【分享】浅析色谱柱的几个容量

有水有渝

2010/02/24

私聊

液相色谱（LC）

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浅析色谱柱的几个容量

色谱柱体积：即色谱柱管的容积，Ｖ＝3.14*r²*L。以250*4.6mm的色谱柱为例，柱体积约为4.2ml，冲洗15倍体积约为60ml，即以1.0ml/min的流速，要冲洗60分钟。

容量因子：又称容量比或分配比,是在一定温度和压力下,组分在两相间分配达到平衡时的质量比。

色谱柱容量：是指色谱柱对一种溶质可容纳的最大量值，一旦超过此数值，该溶质的色谱峰就会发生畸变，也就是说常说的超载。超载的色谱峰并不均衡，而且沿固定方向变化，一般我们称之为“鲨鳍”峰。色谱柱超载常表现为色谱峰的严重拖尾，不过这种情况对色谱柱本身没有什么影响。在水月大姐的回复中提到：“在样品量增加到一定程度以后,柱效率迅速下降。能引起柱效率下降10%的样品量称之为柱容量。”柱容量与固定相的极性、填料的粒径，柱内径和溶质的保留度等有关。如果色谱柱对一种溶质的容量很高，则表明该溶质与固定相的极性很相似（相似相溶），例如，一根极性柱对极性化合物的容量一定大于对非极性化合物的容量。粒径和内径大的色谱柱，其相对柱容量也会较高，如制备型色谱柱，从分离的角度看，特别是制备纯物质的色谱分离，柱容量要大，这就需增加填充物和加大柱的内径，但柱径加大，进样量增加，柱的分离效率就会下降，势必要相应地增加柱长度，因而减慢分离速度，这是一对矛盾。故在实际工作中，常常要求在柱容量、柱效率和分析速度之间选择一个最佳的操作条件。

溶质的保留度增加会使柱容量降低，如果两种溶质极性类似，则后出峰的化合物更容易发生超载现象。

柱容量与固定相类型也有很大关系。表面多孔型固定相颗粒较大，多孔层厚度小，孔浅，相对死体积小，出峰迅速，柱效高，渗透性好；由于孔浅，梯度淋洗时，当流动相成分改变后．孔内外流动相成分能迅速达到平衡，机械强度高，装柱容易，其不足的是由于多孔层厚度小，因而柱容量小，最大允许样品量受到限制，适用于比较简单的样品分析及快速分析。

全多孔型固定相，由于颗粒很细，孔仍然很浅．传质速度较快，柱效高。梯度淋洗时孔内外流动相成分的平衡速度仍然较快．其最大特点是柱容量大，最大允许样品量是表面多孔型的5倍，但装填时的渗透性低，因而需要更高的操作压力．制柱比表面多孔型的难。这种固定相特别有利于痕量组分及多组分复杂混合物的分离分析。

色谱柱超载时，要减少进样量或稀释样品或使用高容量的色谱柱。

微雨燕双飞 2010/02/25

[size=4]纠正几点地方： 1.超载会引起拖尾吗？网上提供的很多资料均指出，样品量过载色谱峰拖尾，这是一个谬误。因为如果过载了，分离过程总会有一部分样品不被保留，这部分样品在柱中的移动速度较快，在色谱图上位于色谱峰的前半个位置，所以会前延，这是理论；我曾用至少5种样品测试过，结果支持理论； 2.载样量问题;由于涉及因素较多，下面的介绍只涉及单因素（1）柱内径：恒定其他因素，最大载样量与柱管内径的平方成正比；（2）填料：对于特定的固定相类型，吸附剂的比表面积越大，就能键合越多的官能团，载样量增大；官能团的键合密度越大，载样量也增大；对于全多孔硅胶基质，其表面积和粒径无关，所以载样量不会随粒径将减小而增大；对于表面多孔硅胶，随粒径减小，比表面积会增大，此时载样量会增大。[/size] [color=#f10b00][size=4]谢谢你的指正！[/size][/color]

tyys98 2010/02/25

[quote]原文由 [b]godblesschina(godblesschina)[/b] 发表: [size=4]纠正几点地方： 1.超载会引起拖尾吗？网上提供的很多资料均指出，样品量过载色谱峰拖尾，这是一个谬误。因为如果过载了，分离过程总会有一部分样品不被保留，这部分样品在柱中的移动速度较快，在色谱图上位于色谱峰的前半个位置，所以会前延，这是理论；我曾用至少5种样品测试过，结果支持理论； 2.载样量问题;由于涉及因素较多，下面的介绍只涉及单因素（1）柱内径：恒定其他因素，最大载样量与柱管内径的平方成正比；（2）填料：对于特定的固定相类型，吸附剂的比表面积越大，就能键合越多的官能团，载样量增大；官能团的键合密度越大，载样量也增大；对于全多孔硅胶基质，其表面积和粒径无关，所以载样量不会随粒径将减小而增大；对于表面多孔硅胶，随粒径减小，比表面积会增大，此时载样量会增大。[/size][/quote] [size=4]我的实验结果也支持上述两点判断。另外实验结果还表明，多孔硅胶为基质的填料，孔径较小的一般具有较高的比表面积，用它制作的键合硅胶其C/Si比值也较高，因此也具有更高的柱容量。[/size] [color=#f10b00][size=4]谢谢分享经验和知识[/size][/color]