为什么我们要关心色谱柱内径？

      相信很多色谱分析员都知道，改变色谱柱内径将对许多变量产生直接影响，包括峰高、信噪比、平均柱效、样品载量、对强注射溶剂的敏感性、压力、分析物保留次、溶剂用量和/或液体废物的产生等多方面问题。市面上的液相色谱柱的内径有4.6 毫米、3.0 毫米、2.1 毫米等等多种选择，那么，为什么会有这么多内径规格呢，下面恒谱生带您了解。

一：内径对柱色谱有什么影响？

       在柱色谱法中，样品物质在流动相的帮助下穿过柱子。它们根据与固定相的相互作用进行分离，从而产生不同的保留时间。换句话说，可以根据流动相和固定相之间相互作用的类型以及它们通过色谱柱所需的时间来分离和检测分子。那么，柱径如何符合方程式的呢？可以想象，更大的直径使流动相更容易通过。相反，较窄的列意味着这样做需要更长的时间。可以理解为这对敏感性有连锁反应，花在色谱柱上的时间越少意味着灵敏度越低，而时间越长则灵敏度越高。因此，较宽的直径通常会导致较低的灵敏度，而较窄的直径则与较高的灵敏度相关。其实样本量也会有影响，较宽的色谱柱需要更大的样品和更多的溶剂才能进行分析，而窄的色谱柱可以使用较小的样品和较少的溶剂作为流动相。

       当然，选择色谱柱并不是只有内径这一种因素，色谱柱的长度和它们能够承受的压力也可能不同。从长度开始，这可以产生与直径类似的效果。较短的色谱柱可缩短分析时间从而降低灵敏度。而较长的色谱柱会增加分析时间并改善结果。基于以上所述，很显然长而窄的色谱柱会提供更加优越的结果，因为它会增加分析时间、提高灵敏度并且不需要更大的样品。但是，推动流动相通过色谱柱需要更大的压力。色谱柱只能承受一定程度的压力，而泵需要能够提供足够的压力，因此在选择时也需要考虑这一点。在泵的出口和进样阀之间可以安装在线过滤器，是能够用来过滤流动相中的杂质和固体颗粒，保护液相系统的正常运行的一种过滤型色谱耗材。在液相色谱系统中，恒谱生在线过滤器可以很大程度上地减少泵、混合器和管路在流动相中输送过程中所产生的堵塞、损坏仪器等情况出现。

二：为什么要使用不同直径的色谱柱？

       有两个主要优势：其一是减少流动相消耗，其二是减少峰体积。如果将流速调整为恒定线速度，如HPLC柱径改变时保留时间应相同，因此样品运行时间将保持不变。如果运行时间相同且流速降低，则将使用较少的流动相。峰体积（以体积表示的峰宽）随着色谱柱横截面积的减小或直径变化的平方而下降。这转化为成比例的更高的峰，假设相同质量的样品可以加载到色谱柱上，这可能是正确的，也可能不是正确的。因此，假设注入相同质量的样品，从 4.6 毫米内径的色谱柱换成 2.1 毫米的色谱柱应该会将峰宽减少五倍，并将峰高增加相同的量。

       当柱直径发生变化时，对流速进行必要的改变以保持恒定的线速度是相当简单的。减小柱径有助于节省溶剂和提高检测限。但是对于较小直径的色谱柱，可能会观察到系统性能的下降。从故障排除的角度来看，很容易将系统性能不佳归咎于色谱柱本身，而真正的罪魁祸首可能是 LC 系统的柱外体积。对柱外效应的相对不敏感是填充直径 5 µm 颗粒的4.6 mm × 150mm 色谱分析柱可能在未来许多年内仍然是常规 LC 工作的主力色谱柱的原因之一。

       今天恒谱生分享的知识先到这啦，希望对您的工作有所帮助！

        液相色谱柱是由柱管、压帽、卡套（密封环）、筛板（滤片）、接头、螺丝等组成。柱管的材质有很多，比如聚合物、玻璃、不锈钢等。但是建议柱管用不锈钢材质，因为不锈钢这种金属耐高压、耐腐蚀且硬度高，相比于玻璃等材质不易摔坏。不过当压力不高于70Kg/cm2时，也可采用厚壁玻璃或石英管。对于液相色谱柱柱管内壁要求有很高的光洁度，不锈钢柱内壁会经过多次抛光，这是为提高柱效，减小管壁效应。恒谱生0.1μm高光洁度色谱柱柱管能够快速分析的同时保持超高的柱效；使用寿命长，不仅能够减少频繁更换色谱柱带来的重新进行方法验证、条件摸索等工作，还大大的降低了使用成本；具备优良的选择性和分离能力。

        除了抛光，也有在不锈钢柱内壁涂敷氟塑料来提高内壁的光洁度，其效果与抛光是相同的。色谱柱两端的柱头内装有筛板，通常是不锈钢和peek材质制作的，根据需求选择与色谱柱匹配的柱筛板，孔径取决于填料粒度，目的是防止填料漏出。

        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。

　　液相色谱柱的柱长及内径的选择原则是什么？长度的选择：柱越长，总柱效越高(n值越大)，柱越长，分析时间也越长。250—300mm是普遍的柱长，实验室一半以上的工作都是采用此规格柱子，一般用来分离l0到50个组份的中等至复杂混合物；500—600mm，要求较高分辨率的应用，—般用来分离大于50个组份或包含有难分离物质的复杂样品程序升温分析。

　　内径：柱效率与柱半径平方成反比，内径越小柱效越高，但内径越大，柱容量也增加，允许进样量就越多。当进样量超过柱容量时，则因柱内每块理论板内不能建立真正的平衡，将会导致色谱峰畸变，柱分辨率降低，重现性不好。因此对于复杂样品需要准确分离，必须使用小内径柱子。另一方面若样品中存在具有很不相同浓度组份化合物，为了增加样品容量就必须使用内径大的柱子，目前实验室使用常见的柱子内径一般是4.6mm。

        分析大分子量化合物选择大孔径色谱柱；对于高pH值或者碱性化合物需要选择高封端或者特殊封端的色谱柱，以改善峰形，延长色谱柱使用寿命等。恒谱生液相色谱柱内径有2.1、3.0、4.6、10mm可供选择，不锈钢材质不易因为磕碰损坏柱管。

         以上就是一些关于液相色谱柱柱长及内径的选择原则，供大家参考。 深圳市恒谱生科学仪器有限公司是致力于研发制造高质量色谱耗材的高科技生产厂家，我们在UHPLC超高压在线过滤器、色谱保护柱、液相色谱柱、色谱填料、鬼峰捕集柱、无气泡高净化能力的溶剂滤头、0.1μ高光内表粗糙度柱管等领域具有多年的生产经验和较强大的制造能力。

        恒谱生科学仪器的战略合作伙伴客户遍布化工、制药、生物、YL、食品、材料、环保、农业、检验、科学研究等行业。我们的产品长期出口到欧洲、美国、日本、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、东南亚等对本行业产品有着高质量要求的制药、化工科学发达经济体。我们期待与客户们建立更加紧密的战略合作关系，携手共创美好未来！