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从气相色谱柱内流速的问题说开去

安平

2013/09/11
药物分析

气相色谱（GC）

从气相色谱柱内流速的问题说开去

梗概：汇总简述一下柱流速的问题

近期看到几个关于气相色谱柱柱流速有关的问题，想凑个热闹，说上几句。

这几个问题是：工作站给定的流速是柱前流速还是柱后流速；什么是柱后流速；色谱柱后增加阻尼，但是柱流速不变时，为什么出峰时间延后等。

我们在做GC分析的时候，往往把色谱柱当做“黑箱”，只考虑色谱柱的输入和输出，即物质如何进入色谱柱，从色谱柱流出的状态如何，例如出峰顺序、分离状况、对称与否。而不考虑色谱柱内的状态，即物质在色谱柱内部是如何运行的，是匀速还是变速，空间上如何分布？

在大多数情况下，也是不需要考虑这个问题的。只是在涉及到色谱柱串联、色谱柱切换、柱后存在阻尼、特殊检测器等场合下才需要加以关注。

还是倒回头来讨论这几个问题（或者概念）。

1 柱后流速：

气相色谱柱出口的体积流速，单位ml/min。柱后流速的稳定，对于检测器的稳定工作是有利的。老型号的色谱仪一般使用恒流阀控制色谱柱（填充柱）流速。注意气体的特性，温度升高，气体的粘度增大，即色谱柱阻力增加，此时如果色谱柱采用恒压控制，就会产生柱后流速下降，使得色谱基线变化较多。如果使用恒流控制，基线的稳定性相对会较好。

具有电子流量控制模块的新型气相色谱仪也沿用了这一方法。

2 平均流速：

记住气体的特性，气体是可以被压缩的。在GC的操作压力下，载气会有明显的压缩，那么载气在色谱柱内的运行就不是均匀的，体积流速是变化的。柱前体积流速较小，柱后体积流速较大。色谱柱内的压力也不是均匀变化的。

图1 色谱柱内压力变化的趋势

见图1 ，可以观察到压力的非线性变化趋势。

图2 色谱柱流速变化趋势

Pi 为色谱柱入口压力

P0 为色谱柱出口压力

平均流速 = j * 柱后流速

j：压力校正因子

j=3/2 × (((Pi/PO)2-1) / (( Pi/PO)3-1))

3 色谱柱后阻尼的影响

见上图，如果色谱柱后增加阻尼，那么在保持柱后流速不变的情况下，系统就会提高入口压力，使得色谱柱内平均流速降低，那么非保留组分色谱出峰会延后。

线速度也属于平均流速的表述方式。

小结：综述了柱后流速、平均流速的问题。

分
该帖子已被版主-老多_小多加25积分，加2经验;加分理由:原创大赛作品奖励

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zyl3367898

第1楼2013/09/11

应助达人

写得不错，对柱流速有所了解，总结写得再长些就好。

0

valorb

第2楼2013/09/12

要是能更细一点更好

0

秋醉虞阳

第3楼2013/09/16

安平老师的文章还是不错的，值得学习。今年怎么看的人这么少？

0

安平

第4楼2013/09/16

应助达人

因为有几贴内容重复，所以写的比较简单了。

0

安平

第5楼2013/09/16

应助达人

http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20121225/4462136/

http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20121225/4461864/

http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20130701/4824979/

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