柱效测定以及影响因素
最新影响氢焰检测器灵敏度的几个主要因素、氢焰检测器敏感度的测定、色谱柱的柱效的测定
影响氢焰检测器灵敏度的几个主要因素、氢焰检测器敏感度的测定、色谱柱的柱效的测定定量分析实验三影响氢焰检测器灵敏度的几个主要因素、氢焰检测器敏感度的测定、色谱柱的柱效的测定【目的要求】1.了解氢气流量、空气流量、载气流量等操作条件对氢焰检测器敏感度的影响。
2.学会测氢焰检测器的敏感度。
【基本原理】【实验条件】1.气相色谱仪2.色谱柱 SE-30 5%不锈钢柱，长2m，内径3mm3.载气 N2，流量：50mL/min4.检测器 FID5.柱温 70℃6.进样口（汽化室）、检测器温度 150℃7.样品：正庚烷、苯、正戊醇，甲醇为溶剂【操作步骤】1．开机①开电源，开载气，调氮气流量到50mL/min，调柱温到70℃，调进样口、检测器温度到150℃。
②按“升温”按钮开始升温。
③调空气流量到500mL/min，氢气流量到75mL/min以上，按“点火”按钮，如果点火成功，会听到一声清脆的爆鸣声，并会看到点火成功的提示（氢气的点火流量应大于最佳工作流量，否则火点不燃，如果空气流量太小，则火也点不燃，则听不到爆鸣声，需重新点火）。
④当柱温及进样口温度达到设定温度后，“Ready”显示亮。
待基线基本稳定后，请按“调零”按钮，将当前的基线电压调到零点。
2．氢气氮气流量比对灵敏度的影响这里氮气流量固定到到50mL/min，改变氢气流量就改变了氢氮流量比。
①选择样品为正庚烷,浓度为10mg/L,进样量为1mL, 范围为1(101),记录灵敏度为8mv/满刻度。
②将氢气流量分别调到15、30、40、50、60、70 mL/min（氢气流量不能太小，太小了会熄火），分别进样，进样的同时按“开始记录”按钮，记录色谱图，色谱峰流出完后，按“停止记录”按钮，计算机会在屏幕上打印出组分的保留时间和峰面积，注意氢气流量的改变对氢焰检测器的灵敏度的影响，将结果输进下表。
氢气流量(ml/min) 15 30 40 50 60 70氮氢流量比 10:3 5:3 5:4 1:1 5:6 5:7峰面积（μvs） 15411 23947 27954 28514 25779 26015 根据刚才的实验数据，灵敏度最高时的氢气流量为:3．空气流量对灵敏度的影响将氢气流量调到刚才摸索出的最佳氢气流量，空气流量调到40、80、160、320、400，500mL/min（空气流量不能太小，太小了会熄火）分别进样，记录色谱图，观察氢气流量的改变对氢焰检测器的灵敏度的影响，将结果输进实验报告（空气流量改变引起峰面积的较明显改变才能说峰面积的改变是空气流量的改变引起的，如果峰面积改变不明显，这种改变可能是随机的，本仿真机也仿真了随机结果，这样才符合实际）。
高效液相色谱实验报告
高效液相色谱实验报告高效液相色谱法，基本原理为影响柱效的主要因素是涡流扩散和传质阻抗。
分为液固吸附色谱法，流动相为液体，固定相是固体吸附剂；液分配色谱法，固定相几乎全是化学键合硅胶，又称化学键合相色谱法等。
（二）塔板理论：塔板理论方程式（高斯方程式）：理论塔板式数：理论塔板高度：（三）速率理论： h=a+b/u+cu影响塔板高度的因素：1、涡流扩散 2、纵向扩散 3、传质阻抗二、气相色谱仪：（1）色谱柱：固定相与柱管组成。
填充柱、毛细管柱；分配柱、吸附柱（2）紧固液：低沸点的液体，操作方式下为液态。
甲基硅油、聚乙二醇等选择原则：按相似性、按主要差别、按麦氏差别选择。
（3）载体：化学惰性的多孔性微粒（4）毛细管色谱柱：开管型、填充型（5）检测器：1、浓度型检测器：热导检测器和电子捕捉检测器2、质量型检测器：氢焰离子化检测器中国药典对气相色谱规定：除检测器种类、紧固液品种及特定选定的色谱柱材料严禁任一修改外，其他均可适度发生改变，色谱图于30min内记录完。
第四节高效液相色谱法1、基本原理：影响柱效的主要因素就是涡流蔓延和传质电阻。
分类：1、液固吸附色谱法：流动相为液体，固定相是固体吸附剂。
2、液——液分配色谱法：紧固二者几乎全系列就是化学键再分硅胶，又称化学键再分相色谱法。
按固定相和流动相的极性2又分：正相色谱法和反相色谱法正相色谱法：流动二者极性大于紧固二者极性的色谱法。
用作拆分溶有机溶剂的极性及中等极性的分子型物质，用作所含相同官能团物质的拆分。
极性强组分先流入反相色谱法：……………大于……………………… 用于分离非极性至中等极性的分子型化合物2、高效率液相色谱仪：1、高压输液泵2、色谱柱3、进样阀4、检测器：紫外稀释检测器、荧光检测器、热法折光检测器、电化学检测中国药典对高效液相色谱法规定：除固定相种类、流动相组分、检测器类型不得任意更改外，其余均可适当改变，色谱图于20min内记录完毕。
第五节色谱系统适用性试验和定量分析方法一、系统适用性试验1、色谱柱的理论板数：2、分离度：应大于1.53、重复性3、拖尾声因子：0.95-1.05之间二、定量测定法：1、内标法加较正因子测定供试品中某个杂质或主成分含量2、外标法测量供试品中某个杂质或主成分含量3、加较正因子的主成分自身对照法不加较正因子的主成分自身对照法。
如何测定柱效
如何测定色谱柱柱效？
不通的色谱柱有不同的测试方法，来自不同厂家的同类色谱柱也往往采用不同的测试条件，所以最好按照色谱柱说明书中的测试报告测定柱效。
一般工作站的数据处理都有自动计算柱效值的功能，若没有工作站，可由公式计算：
柱效（理论塔板数）等于保留时间与峰宽之比值的平方再乘以16，或保留时间与半峰宽之比值的平方再乘以5.54
测定柱效时，不要接保护柱，同时注意连接的管路尽可能短，以减少死体积。
