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            液相色譜儀的維護及保養!

            發布時間:2022-01-12瀏覽:637次

             液相色譜儀的維護及保養!
             一、液相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,對混合物進行先分離而后分析鑒定的儀器,應用極其廣泛。作為一種高精密儀器,其維護保養工作具有舉足輕重的地位,文章依照流動相流經的順序詳細探討了儀器各組成部分的日常維護保養。
              做好液相色譜儀的日常維護保養,養成良好的使用習慣,能降低故障率,減少停機和降低維修成本。從液相色譜儀的硬件結構來看,按照流動相經過的順序有以下組成部分:流動相溶劑瓶→高壓泵→進樣器→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、各環節在日常使用中需要注意的事項。
              流動相溶劑瓶的保養:溶劑瓶是流動相的起點,通常是盛放水相溶液或是有機相溶液。
              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過殺菌處理,但是細菌的生命力很頑強,在適當的溫度和光照情況下,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.有機相溶液
              對于有機相溶液,可以不用擔心細菌繁殖的問題。但是有機相容易發生聚合,特別是乙腈在適宜的光照條件下極易發生聚合,瓶子里就會出現一些絮狀的聚合沉淀物。為了防止聚合過程的發生,裝乙腈時要用棕色的溶劑瓶,避免陽光直射,更換乙腈時應當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進入到儀器的流路系統中,它的材質通常分為玻璃燒結石英和不銹鋼,如果不慎堵塞會造成流動相吸液不暢,因此必須進行清洗,玻璃材質的通常是用稀硝酸泡,而不銹鋼材質的可以直接進行超聲清洗。
              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,使色譜泵的輸液準確,保留時間和色譜峰面積再現性提高;使基線穩定,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,但操作復雜,且有毒性揮發污染;
              (3)真空脫氣法:易抽走有機相;
              (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。實際工作中,超聲脫氣法操作簡單,仍被廣泛應用,雖然此方法有時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。
              二、高壓泵的保養
              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中,并要在高壓下保持流量和壓力的穩定。狀態正常的高壓泵是液相色譜準確分析的基礎,所以平日一定要重視對泵的維護。
              1.泵壓力波動
              很多情況下,泵的問題反映在壓力上,壓力波動又是十分常見的一類問題。泵正常的壓力波動通常會在2%以內,且平穩規律;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為流動相中加入了濃度較高的緩沖鹽,在含鹽流動相與有機相混合的時候,鹽會有微小的析出,從而導致壓力異常波動,解決這類問題可以考慮適當降低鹽的濃度,或者使用甲醇取代乙腈有機相。如果一定要用到此類流動相,可以考慮在有機相中加入一定比例的水,然后適當提高梯度結束的終點。
              2.過濾白頭保養
              在泵的維護里還有一項常做的工作就是更換清洗閥上的過濾白頭,通常判斷的標準是純水以5mL/min流速清洗的時候,如果壓力超過1MPa則考慮更換。根據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,這是十分常見的狀況,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,一定要用異丙醇徹底沖洗系統,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。
              三、進樣器的保養
              進樣器分手動和自動兩大類,雖然兩者工作模式不同,但使用的要點是基本一致的。
              1.防止交叉污染
              自動進樣器十分常見的問題是交叉污染,交叉污染產生的原因很直接,樣品殘留在進樣針內外表面,并隨下一次進樣進入色譜系統。要解決交叉污染,主要靠清洗。自動進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,一定要打開此功能;如果未打開洗針功能,污染可能已經殘留在了針座或流通閥上,那么這兩個部件需及時超聲清洗。
              出現在自動進樣器上的另外一個問題是峰面積重現性差,考慮可能與自動進樣器吸取樣品有關。首先觀察樣品的液面是不是足夠高,以保證進樣器可以吸到樣品。排除這個問題后,再察看自動進樣器的設置,對于一些粘度大的樣品,要降低自動進樣器的吸取速度。
              2.精細操作
              手動進樣器的操作要點大致相同,應使用液相色譜儀專用平頭進樣針,進樣時插針應插到底,不使用時將針頭留在進樣器內,使用前后都要及時清洗。
              四、色譜柱的保養
              色譜柱是化合物分離的關鍵。保養良好的色譜柱具有很高的塔板數,且儀器基線平穩。色譜柱一般比較昂貴,在平時的工作中要注意以下幾個事項:
              (1)色譜柱不能夠碰撞、彎曲或強烈振蕩。安裝時要保證閥件或管路的清潔;
              (2)流動相在使用前必須進行脫氣處理,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,盡可能使用小進樣量。如果樣品比較“臟”,要進行凈化或提純處理;
              (4)分析結束后,要清洗進樣閥中殘留的樣品,并用流動相或適當的溶劑清洗色譜柱;
              (5)如色譜柱長期不用,應該用適當的有機溶劑保存并封閉或定期給柱子補充合適的流動相。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格脫水后的純正己烷中,離子交換柱可以儲存于水中。
              五、檢測器的保養
              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,雖然光路設計不同,但是本質原理都是相同的。
              1.光源部分
              檢測器中非常重要的部件是光源,光源對發射能量有要求,一旦能量衰減到一定程度,就會出現基線噪聲變大,靈敏度降低等一系列影響使用的問題,因此光源是一個消耗品。通常紫外燈的壽命是2000h,當到達這個時限的時候,我們就要特別關注燈的能量狀況,可以通過儀器維護軟件中自帶的“燈能量測試”功能來判斷,測試的結果會分別評估低、中、高三個波長段的能量,一旦某個波長段的測試結果顯示失敗,就表示需要更換燈。
              2.檢測池
              檢測器中另一個重要部件是檢測池,也叫流通池。通常大家最關心的一個問題是檢測池被堵掉,因為檢測池通常不是很耐壓,所以一旦被堵就很可能造成損壞。事實上檢測池通常不太容易被堵,原因是幾乎所有的顆粒雜質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“產生”的,比如含鹽流動相殘留在檢測池中導致鹽析出。
              六、廢液的處置
              液相色譜儀的廢液大部分含有有機溶劑,會對人體產生一定的危害,對環境也會產生污染,嚴禁隨意傾倒,應及時處理。目前,國內大部分實驗室是將廢液送到專門的廢液處理站集中進行無害化處理。
              七、結論
              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,對混合物進行先分離后分析鑒定的儀器,應用于生物化學、生物醫學、環境化學、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保養工作細致謹慎,需要每一位使用者在實踐中不斷地摸索。

             

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