毛细管色谱柱和填充色谱柱有什么区别?
时间:2021-05-10 阅读:21316
气相色谱柱是气相色谱仪的核心部件之一,我们经常看到将气相色谱分为气固色谱和气液色谱,将气相色谱柱分为毛细管色谱柱和填充色谱柱,这两者之间的区别在于色谱柱中固定相的装载方式不同,填充色谱柱中,固定相为柱内装载的颗粒状吸附剂(气固色谱)或涂敷在惰性固体颗粒上的固定液(气液色谱);而开管气相色谱柱中固定相则是涂敷或化学交联于毛细管的内壁上,所以开管柱也习惯上被称为毛细管色谱柱,但毛细管色谱柱并不总是开管柱。事实上,毛细管色谱柱也有填充柱和开管柱之分。其中填充毛细管柱是后来才发展起来的,它是将某些多孔性固体颗粒装入厚壁玻管中,然后加热拉制成毛细管,一般内径为0.25~0.5mm。
相对于填充柱来说,毛细管柱一般具有更高的分离效能,这是因为:
①毛细管柱内径较小,一般为0.1~0.7mm,内壁固定液膜极薄,中心是空的,故阻力很小,而且涡流扩散项不存在,谱带展宽变小。由于毛细管柱的阻力很小,其长度可为填充柱的几十倍,其总柱效比填充柱高得多。一般来说,一根30m长的毛细管柱很容易达到100000的总理论塔板数,而一根3m长的填充柱却最多只有4500的总柱效。
②毛细管柱的分析速度约为填充柱的数十倍。由于液膜极薄,分配比k很小,相比大,组分在固定相中的传质速度极快,因此有利于提高柱效和分析速度。它可在1小时内分离出包含一百多种化合物的汽油成分;可在几分钟内分离十几种化合物。所以毛细管色谱柱对于复杂的样品分离更为有利,如农产品中的农药多残留同时检测、环境样品的有机物污染检测、化妆品中香精检测等。
当然,毛细管柱也有其局限性。因其内径小,柱容量小,且对进样技术的要求更高,载气流速的控制要求更为精确。进样量越小,意味着对检测器的灵敏度要求就更高。所以考虑到分析工作中成本和经济效益,在进行简单的永久气体分析和低分子量有机化合物分析时,建议采用填充气相色谱柱。
目前填充色谱柱的应用,已经越来越多的被毛细管色谱柱所代替。在实际GC分析中,90%以上均为毛细管色谱柱。甚至在进行永久气体分析上,填充柱也逐渐被PLOT柱所取代。