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液相色譜儀的維護(hù)及保養(yǎng)

來源:合肥森譜科學(xué)儀器有限公司   2024年06月18日 11:18  

色譜儀是利用混合物在液-固或互不相溶的兩種液體之間分配比的差異,,對混合物進(jìn)行先分離而后分析鑒定的儀器,,應(yīng)用極其廣泛。作為一種高精密儀器,,其維護(hù)保養(yǎng)工作具有舉足輕重的地位,文章依照流動相流經(jīng)的順序詳細(xì)探討了儀器各組成部分的日常維護(hù)保養(yǎng)。

做好液相色譜儀的日常維護(hù)保養(yǎng),,養(yǎng)成良好的使用習(xí)慣,,能極大地降低故障率,,減少停機(jī)和降低維修成本。從液相色譜儀的硬件結(jié)構(gòu)來看,,按照流動相經(jīng)過的順序有以下組成部分:流動相溶劑瓶→高壓泵→進(jìn)樣器→色譜柱→檢測器→廢液,。下面就依照此順序來探討液相色譜儀各部件、各環(huán)節(jié)在日常使用中需要注意的事項(xiàng),。


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一,、流動相溶劑瓶的保養(yǎng)



溶劑瓶是流動相的起點(diǎn),通常是盛放水相溶液或是有機(jī)相溶液,。

1. 水相溶液

對于水相溶液來說,,首要的問題是防止污染。雖然液相用的水大都經(jīng)過殺菌處理,,但是細(xì)菌的生命力很頑強(qiáng),,在適當(dāng)?shù)臏囟群凸庹涨闆r下,它們就會活躍起來,,如果在流動相里加入磷酸鹽一類的添加劑,,它們更是如虎添翼。所以,,對于溶劑瓶我們要做的非常重要的工作就是勤換流動相,,常換常新。

2. 有機(jī)相溶液

對于有機(jī)相溶液,,可以不用擔(dān)心細(xì)菌繁殖的問題,。但是有機(jī)相容易發(fā)生聚合,特別是乙腈在適宜的光照條件下極易發(fā)生聚合,,瓶子里就會出現(xiàn)一些絮狀的聚合沉淀物,。為了防止聚合過程的發(fā)生,裝乙腈時(shí)要用棕色的溶劑瓶,,避免陽光直射,,更換乙腈時(shí)應(yīng)當(dāng)棄去瓶底剩余的溶液。

3. 清洗過濾

溶劑瓶里的過濾頭,其作用是為了防止溶液瓶中的顆粒雜質(zhì)進(jìn)入到儀器的流路系統(tǒng)中,,它的材質(zhì)通常分為玻璃燒結(jié)石英和不銹鋼,,如果不慎堵塞會造成流動相吸液不暢,因此必須進(jìn)行清洗,,玻璃材質(zhì)的通常是用稀硝酸泡,,而不銹鋼材質(zhì)的可以直接進(jìn)行超聲清洗。

4. 流動相的脫氣

脫氣的目的是為了除去流動相中溶解的氣體,,使色譜泵的輸液準(zhǔn)確,,保留時(shí)間和色譜峰面積再現(xiàn)性提高;使基線穩(wěn)定,信噪比增加,,防止氣泡引起尖峰,,從而提高檢測器性能;減少死體積,防止填料氧化,,從而保護(hù)色譜柱,。目前常用的脫氣方法有以下4種。

(1) 氦氣脫氣法:利用液體中氦氣的溶解度比空氣低,,連續(xù)吹氦脫氣,,效果較好,但成本高,;

(2) 加熱回流法:效果較好,,但操作復(fù)雜,且有毒性揮發(fā)污染,;

(3) 真空脫氣法:易抽走有機(jī)相,;

(4) 超聲脫氣法:流動相放在超聲波容器中,用超聲波振蕩10~15min,,此方法效果較差,,但操作簡單。實(shí)際工作中,,超聲脫氣法操作簡單,,仍被廣泛應(yīng)用,雖然此方法有時(shí)會引起氣體溶解度的增加,,但基本上能滿足日常分析操作的要求,。


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二、高壓泵的保養(yǎng)



