對稱性。這時對色譜峰非對稱性最敏感的計算方法最適合。如果目的僅僅是要監(jiān)測色譜柱從第一次使用到使用壽命結束這一過程中的柱效，那么以上任何一種方法都可以，應選擇最簡便的方法。
如何提高氣相色譜柱效
在實際工作中，我們通過對載氣流速、進樣技術、氣化室溫度、色譜柱、柱溫、檢測器溫度這六個方面的選擇，有效地提高了柱效率，使分析出的色譜峰峰形正常，無峰形擴張、拖尾、峰漏檢等不良現(xiàn)象出現(xiàn)，分離度高，從而提高了分析結果的準確性。所謂柱效就是在較短的時間內，用較短的柱子達到滿意的分析結果。為了提高色譜柱的柱效率，減少色譜峰擴張、拖尾及峰漏檢等現(xiàn)象，在實際工作中，我們從以下幾個方面入手，對柱操作條件的選擇進行了探討。1、載氣流速的選擇氣相色譜最常用的載氣是：氫氣、氮氣、氬氣、氦氣。 由速率理論可知，載氣流速慢有利于傳質，有利于組分的分離，但分析時間會加長；如果載氣流速快有利于加快分析速度，減少分了擴散，但分離度降低。有時為了縮短分析時間，加大流量，但此時分離效果并不好。可見載氣流速的快慢都會降低柱效。經過長時間的實驗，發(fā)現(xiàn)對于一般色譜儀而言，載氣流量為20-100ml/min。目前我們分析液化氣用的是熱導檢測器，載氣用的是氫氣，其流量控制是30 ml/min。分析戊烷發(fā)泡劑用的是氫火焰離子化檢測器，載氣用的是氮氣、燃燒氣氫氣和氧氣，這三種氣體的體積比是氮氣：氫氣：氧氣為1：1：10，分析效果都是較好的。2、進樣技術的選擇在氣相色譜分析中，一般采用注射器或六通閥門進樣。在考慮進樣技術的時候，以注射器進樣為主來研究。 進樣量：如果在進樣過程中進樣量大會導致分離度小，保留值變化難于定性，峰高和峰面積與進樣量不成線性關系，不能定量。進樣量與氣化溫度、柱容量和儀器的線性響應范圍等因素有關。進樣量應控制在瞬間氣化，達到規(guī)定分離要求和線性響應的允許范圍內。填充柱沖洗法的瞬間進樣量：液體樣品或固體樣品溶液一般為0.01～10μl，氣體樣品一般為0.11～10ml，在定量分析中，應注意進樣量讀數(shù)準確。 注射器里空氣的排除：用微量注射器抽取液體樣品，只要重復地把液體抽入注射器又迅速把其排回樣品瓶，就可以將空氣排除。還有一種更好的方法，那就是用計劃注射量的約2倍的樣品置換注射器3～5次，每次取到樣品后，垂直拿起注射器，針尖朝上，留在注射器里的空氣都應當跑到針管頂部，推進注射器塞子，空氣就會全部被排掉。 保證進樣量的準確：用經置換過的注射器取約計劃進樣量2倍左右的樣品，垂直拿起注射器，針尖朝上，讓針穿過一層紗布，這樣可用紗布吸收從針尖排出的液體。推進注射器塞子，直到讀出所需要的數(shù)值。用紗布擦干針尖。至此準確的液體體積已經測得，需要再抽若于空氣到注射器里。如果不慎推動柱塞，空氣可以保護液體使之不被排走。 進樣手法：雙手拿注射器。用一只手(通常是左手)扶針插入墊片，注射大體積樣品(即氣體樣品)或柱前壓力極高時，要防止從氣相色譜儀注樣器來的壓力把注射器活塞彈出(即用右手的大拇指按壓住活塞頂部)。讓針尖穿過墊片盡可能深的進入進樣口，壓下注射器活塞停留1秒鐘，然后盡可能快而穩(wěn)地抽出針尖（抽出的同時繼續(xù)壓住注射器活塞)。 進樣時間：進樣時間長短對柱效率影響很大。若進樣時間過長，遇使色譜區(qū)域加寬而降低柱效率。因此，對于沖洗法色譜而言，進樣時間越短越好，一般必須小于1秒鐘。 3、氣化室溫度的選擇氣化室溫度取決于樣品的化學和熱穩(wěn)定性、沸程范圍、進樣口類型等。合適的氣化室溫度即能保持樣品瞬間完全氣化，又不引起樣品分解。溫度過低，氣化速度比較慢，使峰形不規(guī)則，出現(xiàn)平頭峰或伸舌峰；溫度過高使出峰數(shù)目變化，產生前延峰，甚至樣品分解。為選擇合適的氣化室溫度，在多次的進樣中我們發(fā)現(xiàn)，氣化室溫度比柱溫高50-100℃或比樣品組分中最高沸點高50-70℃較為合適，溫度過高過低都會影響柱效。
