色谱柱知识讲解
色谱柱 原理
色谱柱原理
色谱柱是色谱分析中的关键部分，它是一种固定相和流动相相互作用的介质。
它通常由一种固体或涂覆在固体表面上的液体组成。
色谱柱的原理是利用样品在固定相上的相互作用来进行分离和分析。
色谱柱的固定相可以是多种不同材料，如硅胶、石英、聚合物等。
固定相的选择通常取决于需要分离的化合物的特性。
例如，硅胶色谱柱适用于极性化合物的分离，而聚合物色谱柱适用于非极性化合物的分离。
流动相是通过色谱柱的液体或气体，它分为稳定相和动态相两部分。
稳定相通常是一种不揮发的溶剂，它用来固定样品在固定相上，而动态相是通过柱上的流动相来实现分离。
在进样时，样品溶液被注入色谱柱中。
样品与流动相相互作用后，根据样品与固定相之间相互作用的不同，样品分成了不同的成分。
这些成分经过一段时间后，逐渐从柱中洗脱出来，形成不同的峰。
峰的高度和形状代表了样品中不同成分的含量和化学性质。
通过测量峰的面积或高度，可以定量分析样品中的不同物质。
在色谱分析中，色谱柱的选择非常重要，它直接影响到分离效果和分析结果的准确性。
因此，在选择色谱柱时，需要考虑样品的性质、分离效果和分析要求等因素，并根据实际情况进行选择。
色谱柱的分类及依据
色谱柱的分类及依据介绍如下：
色谱柱是色谱技术中的重要组成部分，它通常由填充物和柱壁组成，用于分离和纯化混合物中的化合物。
根据填充物的不同，色谱柱可以分为以下几类：
1.气相色谱柱
气相色谱柱是一种常用于分离气体混合物的色谱柱。
其填充物通常为无机物或有机物，如硅胶、活性炭、聚四氟乙烯和聚酰亚胺等。
气相色谱柱的选择应考虑到填充物的极性、热稳定性和化学惰性等因素。
2.液相色谱柱
液相色谱柱通常用于分离液体混合物中的化合物。
其填充物通常为无机物或有机物，如硅胶、氨基硅胶、聚苯乙烯和聚酰胺等。
液相色谱柱的选择应考虑到填充物的极性、孔径大小、表面积和耐化学性等因素。
3.离子交换色谱柱
离子交换色谱柱是一种用于分离和纯化离子的色谱柱。
其填充物通常是带有离子基团的树脂，如强碱性阳离子交换树脂和强酸性阴离子交换树脂等。
离子交换色谱柱的选择应考虑到填充物的离子官能团、离子交换容量和选择性等因素。
4.大孔径色谱柱
大孔径色谱柱是一种用于分离大分子化合物的色谱柱。
其填充物通常是具有大孔径的凝胶，如琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶等。
大孔径色谱柱的选择应考虑到填充物的孔径大小、交联度和表面积等因素。
综上所述，色谱柱的分类主要根据填充物的不同，填充物的选择应考虑到化学性质、孔径大小、表面积、选择性和稳定性等因素。
正确选择合适的色谱柱可以提高色谱分离的效率和精度，从而获得更加准确和可靠的分析结果。
色谱柱基本知识
色谱柱色谱柱由柱管、压帽、卡套（密封环）、筛板（滤片）、接头、螺丝等组成。
目录1简介2构造3填料4分类1. 4.1 安装2. 4.2 流动相3. 4.3 样品制备4. 4.4 保存操作5发展方向6性能评价7注意事项8新进展柱效；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，为使色谱柱达到最佳效率，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。
即使最好的装填技术，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。
2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。
色谱柱相关知识总结
第二章气相色谱柱第一节气相色谱柱的类型气相色谱法（gas chromatography, 简称GC）亦称气体色谱法，气相层析法。
其核心即为色谱柱。
气相色谱柱有多种类型。