泵是液相色譜的核心,,泵將流動相從溶劑瓶輸送到液相流路系統(tǒng)中,,并要在高壓下保持流量和壓力的穩(wěn)定。狀態(tài)正常的高壓泵是液相色譜準(zhǔn)確分析的基礎(chǔ),,所以平日一定要重視對泵的維護(hù),。

1. 泵壓力波動

很多情況下,,泵的問題反映在壓力上,壓力波動又是最常見的一類問題,。泵正常的壓力波動通常會在2%以內(nèi),,且平穩(wěn)規(guī)律;不正常的波動通常由氣泡和鹽造成。如果流動相中的氣泡沒有被脫氣機(jī)除掉而到了泵以后,,就會造成壓力波動,,通常我們可以通過重新清洗(purge)流路和再次脫氣流動相加以解決。

由鹽造成的波動主要是因?yàn)榱鲃酉嘀屑尤肓藵舛容^高的緩沖鹽,,在含鹽流動相與有機(jī)相混合的時(shí)候,,鹽會有微小的析出,從而導(dǎo)致壓力異常波動,,解決這類問題可以考慮適當(dāng)降低鹽的濃度,,或者使用甲醇取代乙腈有機(jī)相。如果一定要用到此類流動相,,可以考慮在有機(jī)相中加入一定比例的水,然后適當(dāng)提高梯度結(jié)束的終點(diǎn),。

2. 過濾白頭保養(yǎng)

在泵的維護(hù)里還有一項(xiàng)常做的工作就是更換清洗閥上的過濾白頭,,通常判斷的標(biāo)準(zhǔn)是純水以5mL/min流速清洗的時(shí)候,如果壓力超過1MPa則考慮更換,。根據(jù)更換下來的過濾白頭,,可以大致判斷儀器的使用狀況。如果白頭是白色的且不臟,,但是堵,,那有可能是流動相中有鹽析出造成的;如果白頭是灰黑色的,這是最常見的狀況,,是由于泵頭密封墊磨損造成的,;如果白頭是黃色、綠色等怪異的顏色,,儀器污染較嚴(yán)重,,可能是流動相里的微生物造成的。

除此之外,,在泵的使用過程中,,常常會遇到更換流動相的情況,這種更換是指從反相溶劑更換到正相溶劑或者反過來的過程,。這個(gè)過程要考慮流動相的兼容性,,常用的正反相色譜溶劑是不互溶的,所以在更換期間,,一定要用異丙醇沖洗系統(tǒng),,保證管路里所有的原有溶劑都被異丙醇替換掉后再更換流動相。


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三、進(jìn)樣器的保養(yǎng)



進(jìn)樣器分手動和自動兩大類,,雖然兩者工作模式不同,,但使用的要點(diǎn)是基本一致的。

1. 防止交叉污染

自動進(jìn)樣器最常見的問題是交叉污染,,交叉污染產(chǎn)生的原因很直接,,樣品殘留在進(jìn)樣針內(nèi)外表面,并隨下一次進(jìn)樣進(jìn)入色譜系統(tǒng),。要解決交叉污染,,主要靠清洗。自動進(jìn)樣器都會有洗針的功能,,如果樣品濃度較高或者是吸附性比較強(qiáng),,一定要打開此功能;如果未打開洗針功能,,污染可能已經(jīng)殘留在了針座或流通閥上,,那么這兩個(gè)部件需及時(shí)超聲清洗。

出現(xiàn)在自動進(jìn)樣器上的另外一個(gè)問題是峰面積重現(xiàn)性差,,考慮可能與自動進(jìn)樣器吸取樣品有關(guān),。首先觀察樣品的液面是不是足夠高,以保證進(jìn)樣器可以吸到樣品,。排除這個(gè)問題后,,再察看自動進(jìn)樣器的設(shè)置,對于一些粘度大的樣品,,要降低自動進(jìn)樣器的吸取速度,。

2. 精細(xì)操作

手動進(jìn)樣器的操作要點(diǎn)大致相同,應(yīng)使用液相色譜儀專用平頭進(jìn)樣針,,進(jìn)樣時(shí)插針應(yīng)插到底,,不使用時(shí)將針頭留在進(jìn)樣器內(nèi),使用前后都要及時(shí)清洗,。


