在日常分析工作中,色譜柱的正確使用和維護(hù)十分重要,色譜柱使用是否得當(dāng),直接影響色譜柱的壽命,稍有不慎就會降低柱效、縮短使用壽命甚至損壞。
在色譜操作過程中,需要注意下列問題,以維護(hù)色譜柱。
1、柱子在裝卸、更換時,動作要輕,接頭擰緊要適度。必須防止較強(qiáng)的機(jī)械振動,以免柱床產(chǎn)生空隙。
2、如果儀器用來做常規(guī)分析,樣品種類不多,但分析次數(shù)比較多,則不妨為每一類常規(guī)分析配置一根專用柱,這樣有助于延長柱子的壽命。
3、避免壓力和溫度的急劇變化及任何機(jī)械震動。溫度的突然變化或者使色譜柱從高處掉下都會影響柱內(nèi)的填充狀況;柱壓的突然升高或降低也會對柱內(nèi)填料產(chǎn)生沖擊力,因此在調(diào)節(jié)流速時應(yīng)該緩慢進(jìn)行,手動進(jìn)樣時,進(jìn)樣閥的轉(zhuǎn)動不能過緩。
4、應(yīng)逐漸改變?nèi)軇┑慕M成,特別是反相色譜中,不應(yīng)直接從有機(jī)溶劑改變?yōu)槿渴撬?,反之亦然?/p>
5、使用柱溫箱時,應(yīng)注意在流動相進(jìn)入色譜柱后才能開啟柱溫箱升溫。
6、一般說來色譜柱不能反沖,只有生產(chǎn)者指明該柱可以反沖時,才可以反沖除去留在柱頭的雜質(zhì)。否則反沖會迅速降低柱效。
7、選擇使用適宜的流動相,以避免固定相被破壞。有時可以在進(jìn)樣器前面連接一個預(yù)柱,分析柱是鍵合硅膠時,預(yù)柱為硅膠,可使流動相在進(jìn)入分析柱之前預(yù)先被硅膠“飽和”,避免分析柱中的硅膠基質(zhì)被溶解。
8、避免將基質(zhì)復(fù)雜的樣品尤其是生物樣品直接注人柱內(nèi),需要對樣品進(jìn)行預(yù)處理或者在進(jìn)樣器和色譜柱之間連接一個保護(hù)柱。保護(hù)柱一般是填有相似固定相的短柱。保護(hù)柱可以而且應(yīng)該經(jīng)常更換。
9、經(jīng)常用強(qiáng)溶劑沖洗色譜柱,清除保留在柱內(nèi)的雜質(zhì)。在進(jìn)行清洗時,對流路系統(tǒng)中流動相的置換應(yīng)以相混溶的溶劑逐漸過渡,每種流動相的體積應(yīng)是柱體積的20倍左右。
10、保存色譜柱時應(yīng)將柱內(nèi)充滿色譜級的乙腈或甲醇,柱接頭要擰緊,防止溶劑揮發(fā)干燥。絕對禁止將緩沖溶液留在柱內(nèi)靜置一個晚上或更長時間。
11、色譜柱使用過程中,如果壓力升高,一種可能是燒結(jié)濾片被堵塞,這時應(yīng)更換濾片或?qū)⑵淙〕鲞M(jìn)行清洗;另一種可能是大分子進(jìn)人柱內(nèi),使柱頭被污染;如果柱效降低或色譜峰變形,則可能柱頭出現(xiàn)塌陷,死體積增大。
12、在完成分離分析工作之后,不應(yīng)立即停機(jī),需及時對色譜分析系統(tǒng)進(jìn)行沖洗,一般30分鐘以上,以除去色譜柱內(nèi)的雜質(zhì)。
造成柱壓升高的原因很多。一般是由于柱床內(nèi)產(chǎn)生了異常的占位性物體,造成流體阻力加大所引起的。
1、流動相過濾不良
因機(jī)械性雜質(zhì)堵塞進(jìn)口濾片,導(dǎo)致壓力升高。這往往是由于流動相沒有過濾,或雖已過濾但濾膜孔徑過大或濾片損壞,使固體雜質(zhì)滯留于濾板上所造成的。濕度傳感器探頭,不銹鋼電熱管PT100傳感器,鑄鋁加熱器,加熱圈流體電磁閥
2、霉菌生長
霉菌在流動相中、管路中或柱子進(jìn)口處繁殖、生長堵塞濾板,導(dǎo)致壓力升高。這種現(xiàn)象在夏季,尤其是使用磷酸鹽緩沖液為流動相時更易發(fā)生。在夏季使用磷酸鹽緩沖液時一般要現(xiàn)配現(xiàn)用。即使保存在冰箱中,一般也不要超過兩天。否則,即使不堵塞濾板,也會因細(xì)菌或霉菌孳生產(chǎn)生代謝物而造成對樣品分析的干擾。
3、非特異性吸附
當(dāng)溶質(zhì)在柱子上有較強(qiáng)的非特異性吸附,且當(dāng)前所用的流動相難以將它們洗脫時,累積的未洗脫溶質(zhì)也會造成阻力增大和壓力升高。
4、更換流動相時置換不徹底
