離子色譜柱柱效的探討

發布日期：2017-05-25 作者：Admin 來源：陜西科儀 點擊：630

買到一個新的色譜柱，我們首先就要做一下這個色譜柱的柱效。下面我將從幾個問題來探討關于柱效的一些事。
1、什么是柱效？

柱效（column efficiency），是指色譜柱保留某一化合物而不使其擴散的能力。柱效能是一支色譜柱得到窄譜帶和改善分離的相對能力。

柱效，從名字上理解是色譜柱的分離效果。色譜柱的有效塔板數越大或有效的塔板高度越低，色譜柱的柱效越好，類似于每個塔板的分離效率相同，有效塔板數越多，最終得到的物質越純。

柱效率是指溶質通過色譜柱之后其區域寬度增加了多少，它與溶質在兩相中的擴散及傳質情況有關，這是所謂色譜的動力學過程。
2、怎么計算和直觀的提現？
從塔板概念評價柱效

根據塔板理論，可以計算一根色譜柱所達到的理論塔板數，或表達為每米理論塔板數n/m。把相當于一個理論塔板的柱子長度稱作理論塔板高度H，通常采用有效塔板數N和有效塔板高度L來表達柱效，W為峰寬,W1/2為半峰寬：
N=16(Tr/W)^2
=5.54(Tr/W(1/2))^2
=L/H

顯然，N值越大，或H值越小，柱效越高。分散效果主要取決于所選擇的固定相。

從柱的算公式上我們可以看出柱效主要跟理論塔板數和柱長有關系。我們來解釋一下理論塔板數.

理論塔板數（theoretical plate number），N是色譜柱效的參數之一,用于定量表示色譜柱的分離效率（簡稱柱效）。N取決于固定相的種類、性質（粒度、粒徑分布等）、填充狀況、柱長、流動相的種類和流速及測定柱效所用物質的性質。如果峰形對稱并符合正態分布，N可近似表示為：  
理論塔板數=5.54(保留時間/半高峰寬)2 (2是平方)

柱效率用理論塔板數定量地表示：N=16*（t/w）2。其中，t是溶質從進樣到最大洗脫峰出現的時間，w為該溶質的洗脫峰在基線處的寬度。在一色譜柱中用相同的洗脫條件時候，不同化合物的滯留時間與其洗脫峰寬度之比接近常數。因此理論塔板數大的色譜柱效率高。當然，N的大小和柱子長度有密切關系：理論塔板高度H=柱長/N，用H可以衡量單位長度的色譜柱的效率，H越小，則色譜柱效率越高。N為常量時，W隨tR成正比例變化。在一張多組分色譜圖上，如果各組份含量相當，則后洗脫的峰比前面的峰要逐漸加寬，峰高則逐漸降低。  

用半峰寬計算理論塔板數比用峰寬計算更為方便和常用，因為半峰寬更容易準確測定，尤其是對稍有拖尾的峰。  

N與柱長成正比，柱越長，N越大。用N表示柱效時應注明柱長，，如果未注明，則表示柱長為1米時的理論塔板數。（一般HPLC柱的N在1000以上。）若用調整保留時間（tR’）計算理論塔板數，所得值稱為有效理論塔板數（N有效或Neff）=16(tR/W)

離子色譜柱的柱效一般由硫酸根的理論塔板數來計，理論塔板數可以由色譜儀工作站直接讀出，一般離子色譜柱的柱效大于1000個塔板數.

3、柱效下降會有什么現象？

1.看峰分離度，分離度直接關系測試結果準確性，可以判斷柱效是否下降，柱效下降分離度一般會變差。

2. 測定色譜柱的塔板數來判斷

3.通過壓力變化和出峰時間來判斷，一般柱效下降時伴隨著柱壓的升高和降低，此時出峰的時間也會和之前有很大差異。

4.還可以根據新的柱子的保留時間判斷,看重復性,平行性如何.

5. 通過譜圖峰型的變化，是否有嚴重前伸和拖尾現象，如果峰型很差了，柱效已經下降了
4、柱效下降后如何來提高柱效？

離子交換柱長時間在緩沖溶液中使用和進樣,將導致色譜柱離子交換能力下降,.用稀酸緩沖溶液沖洗可以使陽離子柱再生,反之,用稀堿緩沖溶液沖洗可以使陰離子柱再生.    另外,還可以選擇能溶解柱內污染物的溶劑為流動相做正方向和反方向沖洗.但再生后的色譜柱柱效是不可能恢復到新柱的水平的。如果柱子裝反了,可以調回來,但可能會造成柱內擔體塌陷.在不得已的情況下盡量不要反裝色譜柱。
具體方法如下：
離子色譜陰離子柱