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如何保护液相色谱柱以提高其使用寿命 液相色谱解决方案

时间:2025-04-17 20:39:08  来源:  作者:

  色谱柱用久后常出现柱压升高,柱效降低,峰形畸变, 保留时间改变等变化,如不采取适当措施,色谱柱将无法再使用,缩短色谱柱的使用寿命。在液相色谱仪的使用中,保持液相色谱柱的柱效、容量和渗透特性,延长柱子的使用寿命非常重要。KPY检测VBA

  1 流动相对色谱柱的损害因素KPY检测VBA

  颗粒杂质:目前广泛使用的柱填料直径多在10um以下,微小的颗粒杂质很容易使柱子发生堵塞,因此使用的溶剂应当过滤,柱子上端接头应当装微孔过滤片以阻挡颗粒物进入柱中。KPY检测VBA

  水溶液中的微生物:以水溶液为流动相时,应防止细菌的生长,五氯酚、叠氮化钠、辛酸等能防止细菌生长。当用水溶液或有机酸缓冲液保护柱子时,一些厌氧霉菌可能在色谱柱中滋生,堵塞固定相颗粒间的空隙。KPY检测VBA

  pH值:对硅胶基键合相填料,水溶液pH值不可超过2-7.5这一范围,当pH>8时,硅胶会释出KPY检测VBA

  生成絮状物堵塞柱子,且难以复原,柱效很快降低,甚至完全失效。KPY检测VBA

  盐类析出:当在流动相缓冲液中加入和水混溶的有机溶剂时,其中的盐类溶解度下降,可析出盐类沉淀,堵塞柱子;加入粘度不同的样品溶液也可能发生类似现象。所以缓冲液中盐的浓度宜低,样品提取液的组成应和流动相匹配。KPY检测VBA

  2 样品对色谱柱的损害因素KPY检测VBA

  杂质堵塞:样品中的微粒同样会使柱子堵塞,样品也应进行过滤处理。KPY检测VBA

  样品组分的不可逆吸附:通常被吸附的组分有蛋白质、醣等,可以采取加装保护柱,或使用适应的溶剂反冲来处理。常用溶剂有四氢呋喃(适用于溶解有机高聚物和工业样品中的焦油)、高浓度的脲或盐酸胍溶液(使蛋白质改性而洗脱)、高离子强度的磷酸盐缓冲液(pH=7,适合反相柱和离子交换柱,可除去蛋白质和醣等)。KPY检测VBA

  样品组分与固定相反应:这种反应对NH2柱的影响较严重,NH2易和酐、酮形成希夫(Schiff)缩合而减少活性点,使保留时间缩短,因此羰基化合物样品和流动相(如丙酮、乙酸乙酯等)不宜使用NH2柱。KPY检测VBA

  活性点被覆盖:由于固定相吸附样品中的组成或杂质而使活性点被覆盖,在柱压升高的同时保留时间减少,将样品过滤或使用萃取分离柱(对大分子有机物如蛋白质、白细胞等)效果较好。KPY检测VBA

  3、色谱柱固定相的化学变化KPY检测VBA

  色谱柱固定相分解、活性基团变性以及键合相基团脱落会使保留时间显著变化。KPY检测VBA

  1 键合相基团脱落KPY检测VBA

  绝大多数键合相都是通过硅氧硅键(Si-O-Si)连接在硅基质上,形成带有机基团的固定相Si-O-Si-R(R为 G18H37、C8H17、CnH2n+1)。硅氧硅键可在水溶液中水解而断裂,使键合相基团脱落,对C2和NH2柱键合相基团脱落不可忽视。为减少或防止基团脱落,可增加流动相的有机溶剂量,降低离子强度和pH值,对基团已脱落的固定相,可用合适的硅烷试剂再生。KPY检测VBA

