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為啥色譜柱的內(nèi)徑都是一些很零碎的數(shù)字,,比如:4.6mm;2.1mm,,從來沒有見到過5mm,,10mm這種看上去讓人賞心悅目的整數(shù)。
小編相信大部分人都有這樣的疑問,。
那么,是不是設(shè)計(jì)色譜柱的人腦子進(jìn)了水,,非要挑些奇怪的數(shù)字來消遣大家...看樣子,,明顯不是,大家會發(fā)現(xiàn),,市面上大部分的色譜柱都是這些奇怪的內(nèi)徑規(guī)格,,反而是那些帶著整數(shù)值內(nèi)徑的色譜柱好像看上去和大家格格不入成為了異類。
到底是為什么,?這一定是有什么原因的...那么原因是什么呢,?
范德米特曲線
在液相色譜的基礎(chǔ)理論中,我們總會聽到一個如雷貫耳的名字,,他叫范德米特,,為了簡便,我們稱呼他叫做老范,,他曾經(jīng)在紙上畫了一個對鉤,,用來解釋色譜柱的柱效和流速的關(guān)系,后來,,這個對鉤出名了,,被叫做“范德米特曲線",成為了液相色譜分離當(dāng)中理論之一,。
這個是基于5um填料色譜柱繪制的范德米特曲線,,為啥要選5um填料?主要是因?yàn)檫@個規(guī)格的填料從上世紀(jì)80年代產(chǎn)生,,90年代興盛到現(xiàn)在仍舊老當(dāng)益壯經(jīng)久不衰,,堪稱經(jīng)典,,另外,5um填料的范德米特曲線是個非常周正的對鉤,。
那么我們來解釋一下這個經(jīng)典的對鉤吧,,它被畫在一個坐標(biāo)軸里,橫坐標(biāo)表示譜帶移動的線速度,,縱坐標(biāo)表示理論塔板高度,。納尼?線速度,,理論塔板高度,,這都是嘛?
這兩個詞確實(shí)生僻,。所以,,我們得把他們近似的翻譯成接地氣的詞匯,那么他們可以近似的理解為:流速和柱效,,對于給定的一根色譜柱(長度,,填料粒徑固定)越大的流速能產(chǎn)生越高的分析速度,越小的板高能產(chǎn)生越大的柱效,;所以,,在老范的對鉤當(dāng)中,橫坐標(biāo)數(shù)值越大,,分析速度越快,;縱坐標(biāo)數(shù)值越小,柱子的分離效果越好,。
知道了這些,,我們就大概能理解老范畫的這個對鉤代表的意思了:對應(yīng)一根固定的色譜柱:柱效隨著流速提升而升高,到達(dá)一個最大值以后,,又開始隨流速增大而降低,,這個讓色譜柱達(dá)到最大柱效的流速值,被叫做最佳流速,,在最佳流速附近保證實(shí)際柱效與最佳柱效差異很小的一個區(qū)域內(nèi)的流速,,被叫做最佳流速范圍。所以老范的對鉤的深層意義就是:誰在最佳流速使用色譜柱,,我就給誰畫個大對鉤,。
流速與內(nèi)徑
扯到這兒,一直在說老范和流速的事兒,,還沒和內(nèi)徑扯上一點(diǎn)關(guān)系,,接下來,我們就要給老范和流速牽線搭橋了,這個牽線搭橋的人就叫內(nèi)徑,。
在老范的大對鉤中,,橫坐標(biāo)叫做線速度,我們近似的把它認(rèn)為是流速,,其實(shí),,在“近似"的過程中,我們省略了內(nèi)徑這個因素,,或者說是色譜柱粗細(xì)的影響,。
線速度指的是色譜峰譜帶移動的速度,通常用cm/min作為單位,,
而流速指的是色譜儀輸液的體積流速,,通常用mL/min作為單位。
舉上一個生活化的例子,,就是汽車,,線速度可以理解為汽車行駛的速度;流速可以理解為汽車燒油的速度,,而不同內(nèi)徑的色譜柱,,可以理解為不同大小的汽車,越粗的色譜柱代表著越大的汽車,,要開到相同的速度,,燒的油就多,所以,,更粗的色譜柱需要更大的體積流速才能產(chǎn)生與細(xì)色譜柱相同的線速度/分析速度。
返回頭看老范給畫的大對鉤,,找個尺子一比,,發(fā)現(xiàn)對于5um填料的色譜柱,最佳流速對應(yīng)的是大概6cm/min這一點(diǎn),,不過,,這是線速度,我們用的色譜儀都是需要設(shè)定體積流速的,,剛才我們說過,,體積流速和色譜柱內(nèi)徑是有關(guān)的,那么問題來了:色譜柱內(nèi)徑哪樣好,?
在這個問題上,,設(shè)計(jì)色譜柱的人沒有隨便設(shè)計(jì)個1,2,,5,,10mm這種自己看了爽大家又喜聞樂見的內(nèi)徑數(shù)字,在這個問題上,,他們秉承了“業(yè)界良心",。
大家想想看,,自己在色譜儀上輸入流速的時(shí)候,是輸入1mL/min的感覺爽還是輸入1.18mL/min的感覺爽,?我相信,,只要不是自虐傾向太強(qiáng)的同學(xué),一定都會覺得是1mL/min更爽些...1mL/min對應(yīng)的是4.6mm內(nèi)徑色譜柱的最佳流速,,而1.18mL/min對應(yīng)的是5mm內(nèi)徑色譜柱的最佳流速(都是說5um填料的色譜柱),。
現(xiàn)在大家明白為啥我說色譜柱的設(shè)計(jì)者有“業(yè)界良心"了吧,為了讓大家在使用的時(shí)候爽,,他們寧可讓自己在做柱子的時(shí)候“不爽",,這是怎樣的國際主義精神啊~
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