當(dāng)改換流動相體系時,不徹底的更換使不同性質(zhì)、互不混溶的流動相存在于一個體系之中,也會造成壓力升高。
5、鹽晶體的析出
使用緩沖液或添加有緩沖液的流動相后,緩沖液中的無機(jī)鹽成份可能會殘留在體系之中。它們會因在新流動相體系中的溶解度降低而析出,造成流體阻力加大、壓力升高。
6、樣品的沉淀
當(dāng)樣品所使用的溶劑與流動相不一致時,樣品進(jìn)入柱中有時可能因溶解度降低而沉淀出來,造成壓力升高。
7、壓力脈沖
運(yùn)行過程中,有時會產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)壓力的突然升降。例如,轉(zhuǎn)動進(jìn)樣閥時動作過緩,造成液流堵塞后再瞬間釋放;開機(jī)瞬間壓差較高等。如此所形成的壓力脈沖會造成多孔填料的崩壞和柱床結(jié)構(gòu)的微小變化。填料微屑的長期積累也可能會使柱床阻力增大。
色譜柱是液相色譜儀的核心,在我們使用液相色譜儀的時候,保證液相色譜柱的柱效,延長色譜柱的使用壽命是很重要的事情,當(dāng)我們使用的時候色譜柱如果出息壓力過高或者過低等問題都是屬于柱壓問題。液相色譜柱如果壓力過高是因為柱子里面產(chǎn)生了雜質(zhì),造成液體的流動力加大而所造成。下面為大家總結(jié)的幾個液相色譜柱的問題。
1、流動相的前處理:
流動相或楊平中雜質(zhì)堵塞色譜柱進(jìn)口濾片,導(dǎo)致壓力升高。這是由于流動相可能沒有過濾,或過濾不徹底,使固體雜質(zhì)滯留于濾板上所致。另一個方面也可能沒有使用預(yù)保護(hù)柱所致。
2、樣品的沉淀:
當(dāng)流動相與溶解樣品的溶劑不一致時,樣品進(jìn)入色譜柱時,可能因溶解度降低而沉淀出來吸附于柱內(nèi),造成壓力升高。
3、晶體的析出:
使用含有緩沖液的流動相時,緩沖液中的無機(jī)鹽可能會殘留在體系之中,它們會因在新流動相中的溶解度降低而析出阻塞而壓力升高。
4、細(xì)菌或霉菌孳生:
流動相中、管路中或柱子進(jìn)口處繁殖、生長霉菌堵塞濾板,導(dǎo)致壓力升高。所以在使用磷酸鹽緩沖液時一般要現(xiàn)配現(xiàn)用。
5、溶質(zhì)吸附:
一些溶質(zhì)在色譜柱上有較強(qiáng)大的吸附力,洗脫時流動相也難以清除掉,累積的未洗脫溶質(zhì)也會造成阻力增大從而造成壓力升高。
6、流動相更換過度較快:
當(dāng)改變流動相體系時,不徹底的更換使不同性質(zhì)、互不混溶的流動相存在于同一個體系之中,也會造成壓力升高。
7、壓力脈沖:
運(yùn)行過程中,有時會產(chǎn)生整個液相色譜儀系統(tǒng)內(nèi)壓力的突然升降。如泵壓力變化,此所形成的壓力脈沖會造成多孔填料的崩壞和柱床結(jié)構(gòu)的微小變化,填料微屑的長期積累也可能會使柱床阻力增大,造成壓力升高。
以上幾種出現(xiàn)壓升高的原因,下文提出的解決方法:
處理對于緩沖液鹽分如(乙酸銨等)沉積于柱內(nèi)的情況先用40~50℃的純水,低速正向沖洗柱子,待柱壓逐漸下降后,相應(yīng)提高流速沖洗,柱壓大幅度下降后,用常溫純水沖洗,之后用純甲醇沖洗柱子30分鐘;如果柱壓還是降不下來,則可考慮將柱子的進(jìn)出口反過來接在儀器上,用流動相沖洗柱子。這時,如果柱壓仍不下降,只有換柱子入口篩板,但一旦操作不甚,很容易造成柱效下降,所以盡量少用。
對于樣品污染沉積的情況,由樣品的沉積引起污染的C18柱,和純水反向沖洗柱子,然后換成甲醇沖洗,接著用甲醇+異丙醇(4+6)沖洗柱子(沖洗時間的長短由樣品污染的情況而定),再用換成甲醇沖洗,然后用純水沖洗,最后甲醇沖洗正向沖洗柱子30分鐘以上。
液相色譜柱壓過低的現(xiàn)象一般是由于色譜系統(tǒng)泄漏造成的,其處理方法:尋找各個接口處,特別是色譜柱兩端的接口,把泄漏的地方旋緊即可。
另外還有一中可能是柱壓不穩(wěn),忽高忽低,更嚴(yán)重一點會導(dǎo)致泵無法吸上液體,原因就是泵里進(jìn)了空氣。
處理方法:打開Purge閥,用3-5ml/min的流速沖洗,如果不行,則要用專用針筒在排空閥處借助外力吸出氣泡。