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01 柱長
● 柱長主要影響三個(gè)重要參數(shù)：柱效、保留值（分析時(shí)間）和載氣壓力。
1. 柱效（通常用理論塔板數(shù)N或每米塔板數(shù)N/m表示）與柱長成正比。分離度是每米塔板數(shù)的平方根函數(shù)。例如，將柱長加倍，理論上將提高分離度1.41倍。柱長通常有15m、30m、50m、60m等。
• 15m柱：用于快速篩選簡單混合物或分子量高的化合物。
• 30m柱：是普遍的柱長。
• 50、60m柱：用于較為復(fù)雜的樣品。如果希望得到較高的柱效，獲得窄又尖銳的峰形時(shí)，建議使用長柱。
2. 待測物保留值與柱長成反比。恒溫條件下尤為顯著，即使程序升溫條件下由于運(yùn)行時(shí)間的差異也可能會(huì)比較明顯，增加柱長確實(shí)有利于增加柱效，但分析時(shí)間也會(huì)相應(yīng)增加。
3. 柱頭壓力幾乎與柱長成正比。色譜柱流失將隨著柱長的增加而增加。較長的色譜柱的固定相較多，因此會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較多的降解產(chǎn)物，產(chǎn)生稍大的流失，但不會(huì)影響長柱的選擇及使用。色譜柱成本與柱長直接相關(guān)，柱長加倍也幾乎會(huì)使色譜柱的價(jià)格加倍。當(dāng)通過增加柱長實(shí)現(xiàn)增加柱效時(shí)，色譜柱成本也顯著增加，同時(shí)分析時(shí)間也會(huì)延長。
色譜柱柱長的選擇：
1. 如果不知道最佳長度：可先使用25~30m長的色譜柱。
2. 含易分離組分的樣品或含待測組分和其他組分較少的樣品：可使用10~15m長的色譜柱。內(nèi)徑較小的色譜柱通常長度較短，以便降低柱頭壓力。
3. 如果通過其它方法（降低內(nèi)徑、改變固定相、增加膜厚、改變溫度程序等）無法達(dá)到滿意的分離度時(shí)：可使用50~60m長的色譜柱。這種色譜柱適用于分離含多組分的復(fù)雜樣品，但分析時(shí)間較長，費(fèi)用較高。
例如：GB 5009.168-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測定；GB 5009.257-2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中反式脂肪酸的測定。由于脂肪酸種類較多，且有不少順反異構(gòu)體，針對(duì)這些較復(fù)雜的樣品，標(biāo)準(zhǔn)建議使用100米的強(qiáng)極性色譜柱。
02 內(nèi)徑
● 色譜柱內(nèi)徑主要影響的五個(gè)參數(shù)是：柱效、保留值、壓力、載氣流速和柱容量。
1. 柱效（N/m）與色譜柱內(nèi)徑成反比。色譜柱直徑越小，則每米理論塔板數(shù)就越高。分離度是理論塔板數(shù)的平方根函數(shù)。因此，如果把柱效加倍，理論上能把分離度增加約1.41倍，實(shí)際上增加的倍數(shù)或?yàn)?.2~1.3倍。在需要得到窄峰和高柱效時(shí)，建議使用內(nèi)徑較小的色譜柱。
2. 保留值與色譜柱內(nèi)徑成反比（相同長度及膜厚），內(nèi)徑變小會(huì)其保留值增大，不過一般不會(huì)根據(jù)保留值選擇色譜柱內(nèi)徑。而實(shí)質(zhì)上由于內(nèi)徑變小，柱效隨之增加，改善了分離度，通過選擇合適長度柱子，讓同樣的分離工作會(huì)在更短時(shí)間內(nèi)完成。
3. 色譜柱柱頭壓力大約是色譜柱內(nèi)半徑的負(fù)二次方函數(shù)。例如，內(nèi)徑為0.25mm的色譜柱需要的柱頭壓力是相同長度（載氣和溫度也相同）內(nèi)徑為0.32mm柱頭壓力的1.7倍，即相同條件時(shí)更小內(nèi)徑的色譜柱需要的壓力更高。
4. 常壓下，載氣流速隨著色譜柱內(nèi)徑的增大而加快。對(duì)于需要高流速的方法或硬件，通常使用較大內(nèi)徑的色譜柱。為了正常運(yùn)行，頂空進(jìn)樣系統(tǒng)和吹掃捕集系統(tǒng)需要更高的載氣流速。所以通常選擇內(nèi)徑為0.45mm或0.53mm的色譜柱與這些系統(tǒng)一起使用。對(duì)于需要低載氣流速的方法或硬件，通常使用較小內(nèi)徑的色譜柱。GC-MS是需要低載氣流速的典型系統(tǒng)，因此，通常選用內(nèi)徑不大于0.25mm的色譜柱用于GC-MS系統(tǒng)。