  2 固定相分解或活性基团变性KPY检测VBA

  例如氰基柱的保留时间显著缩短,但键合相中C、H、N的百分含量并无大变化,证明未发生—CN水解成-COOH反应,而是形成了衍生物。在硅上增加烷基可减少水解。KPY检测VBA

  4、液相色谱柱的保养KPY检测VBA

  色谱柱在使用一段时间后,常遇到柱子受污染,柱效下降的问题,采用适当的方法对色谱加以保护和再生,能够延长色谱柱的使用寿命。KPY检测VBA

液相色谱仪的六种问题解决方法

    1.液相色谱仪峰分叉怎么回事    造成这种情况的原因一般是色谱柱被污染,或柱头填料塌陷导致的。    对于第一种情况,先用纯水反向冲洗柱子,然后换成甲醇冲洗,接着用甲醇+异丙醇(4+6)冲洗柱子(冲洗时间的长短由样品污染的情况而定),再换成甲醇冲洗,然后用纯水冲洗,最后甲醇冲洗正向冲洗柱子30分钟以上。如冲洗后依然出峰不佳,则考虑第二种情况。    对于第二种情况,拧开柱头,检查柱填料是否硬结或塌陷。去除硬结部分(污染的填料),装入新填料,滴一滴甲醇,填料下陷,再填,用与柱内径相同的顶端平滑的不锈钢杆压紧,再填平,滴甲醇,再压紧反复几次,直至装满填平。柱头用甲醇冲洗干净,擦净柱外壁的填料,拧紧柱头,用纯甲醇冲洗30分钟以上。    2.如何排除液相色谱仪气泡溢出故障    流动相内产生都无法清除不断产生的气泡,主要是因为过滤器长期沉浸于乙酸铵等缓冲液内,过滤器内部由于霉菌的生长繁殖,形成菌团,阻塞了过滤器,缓冲液难以流畅地通过过滤器,空气在泵的压力作用下经过滤器进入流动相。    过滤器浸泡于5%硝酸溶液中,超声清洗几分钟即可;亦可将过滤器浸泡于5%硝酸溶液中12~36小时,轻轻震荡几次,再将过滤器用纯水清洗几次,打开泄压阀,打开purge键清洗脱气,如仍有气泡不断从过滤器冒出,继续将过滤器浸泡于5%硝酸溶液中,如没有气泡不断从过滤器中冒出,说明过滤器内部的霉菌菌团已被硝酸破坏,流动相可以流畅地通过过滤器。打开泄压阀,打开泵,流速调至1.0~3.0ml/min,纯水冲洗过滤器1小时左右。即可将过滤器清洗干净。关闭泄压阀,纯甲醇冲洗半小时即可。    3.自检时有时会出现“钨灯能量低”的错误    一般来说,原因是系统中有挡光物,光路偏离,钨灯电源系统或钨灯灯泡已坏。这时首先要检查光度室是否有挡光物;打开检测器光源室盖,检查氘灯是否点亮;如果氘灯不亮,则关机,更换新氘灯,换时,需注意型号;检查氘灯保险丝,看是否松动、氧化、烧断;如果故障,应立即更换;再开机重新自检;若仍出现上述故障,则重新安装软件后再进行自检。    4.出现压力波动大,流量不稳定    造成这种情况的原因是系统中有空气或者单向阀的宝石球和阀座之间夹有异物,使得两者不能密封。处理工作中注意观察流动相的量,保证不锈钢滤器沉入储液器瓶底,避免吸入空气,流动相要充分脱气。如为单向阀和阀座之间夹有异物,拆下单向阀,放入盛有丙酮的烧杯用超声波清洗。    5.液相色谱仪峰面积重复性不好    主要原因可能有进样阀漏液、加样针不到位或液量不足。针对第一种情况,处理时应对更换进样阀垫圈;对于第二种情况保证加样针插到底,注射样品溶液后须快速、平稳地从LOAD状态转换到INJECT状态,以保证进样量的准确。日常工作中,液相色谱仪的保养非常重要,如要注意不要让空气进入输液系统和高压泵中,储液器内的溶液如长时间未用应清洗储液器并更换溶液,每次用完色谱仪后缓冲液要用纯水冲洗干净,防止无机盐析出或沉积;样品的前处理也很重要,任何样品都要尽可能地去除杂质,完全溶解,尽量减少对色谱柱的污染,以延长色谱柱的使用寿命,同时避免注射过浓的样品溶液,以免残留液在进样阀内析出固体引起堵塞;色谱柱作好标记,用于不同分析目的的色谱柱不要混用等。    6.液相色谱柱压升高    造成柱压升高的原因很多。一般是由于柱床内产生了异常的占位性物体,造成流体阻力加大所引起的。例如,缓冲液盐分如(乙酸铵等)沉积于柱内,或样品污染沉积。针对第一种情况,处理时应先用40~50℃的纯水,低速正向冲洗柱子,待柱压逐渐下降后,相应提高流速冲洗,柱压大幅度下降后,用常温纯水冲洗,之后用纯甲醇冲洗柱子30分钟;对于第二种情况,由样品的沉积引起污染的C18柱,和纯水反向冲洗柱子,然后换成甲醇冲洗,接着用甲醇+异丙醇(4+6)冲洗柱子(冲洗时间的长短由样品污染的情况而定),再用换成甲醇冲洗,然后用纯水冲洗,最后甲醇冲洗正向冲洗柱子30分钟以上。KPY检测VBA

