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          談談分析型液相色譜儀的組成結構及其作用

          點擊次數:873  更新時間:2022-12-07
            液相色譜儀(HPLC)是應用液相色譜原理,主要用于分析高沸點不易揮發的、受熱不穩定的和分子量大的有機化合物的儀器設備。它由儲液器、泵、進樣器、色譜柱、檢測器、記錄儀等幾部分組成。儲液器中的流動相被高壓泵打入系統,樣品溶液經進樣器進入流動相,被流動相載入色譜柱(固定相) 內,由于樣品溶液中的各組分在兩相中具有不同的分配系數,在兩相中做相對運動時,經過反復多次的吸附- 解吸的分配過程,各組分在移動速度上產生較大的差別,被分離成單個組分依次從柱內流出,通過檢測器時,樣品濃度被轉換成電信號傳送到記錄儀,數據以圖譜形式打印出來。HPLC廣泛應用于生命科學、食品科學、藥物研究以及環境研究中。
           
            液相色譜儀的結構:
           
            分析型液相色譜儀是實現液相色譜分析的設備。液相色譜儀主要由貯液器、脫氣器、高壓泵、進樣器、色譜柱和檢測器等組成。
           
            1、脫氣器:
           
            脫氣的目的是為了防止流動相從高壓柱內流出時釋放出氣泡進入檢測器而使噪聲劇增,至使不能正常檢測,一般情況下通常采用氦氣鼓泡來驅除流動相中溶解的氣體,因為氦氣在各種液體中的溶解度極低,所以必須先用氯氣快速清掃溶劑數分鐘,然后再使氦氣以極小流量不斷流過此溶劑。
           
            2、貯液器:
           
            貯液器是用于存放溶劑的裝置。貯液器中的溶劑必須很純,貯液器材料要耐腐蝕,對溶劑呈惰性,一般情況下通常采用1升~2升的大容量玻璃瓶,也可采用不銹鋼制成的容器,貯液器應配有溶劑過濾器,以防止流動相中的顆粒進入泵內,溶劑過濾器一般用耐腐蝕的鎳合金制成,孔隙大小一般為2μm。
           
            3、高壓泵:
           
            泵應耐壓、耐腐蝕、密封性好。高壓泵主要用于輸送流動相,其壓力一般為幾兆帕至數十兆帕。這是液體的黏度比氣體大 100 倍,同時由于固定相的顆粒極細,柱內壓降大,為保證一定的流速,必須借助高壓迫使流動相通過柱子。高壓泵應無脈動或脈動極小,以保證輸出的流動相具有恒定的流速,同時采用脈動阻尼裝置可將產生的脈動除去,使流動相的流量變動范圍不宜超過 2%~3%。高壓泵主要分為恒壓泵、恒流泵和螺旋傳動注射泵三類。
           
            1)、恒壓泵:
           
            恒壓泵輸出的壓力恒定,當具有一定壓力的氣體作用在一個大面積活塞上,大面積活塞再驅動一個小面積活塞,小面積活塞承受的壓力是大面積活塞的幾十倍,從而得到壓力恒定的流出液。
           
            2)、恒流泵:
           
            恒流泵的主要功能是輸出的流量恒定,如往復柱塞泵、螺旋傳動注射泵等。往復柱塞泵與恒壓泵不同,通常采用電驅動活塞,當活塞迅速向上動時,由于減壓使入口止逆閥開啟,出口止逆閥關閉,貯液器中的流動相被吸入柱內,形成一個循環,然后再開始下一個循環。使用這種泵時一定要連接脈動阻尼器,將產生的脈動除去,若采用雙活塞泵,使雙活塞在相移180°下工作,可使脈動互相抵消,減小噪聲。往復柱塞泵的流量與外界阻力無關,恒流泵具有體積小的特點,非常適合于梯度洗脫。
           
            3)、螺旋傳動注射泵:
           
            螺旋傳動注射泵是用電力以很慢的恒定速率驅動活塞,使流動相連續輸出,當活塞到達末端時,輸出中止,然后由另一個吸入沖程使溶劑重新充滿再開始第二次輸出,輸出時間的長短決定于泵腔體積及輸出流量。
           

          分析型液相色譜儀

           

            4、梯度洗脫:
           
            梯度洗脫是在分離過程中通過逐漸改變流動相的組成增加洗脫能力的一種方法。通過梯度裝置將兩種或三種、四種溶劑按一定比例混合進行二元或三元、四元梯度洗脫。梯度洗脫一
           
            般采用低壓梯度的方法,低壓梯度采用低壓混合設計,只需要一個高壓泵在常壓下將兩種或兩種以上溶劑按一定比例混合后再由高壓泵輸出,梯度的改變可呈線性、指數型或階梯型。
           
            5、進樣器:
           
            液相色譜儀進樣器普遍使用高壓進樣閥,用微量注射器將樣品注入樣品環管,使用的樣品環管分別有不同的尺寸,可根據分析要求選用。當進樣閥手柄放在吸液位置時,流動相直接通過孔的通路流向色譜柱,樣品通過注射器從另外的位置進入樣品環管,如果有過量的樣品則會從出口孔排出,然后將手柄轉到進樣位置,此時流動相便將樣品帶進了柱子。
           
            6、色譜柱:
           
            色譜柱是整個色譜系統的心臟,它的質量優劣直接影響到分離的效果,一般情況下色譜柱通常采用不銹鋼管制成,并且柱內壁必須光潔平滑,否則內壁的縱向溝痕和表面多孔性也會引起譜帶的展寬,柱接頭的體積應盡可能小,柱長一般為 10 cm ~25cm,內徑 4 mm ~5mm。若使用直徑為5μm~10μm 固定相顆粒,理論塔板可達到 5×10 4 /m。尺寸排阻色譜柱的內徑通常大于 5mm,制備色譜柱則會更大 ;為了減少溶劑用量,可采用微徑柱,內徑為 1mm,長度為 30mm ~75mm,若采用 3μm 顆粒,理論塔板數高達 1×10 5 /m。
           
            為了保護分析柱不被污染,有時需在分析柱前加一短柱,約數厘米長,此柱稱為衛柱,為了防止衛柱過分增加柱阻力,在衛柱中使用的顆粒大小約為 10μm ~30μm。
           
            7、檢測器:
           
            液相色譜儀常用的檢測器有紫外吸收、示差折光率、熒光和安培檢測器等,對它們的要求和性能指標與氣相色譜檢測儀基本相同。檢測器主要分為紫外吸收檢測器、熒光檢測器和示差檢測器。
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