泵压力不稳定的原因及其排除方法

依旧

2011/07/18

私聊

液相色谱（LC）

泵压力不稳定的原因及其排除方法

处于良好操作状态的泵，应该能使色谱图上的基线平稳；保留时间的重复性好。在等度洗脱时压力波动小于2%。梯度洗脱时压力变化应是缓慢平稳的。

1 在日常使用过程中出现压力不稳的现象。主要原因有几点：
1.1 管路里有气泡。
1.2 输入单向阀失效所致，这也是经常遇见的。
1.3 密封圈磨损导致泄漏所造成。

2 压力不稳的排除方法如下：
2.1 排除管路里气泡的方法是：
打开排空阀，用针筒多抽几下，排出气泡。再用流动相冲洗一段时间。为了加快排出气泡，还可以关紧排空阀，堵住检测器上的背压管，使流通池的压力增加，赶出气泡（但需注意不能压力太高，以免损坏流通池）。

2.2 排除单向阀失效的方法为：
2.2.1 造成单向阀失效原因：
2.2.1.1 泵内残留流动相与宝石球粘连。如长期不使用容易造成类似情况，所以在长期不使用的情况下，应每二周用甲醇作为流动相，开机冲洗1小时，使管路充满。
2.2.1.2 流动相内杂质或其它原因污染了单向阀。虽然流动相是HPLC级的，又经过过滤，但长期使用后仍难免会产生污染。
2.2.2 判断单向阀失效的方法：
2.2.2.1 将泵接上蒸馏水作为流动相。（请勿打开UV检测器与工作站）。
2.2.2.2 打开排空阀，用30 ml的针筒抽出些流动相，确认泵中已有该流动相，然后将针筒内的液体排出，并重新接在排空阀上。
2.2.2.3 将泵设置流量为5ml/min，冲洗5min（注意：此时排空阀仍要打开，否则将冲坏色谱柱）。
2.2.2.4 冲洗完毕后，查看针筒内流动相体积是否为25ml（5×5=25），若正确，则说明该泵在低压情况下无故障；若不正确，则说明该泵中某一单向阀失效（一般多为输入单向阀）。
2.2.2.5 如是双泵梯度分析系统，泵压力不稳一般是其中一台压力不稳所致，可逐个分析。
2.2.3 单向阀失效处理方法：
2.2.3.1 拧下输入单向阀（一共两个）。
2.2.3.2 将2个单向阀放入有蒸馏水的超声波清洗器，清洗10分钟。
2.2.3.3 用冲洗工具冲洗二、三次。冲的时候注意要用手按住单向阀前头，防止把阀内零件冲失。
2.2.3.4 完毕后，将输入单向阀装回原位即可（单向阀是高压部件，须拧紧，防止泄漏）。
若梯度系统两个泵在低压状态下流量都正确，则建议分别将两泵连接上色谱柱进行高压测试。
2.2.4 高压测试具体操作方法：
2.2.4.1 在双泵分析系统连接的前提下（注：不必打开UV检测器），先打开其中一泵（请确认已接好流动相）。
2.2.4.2 设置流量为1ml/min。
2.2.4.3 启动泵。
2.2.4.4 观察运行期间泵的压力是否稳定。若稳定，说明泵无问题；若泵压力不稳，则应检查各管路接头有无泄露，并将有泄漏的接头拧紧；若无泄漏，则问题可能还是出在单向阀上，须再次冲洗单向阀，可反复几次。
2.2.4.5 重复上述步骤，对另一台泵进行高压测试。

2.3 排除密封圈泄漏的方法是：
如仪器使用时间较长或遇到特殊情况（如发生抽干流动相干磨事件、使用了污染的流动相或样品等），都有可能导致密封圈受损，只能更换。

3 预防泵故障的几项措施:
3.1 用HPLC级的流动相和高质量的试剂；
3.2 过滤流动相和试剂；
3.3 脱气；
3.4 每天开始使用时放空排气；
3.5 工作结束后必须冲洗。特别要注意必须从泵中洗去缓冲液；
3.6 不让水或腐蚀性溶剂滞留泵中；
3.7 定期更换密封垫圈；
3.8 需要时加润滑油；
3.9 查阅有关泵操作手册中的其它建议。
3.10 为了能尽快排除故障，平时应常备密封圈、单向阀（输入与输出）、泵头装置、各式接头、保险丝等部件及维护工具

