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色譜柱的柱效能是評價色譜性能的一項重要指標(biāo)，混合物能否在色譜柱中得到分離，除取決于選擇合適的固定相外，還與色譜操作條件及色譜柱的裝填狀況等因素有關(guān)。那么，今天就和小編一起來看看液相色譜、氣相色譜柱的柱效是如何提高的？在一定的色譜操作條件下，色譜柱的柱效可用理論塔板數(shù)或理論塔板高度來衡量。一般說來塔板數(shù)愈多，或塔板高度愈小，色譜柱的分離效能愈好。我們來通過實(shí)驗(yàn)告訴大家柱效是如何進(jìn)行評價的。
如何對柱效進(jìn)行評價
1、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑儀器：高效液相色譜儀（帶自動進(jìn)樣器，或配置微量進(jìn)樣器）、分析天平。 試劑：苯、萘、聯(lián)苯（均為分析純）、甲醇（色譜純）、純凈水。 2、實(shí)驗(yàn)步驟色譜條件：色譜柱：C18，4.6×150mm，5μm；流動相：甲醇-水（80：20，v/v）； 檢測波長：254nm；流速：1mL/min；柱溫：30℃；進(jìn)樣量：10μL。 3、操作步驟（1）分別精密配制含苯、萘、聯(lián)苯濃度均為約1mg·mL-1的3份對照品溶液各10mL。（2）分別精密吸取上述對照品溶液各2mL置于10mL容量瓶中，加流動相稀釋，并定容至刻度，搖勻，得到含苯、萘、聯(lián)苯的混合對照品溶液。 （3）按照上述色譜條件操作，進(jìn)樣，記錄色譜圖。計算各色譜峰的理論塔板數(shù)及各峰間分離度。
如何提高液相色譜柱效
要提高液相色譜的效率可從以下幾方面入手。以下介紹了幾種國際上流行的測量和計算柱效值的方法。1.提高液相色譜柱柱效的方法（1）降低移動相的流速，但會使分析時間延長。（2）減少固定相的量，但色譜柱中樣品的負(fù)載量也隨之減小。（3）減小固定相的顆粒度，但不能過分，過分后色譜柱的滲透率也會減小。（4）選用低粘度的移動相，以利于快速傳質(zhì)，但卻不利于多組份分析。（5）適當(dāng)提高柱溫，可降低移動相的粘度，但柱效和分離度也隨之降低。（6）盡量減小停滯移動相的體積，但卻加快了移動相的流速。 從以上介紹可看出，在色譜分析過程中，各種因素是互相聯(lián)系和制約的。只有通過對柱效值的跟蹤測算，對自己分析方法不斷的研究和實(shí)踐，才能找到最佳的工作條件。 2.對柱效值進(jìn)行跟蹤測算應(yīng)注意的問題我們也應(yīng)記住柱效值并不足以預(yù)測在所有條件下的柱性能，對大多數(shù)色譜工作者來說，柱性能指的是色譜柱用于特定分離的能力，而僅僅有高柱效并不能保證這種分離能力。 不管用什么特定的測試方法，都會有幾個參數(shù)影響柱效的測定。這些參數(shù)包括：洗脫液的成分和粘度及其線流速，測定塔板數(shù)所用的溶質(zhì)、溫度、柱長、填料裝填方式、顆粒度，還有所選用的測量和計算方法。而測量和計算方法對柱效值的確定起著極大的作用。 3、幾種測量和計算柱效值的方法因?yàn)樯V峰是假定樣品濃度在移動相和固定相中呈正態(tài)分布而得到的樣品譜帶分布，故常常把色譜峰型看作正態(tài)曲線來計算理論塔板數(shù)。因此計算柱效（以理論塔板數(shù)n為單位）的公式習(xí)慣上定義為：式中tR為色譜峰的保留時間；σ2是以時間為單位測量色譜峰的偏差；a是和峰高（從測峰寬的基線量起）有關(guān)的常數(shù)；ωb是峰寬，表示由色譜峰頂點(diǎn)與色譜峰兩側(cè)拐點(diǎn)處做切線與峰底基線相交兩點(diǎn)間的距離。