从不同的角度出发，可按色谱柱的材料、形状、柱内径的大小和长度、固定液的化学性能等进行分类。
色谱柱使用的材料通常有玻璃、石英玻璃、不锈钢和聚四氟乙烯等，根据所使用的材质分别称之为玻璃柱、石英玻璃柱、不锈钢柱和聚四氟乙烯管柱等。
在毛细管色谱中目前普遍使用的是玻璃和石英玻璃柱，后者应用范围最广。
对于填充柱色谱, 大多数情况下使用不锈钢柱，其形状有U型的和螺旋型的，使用U 型柱时柱效较高。
按照色谱柱内径的大小和长度，又可分为填充柱和毛细管柱。
前者的内径在2~4mm，长度为1~10m左右；后者内径在0.2~0.5mm，长度一般在25~100m。
在满足分离度的情况下，为提高分离速度，现在也有人使用高柱效、薄液膜的10m短柱。
根据固定液的化学性能，色谱柱可分为非极性、极性与手性色谱分离柱等。
固定液的种类繁多，极性各不相同。
色谱柱对混合样品的分离能力，往往取决于固定液的极性。
常用的固定液有烃类、聚硅氧烷类、醇类、醚类、酯类以及腈和腈醚类等。
新近发展的手性色谱柱使用的是手性固定液，主要有手性氨基酸衍生物、手性金属配合物、冠醚、杯芳烃和环糊精衍生物等。
其中以环糊精及其衍生物为色谱固定液的手性色谱柱，用于分离各种对映体十分有效，是近年来发展极为迅速且应用前景相当广阔的一种手性色谱柱。
在进行气相色谱分析时，色谱柱的选择是至关重要的。
不仅要考虑被测组分的性质，实验条件例如柱温、柱压的高低，还应注意和检测器的性能相匹配。
有关内容我们将在以后章节中加以详细讨论。
第二节填充气相色谱柱填充气相色谱柱通常简称填充柱，在实际分析工作中的应用非常普遍。
据资料统计，日常色谱分析工作大约有80%是采用填充柱完成的。
填充柱在分离效能和分析速度方面比毛细管柱差，但填充柱的制备方法比较简单，定量分析的准确度较高，特别是在某些分析领域（例如气体分析、痕量水分析）具有独特用途。
色谱柱基础知识的总结
色谱柱基础知识的总结1、网上对柱子是否可以反冲一直有争论，那什么样的柱子可以反冲，什么不可以。
反冲后是正者用，还是反着用。
具体到各型号柱子不仅是ODS柱，其他如正向柱、氨基柱、离子交换柱等最好都有解释。
答：一般的正相反相柱应该都能反冲，只有两端筛板孔径不对称的柱子不能反冲，不过目前这样的柱子已经比较少见了。
反冲是为了把柱头的污染物冲洗掉，反冲后还是正着用比较好，以免柱子的两头都被污染。
我们一直提倡的是：正向使用，反向冲洗。
2、我在做方法开发的时候,用乙腈和水作为流动相,在调整梯度的时候发现,刚开始用60%乙腈, RT为2.5分钟,调到40%乙腈,RT没有变化,30%也没有变化,一直调到20%的时候,RT突然变到了约13分钟,请问这是什么原因?我用的是离子交柱。
答：离子交换柱的保留时间主要由洗脱液的离子强度和pH决定，你现在讲的比较简单，需要把你的方法说的详细一点才能做具体的分析。
譬如分析物是什么情况，其含有极性电离基团和非极性基团是什么性质？离子交换柱是聚合物基质还是硅胶基质？水相是什么缓冲盐？3、对于一根常用的c18柱，拿到一根新柱的时候应该怎样进行活化及维护？为什么要这样做？答：新柱活化，实际上是一个平衡的过程，除了用流动相平衡外，有时候还必须用所测样品对新柱进行平衡，特别是测定分子量比较高的多肽，尤其重要。
因为分子量高的物质分子，扩散速度慢，平衡所需时间也相应较长。
具体平衡方式也很简单，多进几次样品，直到峰面积和保留时间稳定，再进行正式进样测定。
如果要加快平衡时间，把前面用来平衡的进样样品浓度加大，或者不等洗脱完成，连续进样多针。
用待测物对新柱平衡，目的是将硅胶基质填料表面具有非特异性吸附的位点的吸附能力饱和掉。
4、测定多肽，一般采用什么柱子？流动相是乙腈和水，还有微量的TFA。
特别是像类似三肽的短肽，应该怎么选择柱子？答：分子量不高的多肽一般选用常规C18柱就能测定，也有用离子交换柱、水性C18柱和Hilic亲水作用柱的。
