Как выбрать размер колонки в ВЭЖХ?

Немного истории

Впервые хроматография была открыта русским ботаником Цветтом в 1906 г. при изучении разделения растительных пигментов карбонатом кальция. Хроматография была названа в его честь. Позднее на этой основе были разработаны бумажная хроматография, тонкослойная хроматография, газовая хроматография и жидкостная хроматография.

Начальный этап жидкостной хроматографии заключается в использовании стеклянной колонки большого диаметра для переноса подвижной фазы при комнатной температуре и атмосферном давлении с перепадом уровня жидкости. Этот метод называется классической жидкостной хроматографией и имеет низкую эффективность колонки, следовательно, и длительное время проведения процедуры. Высокоэффективная жидкостная хроматография (High performance Liquid Chromatography, HPLC) основана на классической жидкостной хроматографии, а в конце 1960-х годов была введена и быстро развивалась теория газовой хроматографии. Отличие ее от классической жидкостной хроматографии в том, что частицы наполнителя мелкие и однородные. Мелкие частицы обладают высокой эффективностью колонки, но вызывают высокое сопротивление. Для транспортировки подвижной фазы требуется высокое давление, поэтому ее также называют жидкостной хроматографией высокого давления (ВЭЖХ). Ее также называют высокоскоростной жидкостной хроматографией (HSLP) из-за высокой скорости анализа. Также называется современной жидкостной хроматографией.

Колонка для жидкостной хроматографии ВЭЖХ использует специальный процесс связывания, двойного уплотнения, высокую плотность связывания, высокое содержание углерода, высокую гидрофобность (низкую полярность), подходит для анализа различных неполярных соединений в кислоте или щелочи.

Выбор размера колонки для жидкостной хроматографии ВЭЖХ

Более длинная хроматографическая колонка обеспечивает лучшее удержание компонентов, более длительное время работы, более высокую эффективность колонки и лучшее разрешение. В реальной работе необходимо всесторонне измерить время работы и эффективность колонки, а также выбрать хроматографическую колонку соответствующей длины. Например, определение содержания и испытание на растворение имеют более низкие требования к разделению. Для сокращения времени работы можно использовать более короткую хроматографическую колонку; для родственных веществ обычно выбирают более длинную хроматографическую колонку, чтобы улучшить эффект разделения.

Хроматографическая колонка с малым внутренним диаметром имеет более высокую чувствительность, более узкую форму пика, но меньшую загрузку образца.
Если загрузка образца соответствует требованиям, для повышения чувствительности требуется более высокий и острый пик, и можно выбрать меньший внутренний диаметр. Однако, если вводимый объем превышает объем загрузки колонки, хроматографический пик будет значительно уширен.
Таким образом, необходимо провести всестороннее измерение между чувствительностью и нагрузкой образца

Как размер частиц колонки влияет на хроматографическое разделение?

Хроматографическая колонка с малым размером частиц имеет лучшее разрешение и более высокое давление хроматографической колонки. Можно купить колонку с разрешение 5 мкм. Если 5 мкм немного недостаточно, разрешение колонки 3 мкм той же модели обычно обеспечивает хорошую селективность.

Если вы выберете хроматографическую колонку меньшего размера, вам следует измерить влияние мертвого объема вне колонки на эффективность колонки. Внеколоночный мертвый объем включает в себя соединительный трубопровод, объем ввода и свободное пространство между соединителем хроматографической колонки и соединением хроматографической колонки. Таким образом, хроматографические колонки, используемые в жидких фазах со сверхвысокими характеристиками, не подходят для обычных жидкофазных приборов. В хроматографических колонках малого размера используются инструменты той же марки для уменьшения мертвого объема, вызванного свободным пространством в соединении.