色谱泵常用的材质及其特点
时间:2019-05-29 阅读:805
色谱泵是指采用色谱技术制备纯物质,即,分离、收集一种或多种色谱纯物质。制备色谱中的“制备”这一概念指获得足够量的单一化合物,以满足研究和其它用途。制备色谱的出现,使色谱技术与经济利益建立了联系。制备量大小和成本高低是制备色谱的两个重要指标。其中,色谱泵主要用于石油化工产品和挥发性天然产物的色谱纯样品制备。
色谱泵到底是什么?
(1)分析色谱的目的:
分析出混合物中一(或者,几个)纯物质的含量。制备色谱的目的,是从混合物中得到纯物质。为了加快分离的时间与提高分离的效率,制备色谱的的进样品量很大,导致制备色谱柱子的分离负荷的相应加大,也就必须加谱柱填料,增大制备色谱的直径和长度,使用的相对多的流动相。然而,当色谱柱上样品负载加大的时候,往往导致柱效急剧下降而得不到纯的产品。制备色谱,要解决容量与柱子效果之间的矛盾,对重现性也要考虑。从经济上来说。制备色谱要争取少用填料,少用溶剂,要尽可能多的得到产品。
(2)样品的前处理
制备色谱柱子由于处理的样品多,比分析柱子容易受污染,所以,必要的前处理就显得非常的必要。萃取、过滤、结晶、固相萃取等简单的分离方法,如果用得上,而且还不是很麻烦,就要尽可能多的采用以去掉杂质。
(3)制备色谱柱的材质及其特点
下面介绍一下,色谱泵常用的材质及其特点:
各种规格的玻璃柱子在实验室里头很容易得到,而且价格低廉,但玻璃柱子致命的弱点是它能承受的压力很小,且非常容易破碎。当由于压力太小而导致流动相流速很慢的时候,高位液面或加高压空气(或氮气)的采用是一个简单的解决办法。在底下加真空,也能在一定程度上解决个问题。
不锈钢柱子具有良好的耐腐蚀、抗压力性能,但其价格相对很贵。如果,只有很小的分离任务且经费也允许,市面上直径为1cm的小型制备柱。
有机玻璃柱子也能抗压力耐腐蚀,相对不锈钢柱子而言,它是半透明的,可以看到液体的运行状态,对有色的物质其特点就更为突出。
(4)固定相的选择
硅胶、键合固定相(如,C18)、离子交换树脂、聚酰胺、氧化铝、凝胶等都可以作为色谱柱的填料。有不少文献报道,对填料可以进行一下处理提高了分离效果,如,对硅胶进行的硝酸银(或缓冲液)处理。
各种类型的色谱泵有不同的操作方法。可以参照各自的操作手册。现简要介绍如下:
1、准备好工具和所需部件。工具包括扳手、10#木螺钉、超声清洗粉、垫圈安装工具、新垫圈。用水-甲醇冲洗泵,拆开进出口管道,在泵头和单向阀上标出液流方向。
2、将柱塞杆缩至zui小,松开色谱泵泵头的两根收紧螺丝,小心托住泵头。操作时要注意处处以平衡的动作慢慢退出泵头,切不可摇动或上下左右摆动泵头,否则柱塞杆极易折断。退出泵头后,柱塞杆还留在泵上。
3、用10#的木螺钉旋进就螺钉孔中轻轻拨出旧垫圈,注意不要划破泵头。要毫不犹豫的扔掉旧的垫圈。
4、将色谱泵泵头和新垫圈分别放入甲醇中超声清洗,同时用无纤维纸擦洗柱塞杆。查看柱塞杆上有无划痕,如有划痕则应先更换新的柱塞杆在换新的垫圈。
5、安上新垫圈。这一步要用专门的安装工具,切不可粗心大意,避免损坏垫圈。有写公司专门出售安垫圈的工具,有详细的说明与图解。选一根略粗于柱塞杆的不锈钢杆,截成约5厘米长,一端精密磨制成与柱塞杆同粗细的、有很高光洁度的面。选一根直径大于柱塞杆约2mm、壁厚2 mm,长约3cm,一端截面平整光滑的铜管,操作时将不锈钢杆光滑端从垫圈无弹簧的一侧轻轻插入,插至垫圈不掉下来即可。将垫圈有弹簧的一侧对准泵室,再给不锈钢杆套上铜管,用光滑的一面轻轻向泵室压垫圈,同时抽出不锈钢杆,继续用拇指将垫圈压入泵头,加上垫圈。
6、重新装上色谱泵泵头。先在柱塞杆上滴几滴甲醇以湿润,滑动泵头到位。千万不能摇动或摆动,以防止柱塞杆在这一步操作时折断。平衡地上紧固定螺丝,接上进液管道。
7、zui后,打脱气的甲醇到泵腔中,不断用纸巾从泵出口处吸去流动液,等无气泡溢出时再接上输出管道,打开泄液阀,继续抽20ml甲醇赶走气泡后,换成需要的流动相。
如果泵被微粒污染,可分别用 25ml 水+25ml 甲醇+25ml异丙醇+25ml 二氯甲烷依次冲洗,再用所用的溶液冲洗整个系统。注意:冲洗时应打开泄液阀。如果气泡进入阀中,色谱泵会紧贴在阀体的一侧,使宝石球难返回到阀座,引起液体倒流,导致泵的压力和流速明显改变。此时应立即打开泻液阀,大流量(2ml/min)冲洗泵,直至排除液为直线型。如果泵进气泡也可在泵头上排气泡,具体做法为:用扳手固定住进气泡的泵头,拧开输出管道的压帽,手动泵进液,这时可见到气泡从孔中挤压出来,直至无气泡排出将压帽拧紧。如果采取上述方法仍不能使压力稳定, 应考虑是密封垫圈坏了或单向阀磨损、球不光滑等,需更换部件。
色谱泵泵垫圈故障
色谱泵泵垫圈常见的故障是渗漏和垫圈受损污染系统。 液相色谱系统一般情况下不要使用强酸强碱溶液,样品 PH 值一般调到中性,才可进样。如果强酸强碱会损坏密封垫和柱塞杆。密封圈与运动着的柱塞杆紧密接触,可使柱塞在泵头自由运动而流动相不漏出来,色谱泵是液相色谱中易磨损的部件。有条件的实验室可三个月更换一次垫圈, 以防止泵系统污染。如果用缓冲盐作流动相则更会加速垫圈的磨损,应及时冲洗。垫圈损坏一般表现为:泵压力不稳、泵头漏液。为避免上述故障的发生,我们在分析中应注意以下几点
1、使用超纯水、纯度级别较高的试剂和色谱级溶剂配制流动相;
2、配好的流动相一定要抽滤脱气,即便仪器有在线脱气装置,也在上机前进行抽滤;
3、色谱泵在启动前一定要通过泄液阀抽净泵里的空气;
4、用缓冲盐洗脱时,分析结束后一定要用水冲洗泵和整个流路系统,用有机溶剂充满系统。