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气相色谱柱内压力的分布情况讨论

安平

2013/07/01
药物分析

气相色谱（GC）

气相色谱柱内压力的分布情况讨论

　　前几天，看到有同仁发起讨论，想探究一下气相色谱柱内压力在色谱柱长方向上的分布情况。其实这个问题比较有趣和值得讨论。气相色谱柱，入口压力高，出口压力低（一般等于大气压），这是比较容易理解的，但是压力是如何递减的呢，大致的趋势如何，可能不是很简单。

　　在讨论中间，最重要和基本的一点，气相色谱流动相是气体。气体不同于液体，是比较容易压缩的。所以压力或者流速的表现都要考虑到这一现象。

　　记得刚入行的时候，看到比较老的色谱书籍有这个问题的结论。于是翻了翻手头的电子版的色谱书，虽然书的种类很多，但是结论不太好找。或许现在的书籍对色谱现象的讨论没有这么细致了吧。

　　闲话少说，其实随着计算机和工作站的发展，我们现在有很多软件工具可以使用。

　　下面用SHIMADZU公司的 gcsolution 和 HP的flow calculator软件，做了一下计算机上的实验。结论是压力在气相色谱柱柱长方向上是非线性递减的，愈向色谱柱末端，色谱柱压力衰减愈快。

　　下图中给出了一根气相色谱柱，柱前压力为P1，柱后流速为1ml/min。需要讨论色谱柱内A、B、C各个点的压力分布情况。

　　假设将色谱柱A点之前部分断开，然后再A点加载P2压力，使得柱后流速为1ml/min。那么P1的压力值就是原始色谱柱中A点压力值。然后依次类推，获得B、C处的压力。

图1 色谱柱载气流动示意图

　　利用gcsolution可以自动计算流量的特点。在gcsolution中配置不同柱长（其他参数不变），获得了如下的实验结果。
　　
　　P表示色谱柱压力，L0为原始柱长。
　　
表1 工作站实验数据

L/L0 P
60 140.2
55 131.8
50 123
45 113.9
40 104.4
35 94.4
30 83.9
25 72.7
20 60.8
15 48
10 33.9

以P为Y轴，L/L0为X轴，获得如下的气相色谱色谱柱内压力变化曲线

图2 色谱柱内压力变化趋势图

可以看出，在气相色谱柱内，压力随柱长逐渐递减，愈接近色谱柱末端，压力衰减愈快。

然后用 HP 的Flow Calculator 重复了一下，得到相同的结论。

分
该帖子已被版主-老多_小多加20积分，加2经验;加分理由:第六届原创大赛色谱版区第一篇

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飘殇

第1楼2013/07/01

请问一下安平老师，L是什么呢？

0

安平

第2楼2013/07/01

应助达人

L 色谱柱入口到某点的长度。

0

wazcq

第3楼2013/07/01

应助达人

GCSOLUTION计算时实际上不换色谱柱吧？

0

richies

第4楼2013/07/01

理论计算吧

0

飘殇

第5楼2013/07/01

那L/L0应该不大于1吧？
安平(byron1111) 发表:L 色谱柱入口到某点的长度。

0

zyl3367898

第6楼2013/07/01

应助达人

这个问题平常没注意过，这样一讲明白了。

0

峰峦如聚

第7楼2013/07/01

安老师，能否再讲讲“压力变化对实际测试结果可能的影响”？

0

hechengzi

第8楼2013/07/01

压降和阻力有关。如果柱子是均匀的，压降也是均匀的。。

和电阻分压原理类似。。

0

安平

第9楼2013/07/01

应助达人

对于液体，可能是这样的。

0

安平

第10楼2013/07/01

应助达人

用GCSolution的话，不需要连接色谱柱，只看计算结果就可以了。

0

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