4.色譜柱壓力問題
可能致因 |
預(yù)防措施/解決方案 |
高背壓 |
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泵設(shè)置錯(cuò)誤 |
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系統(tǒng)正常 (系統(tǒng)背壓正常升高) |
如出現(xiàn)以下情況,應(yīng)增加背壓(系統(tǒng)背壓會(huì)升高):
如果無其它更改 |
梯度中間(梯度洗脫至中間時(shí))壓力較高 |
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溫度太低 |
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柱(色譜柱)老化 |
(通常隨著色譜柱使用時(shí)間的增加,背壓會(huì)逐漸升高) |
柱玻璃料阻塞 (色譜柱篩板堵塞) |
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串聯(lián)(在線)過濾器堵塞 |
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保護(hù)柱卡套(芯)堵塞 |
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系統(tǒng)堵塞 |
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緩沖液沉淀 |
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低背壓 |
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系統(tǒng)泄漏 (漏液) |
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柱溫過高 |
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流量(流速)太低 |
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4. 色譜柱背壓
隨著色譜柱的老化,柱背壓不可避免地不斷升高(導(dǎo)致柱背壓升高是無法避免的);而較高的柱背壓是色譜柱失效最常見的原因之一。
然而,一些簡單的方法將有助于延長色譜柱的使用壽命,其中包括使用串聯(lián)(在線)過濾器(見4.2)、保護(hù)柱卡套(芯)(4.3)和進(jìn)行常規(guī)(定期)的色譜
柱沖洗。
4.1.確定壓力問題是一個(gè)簡單的過程(定位壓力異常的位置的步驟很簡單)。
如果您使用串聯(lián)(在線)過濾器,則它極有可能是壓力增加的來源(原因),因此應(yīng)首先對(duì)它進(jìn)行檢查,以節(jié)省故障排除時(shí)間。
如果不是(另外),可系統(tǒng)地松開管接頭,從HPLC出口端開始,向上游泵逐個(gè)檢查,這是發(fā)現(xiàn)致因最簡單的方法(查找壓力升高原因最簡單的方法是系統(tǒng)
性的逐段擰松管路上的接頭,從HPLC的出口開始,往上游遞進(jìn)直到泵)。
除了色譜柱外,每個(gè)連續(xù)的元件都從系統(tǒng)中取出,壓降會(huì)出現(xiàn)可以忽略不計(jì)的變化。例如,拆除檢測器,然后將檢測器連接到色譜柱的管路后(將檢測器的管路直接連到色譜柱上),其不應(yīng)導(dǎo)致背壓的顯著降低,除非其中一個(gè)(一處)被阻塞(拆下檢測器,再拆下連接檢測器與色譜柱的管路,不應(yīng)導(dǎo)致色譜柱反壓明顯降低,但如果檢測器或管路有堵塞,則會(huì)有明顯降低)。
當(dāng)色譜柱被移除時(shí),壓力當(dāng)然會(huì)下降;根據(jù)正常色譜柱壓力的歷史信息(以前正常狀態(tài)下的柱壓的數(shù)據(jù)以)確定色譜柱是否是問題的致因。
一旦確定了壓力問題的根源,應(yīng)更換管路或反沖阻塞部分
4.2.串聯(lián)濾器(在線過濾器)是延長色譜柱壽命的最經(jīng)濟(jì)和最有效的工具之一。
通常情況下,這些過濾器具有0.5m的孔隙度玻璃料(孔徑篩板),安裝在自動(dòng)進(jìn)樣器的下游(之后),用于攔截來自流動(dòng)相、泵、自動(dòng)進(jìn)樣器或樣品中的任何顆粒。
對(duì)于5 m的顆粒柱,其色譜柱頂部的玻璃料通常采用2m的孔隙度玻璃料(進(jìn)口端的篩板的孔徑多為2m)。
因此串聯(lián)玻璃料(在線濾器)有助于防止色譜柱阻塞。串聯(lián)(在線)過濾器不可替代溶劑過濾或其它預(yù)防措施,而應(yīng)將其作為保護(hù)色譜柱的備選方案。
當(dāng)系統(tǒng)背壓開始升高時(shí),應(yīng)檢查和/或更換串聯(lián)過濾器玻璃料(在線濾器的濾片)。
我們建議在每個(gè)系統(tǒng)上使用串聯(lián)(在線)過濾器,即使在使用保護(hù)柱時(shí)也是如此(已經(jīng)使用了保護(hù)柱)。
4.3.保護(hù)柱卡套(芯)可為色譜柱提供雙重保護(hù)。如果不使用串聯(lián)(在線)過濾器,保護(hù)柱卡套頂部的玻璃料(頂部的篩板仍)會(huì)攔截顆粒,這可能
會(huì)阻塞色譜柱入口端的玻璃料(否則,被阻塞的就是色譜柱入口端的篩板)。
保護(hù)柱卡套(芯)中的固定相應(yīng)與分析柱匹配,以便攔截會(huì)吸附到分析柱上的物質(zhì)。因此,保護(hù)柱卡套(芯)在系統(tǒng)中充當(dāng)消耗元件。
如果系統(tǒng)壓力上升了10%,且柱的效率或分辨率下降了10%,并且無法通過更換串聯(lián)(在線)過濾器糾正,則說明應(yīng)更換保護(hù)柱卡套了(如果在線過濾
器更換后沒有解決系統(tǒng)壓力升高10%的問題,則說明應(yīng)該更換保護(hù)柱芯,也說明柱效或分辨率已經(jīng)降低了10%。)。圖13顯示了保護(hù)柱卡套(芯)在保護(hù)分析柱方面的有效性。
使用保護(hù)柱卡套(芯)可以防止柱污染,并顯著提升了柱的使用壽命。
圖13. 為了防止色譜柱積垢,使用保護(hù)柱卡套(使用保護(hù)柱芯可防止色譜柱污染)可顯著延長色譜柱的使用壽命。
4.4緩沖液沉淀是導(dǎo)致背壓增加的常見原因,特別是在反相色譜中,如果流動(dòng)相是高濃度的有機(jī)溶劑,這點(diǎn)尤其明顯。
如果嘗試去除色譜柱中的緩沖液沉淀,可顛倒色譜柱(將色譜柱反接),并用泵注入20-40個(gè)柱體積的純凈水沖洗色譜柱,開始時(shí)以降低的流量輸送(流速需慢)(注意:如果緩沖液已經(jīng)在整個(gè)色譜柱中沉淀(堵塞全柱),這種方法可能不適用)。
如果沖洗成功,應(yīng)將色譜柱恢復(fù)到正確的流動(dòng)方向(接回原方向),并用50:50的水/有機(jī)流動(dòng)相沖洗10-20個(gè)柱體積,然后再加入10-20個(gè)柱體積的100%有機(jī)流動(dòng)相(再用10-20倍柱體積的100%有機(jī)流動(dòng)相沖洗),最后在所需條件下重新平衡。
為了防止再次出現(xiàn)緩沖液沉淀,應(yīng)檢查流動(dòng)相是否與所用的緩沖液濃度相匹配,并在必要時(shí)降低離子強(qiáng)度。嘗試增加水的百分比,并預(yù)混合流動(dòng)相。
通過反相分離,可避免含有緩沖液的流動(dòng)相迅速變?yōu)?00%的有機(jī)溶劑(如MeOH,ACN)(反相分離時(shí),避免含緩沖液的流動(dòng)相突然變化至100%有機(jī)溶劑(如甲醇、 乙腈))。