4、結(jié)論假如一個色譜峰真是正態(tài)峰型，那么每種計算方法都會得到同樣的結(jié)果。然而即使一些比較理想的儀器和傾向于得到對稱峰型的溶質(zhì)，由于柱內(nèi)的槽或空隙，也會出現(xiàn)非正態(tài)峰型。所以不同的計算方法將會得到相差較大的n值。通常偏離正態(tài)模型的峰型表示為“前延”或“拖尾”。對于這些峰型，越在峰的高處測量，計算的理論塔板數(shù)值就越大（準(zhǔn)確性越低）。在許多情況下，色譜工作者需要能反映整個峰型（包括拖尾）的柱效值，同時為了保證定量的重復(fù)性，也需要色譜峰很好的對稱性。這時對色譜峰非對稱性最敏感的計算方法最適合。如果目的僅僅是要監(jiān)測色譜柱從第一次使用到使用壽命結(jié)束這一過程中的柱效，那么以上任何一種方法都可以，應(yīng)選擇最簡便的方法。
如何提高氣相色譜柱效
在實(shí)際工作中，我們通過對載氣流速、進(jìn)樣技術(shù)、氣化室溫度、色譜柱、柱溫、檢測器溫度這六個方面的選擇，有效地提高了柱效率，使分析出的色譜峰峰形正常，無峰形擴(kuò)張、拖尾、峰漏檢等不良現(xiàn)象出現(xiàn)，分離度高，從而提高了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。所謂柱效就是在較短的時間內(nèi)，用較短的柱子達(dá)到滿意的分析結(jié)果。為了提高色譜柱的柱效率，減少色譜峰擴(kuò)張、拖尾及峰漏檢等現(xiàn)象，在實(shí)際工作中，我們從以下幾個方面入手，對柱操作條件的選擇進(jìn)行了探討。1、載氣流速的選擇氣相色譜最常用的載氣是：氫氣、氮?dú)�、氬氣、氦氣�?#160;由速率理論可知，載氣流速慢有利于傳質(zhì)，有利于組分的分離，但分析時間會加長；如果載氣流速快有利于加快分析速度，減少分了擴(kuò)散，但分離度降低。有時為了縮短分析時間，加大流量，但此時分離效果并不好�？梢娸d氣流速的快慢都會降低柱效。經(jīng)過長時間的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)對于一般色譜儀而言，載氣流量為20-100ml/min。目前我們分析液化氣用的是熱導(dǎo)檢測器，載氣用的是氫氣，其流量控制是30 ml/min。分析戊烷發(fā)泡劑用的是氫火焰離子化檢測器，載氣用的是氮?dú)�、燃燒氣氫氣和氧氣，這三種氣體的體積比是氮?dú)猓簹錃猓貉鯕鉃?：1：10，分析效果都是較好的。2、進(jìn)樣技術(shù)的選擇在氣相色譜分析中，一般采用注射器或六通閥門進(jìn)樣。在考慮進(jìn)樣技術(shù)的時候，以注射器進(jìn)樣為主來研究。 進(jìn)樣量：如果在進(jìn)樣過程中進(jìn)樣量大會導(dǎo)致分離度小，保留值變化難于定性，峰高和峰面積與進(jìn)樣量不成線性關(guān)系，不能定量。進(jìn)樣量與氣化溫度、柱容量和儀器的線性響應(yīng)范圍等因素有關(guān)。進(jìn)樣量應(yīng)控制在瞬間氣化，達(dá)到規(guī)定分離要求和線性響應(yīng)的允許范圍內(nèi)。填充柱沖洗法的瞬間進(jìn)樣量：液體樣品或固體樣品溶液一般為0.01～10μl，氣體樣品一般為0.11～10ml，在定量分析中，應(yīng)注意進(jìn)樣量讀數(shù)準(zhǔn)確。 注射器里空氣的排除：用微量注射器抽取液體樣品，只要重復(fù)地把液體抽入注射器又迅速把其排回樣品瓶，就可以將空氣排除。還有一種更好的方法，那就是用計劃注射量的約2倍的樣品置換注射器3～5次，每次取到樣品后，垂直拿起注射器，針尖朝上，留在注射器里的空氣都應(yīng)當(dāng)跑到針管頂部，推進(jìn)注射器塞子，空氣就會全部被排掉。 