色谱柱相关知识
色谱柱相关知识1、色谱柱的使用说明：（1）色谱柱使用前注意事项：色谱柱的储存液无特殊说明，均为评价报告所示的流动相。
在使用前，一定要注意色谱柱的储存液与要分析样品的流动相是否互溶。
在反相色谱中，如用高浓度的盐或缓冲液作洗脱剂，应先用10％左右的低浓度的有机相洗脱剂过渡一下，否则缓冲液中的盐在高浓度的有机相中很容易析出，堵塞色谱柱。
（2）流动相：流动相中所使用的各种有机溶剂要尽可能使用色谱纯，配流动相的水最好是超纯水或全玻璃器皿的双蒸水。
如果将所配得流动相再经过0.45μm的滤膜过滤一次则更好，尤其是含盐的流动相。
另外，装流动相的容器和色谱系统中的在线过滤器等装置应该定期清洗或更换。
以常规硅胶为基质的键合相填料通常的PH值适用范围是2.0-8.0，BDS C18适合于碱性化合物，PH值适用范围为2.0-10.0。
当必须要在PH值适用范围的边界条件下使用色谱柱时，每次使用结束后立即用适合于色谱柱储存并与所使用的流动相互溶的溶剂清洗，并完全置换掉原来所使用的流动相。
（3）样品：样品也要尽可能清洁，可选用样品过滤器或样品预处理柱（SPE）对样品进行预处理；若样品不便处理，要使用保护柱。
在用正相色谱法分析样品时，所有的溶剂和样品应严格脱水。
2、色谱柱的保存??（1）反相色谱柱每天实验后的保养：使用缓冲液或含盐的流动相，实验完成后应用10%的甲醇/水冲洗30分钟，洗掉色谱柱中的盐，再用甲醇冲洗30分钟。
注意：不能用纯水冲洗柱子，应该在水中加入10%的甲醇，防止将填料冲塌陷。
（2）长期保存色谱柱：如色谱柱要长时间保存，必须存于合适的溶剂下。
对于反相柱可以储存于纯甲醇或乙腈中，正相柱可以储存于严格脱水后的纯正己烷中，离子交换柱可以储存于水（含防腐剂叠氮化钠或柳硫汞）中，并将购买新色谱柱时附送的堵头堵上。
储存的温度最好是室温。
3、色谱柱的再生??因为色谱柱是消耗品，随着使用时间或进样次数的增加，会出现色谱峰高降低，峰宽加大或出现肩峰的现象，一般来说可能是柱效下降。
色谱柱介绍
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3.色谱柱化学性能
柱规格包括两方面：柱长和柱内径。
柱规格的选择直接影响分析速度、分离能力、检测能力及每次分析的溶剂消耗等。
对相同的分析时间和分离度来说： ❖内径大的柱子比内径小的柱子多消耗溶剂。 ❖较小内径的柱子对相同的检测信号来说所需样品量亦较少。 因此，在样品量有限时，可使用小内径柱。 柱长度增加虽可改善分离效果，但阻力也随之增加，必须提高入口压力。 长柱可以给出高分离度，短柱可提供快速分离，我们可以根据样品情况去选用合适的色谱柱。
2.色谱柱物理性能
定义：是指填料颗粒的孔或腔的平均尺寸，范围80-300Å 大孔的填料颗粒，可以延长溶质大分子在填料表面滞留的时间， 达到充分分离，改善峰形。
❖较小的孔径提供较高的表面积，可用于较大的载荷量， 并保留小的有机化合物，这种填充柱可用于小分子有机物到聚合物的分离
❖样品MW<4000,选择80Å的孔径；样品>4000,选择300Å的孔径
4.常见色谱柱介绍
❖使用氰基柱注意事项：
1.同一根氰基柱最好在同一种体系中使用，交替调换正相、反相 会迅速缩短色谱柱的使用寿命。 2.在不得已情况下要正相、反相调换时，需要用异丙醇过渡。
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4.常见色谱柱介绍
4.4 氨基柱
SiO2
O
O
Si
CH2 NH2
3
O
❖氰基柱的特点： 1.氨基柱是一种不太稳定的柱子，并不是常用柱， 这是因为键合的氨丙基很容易水解。 2.正相、反相都可以使用。
3.在中等 pH 条件下对强碱性物质具有更好的峰形。
缺点：1.孔径结构复杂，孔径不均匀，导致柱效不够高 2.有机溶剂可能导致聚合物基质溶涨或受损。
