液相色譜在使用過(guò)程中難免會(huì)遇到各種問題,,在此,我們把液相在使用過(guò)程中出現(xiàn)頻率高的問題稱為液相色譜的“公敵”--氣泡。
1,、“公敵”簡(jiǎn)介
氣泡,在液相色譜的使用過(guò)程中,被提及多的一個(gè)名詞,它會(huì)帶來(lái)一系列的問題,,例如壓力波動(dòng)、基線噪音等問題,,它絕對(duì)是早期液相色譜工作者的眼中釘,、肉中刺—“頭號(hào)公敵”。
2,、“公敵”的產(chǎn)生
1,、液體對(duì)于氣體是有一定的溶解度的。液體的壓力越高,,對(duì)氣體的溶解度越好,。所以,當(dāng)一瓶未開封靜置的可樂,,你是看不到氣泡的,,因?yàn)闅馀荻既芙庠诶锩媪恕.?dāng)你開啟瓶蓋,,直接的影響就是瓶子里面的壓力降低了,對(duì)氣體的溶解度變小,,所以氣體就析出變成一個(gè)個(gè)的小氣泡,。
3、喝過(guò)啤酒或者碳酸飲料的人都有這樣的經(jīng)歷,,當(dāng)你搖晃瓶子,,然后瞬間把瓶蓋開啟,啤酒或碳酸飲料瓶中會(huì)噴出大量泡沫,,搖晃的越劇烈,,噴射的越猛,不難看出,,溶解氣體的液體在振蕩和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,,也容易讓氣泡析出。
4,、上學(xué)的時(shí)候,,化學(xué)課上,我們?cè)?jīng)懷疑過(guò)一個(gè)問題:把一升甲醇倒進(jìn)一生純水里面,它的體積是不是兩升,?當(dāng)我們親自試驗(yàn)后,,就排除了這個(gè)疑問,而且我們可以明顯看到,,當(dāng)兩種液體混合的時(shí)候,,會(huì)有大量的氣泡冒出,體積也小于兩升,。
綜上所述,,溶解在液體中的氣體,在遇到環(huán)境壓力變低,、震蕩和運(yùn)動(dòng)以及兩種液體混合的時(shí)候,,都有利于氣泡的析出。
5,、“公敵”的危害
對(duì)于液相色譜,,泵是液相色譜泵的功能載體,是將流動(dòng)相以穩(wěn)定的流速通過(guò)色譜柱,,對(duì)想要分析的化合物進(jìn)行洗脫,。對(duì)于泵,穩(wěn)定性是至關(guān)重要的,。如果流動(dòng)相在系統(tǒng)里面的混合和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,,有氣泡出來(lái),問題也就接踵而至,。假設(shè)泵本來(lái)應(yīng)該輸出1ml/min的流動(dòng)相,,里面出現(xiàn)一點(diǎn)氣泡,體積就會(huì)發(fā)生變化,,而且氣泡的可壓縮性很強(qiáng),,體積還容易忽大忽小,流速也就不準(zhǔn)確,、也不再穩(wěn)定,。
氣泡的存在還會(huì)對(duì)檢測(cè)器產(chǎn)生危害,檢測(cè)器位于色譜柱出口,,流動(dòng)相從色譜柱末端出來(lái),,會(huì)有一個(gè)壓力的驟降,如果之前液體的壓力有100bar,,那么到了流通池內(nèi),,壓力也只有10bar左右。而壓力的降低會(huì)使流動(dòng)相中氣體的溶解度降低,,從而導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生,,導(dǎo)致檢測(cè)器基線不穩(wěn),。
氣泡的另一個(gè)影響與流動(dòng)相中所溶解的氣體有關(guān),假如流動(dòng)相里面溶解的是空氣,,主要含有氮?dú)夂脱鯕?。一般?lái)說(shuō),氮?dú)獗容^穩(wěn)定,,但是氧氣比較活潑,,它極有可能會(huì)跟某些樣品發(fā)生反應(yīng),造成樣品的降解,。特別是當(dāng)你想要分析的樣品里面含有一些熒光基團(tuán),,想要用熒光檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)的話,流動(dòng)相里溶解的氧氣會(huì)跟樣品的熒光基團(tuán)反應(yīng),,造成熒光淬滅,,從而導(dǎo)致檢測(cè)器無(wú)法檢測(cè)到該化合物。
綜上所述,,氣泡的危害主要是造成泵的流量不準(zhǔn),、基線噪音和可能會(huì)與樣品反應(yīng)而影響檢測(cè)。
6,、“公敵”的消除
早期的氦吹脫氣是當(dāng)時(shí)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),,但是其成本高,操作不便,。后來(lái)又出現(xiàn)了抽真空脫氣和超聲脫氣,,他們對(duì)很多應(yīng)用來(lái)說(shuō),算是不錯(cuò)的脫氣方法,,但是這些仍不能阻擋氣泡時(shí)不時(shí)就冒出來(lái),,給我們制造各種小麻煩。直到在線真空脫氣機(jī)的出現(xiàn),,才使這一麻煩迎刃而解,。
在線脫氣的原理:流動(dòng)相通過(guò)真空腔內(nèi)的一段半透膜的管路,半透膜上面的小的孔道可以讓氣體分子透過(guò)而液體分子無(wú)法透過(guò),,這樣流動(dòng)相里面溶解的氣體分子就被外面的真空泵從管道里面吸出來(lái),,經(jīng)過(guò)脫氣的流動(dòng)相繼續(xù)輸送到泵,。