保證進(jìn)樣量的準(zhǔn)確：用經(jīng)置換過的注射器取約計劃進(jìn)樣量2倍左右的樣品，垂直拿起注射器，針尖朝上，讓針穿過一層紗布，這樣可用紗布吸收從針尖排出的液體。推進(jìn)注射器塞子，直到讀出所需要的數(shù)值。用紗布擦干針尖。至此準(zhǔn)確的液體體積已經(jīng)測得，需要再抽若于空氣到注射器里。如果不慎推動柱塞，空氣可以保護(hù)液體使之不被排走。 進(jìn)樣手法：雙手拿注射器。用一只手(通常是左手)扶針插入墊片，注射大體積樣品(即氣體樣品)或柱前壓力極高時，要防止從氣相色譜儀注樣器來的壓力把注射器活塞彈出(即用右手的大拇指按壓住活塞頂部)。讓針尖穿過墊片盡可能深的進(jìn)入進(jìn)樣口，壓下注射器活塞停留1秒鐘，然后盡可能快而穩(wěn)地抽出針尖（抽出的同時繼續(xù)壓住注射器活塞)。 進(jìn)樣時間：進(jìn)樣時間長短對柱效率影響很大。若進(jìn)樣時間過長，遇使色譜區(qū)域加寬而降低柱效率。因此，對于沖洗法色譜而言，進(jìn)樣時間越短越好，一般必須小于1秒鐘。 3、氣化室溫度的選擇氣化室溫度取決于樣品的化學(xué)和熱穩(wěn)定性、沸程范圍、進(jìn)樣口類型等。合適的氣化室溫度即能保持樣品瞬間完全氣化，又不引起樣品分解。溫度過低，氣化速度比較慢，使峰形不規(guī)則，出現(xiàn)平頭峰或伸舌峰；溫度過高使出峰數(shù)目變化，產(chǎn)生前延峰，甚至樣品分解。為選擇合適的氣化室溫度，在多次的進(jìn)樣中我們發(fā)現(xiàn)，氣化室溫度比柱溫高50-100℃或比樣品組分中最高沸點(diǎn)高50-70℃較為合適，溫度過高過低都會影響柱效。
總結(jié)
柱子溫度能調(diào)高，可選柱子內(nèi)徑小。柱外體積小更妙，使用超純的硅膠。
氘燈要選能量高，采用中空透光燈。
改變有機(jī)相比率，流動相pH可鼓搗。
可把鍵合相選挑，改變有機(jī)添加劑。
改變流動相配比，縮短檢測響應(yīng)時間。
文章來源：網(wǎng)絡(luò)
如何對柱效進(jìn)行評價
1、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑儀器：高效液相色譜儀（帶自動進(jìn)樣器，或配置微量進(jìn)樣器）、分析天平。 試劑：苯、萘、聯(lián)苯（均為分析純）、甲醇（色譜純）、純凈水。 2、實(shí)驗(yàn)步驟色譜條件：色譜柱：C18，4.6×150mm，5μm；流動相：甲醇-水（80：20，v/v）； 檢測波長：254nm；流速：1mL/min；柱溫：30℃；進(jìn)樣量：10μL。 3、操作步驟（1）分別精密配制含苯、萘、聯(lián)苯濃度均為約1mg·mL-1的3份對照品溶液各10mL。（2）分別精密吸取上述對照品溶液各2mL置于10mL容量瓶中，加流動相稀釋，并定容至刻度，搖勻，得到含苯、萘、聯(lián)苯的混合對照品溶液。 （3）按照上述色譜條件操作，進(jìn)樣，記錄色譜圖。計算各色譜峰的理論塔板數(shù)及各峰間分離度。
如何提高液相色譜柱效