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四,、色譜柱的保養(yǎng)



色譜柱是化合物分離的關(guān)鍵。保養(yǎng)良好的色譜柱具有很高的塔板數(shù),,且儀器基線平穩(wěn),。色譜柱一般比較昂貴,在平時(shí)的工作中要注意以下幾個(gè)事項(xiàng):

(1) 色譜柱不能夠碰撞,、彎曲或強(qiáng)烈振蕩,。安裝時(shí)要保證閥件或管路的清潔;

(2) 流動相在使用前必須進(jìn)行脫氣處理,,盡量不使用或少使用高粘度的流動相,;

(3) 在滿足靈敏度的情況下,,盡可能使用小進(jìn)樣量。如果樣品比較“臟”,,要進(jìn)行凈化或提純處理,;

(4) 分析結(jié)束后,要清洗進(jìn)樣閥中殘留的樣品,,并用流動相或適當(dāng)?shù)娜軇┣逑瓷V柱,;

(5) 如色譜柱長期不用,應(yīng)該用適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑保存并封閉或定期給柱子補(bǔ)充合適的流動相,。對于反相柱可以儲存于純甲醇或乙腈中,,正相柱可以存放于嚴(yán)格脫水后的純正己烷中,離子交換柱可以儲存于水中,。


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五,、檢測器的保養(yǎng)



目前市場上檢測器的種類繁多,而且各有特性,。以常用的紫外(VWD)/二極管陣列(DAD)檢測器來說,,這兩類都是紫外類的檢測器,雖然光路設(shè)計(jì)不同,,但是本質(zhì)原理都是相同的,。

1. 光源部分

檢測器中非常重要的部件是光源,光源對發(fā)射能量有要求,,一旦能量衰減到一定程度,就會出現(xiàn)基線噪聲變大,,靈敏度降低等一系列影響使用的問題,,因此光源是一個(gè)消耗品。通常紫外燈的壽命是2000h,,當(dāng)?shù)竭_(dá)這個(gè)時(shí)限的時(shí)候,,我們就要特別關(guān)注燈的能量狀況,可以通過儀器維護(hù)軟件中自帶的“燈能量測試”功能來判斷,,測試的結(jié)果會分別評估低,、中、高三個(gè)波長段的能量,,一旦某個(gè)波長段的測試結(jié)果顯示失敗,,就表示需要更換燈。

2. 檢測池

檢測器中另一個(gè)重要部件是檢測池,,也叫流通池,。通常大家最關(guān)心的一個(gè)問題是檢測池被堵掉,因?yàn)闄z測池通常不是很耐壓,,所以一旦被堵就很可能造成損壞,。事實(shí)上檢測池通常不太容易被堵,,原因是幾乎所有的顆粒雜質(zhì)都會被色譜柱攔下了,所以堵塞檢測器的東西基本都不是來自樣品的,,很可能是后來“產(chǎn)生”的,,比如含鹽流動相殘留在檢測池中導(dǎo)致鹽析出。


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六,、廢液的處置



液相色譜儀的廢液大部分含有有機(jī)溶劑,,會對人體產(chǎn)生一定的危害,對環(huán)境也會產(chǎn)生污染,,嚴(yán)禁隨意傾倒,,應(yīng)及時(shí)處理。目前,,國內(nèi)大部分實(shí)驗(yàn)室是將廢液送到專門的廢液處理站集中進(jìn)行無害化處理,。


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七、結(jié)論



液相色譜儀是測量儀器中的一種利用混合物在液-固或互不相溶的兩種液體之間分配比的差異,,對混合物進(jìn)行先分離后分析鑒定的儀器,,應(yīng)用于生物化學(xué)、生物醫(yī)學(xué),、環(huán)境化學(xué),、石油化工等部門。液相色譜儀是一種高精密儀器,,在日常使用中的維護(hù)保養(yǎng)工作細(xì)致謹(jǐn)慎,,需要每一位使用者在實(shí)踐中不斷地摸索。


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