气相色谱仪毛细管柱在分析技术上以“高效”而闻名,这意味着我们通常在色谱图中看到非常窄的峰, 这表明在合理的时间内分离许多组分的能力,这显然然在分析上是有利的。柱效通常以“塔板数”(绝对数或每米列数的塔板数)来衡量,塔板数越高,色谱图中的峰越窄。在某些应用中,如果柱效略有下降,但每个峰之间都有足够的间距,也不会遭受分辨率损失。但是,当分离复杂的混合物时,如果峰略微变宽,则峰分离度就会下降,此时色谱效率变得尤为重要。
“塔板”的概念来自分馏,而这一事实是,在蒸馏塔(塔)中拥有的“塔板”或陷阱越多,可从每个塔板(陷阱)中提取的沸程越窄,因此在馏分的窄沸程和窄色谱峰之间进行类比。色谱柱中板数越多,峰越窄,在气相色谱中,一个塔板类似于分析物进入固定相的一次吸附和解吸事件。因此,对于具有100,000个板的色谱柱,分析物将吸附到固定相中,然后从固定相中解吸100,000次。表一描述了各种尺寸气相色谱柱的典型塔板数。
GC色谱柱的内径是确定GC色谱柱固有效率的一个因素。但是,色谱柱长度也是决定色谱柱效率的根本因素,我们可以通过以下公式来帮助理解这些影响;
N =L/H
其中N是塔板数,L是塔板长度,H是等效于理论塔板的高度(在恒定的固定相化学性质和载气下,其可以假设为常数)。
因此,将色谱柱长度加倍将使效率(N)翻倍,并将分离度提高1.4倍;将色谱柱长度减半将使色谱柱效率减半,并且将分离度降低1.4倍