哪些因素會影響色譜柱的柱效？

　　1.流擴(kuò)散。由于色譜柱內(nèi)填充劑的幾何結(jié)構(gòu)不同，分子在色譜柱中的流速不同而引起的峰展寬。渦流擴(kuò)散項A=2λdp，dp為填料直徑，λ為填充不規(guī)則因子，填充越不均勻λ越大。HPLC常用填料粒度一般為3~10μm，建議3~5μm，粒度分布RSD≤5%。但粒度太小難于填充均勻(λ大)，且會使柱壓過高。大而均勻(球形或近球形)的顆粒容易填充規(guī)則均勻，λ越小。總的說來，應(yīng)采用細(xì)而均勻的載體，這樣有助于提高柱效。毛細(xì)管無填料，A=0。

　　2.子擴(kuò)散。又稱縱向擴(kuò)散。由于進(jìn)樣后溶質(zhì)分子在柱內(nèi)存在濃度梯度，導(dǎo)致軸向擴(kuò)散而引起的峰展寬。分子擴(kuò)散項B/u=2γDm/u。u為流動相線速度，分子在柱內(nèi)的滯留時間越長(u小)，展寬越嚴(yán)重。在低流速時，它對峰形的影響較大。Dm為分子在流動相中的擴(kuò)散系數(shù)，由于液相的Dm很小，通常僅為氣相的10-4~10-5，因此在HPLC中，只要流速不太低的話，這一項可以忽略不計。γ是考慮到填料的存在使溶質(zhì)分子不能自由地軸向擴(kuò)散，而引入的柱參數(shù)，用以對Dm進(jìn)行校正。γ一般在0.6~0.7左右，毛細(xì)管柱的γ=1。

　　3.質(zhì)阻抗。由于溶質(zhì)分子在流動相、靜態(tài)流動相和固定相中的傳質(zhì)過程而導(dǎo)致的峰展寬。溶質(zhì)分子在流動相和固定相中的擴(kuò)散、分配、轉(zhuǎn)移的過程并不是瞬間達(dá)到平衡，實際傳質(zhì)速度是有限的，這一時間上的滯后使色譜柱總是在非平衡狀態(tài)下工作，從而產(chǎn)生峰展寬。液相色譜的傳質(zhì)阻抗項Cu又分為三項。

　　① 流動相傳質(zhì)阻抗Hm=Cmd2pu/Dm，Cm為常數(shù)。這是由于在一個流路中流路中心和邊緣的流速不等所致。靠近填充顆粒的流動相流速較慢，而中心較快，處于中心的分子還未來得及與固定相達(dá)到分配平衡就隨流動相前移，因而產(chǎn)生峰展寬。

　　② 靜態(tài)流動相傳質(zhì)阻抗Hsm=Csmd2pu/Dm，Csm為常數(shù)。這是由于溶質(zhì)分子進(jìn)入處于固定相孔穴內(nèi)的靜止流動相中，晚回到流路中而引起峰展寬。Hsm對峰展寬的影響在整個傳質(zhì)過程中起著主要作用。固定相的顆粒越小，微孔孔徑越大，傳質(zhì)阻力就越小，傳質(zhì)速率越高。所以改進(jìn)固定相結(jié)構(gòu)，減小靜態(tài)流動相傳質(zhì)阻力，是提高液相色譜柱效的關(guān)鍵。

　　Hm和Hsm都與固定相的粒徑平方d2p 成正比，與擴(kuò)散系數(shù)Dm成反比。因此應(yīng)采用低粒度固定相和低粘度流動相。高柱溫可以增大Dm，但用有機(jī)溶劑作流動相時，易產(chǎn)生氣泡，因此一般采用室溫。

　　③ 固定相傳質(zhì)阻抗Hs=Csd2fu/Ds(液液分配色譜)，Cs為常數(shù)，df為固定液的液膜厚度，Ds為分子在固定液中的擴(kuò)散系數(shù)。在分配色譜中Hs與df的平方成正比，在吸附色譜中Hs與吸附和解吸速度成反比。因此只有在厚涂層固定液、深孔離子交換樹脂或解吸速度慢的吸附色譜中，Hs才有明顯影響。采用單分子層的化學(xué)鍵合固定相時Hs可以忽略。

　　從速率方程式可以看出，要獲得高效能的色譜分析，一般可采用以下措施:①進(jìn)樣時間要短。②填料粒度要小。③改善傳質(zhì)過程。過高的吸附作用力可導(dǎo)致嚴(yán)重的峰展寬和拖尾，甚至不可逆吸附。④適當(dāng)?shù)牧魉佟Ｒ訦對u作圖，則有一較佳線速度uopt，在此線速度時，H較小。一般在液相色譜中，uopt很小(大約0.03~ 0.1mm/s)，在這樣的線速度下分析樣品需要很長時間，一般來說都選在1mm/s的條件下操作。⑤較小的檢測器死體積。