大家刚开始接触液相的时候，不知道有没有人和我一样在想一个问题：为啥色谱柱的内径都是一些很零碎的数字，比如：4.6mm、2.1mm，从来没有见到过5mm、10mm这种看上去让人赏心悦目的整数。

大家会发现，市面上大部分的色谱柱都是这些奇怪的内径规格，那...到底是为什么呢？

在学习液相色谱的基础理论时，我们总会听到一个如雷贯耳的名字，叫做“范第姆特曲线”，这个曲线成为了液相色谱分离当中最经典的理论之一。

下图中的范第姆特公式：

第一项为：涡流扩散项，

第二项为：分子扩散项，

第三项为：传质阻力项。

上图为线速度与柱效的范第姆特关系图

图中的横坐标表示线速度，

纵坐标表示理论塔板高度。

柱效随着流速提升而升高，到达一个最大值以后，又开始随流速增大而降低，这个让色谱柱达到最大柱效的流速值，被叫做最佳流速。在最佳流速附近保证实际柱效与最佳柱效差异很小的一个区域内的流速，被叫做最佳流速范围。

线速度指的是色谱峰谱带移动的速度，通常用cm/min作为单位；而流速指的是色谱仪输液的体积流速，通常用mL/min作为单位。

线速度和流速换算关系为体积流量=（线性速度/60）×（π×d2/4），其中d为色谱柱的内径（cm）。对于粒径5μm的色谱柱，最佳线速度为1mm/s（6cm/min），相当于4.6mm内径色谱柱的柱流速为1mL/min。这就是通常4.6mm内径柱的推荐最佳流速为1mL/min的原因。3.0mm对应0.4mL/min，2.1mm对应0.2mL/min，1.0mm对应0.05mL/min。为了使用液相时输入流速为整数的便利，所以目前市场上色谱柱的内径均不是整数。

从范第姆特公式中可以知道色谱填充材料的颗粒直径越小，柱效越高（板高越小），每一种颗粒对应一个最佳线速，在此线速下获得最高的柱效。

从上图中我们可以看出颗粒直径低于2μm以下，最佳柱效下所允许的最佳限速范围得到很大的扩展。这意味着使用更快的流速而不会损失柱效。当使用1.7μm粒径的色谱柱（UPLC柱）时，使用的柱长可以比常规的HPLC柱缩短至三分之一，还能达到相同的柱效。与HPLC相比，在相同的柱效和分离度下，可以缩短分离时间；与HPLC具有相同的分离时间时，柱效和分离度大大提高。