離子色譜柱柱效的探討

   買到一個(gè)新的色譜柱，我們首先就要做一下這個(gè)色譜柱的柱效。下面我將從幾個(gè)問(wèn)題來(lái)探討關(guān)于柱效的一些事。

1、什么是柱效？

2、怎么計(jì)算和直觀的提現(xiàn)？

3、柱效下降會(huì)有什么現(xiàn)象？

4、柱效下降后如何來(lái)提高柱效。

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(kuò)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(duì)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(shù)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(gè)塔板的分離效率相同，有效塔板數(shù)越多，zui終得到的物質(zhì)越純。

柱效率是指溶質(zhì)通過(guò)色譜柱之后其區(qū)域?qū)挾仍黾恿硕嗌伲c溶質(zhì)在兩相中的擴(kuò)散及傳質(zhì)情況有關(guān)，這是所謂色譜的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。

2、怎么計(jì)算和直觀的提現(xiàn)？

從塔板概念評(píng)價(jià)柱效

根據(jù)塔板理論，可以計(jì)算一根色譜柱所達(dá)到的理論塔板數(shù)，或表達(dá)為每米理論塔板數(shù)n/m。把相當(dāng)于一個(gè)理論塔板的柱子長(zhǎng)度稱作理論塔板高度H，通常采用有效塔板數(shù)N和有效塔板高度L來(lái)表達(dá)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(shù)和柱長(zhǎng)有關(guān)系。我們來(lái)解釋一下理論塔板數(shù).

理論塔板數(shù)（theoretical plate number），N是色譜柱效的參數(shù)之一,用于定量表示色譜柱的分離效率（簡(jiǎn)稱柱效）。N取決于固定相的種類、性質(zhì)（粒度、粒徑分布等）、填充狀況、柱長(zhǎng)、流動(dòng)相的種類和流速及測(cè)定柱效     所用物質(zhì)的性質(zhì)。如果峰形對(duì)稱并符合正態(tài)分布，N可近似表示為：  

  理論塔板數(shù)=5.54(保留時(shí)間/半高峰寬)2 (2是平方)  

  柱效率用理論塔板數(shù)定量地表示：N=16*（t/w ）2。其中，t是溶質(zhì)從進(jìn)樣到zui大洗脫峰出現(xiàn)的時(shí)間，w為該溶質(zhì)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(shí)候，不同化合物的滯留時(shí)間與其洗脫峰寬度之比接近常數(shù)。因此理論塔板數(shù)大的色譜柱效率高。當(dāng)然，N的大小和柱子長(zhǎng)度有密切關(guān)系：理論塔板高度H=柱長(zhǎng)/N，用H可以衡量單位長(zhǎng)度的色譜柱的效率，H越小，則色譜柱效率越高。。。    N為常量時(shí)，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(dāng)，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(jì)算理論塔板數(shù)比用峰寬計(jì)算更為方便和常用，因?yàn)榘敕鍖捀菀诇?zhǔn)確測(cè)定，尤其是對(duì)稍有拖尾的峰。  

  N與柱長(zhǎng)成正比，柱越長(zhǎng)，N越大。用N表示柱效時(shí)應(yīng)注明柱長(zhǎng)，，如果未注明，則表示柱長(zhǎng)為1米時(shí)的理論塔板數(shù)。（一般HPLC柱的N在1000以上。）    若用調(diào)整保留時(shí)間（tR’）計(jì)算理論塔板數(shù)，所得值稱為有效理論塔板數(shù)（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(shù)來(lái)計(jì)，理論塔板數(shù)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(gè)塔板數(shù).

3、柱效下降會(huì)有什么現(xiàn)象？

1.看峰分離度，分離度直接關(guān)系測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性，可以判斷柱效是否下降，柱效下降分離度一般會(huì)變差。

2. 測(cè)定色譜柱的塔板數(shù)來(lái)判斷

3.通過(guò)壓力變化和出峰時(shí)間來(lái)判斷，一般柱效下降時(shí)伴隨著柱壓的升高和降低，此時(shí)出峰的時(shí)間也會(huì)和之前有很大差異。

4.還可以根據(jù)新的柱子的保留時(shí)間判斷,看重復(fù)性,平行性如何.

5. 通過(guò)譜圖峰型的變化，是否有嚴(yán)重前伸和拖尾現(xiàn)象，如果峰型很差了，柱效已經(jīng)下降了

4、柱效下降后如何來(lái)提高柱效。

離子交換柱長(zhǎng)時(shí)間在緩沖溶液中使用和進(jìn)樣,將導(dǎo)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(yáng)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(nèi)污染物的溶劑為流動(dòng)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(fù)到新柱的水平的.     如果柱子裝反了,可以調(diào)回來(lái),但可能會(huì)造成柱內(nèi)擔(dān)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