自己测定的柱效是会低于出厂时测试报告给出的值，因为一般情况下，应用实验室没有专门用于测柱效的仪器。
当然，使用了一段时间的色谱柱的柱效是会下降的。
以下是Waters用于C18(C8)柱效的测定方法：
流动相：乙腈+水＝60+40
流速：1.0 mL/min
检测波长：254 nm
测试样品：2 mL丙酮，0.20 mg苊，溶于100 mL流动相中
进样体积：3.0 L。
柱效测定以及影响因素
柱效测定以及影响因素柱效测定（Column Efficiency Determination）是指在色谱分析中通过柱沉淀试剂的稳定迁移时间与溶质峰宽的比值来评估柱效的一种方法。
柱效是指柱对样品的分离能力，它取决于柱填充剂的形状和物理化学性质，以及流体力学特性和柱床操作参数等一系列因素。
柱效测定可以帮助分析人员评估柱的性能，并确定最佳的柱操作参数，以提高分离效果和增强分析结果的准确性。
影响柱效的因素较多，下面将对其中几个关键因素进行详细说明。
1.柱填充剂：柱的填充剂是决定柱效的关键因素之一、填充剂的表面性质、孔径大小、孔隙度以及孔道分布等特性都会对柱效产生影响。
孔径大小直接影响柱的分离能力，较小的孔径可提供更大的表面积，并且具有更好的分离效果。
孔隙度和孔道分布则决定了样品分子在柱中的扩散速度和传质能力。
因此，选择合适的填充剂是提高柱效的重要步骤。
2.面层润湿性：表面润湿性是表征柱填充剂孔道分布均匀性和表面润湿程度的重要指标。
不同样品的表面润湿性不同，一些样品在柱填充剂的表面上难以均匀分布，导致部分样品分子的扩散速度较快，使得分离能力降低。
因此，在选择填充剂时，要根据不同的液相样品，选择适合的表面润湿性，以提高柱效。
3.柱长度和内径：柱的长度和内径是影响柱效的重要参数之一、柱长度的选择与待分离的成分数目和分离程度有关，理论上，柱越长，分离程度越高。
然而，随着柱长度的增加，分析时间也会增加。
柱内径越小，柱效越高，但是流速也会减小，分析时间会延长。
因此，在实际应用中，需要根据分析要求平衡分离效果和分析时间，选择合适的柱长度和内径。
4.流速和温度：流速和温度是影响柱效的重要操作参数。
流速的选择需要平衡分离效果和分析时间。
流速过高可能会导致溶质在柱中的分离不完全，流速过低则分析时间会较长。
温度的选择与柱的填充剂和待分离的样品有关。
温度的升高可以提高溶质的扩散速度和减小粘度，有利于更好的分离效果。
但同时，温度过高也可能会引起溶解度的变化和柱填充剂的损失，影响柱效。
GE中低压层析柱-柱效测定方法-详解
GE中低压层析柱柱效测定方法柱效测定是一项经常使用的操作，对于定量表征层析柱的工作状态是否良好，工艺的验证具有重要的意义。
但是实际工作中很多朋友都遇到不会测柱效或者测出来注销过低的状况，不知道如何解决。
所以今天我就给大家详细介绍一下柱效的正确测定方法，以及经常遇到的问题如何解决。
本方法适用于所有GE公司中低压液相色谱的预装柱及自己填装的层析柱。
介绍分为5个部分，测前准备、试剂选择、测柱效操作、测试结果积分、经常发生的问题。
1. 测前准备：⑴ÄKTA层析设备。
要求设备的型号与层析柱大小匹配，从上样阀门到紫外和电导检测器之间的体积要做到最小（管路内径尽量细，管路尽量短），这对于准确测量实验室小层析柱的柱效非常重要。
⑵测试平衡溶液及样品。
这个部分在试剂选择中单独细说。
⑶装填好的层析柱。
使用平衡缓冲液在测柱效的流速下至少平衡1.5 CV（柱体积），平衡方向与测柱效方向必须一致⑷样品环。
容积大于1%柱体积。
2. 试剂选择测柱效主要有两种测试系统：1 NaCl 测试系统；2 丙酮测试系统。
只要操作正确，两个系统测出来的结果是基本一致的。
但是要注意：各试剂的浓度不能随意改变，否则影响测试结果。
⑴NaCl测试系统对于所有种类的柱子和填料，都可以使用氯化钠系统测柱效平衡液： 0.4 M NaCl水溶液样品： 0.8 M NaCl水溶液3. 测柱效操作测柱效全程使用30 cm/h线性流速。
平衡层析柱至少1.5 CV，将1% CV的样品（NaCl或丙酮）注射进入层析柱，使用平衡液冲洗直至电导或紫外280nm出现响应峰。
4. 测试结果积分以UNICORN6版本为例演示给大家看如何操作（各UNICORN版本操作基本一致）。
以NaCl系统测柱效的所有操作针对电导曲线，以丙酮系统测柱效的所有操作针对UV 280曲线（手头没有测柱效结果，所以随便找了一个图，里面有两个峰。
大家测柱效的结果只有一个峰）1) 在Evaluation窗口中打开测柱效结果文件，在Curve窗格中点击右键，选择Customize2) 勾选复选框去掉不需要显示的曲线3)在工具栏中点击峰积分按钮，进行积分处理或者在Integrate下拉菜单中点击Peak Intergrate进行积分处理4) 选择需要积分的曲线以及积分表存储位置，基线类型默认为Calculatebaseline5) 在积分窗口中点击Peak Window，出现以下窗口，通过拖动左右两条直线可以选择需要进行积分的范围，点击OK确认6) 在积分窗口点击Reject Peaks对需要分析的色谱峰可进行高级定义，包括最小峰高、峰宽、峰面积、峰个数等，在这里最常用的是在Peakarea is less than输入需要显示的最大峰的个数，点击OK确定7) 在Column height (bed height)一栏中输入柱床高度，在柱效测定中此项必须填写8) 点击积分窗口中Save and Edit Peak Table按钮，可以对峰进行高级操作9) 点击积分窗口中的OK，查看积分结果10) 在Peak data区域点击右键，选择Customize 在Select peak table columns对话框中找到需要显示的数据， plate height（HETP）、Asymmetry 等，点击OK执行。
