探究温度对液相色谱分析的影响

2024年8月03日

本期就温度对高效液相色谱分析的影响展开说明，重点介绍柱温和环境温度对分析的影响。

一、柱温对高效液相色谱分析的影响，通过范特霍夫方程来表达。

原则上，范特霍夫方程是用于计算在不同温度下某反应平衡常数的方程：

㏑K=－△H/RT+△S/R

K：保留因子，描述色谱柱温度相关系数

△H：流动相和固定相之间分析物的焓变

△S：相应的熵变        

   R：相位关系的常数        T：温度

从公式中可以看出：lnk与时间1/T之间是线性关系，实际上因物质特性、条件差异不一定出现良好相似性，在高效液相色谱检测中柱温的变化常常会造成某些指标不良。

案例一：柱温对含量、分离度及理论塔板数的影响。

某公司测试果糖及葡萄糖含量，分离度及理论塔板数结果异常。

1  含量结果误差大

< 数据对比结果 >

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2  分离度及理论塔板数下降

< A数据 >

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<B数据 >

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3  原因分析

糖样要求温度：85℃，糖类分析通常高温会带来高分离度，但超过90℃之后几乎没有变化，柱温低于70℃对于许多糖类来说，不能提供足够分离度。

经排查发现，柱温箱温度偏差较大，与实际温度相差20度，修正柱温后，测试正常。

二、环境温度对高效液相色谱分析的影响，归类来说主要包含两个方面：其一对检测器影响；其二对流动相影响。

案例二：室温对基线噪音的影响；某公司测试过程中基线噪音异常变大。

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设置波长接近流动相截止波长时，室温波动超过1℃引发噪音变大。室温稳定后，基线正常。

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案例三：某公司测试过程中保留时间异常。

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室温波动超过3℃以上会引发压力波动，室温稳定后重新测试，保留时间正常。

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检查室温变化发现，室温波动范围2-4度左右，柱压随室温变化而变化。

以上可知，环境温度对高效液相色谱分析的影响，主要在以下两个方面。

① 设置波长接近流动相截止波长且室温波动大于1℃的情况下，造成噪音过大的情况，不影响保留时间。

② 流动相不在截止波长范围且室温波动大于3℃以上的情况下，造成流动相温度的变化，进而影响保留时间、基线漂移，但不影响基线噪音。

通过检测器的原理，我们可以发现PDA、RF、RID等检测器也易受环境温度的影响。

四季更迭，气温波动。液相色谱仪使用中应关注温度变化，从而消除温度对分析的影响。