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液相色谱仪对周围的环境的要求

  液相色谱仪和大多数分析仪器一样,对仪器周围的环境有一定的要求,但没有太特殊的的要求,满足一般分析仪器室的基本条件,就能保证仪器的稳定运行和安全操作。

  (1)照明:KPY检测VBA

  室内照明要光线适中,避免阳光直射。为避开直射光线对仪器操作、观测的影响,仪器(显示屏)应侧向光线。实验室窗户要挂窗帘,以便随时调节光照强度。KPY检测VBA

  (2)通风:KPY检测VBA

  使用液相色谱仪分析过程中,由于流动相中含有挥发性有机溶剂(甲醇、乙睛等)会产生有害气体,对仪器中的光学元件带来腐蚀,应注意仪器室的通风,以排除室内有害气体、保持空气清新。KPY检测VBA

  通风主要有两种方式:一种自然通风,定时打开门窗,让内外空气对流;另一种是强制通风,如用通风柜、排风扇等,及时将有害气体排出室外。KPY检测VBA

  (3)环境温度和湿度:KPY检测VBA

  适宜的温度和湿度是保障HPLC仪正常运行、性能稳定的必要条件。KPY检测VBA

  HPLC仪一般要求室温在20一30℃之间,日温度变化2一3℃,不要波动太大,否则,在开机分析时会影响色谱分离;KPY检测VBA

  夏季一定要控制室温不要超过30℃,温度太高会使流路系统产生气泡,影响检测器的正常工作(如荧光检测器)。室内相对湿度应控制在60%以下。KPY检测VBA

  (4)供电:KPY检测VBA

  液相色谱室应设有照明电源和动力电源,动力电可供仪器运行使用。为减少噪音的干扰,仪器应远离瞬时供电的大功率电器设备,如:大型电动设备(超低温冰箱、电烤箱等)、电梯、空调系统等。为保证HPLC输液泵的精度,必须要保证稳定的输人电压,为此,建议色谱室应设有和仪器负荷相当的稳压电源。室内墙上应安装有接地电阻符合要求的地线,用于仪器设备保护性接地的公用地线接地电阻≤4Ω。KPY检测VBA

  (5)洁净度:KPY检测VBA

  悬浮于空气中的颗粒物质会对色谱仪器分析带来干扰,使本底和噪声升高,成为分析测试的污染源,直接影响高纯物质的纯度与痕量杂质的分析。KPY检测VBA

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