核壳色谱柱柱效高的原因,你找到了吗?

发布时间:2022-09-28 00:00:00      点击次数:566

  核壳色谱柱与全多孔色谱柱相比,所具有的高柱效以及高分析效率可以从Van Deemter方程来进行解释。

  核壳色谱柱的填料,一般是由内部的实心球(其材质以及形成方式与厂家有关、不同厂家,其技术存在不同)以及包裹在实心球上的多孔型硅胶或杂化颗粒型硅胶组成。

  首先是核壳类色谱填料的内核是实心球,导致该型填料具有更小的轴向扩散效应,体现在Van Deemter方程上,主要影响第二项参数Dm,使得色谱峰轴向扩展减小。

  其次,由于实心球的存在,径向上的温度传递加快,使得温度分布更加均一,加速传质速度;此外核壳类填料颗粒的传质路径要比全多孔类填料短的多,使得传质速率与全多孔型填料相比更快。

  最后也是最重要的,由于制备工艺的差异(核壳色谱柱填料的制备首先是制备实心球,之后在其表面“涂覆”全多孔硅胶;全多孔型色谱柱填料多是“一次性成型”),核壳色谱柱填料颗粒的粒径分布相比全多孔色谱柱填料颗粒的粒径分布更加均一、连续。体现在Van Deemter方程上,主要影响d一项参数dp,为涡流扩散项。

  填料的粒径分布越均一,涡流扩散项越小,对于理论塔板高度的贡献也就越小,色谱柱的理论塔板数也就越多。涡流扩散项是色谱峰柱内扩散的主要影响因素,模型图3B比图3A具有更加均一,连续的粒径分布,因而具有更小的涡流扩散效应,具有更高的柱效,表现在色谱图上就是其峰宽更小,相邻色谱峰的分离度更大。

  核壳色谱柱的使用和维护注意事项

  核壳色谱柱的正确使用和维护十分重要,稍有不慎就会降低柱效、缩短使用寿命甚至损坏。在色谱操作过程中,需要注意下列问题,以维护核壳色谱柱。

  ①避免压力和温度的急剧变化及任何机械震动。温度的突然变化或者使核壳色谱柱从高处掉下都会影响柱内的填充状况;柱压的突然升高或降低也会冲动柱内填料,因此在调节流速时应该缓慢进行,在阀进样时阀的转动不能过缓。

  ②应逐渐改变溶剂的组成,特别是反相色谱中,不应直接从有机溶剂改变为全部是水,反之亦然。

  ③一般说来核壳色谱柱不能反冲,只有生产者指明该柱可以反冲时,才可以反冲除去留在柱头的杂质。否则反冲会迅速降低柱效。

  ④选择使用适宜的流动相,以避免固定相被破坏。有时可以在进样器前面连接一预柱,分析柱是键合硅胶时,预柱为硅胶,可使流动相在进入分析柱之前预先被硅胶“饱和”,避免分析柱中的硅胶基质被溶解。

  ⑤避免将基质复杂的样品尤其是生物样品直接注入柱内,需要对样品进行预处理或者在进样器和核壳色谱柱之间连接一保护柱。保护柱一般是填有相似固定相的短柱。保护柱可以而且应该经常更换。

  ⑥经常用强溶剂冲洗核壳色谱柱,清除保留在柱内的杂质。在进行清洗时,对流路系统中流动相的置换应以相混溶的溶剂逐渐过渡,每种流动相的体积应是柱体积的20倍左右,即常规分析需要50~75ml。

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