2022-12-22 20:30:26, 基泰生物 上海基泰生物科技有限公司
液相系统压力产生的原因在于流动相流经管路及色谱柱时会有阻力,即所谓的反压或系统压力。漏液会引起系统压力的降低,而堵塞会引起系统压力的飙升。
系统压力的单位有:巴(Bar)、兆帕(Mpa)和磅/平方英吋(psi),它们之间的换算关系为1Bar=0.1Mpa=14.5psi。
影响系统压力的因素主要有流动相的溶剂组成、温度及流速这三方面:
(1)流动相的粘度是产生反压的主要原因,下图为有机溶剂-水的粘度随组成与压力的关系图:
由上图可以看到,乙腈-水比例为(20:80)、甲醇-水比例为(40:60至50:50)时,系统的压力最大。因此,在做实验时应尽量避开这个比例范围。另外,异丙醇粘度大,一般不作流动相使用。
(2)流速对反压的影响是线性关系,流速增加,反压亦增大。
(3)温度对反压的影响是反比关系,温度升高,反压降低,对某些流动相的影响更大一些。
(4)液相色谱仪各模块之间的连接管路也会产生压力,系统压力与管路的长度成正比,与管路直径的四次方成反比(1/4D)。
上述考虑的是柱外因素对系统压力的影响,色谱柱对系统压力的影响也很大,反压与色谱柱长度成正比,与填料颗粒度的平方成反比(2.5μm填料比3.5μm填料反压高)。
具体到压力问题的表现形式上,主要有压力高、压力低或没有压力以及压力不稳:
造成压力高问题的主要原因有:
(1)温度太低;
(2)流速太高;
(3)流动相粘度大;
(4)管路堵塞;
(5)仪器或色谱柱堵塞;
(6)压力传感器问题。
可以按照以下步骤排查:
排除流路中有堵塞的原因
(1)首先断开真空泵的入口处,此时PEEK管里充满液体使PEEK管低于溶剂瓶,看液体是否自由滴下,如果液体不滴或缓慢滴下,则是溶剂过滤头堵塞,处理方法:用30%的硝酸浸泡半个小时,在用超纯水冲洗干净如果液体自由滴下,溶剂过滤头正常在检查;
(2)打开Purge阀,使流动相不经过柱子,如果压力没有明显下降,则是过滤白头堵塞,处理方法:将过滤白头取出,用10%的异丙醇超声半个小时如果压力降至100PSI以下,过滤白头正常在检查;
(3)把色谱柱出口端取下如果压力不下降则是柱子堵塞,处理方法:如果是缓冲盐堵塞,则用95%的水冲至压力正常,如果是一些强保留的物质导致堵塞,则要用比现在流动相更强的流动相冲至压力正常,假如按上面的方法长时间冲洗压力都不下降,则可考虑将柱子的进出口反过来接在仪器上,用流动相冲洗柱子,这时如果柱压仍不下降,只有换柱子入口筛板但一旦操作不甚很容易造成柱效下降所以尽量少用,问题无法解决可考虑更换色谱柱。
流速设定不正确:可重新设定正确流量。
流动相配比不正确:不同配比的流动相其黏度系数不相同,较高黏度的流动相相应的系统压力也大,如果可能可更换黏度较小的溶剂或重新设定配比。
系统压力零点漂移:调节压力传感器的零点。
或者按照以下思路去排查:
产生压力低情况的可能原因:
(1)系统内有渗漏处;
(2)单向阀堵塞;
(3)入口管路有气泡;
(4)溶剂滤头堵塞;
(5)所用溶剂不正确,储液瓶中无溶剂;
(6)温度太高,流速太低;
(7)泵未输送流动相;
(8)泵关闭或保险丝断了。
造成压力波动可能的原因有:
(1)脱气机排气不充分;
(2)流动相未正确脱气;
(3)所用溶剂不混溶或易挥发;
(4)压力传感器及泵问题。
其中,大多数的压力波动都是由于气泡引起的。
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