层析柱效测定方法
层析柱效测定方法层析柱效测定方法（chromatographic column efficiency determination）是一种常用的分析方法，用于评估层析柱的分离效果和分离能力。
它是基于层析柱内物质的扩散和传质过程进行分析的。
层析柱是一种分离技术装置，由一系列填充物组成。
填充物通常是固体颗粒，具有特定的化学性质，用于分离混合物中的组分。
在层析柱内，混合物通过与填充物的相互作用，使组分分离出来。
层析柱效测定方法通过评估层析柱中物质的传质速率和峰形状，来判断层析柱的性能。
这种方法可以用于评估柱的分离效果、分离能力、分离度等指标，为柱的选择和优化提供依据。
层析柱效测定方法通常基于柱内物质的扩散和传质过程进行分析。
在柱内，混合物在填充物表面发生吸附，不同组分的吸附速率不同，导致分离。
通过测定柱内物质的扩散速率，可以评估层析柱的分离效果。
层析柱效测定方法可以通过测定柱内物质的保留时间、峰宽、峰高等参数进行分析。
保留时间是指物质从进样口进入柱内到出柱的时间，峰宽是指峰的宽度，峰高是指峰的高度。
这些参数可以通过实验测定，然后根据相关理论模型进行计算和分析。
层析柱效测定方法有多种实验方法和理论模型可供选择。
常用的方法包括质量平衡法、色谱法、逆向色谱法等。
这些方法在实验操作上有所差异，但都可以用于评估层析柱的分离效果和分离能力。
层析柱效测定方法在化学、生物、医药等领域都有广泛应用。
它可以用于分析混合物中的组分，研究物质的分离和纯化，以及评估柱的性能。
同时，层析柱效测定方法还可以用于优化柱的选择和操作条件，提高分离效果和分离能力。
层析柱效测定方法是一种常用的分析方法，用于评估层析柱的分离效果和分离能力。
它基于柱内物质的扩散和传质过程进行分析，通过测定保留时间、峰宽、峰高等参数来评估柱的性能。
层析柱效测定方法在化学、生物、医药等领域都有广泛应用，为分析、研究和优化提供了重要手段。
高效液相色谱柱效能的测定
应用最广，对大部分有机化合物有响应。
特点： 灵敏度高； 10-9g·mL-1 线性范围宽； 对流动相的流速和温度 变化不敏感； 波长可选，易于操作； 可用于梯度洗脱。
高效液相色谱柱效能的测定
一、实验目的： 1.学习高效液相色谱柱效能的测定方法。 2.了解高效液相色谱仪的基本结构及工作原理。 3.初步掌握高效液相色谱仪的操作及使用。
应的流动相并过滤脱气。 二、开 机 1.依次打开2130高压泵、检测器和计算机电源开关，
设定合适的检测波长。 2.双击桌面上的T2000P色谱工作站图标，进入工作站
系统。
三、编辑HPLC分析方法 1.双击“方法”图标，编辑HPLC分析方法。 2. 保存所编辑的HPLC分析方法。 四、样品分析与采集数据 1.在文件栏中选择分析方法文件。 2.手动进样: 在方法栏中依提示输入文件名称、样品
己烷（分析纯）、甲醇（色谱纯）、水为二次蒸馏 水
四、实验条件：
1.检测器：紫外光度检测器，测试波长254nm 2.流动相：甲醇：水(83：17)，流量0.8 ml/min 3.色谱柱：长250mm，内径4.6mm，装填C-18烷基键合
相(粒度5μm) 4.进样量：20 μL
五、实验步骤：
1. 根据实验条件，将仪器调至可进样状态，待基线平 稳后，即可进样。 2. 吸取标准使用液（含甲苯、萘、联苯各10ug/ml的 正己烷溶液）20μL，注入高效液相色谱仪。 3. 记录下色谱图。 4. 从色谱图中测得甲苯、萘、联苯的保留时间tR，半 峰宽Y1/2，计算对应的理论塔板数n及分离度R。
2、主要部件
（1）、进样装置
使用高压定量进样阀(六通阀)进样装进样体积 由定量管控制，进样准确，重现性好，适于定量 分析。
气相色谱定性和色谱柱效的测定
实验五 气相色谱定性和色谱柱效的测定一、目的要求1．了解气相色谱仪的基本结构，热导池检测器（TCD ）工作原理及操作技术； 2．认知组分的保留时间、保留体积；3．计算相对保留值、色谱柱的理论塔板数、有效理论塔板数及相邻组分的分离度。
二、实验原理1．色谱法是一种重要的分离分析技术混合物→分离→单组分→检测→定性分析→定量分析 气相色谱：是流动相为气体的色谱。
适于分离分析的对象是气体或容易气化的热稳定性好的物质。
2．基本概念色谱图，色谱峰，基线，峰高h ，峰宽w ，半峰宽w 1/2保留时间t R —从进样开始到色谱峰出现最大值时所需要的时间。
死时间t M —不被固定相保留的组分（空气）的保留时间。
调整保留时间t t t M R R -='保留体积 V R = t R F 相对保留值tt R R ''2112=γ理论塔板数 )()(2154.51622W t Wt R R n ⨯=⨯=有效理论塔板数 )()(21'54.5'1622W t Wt n RR ⨯=⨯=有效分离度定义：相邻两组分的分离度，等于两组分保留时间之差与峰宽之和一半的比值。
W W t t R R R 21)(212+-=3．热导池检测器（TCD ）结构及工作原理 热导池 热敏元件（钨丝） 惠斯登电桥线路利用被测组分气体与载气的热导系数不同的原理实现检测。
4．色谱定性依据：在一定色谱条件下，每一种物质都有一个确定的保留值和它相对应。
还可以用试样加入纯物质增加峰高法定性。
相对保留值法定性较好。
三、实验条件1．SP-6800A 型气相色谱仪，热导池检测器（TCD ）;2．不锈钢填充柱：1米长，内径3毫米，内装GDX-103 (80～100目)； 3．1微升微量进样器，氢气（钢瓶或氢气发生器），皂膜流量计。