總結
柱子溫度能調高，可選柱子內徑小。柱外體積小更妙，使用超純的硅膠。
氘燈要選能量高，采用中空透光燈。
改變有機相比率，流動相pH可鼓搗。
可把鍵合相選挑，改變有機添加劑。
改變流動相配比，縮短檢測響應時間。
文章來源：網絡
如何對柱效進行評價
1、實驗儀器與試劑儀器：高效液相色譜儀（帶自動進樣器，或配置微量進樣器）、分析天平。 試劑：苯、萘、聯(lián)苯（均為分析純）、甲醇（色譜純）、純凈水。 2、實驗步驟色譜條件：色譜柱：C18，4.6×150mm，5μm；流動相：甲醇-水（80：20，v/v）； 檢測波長：254nm；流速：1mL/min；柱溫：30℃；進樣量：10μL。 3、操作步驟（1）分別精密配制含苯、萘、聯(lián)苯濃度均為約1mg·mL-1的3份對照品溶液各10mL。（2）分別精密吸取上述對照品溶液各2mL置于10mL容量瓶中，加流動相稀釋，并定容至刻度，搖勻，得到含苯、萘、聯(lián)苯的混合對照品溶液。 （3）按照上述色譜條件操作，進樣，記錄色譜圖。計算各色譜峰的理論塔板數(shù)及各峰間分離度。
如何提高液相色譜柱效
要提高液相色譜的效率可從以下幾方面入手。以下介紹了幾種國際上流行的測量和計算柱效值的方法。1.提高液相色譜柱柱效的方法（1）降低移動相的流速，但會使分析時間延長。（2）減少固定相的量，但色譜柱中樣品的負載量也隨之減小。（3）減小固定相的顆粒度，但不能過分，過分后色譜柱的滲透率也會減小。（4）選用低粘度的移動相，以利于快速傳質，但卻不利于多組份分析。（5）適當提高柱溫，可降低移動相的粘度，但柱效和分離度也隨之降低。（6）盡量減小停滯移動相的體積，但卻加快了移動相的流速。 從以上介紹可看出，在色譜分析過程中，各種因素是互相聯(lián)系和制約的。只有通過對柱效值的跟蹤測算，對自己分析方法不斷的研究和實踐，才能找到最佳的工作條件。 2.對柱效值進行跟蹤測算應注意的問題我們也應記住柱效值并不足以預測在所有條件下的柱性能，對大多數(shù)色譜工作者來說，柱性能指的是色譜柱用于特定分離的能力，而僅僅有高柱效并不能保證這種分離能力。 不管用什么特定的測試方法，都會有幾個參數(shù)影響柱效的測定。這些參數(shù)包括：洗脫液的成分和粘度及其線流速，測定塔板數(shù)所用的溶質、溫度、柱長、填料裝填方式、顆粒度，還有所選用的測量和計算方法。而測量和計算方法對柱效值的確定起著極大的作用。 3、幾種測量和計算柱效值的方法因為色譜峰是假定樣品濃度在移動相和固定相中呈正態(tài)分布而得到的樣品譜帶分布，故常常把色譜峰型看作正態(tài)曲線來計算理論塔板數(shù)。因此計算柱效（以理論塔板數(shù)n為單位）的公式習慣上定義為：式中tR為色譜峰的保留時間；σ2是以時間為單位測量色譜峰的偏差；a是和峰高（從測峰寬的基線量起）有關的常數(shù)；ωb是峰寬，表示由色譜峰頂點與色譜峰兩側拐點處做切線與峰底基線相交兩點間的距離。4、結論假如一個色譜峰真是正態(tài)峰型，那么每種計算方法都會得到同樣的結果。然而即使一些比較理想的儀器和傾向于得到對稱峰型的溶質，由于柱內的槽或空隙，也會出現(xiàn)非正態(tài)峰型。所以不同的計算方法將會得到相差較大的n值。通常偏離正態(tài)模型的峰型表示為“前延”或“拖尾”。對于這些峰型，越在峰的高處測量，計算的理論塔板數(shù)值就越大（準確性越低）。在許多情況下，色譜工作者需要能反映整個峰型（包括拖尾）的柱效值，同時為了保證定量的重復性，也需要色譜峰很好的對稱性。這時對色譜峰非對稱性最敏感的計算方法最適合。如果目的僅僅是要監(jiān)測色譜柱從第一次使用到使用壽命結束這一過程中的柱效，那么以上任何一種方法都可以，應選擇最簡便的方法。
如何提高氣相色譜柱效
