為什么色譜柱的內(nèi)徑都不是整數(shù)？

  許多色譜柱的內(nèi)徑是2.1mm、4.6mm等，卻不是2mm、5mm這樣的整數(shù)？大家學(xué)習(xí)色譜的時(shí)候，不知道是不是想過這樣一個(gè)問題：為啥色譜柱的內(nèi)徑通常都是一些很零碎的數(shù)字呢？

思路提示：流速1mL/min對(duì)應(yīng)的是4.6mm內(nèi)徑色譜柱的*流速，而1.18mL/min對(duì)應(yīng)的是5mm內(nèi)徑色譜柱的*流速(都是說5um填料的色譜柱)。

就是范德米特大對(duì)勾，詳細(xì)分析如下：

一、范德米特大對(duì)勾

  這個(gè)是基于5um填料色譜柱繪制的范德米特曲線，為啥要選5um填料?主要是因?yàn)檫@個(gè)規(guī)格的填料從上世紀(jì)80年代產(chǎn)生，90年代興盛到現(xiàn)在仍舊老當(dāng)益壯經(jīng)久不衰，堪稱經(jīng)典，另外，5um填料的范德米特曲線是個(gè)非常周正的對(duì)鉤...

  流速和柱效，對(duì)于給定的一根色譜柱(長(zhǎng)度，填料粒徑固定)越大的流速能產(chǎn)生越高的分析速度，越小的板高能產(chǎn)生越大的柱效;所以，在老范的對(duì)鉤當(dāng)中，橫坐標(biāo)數(shù)值越大，分析速度越快;縱坐標(biāo)數(shù)值越小，柱子的分離效果越好。

  知道了這些，我們就大概能理解老范畫的這個(gè)對(duì)鉤代表的意思了：對(duì)應(yīng)一根固定的色譜柱：柱效隨著流速提升而升高，到達(dá)一個(gè)zui大值以后，又開始隨流速增大而降低，這個(gè)讓色譜柱達(dá)到zui大柱效的流速值，被叫做*流速，在*流速附近保證實(shí)際柱效與*柱效差異很小的一個(gè)區(qū)域內(nèi)的流速，被叫做*流速范圍。所以老范的對(duì)鉤的深層意義就是：誰在*流速使用色譜柱，我就給誰畫個(gè)大對(duì)鉤。

二、大對(duì)勾和流速的關(guān)系

  在老范的大對(duì)鉤中，橫坐標(biāo)叫做線速度，我們近似的把它認(rèn)為是流速，其實(shí)，在“近似”的過程中，我們省略了內(nèi)徑這個(gè)因素，或者說是色譜柱粗細(xì)的影響。

  線速度指的是色譜峰譜帶移動(dòng)的速度，通常用cm/min作為單位；而流速指的是色譜儀泵輸液的體積流速，通常用mL/min作為單位。

  舉上一個(gè)生活化的例子，就是汽車，線速度可以理解為汽車行駛的速度;流速可以理解為汽車燒油的速度，而不同內(nèi)徑的色譜柱，可以理解為不同大小的汽車，越粗的色譜柱代表著越大的汽車，要開到相同的速度，燒的油就多，所以，更粗的色譜柱需要更大的體積流速才能產(chǎn)生與細(xì)色譜柱相同的線速度/分析速度。

三、色譜柱的內(nèi)徑規(guī)格為啥那么多?

   剛才我們稍稍提過一下，小內(nèi)徑色譜柱的出現(xiàn)是出于溶劑節(jié)省和質(zhì)譜兼容性的原因，那么大家會(huì)問，既然小內(nèi)徑色譜柱有這些好處，為啥還沒有取代大內(nèi)徑的色譜柱?下面我來大概解釋一下吧：

1. 大內(nèi)徑色譜柱可以承載更大的上樣量，利用這個(gè)特性，我們可以進(jìn)行色譜制備純化，用很大內(nèi)徑的色譜柱，一次進(jìn)樣就可以純化很多樣品，還是用汽車做個(gè)例子，大公交比小面包可以裝更多的人。

2. 大內(nèi)徑的色譜柱有更好的抗“溶劑效應(yīng)”能力，通常即使溶劑兼容性不是那么好的情況下，大內(nèi)徑色譜柱更容易得到更好的峰型。

3. 大內(nèi)徑色譜柱對(duì)儀器的系統(tǒng)擴(kuò)散耐受能力較強(qiáng)，由于使用較高流速分析，大內(nèi)徑色譜柱由于儀器死體積造成的柱效損失會(huì)更小，而小內(nèi)徑色譜柱對(duì)死體積格外敏感，這也是是為什么現(xiàn)在的窄徑柱(內(nèi)徑小于等于2.1mm)都推薦使用在高性能的UHPLC儀器上的原因。

4. 大內(nèi)徑色譜柱對(duì)儀器的延遲體積影響也相對(duì)不太敏感，主要也是由于使用高流速，可以盡量抵消延遲體積帶來的影響。

5. 對(duì)于某些型號(hào)的儀器以及某些特殊的方法，高流速下容易獲得更好的混合度，這主要是由于儀器的硬件性能限制導(dǎo)致的。

  所以呢，色譜柱內(nèi)徑大小的選擇和使用，*是要根據(jù)自己實(shí)際需要來選擇的，在某方面表現(xiàn)好，必然會(huì)有某方面的犧牲，尺有所短寸有所長(zhǎng)，根據(jù)自己的儀器方法和實(shí)際需要選擇合適內(nèi)徑的色譜柱才是正道。

                                        文章來源：氣相色譜之家