4．试剂：纯净水，无水乙醇，乙酸乙酯，混合试样。
5．仪器条件：载气（H 2）输入压力0.25MPa 柱前压0.06 MPa汽化室（INJ）温度170℃，检测室（AUX）温度170℃，色谱柱室（OVEN）温度160℃，桥电流150mA, 衰减001。
柱效测定
柱效测定是一项经常使用的操作，对于定量表征层析柱的工作状态是否良好，工艺的验证具有重要的意义。
但是实际工作中很多朋友都遇到不会测柱效或者测出来注销过低的状况，不知道如何解决。
所以今天我就给大家详细介绍一下柱效的正确测定方法，以及经常遇到的问题如何解决。
本方法适用于所有GE公司中低压液相色谱的预装柱及自己填装的层析柱。
介绍分为5个部分，测前准备、试剂选择、测柱效操作、测试结果积分、经常发生的问题。
1. 测前准备：⑴ÄKTA层析设备。
要求设备的型号与层析柱大小匹配，从上样阀门到紫外和电导检测器之间的体积要做到最小（管路内径尽量细，管路尽量短），这对于准确测量实验室小层析柱的柱效非常重要。
⑵测试平衡溶液及样品。
这个部分在试剂选择中单独细说。
⑶装填好的层析柱。
使用平衡缓冲液在测柱效的流速下至少平衡1.5 CV（柱体积），平衡方向与测柱效方向必须一致⑷样品环。
容积大于1%柱体积。
2. 试剂选择测柱效主要有两种测试系统：1 NaCl 测试系统；2 丙酮测试系统。
只要操作正确，两个系统测出来的结果是基本一致的。
但是要注意：各试剂的浓度不能随意改变，否则影响测试结果。
⑴NaCl测试系统对于所有种类的柱子和填料，都可以使用氯化钠系统测柱效平衡液：0.4 MNaCl水溶液样品：0.8 M NaCl水溶液⑵丙酮测试系统对于亲和、离子交换和凝胶过滤技术的层析柱和填料平衡液：水样品：1%丙酮的水溶液对于反相和疏水层析柱和填料平衡液：20%乙醇样品：1%丙酮溶于20%乙醇3. 测柱效操作测柱效全程使用30 cm/h线性流速。
平衡层析柱至少1.5 CV，将1% CV的样品（NaCl或丙酮）注射进入层析柱，使用平衡液冲洗直至电导或紫外280nm出现响应峰。
4. 测试结果积分以UNICORN6版本为例演示给大家看如何操作（各UNICORN版本操作基本一致）。
以NaCl系统测柱效的所有操作针对电导曲线，以丙酮系统测柱效的所有操作针对UV 280曲线（手头没有测柱效结果，所以随便找了一个图，里面有两个峰。
HPLC柱效测定
HPLC柱效测定
以第一主数据为例
n=)2=2=201.881
柱长25cm
H===0.001238
思考题
1、高效液相液相色谱采用3~10微米的固定相有何优点?同时它又给实验带来什么问题?如何克服？
答：这个是从色谱理论H-u曲线推导出来的结果.在100kg压力左右,5微米的柱效最高.但随加工制造技术的提高,更高压力的泵如400kg,也能够大量的普及.而在400kg左右,1-3微米的固定相柱效更高,所以在HPLC的基础上又有UPLC仪器了.
2、紫外光度检测器是否适用于检测所有的有机化合物,为什么?
答：不是理由有2 ，第一是并不是所有的有机物都有强的特征紫外吸收，只有特定的集团会有这样的情况。
第二是有频率相近的吸收峰的物质很多，不能完全区分开来。
3、若实验中的色谱峰无法完全分离，应如何改善实验条件色谱柱？
答：色谱柱使用时间长了，柱效会降低，会影响到分离度的，改善方法是更换新的色谱柱。
如果已经是新的色谱柱了，分离度还不好，那可以采用更长一些的色谱柱，也会增加分离度；流动相的调节，通过调节流动相中各组分的比例，使流动相的极性发生变化，分离效率会不一样，这要针对要检测的成分具体情况进行分析确定；改变柱温，相同条件下升高柱温，会增大色谱柱的分离能力而提高分离度。
气相填充色谱柱的柱效测定(精)
气相色谱填充柱的柱效测定一、 实验目的1． 了解气相色谱仪的基本结构和工作原理2． 学习气相色谱仪的使用3． 学习、掌握色谱柱的柱效测定方法二、 基本原理色谱柱的柱效能是色谱柱的一项重要指标，可用于考察色谱柱的制备工艺操作水平以及估计该柱对试样分离的可能性。
在一定色谱条件下，色谱柱的柱效可用有效塔板数n 有效及有效塔板高度h 有效来表示。
塔板数越多，塔板高度越小，色谱柱的分离效能越好。
有效塔板数及有效塔板高度的计算公式如下：2'221')(16)(54.5Y t Y t n R R ==有效 有效有效n L h =M R R t t t -='式中：R t 为组分的保留时间。
'Rt 为组分的调整保留时间。
M t 为空气的保留时间（死时间）。
Y 1/2为色谱峰的半峰宽度。
Y 为色谱峰的峰底宽度。
L 为色谱柱的长度。
由于不同组分在固定相和流动相之间的分配系数不同，因而同一色谱柱对不同组分的柱效也不相同，所以在报告n 有效时，应注明对何种组分而言。
三、 仪器和试剂1． 气相色谱仪（热导检测器）2． 填充色谱柱（固定相：SE-30；担体：硅烷化白色担体；柱内径：3mm ；柱长：2m ）3． FJ-2000色谱工作站4． 微量进样器：50μl5． 注射器：2ml6． 载气：氮气7． 试剂：正己烷、正庚烷、正辛烷均为分析纯（体积比1:1:1）四、 实验步骤1． 开启仪器，设定实验操作条件。
按气相色谱仪器操作步骤开启仪器。
设定柱温为80℃，汽化室温度为150℃，检测器温度为110℃，载气流量为10-15ml/min 。
2． 开启色谱工作站，进入数据采集系统。
按照色谱工作站操作步骤开启计算机，进入色谱工作站，监视基线，待仪器上的电路和气路系统达到平衡，基线平直时，即可进样，同时记录数据文件名。
3． 测定试样的保留时间R t 。
用微量进样器吸取3μl试液进样，记录试样色谱图文件名。
高效液相色谱法(HPLC)的概述
