大家剛開始接觸色譜柱的時候,你是否會好奇:色譜柱內徑為什么不是整數,而是4.6mm一個非整數?
不過,這可不是個巧合哦~ 其實色譜柱的內徑數據是通過范德姆特方程的計算, “故意”設計成這樣的尺寸,目的是為了讓最佳流速能以整數形式方便輸入。
“范德姆特?!是不是覺得有點熟悉,細想是不是覺得好熟!”那是因為在液相色譜的基礎理論中,我們總會聽到一個名字,那個名字就是范德姆特。有一天他在紙上畫下了一個“對勾”用來解釋色譜柱的柱效和流速的關系。后來,這個對鉤出名了,被叫做“范德姆特·曲線”,成為了液相色譜分離當中最經典的理論之一。范德姆特方程最常用的形式如下圖所示。
橫坐標是線速度;
縱坐標是理論塔板高度
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當我們使用色譜柱時會發(fā)現:柱效隨著流速提升而升高,到達一個最大值后,又會隨流速增大而降低,這個最大值被叫做最佳流速;在最佳流速附近保證實際柱效與最佳柱效差異很小的一個區(qū)域內的流速范圍,被叫做最佳流速范圍。所以在使用色譜柱時,最好是能保持在最佳流速范圍內這樣才能獲得最佳柱效。當流量越大,流速越快的情況下,流量在使用不同尺寸的色譜柱時可以使用線性流速(cm/小時)來表示會更方便。但是,通常情況下流量采用體積流量(mL/min)的形式來測定。所以通過線性流速與體積流速之間的相互換算,可得
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從以上公式中得知當獲得最佳線速的同時,也會得到最高柱效。當得到最高柱效的時候也是得到最佳色譜柱內徑。
對于最佳線速度為1mm/s(6cm/min),就可以得到1mL/min色譜柱流速的內徑為4.6mm。最佳流速為1mL/min這就是我們熟知的“經典流速”。色譜柱內徑不是整數是為了在使用色譜柱時最佳流速以整數形式方便輸入,數據是通過范德姆特方程的計算得出。