知识分享丨液相色谱中使用的连接件（二）

2022-11-16 16:44:33, 月旭科技月旭科技（上海）股份有限公司

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各位小伙伴们，大家好！我们又见面了！上一期关于连接件的文章中，小编和大家聊了接头相关的内容（没看过的小伙伴可以先回顾下上期内容）《浅谈液相色谱中使用的连接件（一）》。连接件中除了接头，另外一大类就是管路了，这期我们来聊一聊管路。希望这期的内容也能给大家带来帮助。

多种多样的管路

选择管路要考虑哪些因素呢？

管路的用途

预期的管路承受压力

接受端口的规格和材料

使用的化学环境

拆卸是否频繁

……

管路的分类

液相管路通常根据管路的规格和材料来进行分类。管路规格即管路的外径和内径，还有长度。材料主要分为金属材料，非金属材料，还有运用了两种或两种以上不同材料的复合管路。

管路截面图

管路的规格

管路的规格主要由内部直径（ID）和外部直径（OD）组成，在液相系统中的管路经常使用英制单位来描述。例如：OD 1/16 "，ID 0.01"，这里的1/16"和0.01"单位都是英寸，即外径1/16英寸（1.5875mm），内径0.01英寸（0.254mm）。

英制管路外径

我们再来看另外的例子，OD 3.2mm，ID 2mm，表示外径3.2mm，内径2mm，这里用的是公制单位。

公制管路外径

管路材料

液相管路从材料上大致可以分为金属材料、非金属材料和复合材料，不同的材料有不同的化学和物理性质，可以根据实际的用途进行材料选择。

不同材料的管路

液相管路最常用的金属材料是316不锈钢，具有良好的耐压性能、耐高温性能和外观光泽度，耐腐蚀性能也相对较好。其他的金属材料还有钛合金、哈式合金等，在耐腐蚀性能上会优于316不锈钢。在液相管路应用中，金属材料相对于非金属材料的一个突出优点是更优异的耐压性能。

金属材料管路

液相管路使用的非金属材料种类会更加的多样。常见的有PEEK（聚醚醚酮）、熔融石英、PTFE（聚四氟乙烯）、PFA（过氟烷基化物）、FEP（全氟乙烯丙烯共聚物）和ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）等。非金属材料的管路由于其材料的多样性会带来不同的化学和物理特性，可以针对一些不同的环境选择适合的材料。

非金属材料管路

液相管路中使用的复合材料相对比较少见，这种材料的特点是能互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料。例如使用PEEK作为外层材料，使用熔融石英作为内衬材料，中间层使用聚酰亚胺的PEEK覆膜熔融石英管路就具有非常优异的性能，其机械强度高、密封适配性好、内径公差小且有良好的化学兼容性。

复合材料管路

如何选择合适的管路

选择液相管路需要综合考虑管路的用途、使用环境和压力等情况。例如当管路的使用压力为100Mpa，流速为0.3mL/min，使用的流动相为甲醇、乙腈和水等常规反相试剂且管路不会频繁拆装时可以选用316不锈钢作为管路材料，管路的外径可以是1/16英寸，内径要小于0.25mm（0.17mm或0.12mm等）。

（图片来源：soogif）

选择管路时需要考虑到管路本身产生的压力和材料特点。

常见材料管路特点

材料	特点
PEEK	PEEK管兼具弹性和生物兼容性，不会与最常用的溶剂起化学反应，其内表面非常光滑，很容易切割成所需长度。 ✓ 是高压应用中不锈钢管的绝佳替代。 ✓ 有多种颜色和尺寸可供选择，有助于识别内径。
熔融石英	由于熔融石英的内径公差非常小，这种管路被用于微量分析，比如微升和纳升级HPLC以及毛细管电泳。 ✓ 高品质聚酰亚胺覆膜熔融石英。
316 不锈钢	无缝预切316不锈钢管路满足现今分析的严格要求。充分的处理保证管路随时可用，管路两端平整无毛刺。 ✓ 多样化的内、外径和长度选择。 ✓ 预切确保没有毛刺的平坦连接。
高纯度 PFA	该聚合物管采用顶级PFA制成，这种PFA是市场上污染物较少的聚合物。 ✓ 具备适合医疗、诊断、制药、生物技术和半导体等应用的化学稳定性、机械强度和纯度。 ✓ 是PTFE的极佳替代品，PTFE存在透气性和表面纹理问题。
FEP	FEP管是传统PTFE管的绝佳替代品，利于使用，因为它与大部分溶剂不会起化学反应，容易切割，而且是半透明的，便于监测经过的流体。 ✓ 非常适合普通的低压应用。 ✓ 尺寸和颜色多种多样，易于识别。 ✓ 严格的制造公差确保产品一致性。
ETFE	ETFE 是化学惰性物质，比PTFE、FEP和 PFA更加适合高压应用（使用含水流动相时）。此外，由于ETFE比PTFE、FEP和PFA坚硬，这种管路具有更好的内径塌陷抗性。 ✓ 良好的耐溶剂性。 ✓ 比 PTFE、FEP和 PFA更耐用、透气性更低。 ✓ 工作温度高达80℃。