此帖与GC版的对应，是为了让大家更好的学习和了解LC主要内容包括：1.高效液相色谱法（HPLC）的概述2. 高效液相色谱基础知识介绍（1——13楼）3. 高压液相色谱HPLC发展概况、特点与分类4. 液相色谱的适用性5.应用高效液相色谱法（HPLC）的概述以高压液体为流动相的液相色谱分析法称高效液相色谱法（HPLC）。
其基本方法是用高压泵将具有一定极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂泵入装有填充剂的色谱柱，经进样阀注入的样品被流动相带入色谱柱内进行分离后依次进入检测器，由记录仪、积分仪或数据处理系统记录色信号或进行数据处理而得到分析结果。
由于高效液相色谱法具有分离效能高、选择性好、灵敏度高、分析速度快、适用X围广（样品不需气化，只需制成溶液即可）、色谱柱可反复使用的特点，在《中国药典》中有50种中成药的定量分析采用该法，已成为中药制剂含量测定最常用的分析方法。
高效液相色谱法按固定相不同可分为液-液色谱法和液-固色谱法；按色谱原理不同可分为分配色谱法（液-液色谱）和吸附色谱法（液-固色谱）等。
目前，化学键合相色谱应用最为广泛，它是在液－液色谱法的基础上发展起来的。
将固定液的官能团键合在载体上，形成的固定相称为化学键合相，不易流失是其特点，一般认为有分配与吸附两种功能，常以分配作用为主。
C18（ODS）为最常使用的化学键合相。
根据固定相与流动相极性的不同，液-液色谱法又可分为正相色谱法和反相色谱法，当流动相的极性小于固定相的极性时称正相色谱法，主要用于极性物质的分离分析；当流动相的极性大于固定相的极性时称反相色谱法，主要用于非极性物质或中等极性物质的分离分析。
在中药制剂分析中，大多采用反相键合相色谱法。
系统组成：（一）高压输液系统由贮液罐、脱气装置、高压输液泵、过滤器、梯度洗脱装置等组成。
1.贮液罐由玻璃、不锈钢或氟塑料等耐腐蚀材料制成。
贮液罐的放置位置要高于泵体，以保持输液静压差，使用过程应密闭，以防止因蒸发引起流动相组成改变，还可防止气体进入。
柱效测定
GE Healthcare应用手册 28-9372-07 AA 层析柱柱效检测固定柱床层析是一种多功能的分离技术，常用于生物医药的分离中。
无论是在保证纯化过程的稳定性还是保证最终产物的安全性上，填充柱的制备和质量认证都是极为重要的步骤。
柱效检测在认证和监测装填柱子效果方面具有重要的地位。
即使柱效检测不能作为单一参数对后期的纯度和回收率进行预测，至少在启动纯化工艺前可作为一种快速途径对层析柱和设备性能进行检测。
该项检测还可用于检查不同运作批次之间柱床完整性的改变。
该手册对检测原理进行一个简要的剖析，并对柱效检测的实验检测操作进行简要的描述。
为方便开发出稳定的检测方案，给予了适当的检测条件，并对其中对检测性能有重要影响的参数进行讨论。
理论背景柱效检测是示踪物质流经柱床时的保留时间的分析。
加载于柱子上的典型检测信号通常是脉冲或阶跃信号。
为了在不干扰的情况下对层析柱进行分析，必需对示踪物质和洗脱条件进行选择，以避免化学物质与介质发生相互作用以及干扰液体流动。
脉冲上样法测柱效脉冲功能是检测使用的最为常见的信号类型。
将小体积的示踪物质加入靠近层析柱入口的液流时，这一展宽的脉冲信号在层析柱出口处分析时呈现为色谱图上的谱峰。
典型的脉冲反应和它的评价在图1中给予了总结。
柱效通常被认为包括两个参数：y整个层析柱的峰展宽情况通常用等价数量的理论塔板数进行描述（平衡阶段）y峰对称性通常用峰对称性A s进行描述。
相对峰宽通常用一定数量的理论塔板（N），一个理论塔板的等价高度（HETP）或更常用折合了的塔板高度（h）来进行描述：对称因子A s描述了与理想高斯峰形状的偏差，通过对10%峰高处的峰宽进行计算得到：A s=b/a术语塔板数N平均停留时间* μ1方差* σ2停留时间** t R停留体积** V R半峰高峰宽W h床高L颗粒半径d/P一个理论塔板的等价高度HETP折合的塔板高度h=HETP/d/P对称性A s*从示踪信号整合中衍生出的停留时间分布（RTD）曲线上的第一和第二参量。
凝胶色谱柱的柱效测定
凝胶色谱柱的柱效测定凝胶色谱法是一种基于分子大小分离的色谱技术，通过使用具有不同孔径的凝胶色谱柱，可以分离分子大小不同的物质。
凝胶色谱柱的柱效是衡量其分离效果的重要参数，下面将介绍凝胶色谱柱的柱效测定方法。
分离度分离度是衡量凝胶色谱柱分离效果的重要指标，它表示相邻两个峰之间的分离程度。
分离度通常用两个峰之间的分离距离来表示，分离距离越大，说明凝胶色谱柱的分离效果越好。
峰对称性峰对称性是指每个峰的形状是否对称，对称性越好，说明凝胶色谱柱的分离效果越好。
通过观察峰的形状，可以判断凝胶色谱柱的峰对称性。
峰高和峰面积峰高和峰面积是衡量凝胶色谱柱分离效果的指标之一。
峰高表示每个峰的高度，峰面积表示每个峰所占的面积。
通过测量峰高和峰面积，可以评估凝胶色谱柱的分离效果。
理论塔板数理论塔板数是衡量凝胶色谱柱分离效果的重要指标之一。
它表示凝胶色谱柱对于特定物质的分离能力，理论塔板数越大，说明凝胶色谱柱的分离效果越好。
分离时间分离时间是衡量凝胶色谱柱分离效果的指标之一。
它表示每个峰通过凝胶色谱柱所需的时间，分离时间越短，说明凝胶色谱柱的分离效果越好。
洗脱体积洗脱体积是衡量凝胶色谱柱分离效果的指标之一。
它表示将样品中各组分完全洗脱所需的洗脱液体积，洗脱体积越小，说明凝胶色谱柱的分离效果越好。
分辨率分辨率是衡量凝胶色谱柱分离效果的重要指标之一。
它表示相邻两个峰之间的分离程度与峰宽之比，分辨率越大，说明凝胶色谱柱的分离效果越好。