要提高液相色譜的效率可從以下幾方面入手。以下介紹了幾種國際上流行的測量和計算柱效值的方法。1.提高液相色譜柱柱效的方法（1）降低移動相的流速，但會使分析時間延長。（2）減少固定相的量，但色譜柱中樣品的負(fù)載量也隨之減小。（3）減小固定相的顆粒度，但不能過分，過分后色譜柱的滲透率也會減小。（4）選用低粘度的移動相，以利于快速傳質(zhì)，但卻不利于多組份分析。（5）適當(dāng)提高柱溫，可降低移動相的粘度，但柱效和分離度也隨之降低。（6）盡量減小停滯移動相的體積，但卻加快了移動相的流速。 從以上介紹可看出，在色譜分析過程中，各種因素是互相聯(lián)系和制約的。只有通過對柱效值的跟蹤測算，對自己分析方法不斷的研究和實(shí)踐，才能找到最佳的工作條件。 2.對柱效值進(jìn)行跟蹤測算應(yīng)注意的問題我們也應(yīng)記住柱效值并不足以預(yù)測在所有條件下的柱性能，對大多數(shù)色譜工作者來說，柱性能指的是色譜柱用于特定分離的能力，而僅僅有高柱效并不能保證這種分離能力。 不管用什么特定的測試方法，都會有幾個參數(shù)影響柱效的測定。這些參數(shù)包括：洗脫液的成分和粘度及其線流速，測定塔板數(shù)所用的溶質(zhì)、溫度、柱長、填料裝填方式、顆粒度，還有所選用的測量和計算方法。而測量和計算方法對柱效值的確定起著極大的作用。 3、幾種測量和計算柱效值的方法因?yàn)樯V峰是假定樣品濃度在移動相和固定相中呈正態(tài)分布而得到的樣品譜帶分布，故常常把色譜峰型看作正態(tài)曲線來計算理論塔板數(shù)。因此計算柱效（以理論塔板數(shù)n為單位）的公式習(xí)慣上定義為：式中tR為色譜峰的保留時間；σ2是以時間為單位測量色譜峰的偏差；a是和峰高（從測峰寬的基線量起）有關(guān)的常數(shù)；ωb是峰寬，表示由色譜峰頂點(diǎn)與色譜峰兩側(cè)拐點(diǎn)處做切線與峰底基線相交兩點(diǎn)間的距離。4、結(jié)論假如一個色譜峰真是正態(tài)峰型，那么每種計算方法都會得到同樣的結(jié)果。然而即使一些比較理想的儀器和傾向于得到對稱峰型的溶質(zhì)，由于柱內(nèi)的槽或空隙，也會出現(xiàn)非正態(tài)峰型。所以不同的計算方法將會得到相差較大的n值。通常偏離正態(tài)模型的峰型表示為“前延”或“拖尾”。對于這些峰型，越在峰的高處測量，計算的理論塔板數(shù)值就越大（準(zhǔn)確性越低）。在許多情況下，色譜工作者需要能反映整個峰型（包括拖尾）的柱效值，同時為了保證定量的重復(fù)性，也需要色譜峰很好的對稱性。這時對色譜峰非對稱性最敏感的計算方法最適合。如果目的僅僅是要監(jiān)測色譜柱從第一次使用到使用壽命結(jié)束這一過程中的柱效，那么以上任何一種方法都可以，應(yīng)選擇最簡便的方法。
如何提高氣相色譜柱效
在實(shí)際工作中，我們通過對載氣流速、進(jìn)樣技術(shù)、氣化室溫度、色譜柱、柱溫、檢測器溫度這六個方面的選擇，有效地提高了柱效率，使分析出的色譜峰峰形正常，無峰形擴(kuò)張、拖尾、峰漏檢等不良現(xiàn)象出現(xiàn)，分離度高，從而提高了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。所謂柱效就是在較短的時間內(nèi)，用較短的柱子達(dá)到滿意的分析結(jié)果。為了提高色譜柱的柱效率，減少色譜峰擴(kuò)張、拖尾及峰漏檢等現(xiàn)象，在實(shí)際工作中，我們從以下幾個方面入手，對柱操作條件的選擇進(jìn)行了探討。1、載氣流速的選擇氣相色譜最常用的載氣是：氫氣、氮?dú)�、氬氣、氦氣�?#160;由速率理論可知，載氣流速慢有利于傳質(zhì)，有利于組分的分離，但分析時間會加長；如果載氣流速快有利于加快分析速度，減少分了擴(kuò)散，但分離度降低。有時為了縮短分析時間，加大流量，但此時分離效果并不好�？梢娸d氣流速的快慢都會降低柱效。經(jīng)過長時間的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)對于一般色譜儀而言，載氣流量為20-100ml/min。