关于色谱柱构造与应用的知识讲解

色谱柱的构造

色谱柱由柱管、压帽、卡套(密封环)、筛板(滤片)、接头、螺丝等组成。柱管多用不锈钢制成，压力不高于70 kg/cm2 时，也可采用厚壁玻璃或石英管，管内壁要求有很高的光洁度。为提高柱效，减小管壁效应，不锈钢柱内壁多经过抛光。也有人在不锈钢柱内壁涂敷氟塑料以提高内壁的光洁度，其效果与抛光相同。还有使用熔融硅或玻璃衬里的，用于细管柱。色谱柱两端的柱接头内装有筛板，是烧结不锈钢或钛合金，孔径0.2——20µm(5——10µm)，取决于填料粒度，目的是防止填料漏出。

色谱柱按用途可分为分析型和制备型两类，尺寸规格也不同：①常规分析柱(常量柱)，内径2——5mm(常用4.6mm，国内有4mm和5mm)，柱长10——30cm;②窄径柱(narrow bore，又称细管径柱、半微柱semi-microcolumn)，内径1——2mm，柱长10——20cm;③毛细管柱(又称微柱microcolumn)，内径0.2——0.5mm;④半制备柱，内径>5mm;⑤实验室制备柱，内径20——40mm，柱长10——30cm;⑥生产制备柱内径可达几十厘米。柱内径一般是根据柱长、填料粒径和折合流速来确定，目的是为了避免管壁效应。

色谱柱的应用

色谱柱的分离效果取决于所选择的固定相，以及色谱柱的制备和操作条件。

色谱是一种分离分析手段，分离是核心，因此担负分离作用的色谱柱是色谱系统的心脏。对色谱柱的要求是柱效高、选择性好，分析速度快等。市售的用于Hplc的各种微粒填料如多孔硅胶以及以硅胶为基质的键合相、氧化铝、有机聚合物微球(包括离子交换树脂)、多孔碳等，其粒度一般为3,5,7,10μm等，柱效理论值可达5——16万/米。对于一般的分析只需5000塔板数的柱效;对于同系物分析，只要500即可;对于较难分离物质对则可采用高达2万的柱子，因此一般10——30cm左右的柱长就能满足复杂混合物分析的需要。

柱效受柱内外因素影响，为使色谱柱达到*效率，除柱外死体积要小外，还要有合理的柱结构(尽可能减少填充床以外的死体积)及装填技术。即使的装填技术，在柱中心部位和沿管壁部位的填充情况总是不一样的，靠近管壁的部位比较疏松，易产生沟流，流速较快，影响冲洗剂的流形，使谱带加宽，这就是管壁效应。这种管壁区大约是从管壁向内算起30倍粒径的厚度。在一般的液相色谱系统中，柱外效应对柱效的影响远远大于管壁效应。