依據van deemeter 方程,隨著顆粒度的不斷降低,渦流擴散減小,分子傳質阻力減小,相應的理論塔板高度( hetp) 也下降,得到的柱效也更高,由于壓力與填料粒徑平方成反比,因此隨著粒徑減小壓力會急劇增加。從液相色譜出現至今,超純硅膠,硅膠粒徑從100 μm左右降低到3-10 μm,再減小到亞2μm,其柱效由每米數十塔板數提高到3.2x105塔板數每米。液相色譜也從工業用常壓制備色譜發展到分析檢測用高壓hplc再到目前壓uplc。工業分離純化的粒徑在10微米以上,有機雜化硅膠,而常規hplc填料粒徑在3-5微米,uplc填料顆粒小于2μm。因此伴隨著越來越精細的硅膠色譜填料的使用,hplc分離分析性能也越來越好。亞2μm的硅膠填料的使用使得hplc的分辨率,單分散球型硅膠,檢測速度及柱效達到前
用于色譜分離和分析的硅膠色譜填料性能要求高,需要控制其粒徑大小、均勻性、形貌、孔徑結構、比表面積、純度及功能基團等眾多參數,其中任何一個參數沒有控制好,都會影響色譜分離性能。另外色譜填料的生產還要-批次的穩定性和重復性,即使性能再好的產品,如果無法-批次穩定性,也就無法使用,無法商業化。因此色譜填料的制備,尤其是批量生產技術壁壘高,難度大,全球只有少數幾家公司包括瑞典的kromasil,日本daiso,fuji及agc具備-生產高
從純硅膠到超純硅膠再到有機雜化硅膠
早期硅膠以硅酸鹽為硅源制得,金屬雜質含量較高,屬于a型硅膠。金屬雜質導致其硅---酸性較強,使得極性或堿性化合-譜峰拖尾及回收率很差。用有機試劑teos,硅膠,四乙---為原料可以有效控制金屬離子含量,制備超純b型硅膠,即降低了硅醇基的活性,也消除了化合物在色譜柱上與金屬離子產生螯合,避免堿性化合物拖尾。目前用于hplc硅膠色譜填料基本上都是超純的b型硅膠。