液相接头里的学问

2022-09-19 20:22:18 华谱科仪(北京)科技有限公司


液相色谱的接头

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液相色谱的管路接头是连接管路和模块的重要部件,使用正确的接头能减少故障的发生,保证检验检测工作顺利开展。


我们这里所说的接头指可以用于液相中管路和部件连接的一套完整产品,其可能是一体式接头也可能是分体式接头,分体式接头由螺丝和锥箍组成。


(图片来自IDEX产品目录)


在选择接头的时候,我们先要仔细确认接头螺纹规格。

螺纹规格包括五个要素:牙型、公称直径、线数、螺距(或导程)、旋向。

我们重点关注公称直径即螺杆粗细和内孔径适用于哪个型号管路即可。

接头螺纹有公制和美制两种规格。


一般欧美品牌仪器多使用美制接头,常用规格1/4-28(粗)、10-32(细、标准PEEK接头螺纹)等;

国产品牌和日系品牌仪器多使用公制接头,标注为M6、M4等。



众所周知,输液泵后至色谱柱是液相色谱的高压部分,泵前及柱后属于低压或常压部分。由于用途和耐压要求不同,管路及其接头的选用也有所不同。

关于管路的介绍请看,液相管路里的学问



一、低压管路接头

1、 适配直径3.2mm特氟龙管接头:此类管路一般作为流动相入液管,用在流动相瓶到泵头或脱气装置入口,使用公制M6或者美制1/4-28接头。

如果管路做了翻边,可使用一体式接头(如①);

如果没有做翻边,一般使用分体式接头(如②)。



当然也可以使用三分式接头(如下图)。这种接头优点是无需对管路进行翻边,直接组装即可使用,金属紧固环可以确保拧紧时管路不发生扭曲形变。缺点是成本较高。


注:图片来自IDEX产品目录


2、 适配低压部分细管路接头:液相色谱低压部分其他较细管路,如脱气腔至比例阀、比例阀至泵头等,根据使用部位及管路材质不同可以选用翻边法兰接头(如⑤)或分体式接头(如⑥)。



二、高压管路接头

液相色谱高压部分使用的管路一般为外径1/16英寸的PEEK管或不锈钢管,其适配接头为PEEK头(如③)或不锈钢接头(如④)。



1、 不锈钢接头

不锈钢接头一般由钢头螺丝和刃环组成,靠钢头拧紧挤压刃环变形进行密封,刃环在变形过程中会锁死固定在管路上。



经过10次以上的松紧,刃环形变会逐渐丧失而失去密封能力。此时继续拧紧钢头螺丝也不一定能保证密封性还增加了管路刃环卡在部件中的风险。因此使用不锈钢接头时,要正确紧固并尽量减少拆装次数。


(管路刃环卡死在零件里示意图)


除了常规不锈钢接头外,大家还能看到一些“长脖子”不锈钢接头。



“长脖子”接头多用于管路比较密集的进样阀或切换阀定子上。因为其高瘦的身形,便于拆装紧固。



2、 PEEK接头

高压PEEK接头不会锁死,更换和调节更灵活,多用于需要经常拆卸的管路接口。

PEEK接头一般无需借助工具用手拧紧即可,也称手紧接头。

除常规一体式外,也有分体式接头。通过锥箍的前向挤压,分体式PEEK接头较一体式PEEK接头能耐受更高压力。


注:图片来自IDEX产品目录


受限于普通PEEK接头最高耐压,当系统压力超过3000psi时,建议选用不锈钢接头或其他耐高压接头。


3、 超高效液相色谱(UHPLC)接头

超高效液相色谱(UHPLC)有更高的系统压力,所以其在高压部分使用了更特殊的接头。

下图所示为IDEX公司的用于UHPLC的接头。


注:图片来自IDEX产品目录


分体式刃环可以在管路上产生两个挤压点,提供两倍于标准刃环的抓力。因此,在正确使用情况下,PK-110xPEEK接头可耐12000psi压力,而VHP-200x不锈钢接头则可耐 30000psi压力。(注:数据来自IDEX产品目录)


在UHPLC使用过程中,为适应色谱柱多次拆装需要,可以选用能重复使用的聚合物刃环的耐高压接头。由于刃环材质特殊,此类接头使用时必须按照厂家告知的扭力紧固,否则容易将刃环卡在色谱柱里。如VHP-320x接头紧固扭力1.10 N·m,可耐受25000psi;VHP3200x接头紧固扭力0.40 N·m,可耐受11000psi。


注:图片来自IDEX产品目录


三、总结

1、 要根据实际情况选择合适的接头;

2、 接头拧紧时扭力适宜即可,并不是越紧越好;

3、 如非必须不要频繁拆装管路接头。



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