四,、高效液相色譜儀常見故障及解決方案
液相色譜儀在使用的過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)的故障:
1,、流動(dòng)相脫氣不充分,;
2、流動(dòng)相供給不暢,;
3,、流動(dòng)相和貯液器被污染,。
五、解決方案:
1,、流動(dòng)相脫氣不充分,,對(duì)流動(dòng)相進(jìn)行再脫氣,采用更有效的脫氣方法(如通氮?dú)獗Wo(hù))或兩種方法配合使用,,改變系統(tǒng)內(nèi)混合為系統(tǒng)外低壓預(yù)混合,。
2、流動(dòng)相供給不暢,,可能的原因是流動(dòng)相已接近用完,,管路吸入氣體引起泵壓力不穩(wěn),應(yīng)經(jīng)常觀察貯液器中流動(dòng)相的量,,加足流動(dòng)相的量保證所有的樣品分析完畢,;輸液管路上安裝沉子沉至瓶底,貯液器蓋上留一小孔正好夾住進(jìn)液管,,使其不能上下移動(dòng),;過(guò)濾器阻塞會(huì)引起管道和泵腔空化,也會(huì)使壓力不穩(wěn),;當(dāng)過(guò)濾器被微粒所阻塞或長(zhǎng)霉時(shí),,去掉過(guò)濾器后系統(tǒng)會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)正常,換上新過(guò)濾器即可,;如果換上新過(guò)濾器仍然不暢,,那就需要檢查流動(dòng)相的制備過(guò)程,或者換大孔徑的過(guò)濾器,,流動(dòng)相都要重新過(guò)濾,。流速過(guò)高、阻力大,,造成空化現(xiàn)象,,這是由于過(guò)濾器孔徑、管道內(nèi)徑,、流速和溶劑黏度等引起的,。出現(xiàn)這種情況時(shí),可嘗試用下列方法解決:
1)改用低流速,;
2)換大孔徑的過(guò)濾器,;
3)增加進(jìn)液管路內(nèi)徑;
4)抬高或加壓貯液器,;
5)臨時(shí)不用入口過(guò)濾器(流動(dòng)相確保做好過(guò)濾),;
其它問題,包括滲漏或接頭松動(dòng),、低壓混合器過(guò)濾器阻塞,、泵部件損壞(密封墊等),,都能引起流動(dòng)相供液不正常,注意檢查排除,。
3,、貯液器或流動(dòng)相被污染,會(huì)出現(xiàn)一些問題:產(chǎn)生有規(guī)則的噪音增大,、檢測(cè)器基線上升等現(xiàn)象,。流動(dòng)相中的污染物可能會(huì)被泵以穩(wěn)定的濃度打入系統(tǒng),而后再以穩(wěn)定的濃度流出來(lái),,所以在色譜圖中不出多余的峰,。
不干凈的貯液器會(huì)污染清潔的流動(dòng)相,每種流動(dòng)相要備有專用的貯液器,,或者定期報(bào)廢貯液器,,都是良好的工作習(xí)慣。流動(dòng)相污染源來(lái)自這幾個(gè)方面:試劑質(zhì)量不高,,玻璃器皿不合格,,微生物的影響,配制流動(dòng)相時(shí)操作不當(dāng)?shù)?,因此要求用高純度化學(xué)試劑和HPLC級(jí)溶劑,,一旦發(fā)現(xiàn)試劑有問題應(yīng)堅(jiān)決報(bào)廢掉。
玻璃器皿應(yīng)按規(guī)定清洗干凈,,為防止生長(zhǎng)微生物,,每天要按前述的方法清洗系統(tǒng);懷疑系統(tǒng)內(nèi)生長(zhǎng)了微生物時(shí),,可用稀硝酸沖洗(注意不要損壞柱和管路系統(tǒng)),,在緩沖液內(nèi)加生長(zhǎng)抑制劑(0.04%疊氮鈉)或冷藏緩沖液;每天用0.2μm的過(guò)濾器過(guò)濾緩沖液,,也會(huì)有效地防止微生物污染系統(tǒng),;真空脫氣時(shí)要防止泵油帶入流動(dòng)相;應(yīng)該用清潔的惰性塞子,、攪捧,、過(guò)濾器和玻璃器皿配制流動(dòng)相;已經(jīng)污染的色譜儀流動(dòng)相一定要廢棄掉,。
六,、總結(jié)
懂這些就能輕松解決高效液相色譜儀故障了!儀器設(shè)備的良好運(yùn)行離不開平時(shí)的規(guī)范操作和正確的維護(hù)保養(yǎng),,熟悉儀器設(shè)備的基本操作,,了解儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)方法,,是每一個(gè)化工實(shí)驗(yàn)室研發(fā)人員必須具備的基本實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),,具備了這些基本實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)后,,才能保證化工實(shí)驗(yàn)室研發(fā)項(xiàng)目順利、安全,、高效地進(jìn)行,。
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