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    由于石英毛細(xì)管具備的優(yōu)點(diǎn)，使其被廣泛用于高精度控制液體和氣體流速。最常見的應(yīng)用領(lǐng)域是質(zhì)流控制(Mass Flow Control, MFC).

• 毛細(xì)管光滑內(nèi)表面能導(dǎo)致穩(wěn)定的層流狀態(tài)和很好的遵守泊肅葉(Poiseuille)定律(公式3-1)，因此可以準(zhǔn)確預(yù)測流速。
• 毛細(xì)管的流速可以通過改變毛細(xì)管內(nèi)徑ID或全長來調(diào)節(jié)。Polymicro可以提供各種不同內(nèi)徑的毛細(xì)管，可供用戶用來選擇最適合的流速需求。
• 毛細(xì)管很容易切割，可供用戶自由地通過長度的調(diào)整來控制流速。
• Polymicro的緊密公差可以提供尺寸的一致性，包括同一批次和批次之間的一致性。
• 石英毛細(xì)管如果小心處理，可以有優(yōu)良的強(qiáng)度和耐久性。加上耐高溫性和化學(xué)穩(wěn)定性，石英毛細(xì)管可以在苛刻和嚴(yán)格的環(huán)境下使用。
• 石英毛細(xì)管經(jīng)常被用在分流裝置中，LC/MS接口就是典型例子。

    石英毛細(xì)管能可靠用于任何需要穩(wěn)定、重現(xiàn)的流體或氣體流速的控制領(lǐng)域。使用一段適當(dāng)長度和ID的毛細(xì)管，加上控制其它主要參數(shù)(粘度和壓力降), 就會(huì)產(chǎn)生固定的流速限定。

石英毛細(xì)管流速的評(píng)估

    粘性流體通過固定長度和ID的石英毛細(xì)管時(shí)，流體存在阻力。只要雷諾數(shù)(Reynolds Number)小于2000，流體被認(rèn)為是牛頓型(Newtonian),可以用一個(gè)簡單的公式來描述。在這種條件下，最大流速是在中心區(qū)，管壁附近的流體趨向于保持幾乎是靜止不動(dòng)的狀態(tài)。按照粘度來說，流體的阻力R與圓管半徑r的關(guān)系如下：

                           R = 8·η·L/(π·r2)                                                             (3-1)

    這里，η為粘度系數(shù)，L為長度。粘度系數(shù)的SI單位是泊(poise)，公認(rèn)是法國物理學(xué)家泊肅葉(Jean Poiseuille，1797~1869)推導(dǎo)出該公式。

    從上式可看到，阻力與管路內(nèi)部半徑的平方成反比。例如，將內(nèi)徑200mm的毛細(xì)管換成100mm，意味著流體阻力增加4倍。

    從3-1式推出Poiseuille定律，即毛細(xì)管的流速取決于壓力降，更重要的是，流速與毛細(xì)管ID相關(guān)，見下式：

                           F =π·r4 ·ΔP / (8·η·L)                                                         (3-2)

    流速F(有時(shí)用V表示)，與半徑的4次方成正比，即半徑變化2倍，流速就變化16倍。3-3式提供了容易使用的流速F公式(mL/min):

                            F = (r4·DP) / (η·L) ·1.625×10-8                (3-3)

    這里，半徑(r)單位是mm，壓力降(DP)的單位是psi，粘度系數(shù)(η) 的單位是cp，長度(L)單位是cm.