柱容量柱容量是衡量凝胶色谱柱能够承受的最大样品量的指标之一。
它表示凝胶色谱柱在达到饱和状态前能够承受的最大样品量，柱容量越大，说明凝胶色谱柱的处理能力越强。
高效液相色谱柱柱效测定
高效液相色谱柱柱效测定一、实验目的1．了解高效液相色谱仪的基本结构和工作原理2．学习高效液相色谱仪的使用3．学习、掌握液相色谱柱柱效测定方法二、基本原理高效液相色谱法是以液体作为流动相的一种色谱分析法，它亦是根据不同组分在流动相和固定相之间的分配系数的差异来对混合物进行分离的。
气相色谱中评价色谱柱柱效的方法及计算理论塔板数的公式同样适合于高效液相色谱，即：222/11654.5⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=Y t Y t n R R 式中：t R 为组分的保留时间Y 1/2为色谱峰的半峰宽度Y 为色谱峰的峰底宽度三、仪器和试剂1．仪器1：高效液相色谱仪（紫外检测器）2．仪器2：高效液相色谱仪（紫外检测器）3．50μl 微量进样器4．试剂：苯、萘、联苯、甲醇均为分析纯；纯水为重蒸的去离子水。
配制成含苯、萘、联苯各30μl/ml 的甲醇溶液。
四、实验条件1．色谱柱1长15cm ，内径 4.6mm ，装填10μm 的C-18烷基键合固定相2．色谱柱2长15cm ，内径 4.6mm ，装填5μm 的C-18烷基键合固定相3．流动相 甲醇:水（85:15），流量0.8ml/min4．紫外光度检测器 波长254nm ，灵敏度0.085．进样量 5μl五、实验步骤1．根据实验条件和实验录像指导，按KLC321仪器操作步骤将仪器调节至进样状态，待仪器流路及电路系统达到平衡，色谱工作站之“采样系统”基线平直时，即可进样。
2．吸取5μl 苯、萘、联苯的甲醇溶液进样，并用色谱工作站记录色谱数据，同时记录色谱数据文件名。
3．用色谱工作站之“数据处理”系统处理数据文件并记录所需数据。
4. 在仪器上测定色谱柱2的塔板数，打印色谱图并比较色谱柱柱效差异。
六、数据记录及处理1．记录实验条件。
（1）色谱柱与固定相（2）流动相及其流量、柱前压（3）检测器及其灵敏度（4）进样量2．记录色谱峰的保留时间t R 和相应色谱峰的半峰宽Y 1/2。
气相色谱定性和色谱柱效的测定
农药残留检测
色谱柱效的测定对于检测食品中的 农药残留至关重要，可以提高检测 的灵敏度和准确性，确保食品中农 药残留量在安全范围内。
营养成分分析
在食品安全检测中，色谱柱效的测 定也用于营养成分的分析，如脂肪、 蛋白质和维生素等，以评估食品的 营养价值。
实际应用中气相色谱定性与色谱柱效的结合使用
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定性分析与色谱柱效的相互影响
定性分析结果影响色谱柱效评估
通过对比不同色谱柱在相同条件下的定性分析结果，可以评估色谱柱效的优劣。
色谱柱效的提高有助于改进定性分析
不断改进色谱柱的填料和制备技术，可以提高色谱柱效，从而改进定性分析的准 确性和可靠性。
提高色谱柱效的方法与技巧
选择合适的固定相
根据待测物的性质选择合 适的固定相，是提高色谱 柱效的关键。
定性分析与色谱柱效的关联
定性分析依赖于色谱柱效
色谱柱效的高低直接影响到定性分析的准确性，因为只有高 效的色谱柱才能确保样品中的各组分得到有效的分离，从而 准确地进行定性分析。
色谱柱效与定性分析的分辨率
分辨率是定性分析的一个重要指标，高效的色谱柱能提高分 辨率，使样品中的组分更好地分离，便于定性分析。
控制操作条件
如温度、流量和进样量等， 这些因素都会影响色谱柱 效，因此需要严格控制。
维护色谱柱
定期清洗和再生色谱柱， 可以保持其高效性能，延 长使用寿命。
04
实际应用与案例分析
气相色谱定性分析在环境监测中的应用
空气质量检测
土壤和沉积物分析
气相色谱定性分析可以用于检测空气 中的有害气体和挥发性有机物，如苯、 甲苯、二甲苯等，以评估空气质量状 况。
质谱定性
柱效测定以及影响因素
Sepharose XL， Capto™, MabSelect™
N/m ~20000 ~11000 〉10000 〉10000 ~9000 ~3000
As 0.8~1.5 0.8~1.5 0.8~1.8 0.7~1.3 0.8~1.5 0.8~1.5
0.8~1.6
峰展宽和液体流速
之间的关系可通过范德姆特方程迚行描述： B
+ +C×μ μ
其中 A 指的是湍流扩散；B 指的是分子
扩散；C 指的是传
质阻力；u 指的是液体流速（cm/h）
右图实验分析所反应的液体流速对柱效柱效的影响。当液体流速在 20 cm/h 左右时折合塔板高度最小且柱
性能最大。当速度降低时，由于范德姆特方程中 B 对应的分子扩散使得柱效柱效有所降低。在高检测速度时，由于
术语 塔板数 平均停留时间* 方差*
2
停留时间** 停留体积** 半峰高峰宽 床高 颗粒半径 理论塔板数
N μ1
σ
tR VR Wh
L d/P HETP
最佳柱效
对于生物过程色谱中使用的有孔介质，其最佳柱效时实验测定的塔板高度 h 小于等于 3。就峰的对称性而
言，理想对称性为接近 As=1。当工作中折合塔板高度 h ≤ 3 时，一般能接受的范围通常在 0.8-1.8 之间。需要谨记
、
在层析柱中保留时间缩短，根据范德姆特方程中 C 代表的粒内扩散受到限制，导致峰宽增加。值得一提的，这主要还是由于建立的检测方法减小峰的展宽从而影响到对称性。允许标准
h≤ 3 保证了合适液流速度，从而可以得到最佳的理论柱效柱效。颗粒大小（扩散的特征长度）是决定最佳流速的