5. 色譜柱容量隨著色譜柱內(nèi)徑的增大而增加。實(shí)際色譜柱容量也取決于固定相、溶質(zhì)性質(zhì)和膜厚。
色譜柱內(nèi)徑的選擇：
1. 如果需要較高的柱效：可使用0.18~0.25mm內(nèi)徑的色譜柱。但內(nèi)徑較小的色譜柱容量較小，并需要較高的柱頭壓。
2. 如果需要較大的樣品容量：可使用0.32mm內(nèi)徑的色譜柱。與0.25mm內(nèi)徑的色譜柱相比，這種色譜柱通常對(duì)不分流進(jìn)樣或體積(>2μL)進(jìn)樣時(shí)較早流出的組分有更佳的分離度。
3. 只有在儀器配備大口徑直接進(jìn)樣器，且要求柱效較高時(shí)：才使用0.45mm及以上內(nèi)徑的色譜柱。尤其是高載氣流速的情況，如吹掃捕集、頂空進(jìn)樣器和閥進(jìn)樣，大內(nèi)徑色譜柱特別適用。
03 膜厚
● 色譜柱膜厚主要影響五個(gè)參數(shù)：保留、分離度、流失、惰性和容量。
1. 恒溫條件下，待測物質(zhì)的保留與膜厚成正比。程序升溫的條件下，待測物質(zhì)的保留是恒溫條件下的1/3~1/2；對(duì)于較易揮發(fā)的物質(zhì)，液膜較厚的色譜柱可以得到更強(qiáng)的保留。
液膜較厚的色譜柱通常用于揮發(fā)性化合物，如溶劑和一些氣體的分析。液膜較薄的色譜柱用來減弱保留能力強(qiáng)的物質(zhì)的保留，以便其可以更快或在更低的溫度下流出。液膜較薄的色譜柱通常用于較難揮發(fā)、高沸點(diǎn)、高分子量的化合物的分析。
2. 由于色譜柱的保留不足，因此保留因子（K值）小于2的物質(zhì)難以分離。由于物質(zhì)保留的增強(qiáng)，改用液膜較厚的色譜柱會(huì)使其分離度更高。
分離度的提高幅度取決于在原來色譜柱上物質(zhì)K值，更換液膜較厚的色譜柱后，若將K值調(diào)整到2-10之間，會(huì)對(duì)提高分離度比較有效。對(duì)于K值大于10的峰，增加其保留通常不會(huì)改善其分離度，有時(shí)還會(huì)損失分離度。因?yàn)榇藭r(shí)若增加膜厚改進(jìn)較早流出峰的分離度，但可能導(dǎo)致較晚流出峰的分離度的損失。
3. 對(duì)于給定的固定相，色譜柱的流失將隨著膜厚的增加而增加。由于流失嚴(yán)重，因此液膜較厚的色譜柱的溫度上限可能會(huì)較低。
由于物質(zhì)在液膜較厚的色譜柱有更強(qiáng)的保留，因此增加膜厚時(shí)，在此色譜柱較晚流出峰的物質(zhì)可能轉(zhuǎn)移到流失較高的區(qū)域，影響其檢測靈敏度，從而出現(xiàn)不易定量及定量不準(zhǔn)情況，尤其在痕量分析中影響尤為明顯，所以需在保證分離度，對(duì)稱因子等參數(shù)滿足分析要求的前提下，選擇更為合適的膜厚。
4. 液膜較厚的色譜柱更具惰性。不易于和待測物質(zhì)發(fā)生作用（吸附或化學(xué)反應(yīng)），因?yàn)橛懈喙潭ㄏ鄟肀Ｗo(hù)待分析物不受色譜柱管線表面的干擾。
5. 液膜較厚的色譜柱的容量較高，也就是能耐受更高的載樣量。當(dāng)一種待測物含量過高時(shí)，所導(dǎo)致的峰展寬/峰前延/峰拖尾可能干擾鄰近的峰或與其共流出，此時(shí)改用液膜較厚的色譜柱有助于解決上述問題。
色譜柱膜厚的選擇：
1. 厚膜色譜柱適用于揮發(fā)性物質(zhì)（如殘留溶劑、氣體）的分離和增強(qiáng)其保留。厚液膜色譜柱惰性更強(qiáng)，容量更大，但厚液膜色譜柱具有較高流失性，使用溫度上限也有所降低。
2. 薄膜色譜柱適用于高沸點(diǎn)、高分子量、難揮發(fā)物質(zhì)（如類固醇、甘油三酸酯），有助于盡量減小保留時(shí)間。薄膜色譜柱流失性較低，但薄液膜色譜柱惰性更弱、容量更小。
例如：SN/T 4895-2017食品接觸材料紙和紙板食品模擬物中礦物油的測定，由于礦物油沸點(diǎn)較高，厚膜較厚的色譜柱會(huì)有較大的流失，因此建議使用0.1μm膜厚的色譜柱。
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