在實際工作中，我們通過對載氣流速、進樣技術、氣化室溫度、色譜柱、柱溫、檢測器溫度這六個方面的選擇，有效地提高了柱效率，使分析出的色譜峰峰形正常，無峰形擴張、拖尾、峰漏檢等不良現(xiàn)象出現(xiàn)，分離度高，從而提高了分析結果的準確性。所謂柱效就是在較短的時間內，用較短的柱子達到滿意的分析結果。為了提高色譜柱的柱效率，減少色譜峰擴張、拖尾及峰漏檢等現(xiàn)象，在實際工作中，我們從以下幾個方面入手，對柱操作條件的選擇進行了探討。1、載氣流速的選擇氣相色譜最常用的載氣是：氫氣、氮氣、氬氣、氦氣。 由速率理論可知，載氣流速慢有利于傳質，有利于組分的分離，但分析時間會加長；如果載氣流速快有利于加快分析速度，減少分了擴散，但分離度降低。有時為了縮短分析時間，加大流量，但此時分離效果并不好。可見載氣流速的快慢都會降低柱效。經過長時間的實驗，發(fā)現(xiàn)對于一般色譜儀而言，載氣流量為20-100ml/min。目前我們分析液化氣用的是熱導檢測器，載氣用的是氫氣，其流量控制是30 ml/min。分析戊烷發(fā)泡劑用的是氫火焰離子化檢測器，載氣用的是氮氣、燃燒氣氫氣和氧氣，這三種氣體的體積比是氮氣：氫氣：氧氣為1：1：10，分析效果都是較好的。2、進樣技術的選擇在氣相色譜分析中，一般采用注射器或六通閥門進樣。在考慮進樣技術的時候，以注射器進樣為主來研究。 進樣量：如果在進樣過程中進樣量大會導致分離度小，保留值變化難于定性，峰高和峰面積與進樣量不成線性關系，不能定量。進樣量與氣化溫度、柱容量和儀器的線性響應范圍等因素有關。進樣量應控制在瞬間氣化，達到規(guī)定分離要求和線性響應的允許范圍內。填充柱沖洗法的瞬間進樣量：液體樣品或固體樣品溶液一般為0.01～10μl，氣體樣品一般為0.11～10ml，在定量分析中，應注意進樣量讀數(shù)準確。 注射器里空氣的排除：用微量注射器抽取液體樣品，只要重復地把液體抽入注射器又迅速把其排回樣品瓶，就可以將空氣排除。還有一種更好的方法，那就是用計劃注射量的約2倍的樣品置換注射器3～5次，每次取到樣品后，垂直拿起注射器，針尖朝上，留在注射器里的空氣都應當跑到針管頂部，推進注射器塞子，空氣就會全部被排掉。 保證進樣量的準確：用經置換過的注射器取約計劃進樣量2倍左右的樣品，垂直拿起注射器，針尖朝上，讓針穿過一層紗布，這樣可用紗布吸收從針尖排出的液體。推進注射器塞子，直到讀出所需要的數(shù)值。用紗布擦干針尖。至此準確的液體體積已經測得，需要再抽若于空氣到注射器里。如果不慎推動柱塞，空氣可以保護液體使之不被排走。 進樣手法：雙手拿注射器。用一只手(通常是左手)扶針插入墊片，注射大體積樣品(即氣體樣品)或柱前壓力極高時，要防止從氣相色譜儀注樣器來的壓力把注射器活塞彈出(即用右手的大拇指按壓住活塞頂部)。讓針尖穿過墊片盡可能深的進入進樣口，壓下注射器活塞停留1秒鐘，然后盡可能快而穩(wěn)地抽出針尖（抽出的同時繼續(xù)壓住注射器活塞)。 進樣時間：進樣時間長短對柱效率影響很大。若進樣時間過長，遇使色譜區(qū)域加寬而降低柱效率。因此，對于沖洗法色譜而言，進樣時間越短越好，一般必須小于1秒鐘。 3、氣化室溫度的選擇氣化室溫度取決于樣品的化學和熱穩(wěn)定性、沸程范圍、進樣口類型等。合適的氣化室溫度即能保持樣品瞬間完全氣化，又不引起樣品分解。溫度過低，氣化速度比較慢，使峰形不規(guī)則，出現(xiàn)平頭峰或伸舌峰；溫度過高使出峰數(shù)目變化，產生前延峰，甚至樣品分解。為選擇合適的氣化室溫度，在多次的進樣中我們發(fā)現(xiàn)，氣化室溫度比柱溫高50-100℃或比樣品組分中最高沸點高50-70℃較為合適，溫度過高過低都會影響柱效。
總結
柱子溫度能調高，可選柱子內徑小。柱外體積小更妙，使用超純的硅膠。
氘燈要選能量高，采用中空透光燈。
改變有機相比率，流動相pH可鼓搗。
可把鍵合相選挑，改變有機添加劑。
改變流動相配比，縮短檢測響應時間。
文章來源：網絡
