《流動(dòng)相脫氣》特輯

本期為大家介紹在線脫氣的氦脫氣方法及非脫氣的方法。

 01在線脫氣的氦脫氣方法 

與多種其它氣體比較,，氦在各種溶劑中的溶解度小,，且溶解度隨溫度的變化也小。當(dāng)在一定壓力下,，使氦在溶劑中冒泡時(shí),，即可將其它溶解氣體驅(qū)走，本法脫氣能力很強(qiáng),，適用于對(duì)氧的濃度很敏感的高靈敏紫外,，熒光和示差檢測(cè)，可得到相當(dāng)平穩(wěn)的基線,。

但是,，氦脫氣時(shí)容器要盡可能加上蓋子，避免溶劑與空氣隨意接觸,，一方面是因?yàn)楹っ芭菝摎鈺r(shí)不可能把溶解的其它氣體全部驅(qū)盡,，另一方面，當(dāng)氦的壓力變化,，導(dǎo)致氣體分壓變化后,，使脫氣程度波動(dòng)，基線也隨之波動(dòng),。

圖1 分壓1大氣壓,，25℃,，1mL溶劑中氣體的溶解量

圖2 氣體分壓1大氣壓，各種氣體在1mL水中溶解量與溫度的關(guān)系

圖3 氦脫氣的示意圖

步驟

氦脫氣裝置如圖4所示,，是一種密封耐壓系統(tǒng),。注意，流動(dòng)相容器用一種特殊的蓋子密封,。先通氦氣10~30分鐘,，壓力0.2~0.5Kgcm2以驅(qū)走流動(dòng)相中溶解的空氣。此后關(guān)閉排氣閥即可使用,。此時(shí)調(diào)節(jié)氦氣壓力稍大于大氣壓,，再進(jìn)入的氦氣只置換被用去的流動(dòng)相的體積。

圖4 氦脫氣（密封加壓系統(tǒng)）

當(dāng)分析完畢以后,，先打開排氣閥,，再調(diào)節(jié)壓力至零，如果有進(jìn)口閥的話,，關(guān)掉,。此時(shí)氦可能通過出口管逐漸逃逸（管中有壓力可防止空氣進(jìn)入），流動(dòng)相可能會(huì)通過氦出口過濾倒流,。如果裝置中有阻尼管，則能通過空氣倒流,，防止流動(dòng)相倒流,，如果無阻尼管則干脆松開氦出口管，讓空氣流入,。

如果壓力調(diào)節(jié)閥失靈,，裝置內(nèi)的安全閥啟動(dòng)壓力又設(shè)置過高，則流動(dòng)相容器內(nèi)的壓力太大,，引起危險(xiǎn),。因此，除適當(dāng)設(shè)置安全閥啟動(dòng)壓力等,，為確保安全,，加壓容器好如圖6所示加以屏護(hù)，以防萬一,。氦脫氣裝置中,，作為標(biāo)準(zhǔn)裝備，包括上述屏護(hù)材料,。

溶劑氣體阱用以收集驅(qū)氣過程中揮發(fā)的溶劑氣體,，避免其逸入室中。如果氦脫氣采用開口系統(tǒng),，則達(dá)到相應(yīng)的氣液平衡,，不會(huì)有大量流動(dòng)相蒸氣逸出,。

圖5 開口容器對(duì)驅(qū)氣不利

圖6 密封加壓空容器的安全措施

優(yōu)點(diǎn)

?脫氣能力強(qiáng)。

?脫氣能力與流動(dòng)相流量無關(guān),。

缺點(diǎn)

?需氦氣鋼瓶,，氣體壓力表等裝置。

?如果非密封加壓系統(tǒng),，不一定能確保脫氣的效果,，因此對(duì)流動(dòng)相容器的瓶口直徑和形狀有特殊要求。

?如果流動(dòng)相是混合溶劑的話,，溶劑的組成有可能變化,。

?如果是密封加壓系統(tǒng)，達(dá)到平衡后,，溶劑組成不易變化,。

應(yīng)用

?用于各種高靈敏檢測(cè)，紫外高靈敏檢測(cè)需采用密封加壓系統(tǒng),；開口系統(tǒng)可用于熒光,，電導(dǎo)及電化學(xué)等高靈敏檢測(cè)。

?適用于高壓或低壓梯度洗脫,。高精度分析時(shí),，脫氣的溶劑好不是混合溶劑，操作成本很大程度上取決于所采用裝置的結(jié)構(gòu),，如封閉加壓系統(tǒng)或開口系統(tǒng),。以島津DGU-10B密封加壓系統(tǒng)為例（可四流路脫氣）；

?如采用二流路,，流動(dòng)相容器2個(gè)11瓶,；每天脫氣8小時(shí)，氦的壓力 0.3Kg/cm2,，初始驅(qū)氣20min,，99.995%He，7m3每瓶2000元計(jì)則：

○初始驅(qū)氣300mL/min×2min×2=12L

○正常操作10mL/min（漏氣）×480 min=5L

○置換流動(dòng)相體積約2L

故：每天的操作成本為：19L×2000/7000=5.5元

  02 非脫氣的方法

除了脫氣以外,，還有一些其他方法可降低氣泡的危害：

(1)抬高流動(dòng)相容器,。

(2)使用氣泡捕獲器。

抬高流動(dòng)相容器

如圖7所示,，把流動(dòng)相容器置于比泵高的地方,，使泵的入口處稍有壓力，可防止逆閥的誤動(dòng)作（正常情況下逆閥作用不大）,。在壓力下,，即使有氣泡進(jìn)入泵，也占體積較小,；此外,，氣泡體積小，容易憑借吸液管中的浮力上浮,，不易進(jìn)入泵中,。

因此，抬高流動(dòng)相容器是一種簡(jiǎn)單易行且有效的措施,，無論采取脫氣與否,，這樣做都有益無害。

圖7 抬高流動(dòng)相容器

氣泡捕獲器

在泵與流動(dòng)相容器之間設(shè)置如圖8所示的氣泡捕獲器可防止吸液過濾器形成的氣泡進(jìn)入泵體,。

圖8 氣泡捕獲器示意圖              圖9 氣泡捕獲器安裝圖

氣泡捕獲器也有缺點(diǎn),，首先流動(dòng)相清洗捕獲器既需時(shí)間也需流動(dòng)相，其次在低壓梯度或有在線脫氣裝置時(shí)無法應(yīng)用,。

這三期討論了各種脫氣方法及各方法的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍,。在實(shí)際工作中，請(qǐng)視具體情況采用適宜的方法,。