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【分享】混合溶剂组成和黏度与色谱柱的压力关系

雪妖

2010/10/05

在论坛里看见有几个帖子都谈到了柱压的问题，这里就和大家分享一下关于柱压和流动相之间的一些知识，柱压实际上就是压力差，柱后端和柱前端的压力差，那和我们流动相之间有什么样的关系呢？
先看看压力差的一个公式：

式中：
η是流动相的黏度；
L是柱长；
F是流动相的流速；
γ是柱内半径；
dp是粒度直径；
可见压力差正比于流动相黏度，柱长，流速；反比于柱内径和填料颗粒的平方；这里主要要说的是流动相的黏度和柱压之间的一些关系，流动相黏度的增加必然导致整体柱效的降低，但是在HPLC体系中，黏度变化引起的柱效降低比流动相组成和温度变化所造成的效率降低要小，只有当极低黏度的溶剂比相对较高黏度的溶剂替换后，黏度的影响才突出；高黏度溶剂会引起柱填料的迅速损坏，明显降低色谱柱的寿命，下面就列出水溶液中常见的几种溶剂黏度与组成的关系：

可见，各种比例下的流动相是非线性关系，任何比例的混合溶剂都比纯化合物的黏度高，特定的流动相组成和柱的结合产生的预计最高的系统后压，可以通过梯度洗脱过程初始流动相的黏度和达到的最高黏度的关系予以估计，如：分析从体积比10：90的甲醇：水到甲醇：水为90：10的过程，假如初始柱压为1000psi，由上图可知黏度约为1.2mPa.s，达到最大操作压力时为45%甲醇水溶液，1000psi×（1.6/1.2mPa.s）=1333psi，而最终的柱后压为1000psi×（0.8/1.2mPa.s）=667psi。
黏度还与温度有密切的关系，大多数常用的HPLC体系黏度随着温度升高而降低，使柱压随之下降。
因而使溶剂、进样器、色谱柱、管路保持温度恒定是获得色谱良好重现性的必要条件。

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ruby70303

第1楼2010/10/05

不同容积比例粘度不同，可不可以根据不同比列调节管路温度呢？

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阿宝

第2楼2010/10/05

从图上看，有机相和水相体积比是1比1的时候压力较大

0

头像更新中，请稍候…

第3楼2010/10/05

40%左右的时候是最大的，我有体会，呵呵~

0

快乐

第4楼2010/10/05

应助达人

很好的资料。

以前就老听说1：1压力最大，看了图后，非常直观。

0

头像更新中，请稍候…

第5楼2010/10/08

其实不是1：1~
以前别人说1:1的时候我就提出疑问~
但是由于没有这个曲线图，所以我底气不足~
快乐(ynsfeed) 发表:很好的资料。

以前就老听说1：1压力最大，看了图后，非常直观。

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快乐

第6楼2010/10/08

应助达人

谢谢，知道了，是45%甲醇水最大。
环烯醚萜(kaikaifeng) 发表:其实不是1：1~
以前别人说1:1的时候我就提出疑问~
但是由于没有这个曲线图，所以我底气不足~

0

快乐

第7楼2010/10/08

应助达人

期待雪跃弄个黏度还与温度的关系图。

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乐果

第8楼2010/10/08

乙腈不是比甲醇粘度小么？

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头像更新中，请稍候…

第9楼2010/10/08

黏度的大小，其实就是压力的大小差不多吧~
快乐(ynsfeed) 发表:期待雪跃弄个黏度还与温度的关系图。

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幽灵龙猫

第10楼2010/10/14

我也跑过这样的梯度，甲醇水
很符合图中的曲线

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