目前我們分析液化氣用的是熱導(dǎo)檢測器，載氣用的是氫氣，其流量控制是30 ml/min。分析戊烷發(fā)泡劑用的是氫火焰離子化檢測器，載氣用的是氮?dú)�、燃燒氣氫氣和氧氣，這三種氣體的體積比是氮?dú)猓簹錃猓貉鯕鉃?：1：10，分析效果都是較好的。2、進(jìn)樣技術(shù)的選擇在氣相色譜分析中，一般采用注射器或六通閥門進(jìn)樣。在考慮進(jìn)樣技術(shù)的時候，以注射器進(jìn)樣為主來研究。 進(jìn)樣量：如果在進(jìn)樣過程中進(jìn)樣量大會導(dǎo)致分離度小，保留值變化難于定性，峰高和峰面積與進(jìn)樣量不成線性關(guān)系，不能定量。進(jìn)樣量與氣化溫度、柱容量和儀器的線性響應(yīng)范圍等因素有關(guān)。進(jìn)樣量應(yīng)控制在瞬間氣化，達(dá)到規(guī)定分離要求和線性響應(yīng)的允許范圍內(nèi)。填充柱沖洗法的瞬間進(jìn)樣量：液體樣品或固體樣品溶液一般為0.01～10μl，氣體樣品一般為0.11～10ml，在定量分析中，應(yīng)注意進(jìn)樣量讀數(shù)準(zhǔn)確。 注射器里空氣的排除：用微量注射器抽取液體樣品，只要重復(fù)地把液體抽入注射器又迅速把其排回樣品瓶，就可以將空氣排除。還有一種更好的方法，那就是用計劃注射量的約2倍的樣品置換注射器3～5次，每次取到樣品后，垂直拿起注射器，針尖朝上，留在注射器里的空氣都應(yīng)當(dāng)跑到針管頂部，推進(jìn)注射器塞子，空氣就會全部被排掉。 保證進(jìn)樣量的準(zhǔn)確：用經(jīng)置換過的注射器取約計劃進(jìn)樣量2倍左右的樣品，垂直拿起注射器，針尖朝上，讓針穿過一層紗布，這樣可用紗布吸收從針尖排出的液體。推進(jìn)注射器塞子，直到讀出所需要的數(shù)值。用紗布擦干針尖。至此準(zhǔn)確的液體體積已經(jīng)測得，需要再抽若于空氣到注射器里。如果不慎推動柱塞，空氣可以保護(hù)液體使之不被排走。 進(jìn)樣手法：雙手拿注射器。用一只手(通常是左手)扶針插入墊片，注射大體積樣品(即氣體樣品)或柱前壓力極高時，要防止從氣相色譜儀注樣器來的壓力把注射器活塞彈出(即用右手的大拇指按壓住活塞頂部)。讓針尖穿過墊片盡可能深的進(jìn)入進(jìn)樣口，壓下注射器活塞停留1秒鐘，然后盡可能快而穩(wěn)地抽出針尖（抽出的同時繼續(xù)壓住注射器活塞)。 進(jìn)樣時間：進(jìn)樣時間長短對柱效率影響很大。若進(jìn)樣時間過長，遇使色譜區(qū)域加寬而降低柱效率。因此，對于沖洗法色譜而言，進(jìn)樣時間越短越好，一般必須小于1秒鐘。 3、氣化室溫度的選擇氣化室溫度取決于樣品的化學(xué)和熱穩(wěn)定性、沸程范圍、進(jìn)樣口類型等。合適的氣化室溫度即能保持樣品瞬間完全氣化，又不引起樣品分解。溫度過低，氣化速度比較慢，使峰形不規(guī)則，出現(xiàn)平頭峰或伸舌峰；溫度過高使出峰數(shù)目變化，產(chǎn)生前延峰，甚至樣品分解。為選擇合適的氣化室溫度，在多次的進(jìn)樣中我們發(fā)現(xiàn)，氣化室溫度比柱溫高50-100℃或比樣品組分中最高沸點(diǎn)高50-70℃較為合適，溫度過高過低都會影響柱效。
總結(jié)
柱子溫度能調(diào)高，可選柱子內(nèi)徑小。柱外體積小更妙，使用超純的硅膠。
氘燈要選能量高，采用中空透光燈。
改變有機(jī)相比率，流動相pH可鼓搗。
可把鍵合相選挑，改變有機(jī)添加劑。
改變流動相配比，縮短檢測響應(yīng)時間。
文章來源：網(wǎng)絡(luò)
