一、高效液相色譜介紹
高效液相色譜(HPLC)是色譜法的一個(gè)重要分支,它以液體為流動(dòng)相,采用高壓泵將流動(dòng)相(不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等)泵入裝有固定相的色譜柱中,被分析樣品在流動(dòng)相與固定相之間通過(guò)不同的作用力以及作用力大小的細(xì)微差別,實(shí)現(xiàn)樣品移動(dòng)速度的細(xì)微差別,最終完成被分析樣品的快速分離。
該方法已成為化學(xué)、醫(yī)藥、食品、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商檢和法檢等學(xué)科領(lǐng)域中重要的分離分析技術(shù),具有非常廣泛的應(yīng)用。
二、高效液相色譜常見(jiàn)故障分析與解決
高效液相色譜法是通過(guò)高效液相色譜儀來(lái)完成的,儀器的性能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有著重要的影響,保持儀器的穩(wěn)定是保證每次實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有重復(fù)性的保證。但是由于高效液相色譜儀設(shè)計(jì)復(fù)雜,在使用過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,影響實(shí)驗(yàn)。本文針對(duì)高效液相色譜儀日常中可能出現(xiàn)的一些故障做了分析與總結(jié),并給出相應(yīng)的參考意見(jiàn)與合適的解決方案。
1、易故障部件工作原理
高效液相色譜儀主要由溶劑系統(tǒng)、泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成(如下圖1.1),儀器通過(guò)往復(fù)泵將溶劑(流動(dòng)相)泵入整個(gè)儀器的管路,經(jīng)過(guò)進(jìn)樣器時(shí)將被分析樣品帶入流動(dòng)相中,然后快速進(jìn)入色譜柱,經(jīng)過(guò)色譜柱的分離后,各組分先后到達(dá)檢測(cè)器,檢測(cè)器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到我們最終看到的色譜圖。
為了降低樣品的擴(kuò)散,提高柱效,一般儀器廠(chǎng)商都會(huì)將整個(gè)儀器的管路設(shè)計(jì)得比較細(xì),但是太細(xì)的管過(guò)又容易出現(xiàn)堵塞,因此保證整個(gè)溶劑系統(tǒng)干凈,沒(méi)有固體雜質(zhì)至關(guān)重要的,為此儀器生產(chǎn)商為儀器設(shè)計(jì)了幾個(gè)過(guò)濾裝置來(lái)保證溶劑中沒(méi)有固體雜質(zhì)進(jìn)入儀器的核心。如下圖1.2所示,其中的吸濾頭與在線(xiàn)過(guò)濾器均是為了過(guò)濾固體雜質(zhì)。
與此同時(shí),為了保證流動(dòng)相能夠連續(xù)穩(wěn)定、不間斷的泵入系統(tǒng),儀器生產(chǎn)商將每個(gè)泵都設(shè)計(jì)成由兩個(gè)往復(fù)泵組成,一個(gè)泵抽溶劑時(shí)另一個(gè)泵剛好將溶劑均勻推入系統(tǒng),但是整個(gè)過(guò)程要保證泵的密封性,不能讓溶劑滲出,因此延展性與機(jī)械性都很好的柱塞密封圈至關(guān)重要。往復(fù)泵的工作原理與注射器很像,它先從一個(gè)方向?qū)⑷軇┏榈奖们焕,柱塞桿再將溶劑從另一個(gè)出口推出去,但是這兩個(gè)出口必須裝上單向閥(只允許液體按一個(gè)方向流動(dòng)),防止溶劑回流。
2、吸濾頭
吸濾頭作為整個(gè)液相流路的第一道關(guān)卡,它能將流動(dòng)相中的雜質(zhì)很好的阻擋在外面,防止堵塞管路。
材料:不銹鋼或玻璃。
故障:堵塞。
表現(xiàn):堵塞的吸濾頭導(dǎo)致溶劑無(wú)法正常輸入系統(tǒng),管路內(nèi)出現(xiàn)大量氣泡,造成系統(tǒng)壓力波動(dòng)。
處理方法:將吸濾頭拔下來(lái),玻璃材質(zhì)的用30%HNO3水溶液浸泡過(guò)夜,再用純水與甲醇反復(fù)清洗,金屬濾頭則可以直接超聲清洗。
3、在線(xiàn)過(guò)濾器
在線(xiàn)過(guò)濾器是接在泵與進(jìn)樣器之間的一個(gè)過(guò)濾裝置,主要作用是過(guò)濾泵中柱塞桿與密封圈反復(fù)摩擦產(chǎn)生的固體碎屑。
材料:不銹鋼或聚四氟乙烯。
故障:堵塞。
現(xiàn)象:系統(tǒng)壓力波動(dòng)大或壓力偏高。
處理方法:超聲波清洗或更換濾芯,不銹鋼材質(zhì)的可以用30%H3PO4水溶液超聲清洗20分鐘,純水反復(fù)超聲清洗至清洗后的水pH值呈中性,然后用甲醇超聲清洗10分鐘,聚四氟乙烯材質(zhì)的建議直接更換。
4、單向閥
單向閥是一種溶劑只能沿進(jìn)口流動(dòng),出口溶劑卻無(wú)法回流的裝置,它保證了流動(dòng)相可以只沿一個(gè)方向均勻穩(wěn)定的流動(dòng)。
材料:機(jī)械寶石球或電磁閥。
故障:寶石球或塑料墊片受污導(dǎo)致密封不好或者電磁體內(nèi)起密封作用的透明膜片會(huì)老化,產(chǎn)生微小的裂縫,泵工作時(shí)流動(dòng)相在壓力作用下滲漏到電磁閥體內(nèi)。
表現(xiàn):系統(tǒng)壓力有規(guī)律的波動(dòng),且波動(dòng)范圍大。
處理方法:寶石球單向閥先放在超純水中超聲10分鐘,再放在甲醇中超聲10分鐘或更換;電磁單向閥更換透明膜片或更換整個(gè)電磁閥體。
5、柱塞密封圈
材質(zhì):聚四氟乙烯。
故障:磨損,密封性變差,流動(dòng)相滲入泵腔引起泵的故障。
表現(xiàn):在線(xiàn)過(guò)濾器容易堵塞,更換周期變短。
處理方法:更換密封圈
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