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2022/9/9 10:21:48第五期
液相色谱中输液压力异常上升时的处理方法
前言
经常有用户打电话询问“柱压力升高!不更换不行了?”然而再查找原因时发现是因为输液装置达到压力上限设定(Pressure max),输液泵停住了。实际上往往不是色谱柱的问题,而是其他的地方堵住了。本文就此问题开展讨论。
输液压力异常上升时可能产生的问题
首先,看一下压力异常上升时引起的问题:
01柱填充剂受压过大时会发生填充剂的损坏,形成扁平状态,挤向深处。因此受到更大的压力。入口填充处产生间隙则峰变形。在排阻色谱上由于孔隙变小,分离也会变差。
02检测池所受的压力过大时,会导致漏液,严重时破坏检测池。
03配管、过滤器被不溶物堵塞时,液体流通不畅,并且可能产生色谱峰变形。
04输液压力过高时,不能按所设定的流量输液。而且缩短易耗品的使用寿命。
为及早发现异常,在设定输液装置的Pressure max时,建议为柱耐压的1/2~2/3,如果输液装置和进样器之间有阻尼管 (如图1)或高灵敏度阻尼器、前置柱时,由于它们也会承受压力,Pressure max的设定值应增加这部分压力。
1首先观察流动相瓶
如果见到流动相瓶中有白色混浊时肯定是不溶物,会堵塞流路的物体。虽然有吸滤器过滤,但在很接近溶解度的状态下放置后会析出。即使纯水,放置后也会有细菌繁殖。另外,缓冲液和有机溶剂的梯度洗脱,须预先在烧杯或烧瓶中确认混合后有没有析出。有机溶剂相互间会根据混合比也可产生白色混浊。白色混浊析出时,除清洗流路以外,必须再研究一下流动相。
2从尾端开始进行流路检验
为了寻找压力异常上升的地方,基本上从尾端一侧依次卸下配管,输液,检查压力。如果很快达到Pressure max时,降低流量进行。
首先,卸下图1中的接头①(检验背压管)进行输液。如果压力下降(100KPa以上),则是背压管堵塞。如果压力未下降再往上流找堵塞的地方,卸下一个接头②(检验检测器),进行检查。同样地依次检查、③(分析柱)、④(保护柱或线路过滤器)、⑤(进样器)、⑥(阻尼管,前置柱)等、⑦(输液装置的线路过滤器)等。
根据需要,其他的连接件也分别卸下。如果配管和检测池、过滤器、进样器本身有数百个KPa以上的压力的话,则有问题。(但是,使用半微量配管时,有数百个KPa压力为正常)。容易堵塞的地方有过滤器与细配管的入口处应特别注意。
在检验柱温箱内的流路时,由于在柱温箱打开的状态下,也就是接近室温的情况下进行,如仍按分析时的流量不变时,有可能柱承受压力过大,通常用一半的流量问题不大。
3流路各部分解决措施
如果确定是流路中的堵塞,有的可以溶解洗净,有的不能洗净(表1)应采取反向清洗或更换配管部分。
4配管管道
在流路中最容易堵塞的地方是配管管道,尤其是由内径粗的管向细的管的接缝处,或流路拐弯处(图2)。
在配管的入口一侧切掉1cm,也是一种解决办法(为此,在接口上使用手拧的PEEK头很方便)。检测池的压力极高时,为防止损坏,将池拆卸后清洗。
柱压稍微高时,首先检查色谱柱(用出厂时检查条件进行理论塔板数测定),看看是否能满足使用目的。压力极高时,建议更换柱。但是堵塞如果是在入口侧柱端的过滤器时,虽不能保证但可用下述办法试着恢复:
① 试用流量的一半,进行反冲。
② 检查入口侧柱端的压力(图3在过滤器与柱端为一体时)。压力高时,用超声波清洗,如不能改善,更换柱端过滤器。
如果入口侧过滤器经常堵塞时,在与进样器之间安装线路过滤器可得到改善。但是,可能导致色谱峰变宽。
5线路过滤器、进样器
如果问题出在线路过滤器、进样器,则可采用反冲或拆卸后用超声波清洗。
特殊情况下解决方法
1仪器长时间未使用
试样溶液一定要经膜滤器过滤。
隔了好久再使用时,或对以前的使用条件不清楚时,首先,在没有色谱柱的状态下,清洗流路,待清洗干净后,再考虑将柱子接上使用。
2低流量输液,压力仍然极高时
低流量输液也很快达到Pressure max时,要考虑问题很可能在前端,所以不从尾端开始拆卸,而是拆卸整个流路,相反,从前端部分开始分别与输液装置的连接,进行检查。
3每次注入试样时压力缓缓上升
这种情况下应考虑,试样中是否有不溶物;或者,虽然溶于试样溶剂,但在流动相中不溶解而析出,从而使管路堵塞,压力上升。
4注入时稍许上升后又下降
这时应考虑试样成分的溶解度不够,导致试样溶剂与流动相混合时的粘度阻力压上升。
日常注意事项
1流动相和试样溶液要过滤
流动相和样品溶液,特别是样品溶液一定要经膜滤器过滤。然后,将梯度洗脱溶液混合,以及将流动相与样品溶液混合确认是否有不溶物产生。
2养成记录分析时压力的习惯
为及时发现偏差,应记录日常分析时的压力。
3输液装置的压力调零
为了准确进行压力监控,应定期地进行零点调整。调零时,打开排液阀在没有液流的状态下进行。
4分析结束时检测器的出口管末端的处理
检测器的出口管(背压管)末端,因接触空气,是管内溶剂容易蒸发的地方,可以使用“封口胶”封堵。
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