当使用 NaCl 作为检测物时，洗脱液中至少要用 0.4 M NaCl（35 – 40 mS/cm）对检测物和层析介质之间
高效液相色谱(HPLC)柱效测定
实验六高效液相色谱(HPLC)柱效测定093858 张亚辉一. 实验目的1、学习高效液相色谱仪的基本操作方法。
2、了解高效液相色谱仪原理和条件设定方法。
3、了解高效液相色谱法在日常分析中的应用。
二. 实验原理高效液相色谱法是以液体作为流动相，借助于高压输液泵获得相对较高流速的液流以提高分离速度、并采用颗粒极细的高效固定相制成的色谱柱进行分离和分析的一种色谱方法。
在高效液相色谱中，若采用非极性固定相，如十八烷基键合相，极性流动相，即构成反相色谱分离系统。
反之，则称为正相色谱分离系统。
反相色谱系统所使用的流动相成本较低，应用也更为广泛。
定量分析时，为便于准确测量，要求定量峰与其他峰或内标峰之间有较好的分离度。
分离度（R）的计算公式为：R＝ 2[t(R2)-t(R1)] /1.7*(W1＋W2)式中 t(R2)为相邻两峰中后一峰的保留时间； t(R1)为相邻两峰中前一峰的保留时间； W1及W2为此相邻两峰的半峰宽。
除另外有规定外，分离度应大于1.5。
本实验对象为邻苯二甲酸酯，又称酞酸酯，缩写PAE，常被用作塑料增塑剂。
它被普遍应用于玩具、食品包装材料、医用血袋和胶管、乙烯地板和壁纸、清洁剂、润滑油、个人护理用品，如指甲油、头发喷雾剂、香皂和洗发液等数百种产品中。
但研究表明，邻苯二甲酸酯在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用，是一类内分泌干扰物。
待测物性质见表1。
表1色谱柱测试条件如果要检测不同条件对谱图分离的影响，可按表1配制几种物质的混合溶液，在不同条件下进行HPLC分离检测。
三.仪器与试剂1、仪器Agilent 1100高效液相色谱仪，50ul微量注射器。
2、试剂甲醇（色谱专用），高纯水四. 实验步骤1、色谱条件色谱柱：辛烷基硅烷键合硅胶（C8）柱温：室温流动相：初始为高纯水：20％，甲醇：80％检测器：DAD检测器;检测波长：220nm；进样体积：20µl定量环，实际注射每次可控制在40µl。
2m nacl测柱效原理
2m NaCL测柱效原理
3. 染色和测量：在电泳结束后，可以使用染色剂如Coomassie蓝染色来可视化蛋白质在 凝胶上的分离。然后，通过测量蛋白质迁移距离与已知分子量标准品迁移距离之间的关系， 可以推断待测蛋白质的分子量。
需要注意的是，2M NaCl测柱效方法是一种相对分子量测定方法，只能提供待测蛋白质 的大致分子量范围。对于精确的分子量测定，通常需要使用其他方法如质谱分析。此外，不 同蛋白质的迁移行为可能会受到其他因素的影响，如蛋白质的结构、电泳条件等，因此在使 用2M NaCl测柱效方法时需要谨慎解2M NaCl测柱效（也称为2M NaCl测定效）是一种用于测定蛋白质分子量的方法，基于 蛋白质在2M NaCl溶液中的迁移行为。其原理如下：
1. 蛋白质迁移：将待测蛋白质样品加入2M NaCl溶液中，并加载到聚丙烯酰胺凝胶电泳 （SDS-PAGE）凝胶槽中。在电泳过程中，蛋白质会受到电场的作用，向电极方向迁移。
影响氢焰检测器灵敏度的几个主要因素、氢焰检测器敏感度的测定、色谱柱的柱效的测定
定量剖析实验三影响氢焰检测器敏捷度的几个主要要素、氢焰检测器敏感度的测定、色谱柱的柱效的测定【目的要求】认识氢气流量、空气流量、载气流量等操作条件对氢焰检测器敏感度的影响。
学会测氢焰检测器的敏感度。
【基来源理】【实验条件】气相色谱仪色谱柱SE-305%不锈钢柱，长2m，内径3mm载气N2，流量：50mL/min检测器FID柱温70℃进样口（汽化室）、检测器温度150℃样品：正庚烷、苯、正戊醇，甲醇为溶剂【操作步骤】1．开机①开电源，开载气，调氮气流量到50mL/min，调柱温到70℃，调进样口、检测器温度到150℃。
②按“升温”按钮开始升温。
③调空气流量到500mL/min，氢气流量到75mL/min以上，按“点火”按钮，假如点火成功，会听到一声洪亮的爆鸣声，并会看到点火成功的提示（氢气的点火流量应大于最正确工作流量，不然火点不燃，假如空气流量太小，则火也点不燃，则听不到爆鸣声，需从头点火）。
④当柱温及进样口温度达到设定温度后，“Ready”显示亮。
待基线基本稳固后，请按“调零”按钮，将目前的基线电压调到零点。
2．氢气氮气流量比对敏捷度的影响这里氮气流量固定到到 50mL/min，改变氢气流量就改变了氢氮流量比。
①选择样品为正庚烷,浓度为10mg/L,进样量为1mL,范围为1(101),记录敏捷度为8mv/满刻度。
②将氢气流量分别调到15、30、40、50、60、70mL/min（氢气流量不可以太小，太小了会熄火），分别进样，进样的同时按“开始记录”按钮，记录色谱图，色谱峰流出完后，按“停止记录”按钮，计算时机在屏幕上打印出组分的保存时间和峰面积，注意氢气流量的改变对氢焰检测器的敏捷度的影响，将结果输进下表。
氢气流量(ml/min) 15 30 40 50 60 70氮氢流量比10:35:35:41:15:65:7空气氢气流量比4:58:516:532:58:110 :112: 1依据最正确条件的剖析结果，按公式S·A·range/m计算氢焰检m 测器的敏捷度（正庚烷的比重）。
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主要参数（下表）。
颗粒大小（μm） 15 30 35
50 75-100
200
介质实例 SOURCE™ 15
SOURCE 30
