干货 | 色谱柱内径为什么不是整数?!

栏目:行业资讯 发布时间:2023-08-24
大家刚开始接触色谱柱的时候,你是否会好奇:色谱柱内径为什么不是整数,而是4.6mm一个非整数?

大家刚开始接触色谱柱的时候,你是否会好奇:色谱柱内径为什么不是整数,而是4.6mm一个非整数?

不过,这可不是个巧合哦~ 其实色谱柱的内径数据是通过范德姆特方程的计算, “故意”设计成这样的尺寸,目的是为了让最佳流速能以整数形式方便输入。



范德姆特方程

“范德姆特?!是不是觉得有点熟悉,细想是不是觉得好熟!”那是因为在液相色谱的基础理论中,我们总会听到一个名字,那个名字就是范德姆特。有一天他在纸上画下了一个“对勾”用来解释色谱柱的柱效和流速的关系。后来,这个对钩出名了,被叫做“范德姆特·曲线”,成为了液相色谱分离当中最经典的理论之一。范德姆特方程最常用的形式如下图所示。

 横坐标是线速度;

纵坐标是理论塔板高度

图片来源于网络,侵删

流速

当我们使用色谱柱时会发现:柱效随着流速提升而升高,到达一个最大值后,又会随流速增大而降低,这个最大值被叫做最佳流速;在最佳流速附近保证实际柱效与最佳柱效差异很小的一个区域内的流速范围,被叫做最佳流速范围。所以在使用色谱柱时,最好是能保持在最佳流速范围内这样才能获得最佳柱效。
当流量越大,流速越快的情况下,流量在使用不同尺寸的色谱柱时可以使用线性流速(cm/小时)来表示会更方便。但是,通常情况下流量采用体积流量(mL/min)的形式来测定。所以通过线性流速与体积流速之间的相互换算,可得

Z:体积流速,单位(ml/min)
d:色谱柱内径,单位 (cm)

图片来源于网络,侵删

从以上公式中得知当获得最佳线速的同时,也会得到最高柱效。当得到最高柱效的时候也是得到最佳色谱柱内径。

对于最佳线速度为1mm/s(6cm/min),就可以得到1mL/min色谱柱流速的内径为4.6mm。最佳流速为1mL/min这就是我们熟知的“经典流速”。
总结
色谱柱内径不是整数是为了使用色谱柱时最佳流速以整数形式方便输入,数据是通过范德姆特方程的计算得出。
E
N
D