色谱柱知识讲解
1、反相色谱的流动相不再需要烃类、氯仿这些 更危险的有机溶剂，使用起来更加简单和安全。 2、而极性强的化合物由于分子间作用力更强， 往往沸点不低，不适合用气相分析，更适合用反 相液相色谱分析
1、反相色谱的流动相有更多的参数选择：PH、缓冲盐种类、浓 度等，能更好地调整分离效果，而正相色谱可调整的流动相参数 非常有限
1、当样品流经凝胶色谱柱时，直径较大的化合物，不易进入凝 胶颗粒的微孔中，所以很快出峰。/2、而直径较小的化合物会进 入凝胶颗粒的微孔中，并不断的进出和扩散，因此，较晚出峰。
主要内容
正相 色谱 反相 离子对 色谱
色谱ห้องสมุดไป่ตู้
色谱
亲水作 用色谱
凝胶 色谱
正相色谱
固定相极性大于流动相极性 流动相是弱极性：如正己烷、石油醚等 固定相是有极性：布满硅羟基的硅胶
极性大的化合物 极性小的化合物
固定相（极性大） 流动相（极性小）
出峰慢 出峰快
反相色谱
流动相极性大于固定相极性 流动相是强极性：如甲醇、水
离子对色谱
又叫离子交换色谱
适用：化合物极性特别强， 一言不合就电离
原理：可增强离子和固定相 的相互作用，使不同的化合 物得到分离
凝胶色谱
又叫体积排阻色谱
不管是正相、反相还是离子交换色谱，化合物出峰的情况都是和极性相 关的，而凝胶色谱的出峰却只和化合物的大小有关，所以也叫体积排阻 色谱。
1、当样品流经凝胶色谱柱时，直径较大的化合物，不易进入凝 胶颗粒的微孔中，所以很快出峰。/2、而直径较小的化合物会进 入凝胶颗粒的微孔中，并不断的进出和扩散，因此，较晚出峰。
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正相 色谱 反相 离子对 色谱
色谱
色谱
亲水作 用色谱
凝胶 色谱
正相色谱
固定相极性大于流动相极性 流动相是弱极性：如正己烷、石油醚等 固定相是有极性：布满硅羟基的硅胶
极性大的化合物 极性小的化合物
固定相（极性大） 流动相（极性小）
出峰慢 出峰快
反相色谱
流动相极性大于固定相极性 流动相是强极性：如甲醇、水
固定相是若极性：十八烷基键合硅胶柱，也叫C18 柱，就是把硅胶上原本的硅羟基变成了一条碳十八 的长链。
1、反相色谱的流动相不再需要烃类、氯仿这些 更危险的有机溶剂，使用起来更加简单和安全。 2、而极性强的化合物由于分子间作用力更强， 往往沸点不低，不适合用气相分析，更适合用反 相液相色谱分析
1、反相色谱的流动相有更多的参数选择：PH、缓冲盐种类、浓 度等，能更好地调整分离效果，而正相色谱可调整的流动相参数 非常有限
亲水作用色谱HILIC模式
测定糖类？
糖极性很强
用正相：不能溶解在正己烷等非极性流动相中 用反相：糖和C18没有相互作用，出峰太快，无法分离
近几年关于LCMS的HILIC应用研究非常热门，它使用类似于 正相的色谱柱，比如硅胶，和传统反相的流动相，比如乙腈 /水 这样的组合即能够溶解样品，又能够保留样品，最终使样品 得到很好的分离。
ห้องสมุดไป่ตู้
离子对色谱
又叫离子交换色谱
适用：化合物极性特别强， 一言不合就电离
原理：可增强离子和固定相 的相互作用，使不同的化合 物得到分离
凝胶色谱
又叫体积排阻色谱
不管是正相、反相还是离子交换色谱，化合物出峰的情况都是和极性相 关的，而凝胶色谱的出峰却只和化合物的大小有关，所以也叫体积排阻 色谱。
1、当样品流经凝胶色谱柱时，直径较大的化合物，不易进入凝 胶颗粒的微孔中，所以很快出峰。/2、而直径较小的化合物会进 入凝胶颗粒的微孔中，并不断的进出和扩散，因此，较晚出峰。
1、当样品流经凝胶色谱柱时，直径较大的化合物，不易进入凝 胶颗粒的微孔中，所以很快出峰。/2、而直径较小的化合物会进 入凝胶颗粒的微孔中，并不断的进出和扩散，因此，较晚出峰。