Sepharose High Performance, Superdex™ Sephacryl™
Sepharose Fast Flow, Capto™, MabSelect™
Sepharose Big Beads
在层析柱中保留时间缩短，根据范德姆特方程中 C 代表的粒内扩散受到限制，导致峰宽增加。值得一提的是图中的
峰的对称性随液体速度的提高而减小，这主要还是由于建立的检测方法减小峰的展宽从而影响到对称性。允许标准
h≤ 3 保证了合适液流速度，从而可以得到最佳的理论柱效柱效。颗粒大小（扩散的特征长度）是决定最佳流速的
Sepharose Fast Flow,
Sepharose XL， Capto™, MabSelect™
N/m ~20000 ~11000 〉10000 〉10000 ~9000 ~3000
As 0.8~1.5 0.8~1.5 0.8~1.8 0.7~1.3 0.8~1.5 0.8~1.5
0.8~1.6
、
柱效测定主要影响因素：
1.柱效测定使用的检测物
检测物的选择需要保证物质大小（分子量）能完全渗透迚入层析介质的孔隙结构内。必须避免检测物与层
析介质发生表面相互作用，以保证检测物是化学惰性和稳定的。此外，洗脱成分和样品的粘度和密度差异应降低至
最小，以避免由不稳定流动模式（粘度指纹效应）造成的系统误差。通常使用的，能符合这些要求的样品/洗脱系
当使用 NaCl 作为检测物时，洗脱液中至少要用 0.4 M NaCl（35 – 40 mS/cm）对检测物和层析介质之间
的电荷相互作用迚行有效地抑制，否则可能会导致不恰当的检测结果发生。如果发生相互作用时，峰对称性受到破
坏。
2.液体流速
、
峰的展宽程度以及导致的色谱的柱效
柱效在很大程度上
取决于检测过程中所使用的液体流速。理论上，
停留时间（停留体积）
折合的塔板高度
h=HETP/d/P
对称性 As
**达到最大峰高的时间（或洗脱体积）所对
应的停留时间（停留体积）。
相对峰宽通常用理论塔板（N），理论塔板 数（HETP）或折合为塔板高度（h）来迚行 描述：
() σ
σ ()
对称因子 As 描述了与理想高斯峰形状的偏 差，通过对 10%峰高处的峰宽迚行计算得到：
统为水-丙酮和盐系统，这些系统可分别通过测定吸收值和电导迚行监测。根据层析介质的化学属性，推荐以下样
品和洗脱液：
介质 除疏水合成聚合物， RPC 和 HIC 介质以外 的所有介质 RPC 和 HIC
所有介质
洗脱液 水
样品 1 -2% 丙酮水溶液
20%乙醇
1 -2%丙酮，至少 20%
的乙醇
0.4 M NaCl（溶于水） 0.8 M NaCl（溶于水）
峰展宽和液体流速
之间的关系可通过范德姆特方程迚行描述： B
+ +C×μ μ
其中 A 指的是湍流扩散；B 指的是分子
扩散；C 指的是传
质阻力；u 指的是液体流速（cm/h）
右图实验分析所反应的液体流速对柱效柱效的影响。当液体流速在 20 cm/h 左右时折合塔板高度最小且柱
性能最大。当速度降低时，由于范德姆特方程中 B 对应的分子扩散使得柱效柱效有所降低。在高检测速度时，由于
4.检测系统的滞留体积（系统死体积体之间）和下游体积（从
柱底到检测器）之和。与扩大样品体积的效果类似，不恰当的检测系统设置也会影响所测试的柱效柱效。因此用于
、
检测的管路应尽可能的短，并且内径应最小且不会造成过大压降。 作为一个普遍的经验法则，一个生物过程层析使用的典型层析柱的柱效检测应保证外体积小于柱体积的 5%，
柱效测定以及影响因素
柱效（column efficiency ）是色谱柱在色谱分离过程中主要由热力学因素(操作参数)所决 定的分离效能。通常用理论塔板数、有效塔板数、理论塔板高度、有效塔板高度等表示。 柱效 是衡量色谱柱性能的一项主要指标，柱效越高，分离能力越强。
示踪物质浓度
半峰高峰宽 Wh 时间（洗脱体积 V）
如想获得最佳柱效则需使外体积小于 3%。在测定柱效前最好测定系统外体积。此外，还需要对柱效检测中的保留 体积迚行记录，以便和填充床以及柱本身的标称保留体积迚行比较。若保留体积进大于预期，则提示检测物和层析 介质之间可能存在相互作用，以及柱外检测系统存在滞留体积。当检测设置一经确立，层析柱安装完毕，需要迚行 连续三次检测以确认该方法的可重复性。
的是以柱宽而言，柱效越低通常意味着峰对称性越好。或者以 N/m（每米的理论塔板）来表示，对于不同颗粒大小
的填料，达到以下的数值，即可认为柱效比较好：
颗粒大小（μm） 15 30 34
50 75-100
介质实例 SOURCE™ 15
SOURCE 30
Sepharose High Performance, Superdex™，Superose Sephacryl™
术语 塔板数 平均停留时间* 方差*
2
停留时间** 停留体积** 半峰高峰宽 床高 颗粒半径 理论塔板数
N μ1
σ
tR VR Wh
L d/P HETP
最佳柱效
对于生物过程色谱中使用的有孔介质，其最佳柱效时实验测定的塔板高度 h 小于等于 3。就峰的对称性而
言，理想对称性为接近 As=1。当工作中折合塔板高度 h ≤ 3 时，一般能接受的范围通常在 0.8-1.8 之间。需要谨记
速度（cm/h） 60 60 30
20 20
10
3.样品体积 柱效柱效测试通常使用的样品体积为 1%的柱体积（Vc）。当某些硬件条件无法满足时，可以在经验范围内
迚行微小优化以加强对示踪物质的检测能力。然而，值得一提的是，对于柱效好的柱子来说实验中样品体积可能导 致色谱峰明显加宽，降低塔板数,这一点对于小颗粒直径的层析介质而言尤为常见。由于峰宽增大，峰对称性可能有 所改善。这一点与增加检测流速的效果类似。