對(duì)于
IC離子色譜柱柱效的計(jì)算和直觀,可從塔板概念評(píng)價(jià):
根據(jù)塔板理論,可以計(jì)算一根色譜柱所達(dá)到的理論塔板數(shù),或表達(dá)為每米理論塔板數(shù)n/m。把相當(dāng)于一個(gè)理論塔板的柱子長(zhǎng)度稱作理論塔板高度H,通常采用有效塔板數(shù)N和有效塔板高度L來表達(dá)柱效,W為峰寬,W1/2為半峰寬:
N=16(Tr/W)^2=5.54(Tr/W(1/2))^2=L/H。
顯然,N值越大,或H值越小,柱效越高。分散效果主要取決于所選擇的固定相。
從柱的算公式可以看出柱效主要跟理論塔板數(shù)和柱長(zhǎng)有關(guān)系,那么什么是理論塔板數(shù)?
理論塔板數(shù)中N是色譜柱效的參數(shù)之一,用于定量表示色譜柱的分離效率(簡(jiǎn)稱柱效)。N取決于固定相的種類、性質(zhì)(粒度、粒徑分布等)、填充狀況、柱長(zhǎng)、流動(dòng)相的種類和流速及測(cè)定柱效所用物質(zhì)的性質(zhì)。如果峰形對(duì)稱并符合正態(tài)分布,N可近似表示為:理論塔板數(shù)=5.54(保留時(shí)間/半高峰寬)²。柱效用理論塔板數(shù)定量地表示:N=16*(t/w)²。
其中:t是溶質(zhì)從進(jìn)樣到大洗脫峰出現(xiàn)的時(shí)間,w為該溶質(zhì)的洗脫峰在基線處的寬度。在一色譜柱中用相同的洗脫條件時(shí)候,不同化合物的滯留時(shí)間與其洗脫峰寬度之比接近常數(shù)。因此理論塔板數(shù)大的色譜柱效率高。當(dāng)然,N的大小和柱子長(zhǎng)度有密切關(guān)系:理論塔板高度H=柱長(zhǎng)/N,用H可以衡量單位長(zhǎng)度的色譜柱的效率,H越小,則色譜柱效率越高。N為常量時(shí),W隨tR成正比例變化。在一張多組分色譜圖上,如果各組份含量相當(dāng),則后洗脫的峰比前面的峰要逐漸加寬,峰高則逐漸降低。
用半峰寬計(jì)算理論塔板數(shù)比用峰寬計(jì)算更為方便和常用,因?yàn)榘敕鍖捀菀诇?zhǔn)確測(cè)定,尤其是對(duì)稍有拖尾的峰。N與柱長(zhǎng)成正比,柱越長(zhǎng),N越大。用N表示柱效時(shí)應(yīng)注明柱長(zhǎng),如果未注明,則表示柱長(zhǎng)為1米時(shí)的理論塔板數(shù)。若用調(diào)整保留時(shí)間(tR’)計(jì)算理論塔板數(shù),所得值稱為有效理論塔板數(shù)(N有效或Neff)=16(tR’/W)。離子色譜柱的柱效一般由硫酸根的理論塔板數(shù)來計(jì),理論塔板數(shù)可以由色譜儀工作站直接讀出,一般離子色譜柱的柱效大于1000個(gè)塔板數(shù)。