之一：仪器安装条件与注意事项
安装本仪器的实验台应水平、稳固、并具有足够的放置空间。避免在具有腐蚀性气体、大量灰尘或能产生强磁场的地方安装本仪器，否则将会影响仪器的正常运转及缩短仪器的使用寿命。
由于仪器所用溶剂是易燃并且有毒，故安装设备的房间应通风良好，应具有向外排风的装置，否则可能会引起中毒或身体不适，也可能会引起火灾。
应安装四个以上三芯电源插座（220V，5～10A），必须具有专门的接地线（注意,绝不能将电源线的中线作为接地线），并确保输出电源的电压稳定，否则会导致仪器的不正常运作。
如果实验室无专用的接地线，一般可用Φ15～20mm的铜棒打入地下1～1.5米，用Φ1.2mm左右的塑胶单股导线连接到电源插座的接地端。
如果实验室电压不稳定，应使用稳压器等必要设备，使电源电压稳定。
实验室的室温应控制在15℃-30℃范围内，并且波动要小；湿度在45～85%范围内。
由空调或其他设备产生的气流不要直吹仪器，避免光线直射及振动。
仪器的启动顺序：先开高压恒流泵和紫外检测器，待紫外检测器自检完毕，回到默认波长254nm后，再开计算机及打开工作站软件。
仪器关闭顺序：先按泵停止，关闭氘灯，退出工作站软件，然后再关仪器。
仪器应由专人负责，如果使用人员不固定，请准备《仪器使用登记本》，以明确使用情况，及时处理和保养。
之二：流动相使用的注意事项
必须使用HPLC级或相当于该级别的流动相，并要先经0.45μm薄膜过滤。
过滤后的流动相必须经过充分脱气，以除去其中溶解的气体（如O2），如不脱气易产生气泡，增加基线噪声，造成灵敏度下降，甚至无法分析。
几中脱气方法比较：
1. 氦气脱气法：利用液体中氦气的溶解度比空气低，连续吹氦脱气，效果较好，但成本高。
2. 加热回流法：效果较好，但操作复杂，且有毒性挥发污染。
3. 抽真空脱气法：易抽走有机相
4. 超声脱气法：一种较为常见的脱气法。流动相放在超声波容器中，用超声波震荡10～15分钟，此法效果并不是太好，但操作简单。
如果管路中使用peek树脂部件，请不要使用下列流动相：
浓硫酸、浓硝酸、二氯乙酸、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿和二甲基亚砜
特别注意：
含有缓冲盐溶液的流动相的清洗方法：
1．先用10︰90的甲醇/水冲洗，以洗去缓冲盐，清洗时间至少为一小时。
2．再用90︰10的甲醇/水，冲洗系统，并将系统保存在该流动相中。清洗时间至少为40分钟。
之三：流动相的更换
在分析过程中，有时需要更换流动相进行分析。一定要注意前一种使用的流动相和所更换的流动相是不是能够相溶。如果前一种使用的流动相和所更换的流动相不能够相溶，那您就要特别注意了。要采用一种与这二种需更换的流动相都能够相溶的流动相进行过渡、清洗。较为常用的过渡流动相为异丙醇，但实际操作中要看具体情况而定，原则就是采用与这二种需更换的流动相都能够相溶的流动相。一般清洗的时间为30～40分钟，直至系统完全稳定。
如不进行以上“特别注意”上述步骤的操作，将会导致系统管路堵塞。严重时将引起流通池污染堵塞，不得不更换流通池。用户就要承担不必要的损失了。
储液器的注意事项：
保持流动相储液器的清洁是保证仪器正常使用的关键。要使用HPLC级的溶剂，对试剂含有缓冲盐及非HPLC级的流动相一定要用0.45μm过滤器除去其中的微粒物质。
之四：管路连接的注意事项
1.将管子完全插入开口端，直至其与开口端的末端相碰为止。否则将产生死体积，引起峰展宽。
2.为了使柱外效应减到最小，获得理想的分析结果，尽量使用管径细的管路作为连接。
3.管路接头不要拧的过紧，以防损坏螺纹。
之五：基本操作注意事项
泵运行前先打开排空阀，用注射器抽出流动相，观察10秒，流动相应连续流出。
不用排空阀时应将其关闭，否则大气压力会使流动相从排空阀出口流出。
在使用仪器过程中，注意贮液瓶里的流动相是否够用，如快用尽，应及时更换。
更换流动相时务必停泵，防止吸入大量空气，影响仪器正常运作。
在启动分析进样时，请快速板动7725i进样阀，否则会引起系统压力突跳，影响仪器的使用寿命。
如对样品分析的定性定量要求较高，应配置柱温箱，保持温度恒定。
若流动相不是纯甲醇，样品分析结束后，必须用HPLC级甲醇对泵及进样阀进行清洗，大约半小时后，待压力重新回落并稳定，方可关泵。
若流动相中含有缓冲盐，则须根据其特殊的清洗方法进行清洗（上述提到过）。
之六：氘灯的保养
紫外检测器中的氘灯是有一定的使用寿命的。为了节省灯的使用寿命，在暂时不使用时可在不关机的情况下，只把灯关掉（建议：最好在需要关灯时间4小时以上才关灯，因为频繁的开关灯，同样会缩短灯的使用寿命）。
之七：色谱柱的保养事项
为了保护色谱柱，延长其使用寿命，在使用时应采取下列几方面措施：应在柱头加烧结片不锈钢滤片，需要时加保护柱，防止柱头堵塞，影响分析效果。当流动相的PH〉7时，要用大粒度同种填料作预柱。溶剂的化学腐蚀不能太强。要避免微粒在柱头沉降。为防止高压冲击，泵上的压力限制不宜太高，一般在15～20MPa为宜，在旧柱或梯度洗脱时应稍高些，以避免因上限设置过低而造成正常使用中的中途停机。
色谱柱长时间不用，存放时，柱内应充满溶剂（甲醇或乙腈），两端封死。
之八：手动进样阀的维护注意事项
在每次使用后，尤其是进浓度差异比较大的样品时要用专用工具（不是带针头的注射器）冲洗进样阀，冲洗时必须冲洗进样阀两头数次，每次数毫升。以防止无机盐沉积和样品微粒造成阀内部磨损或阻塞以及样品的交叉污染。
安装时进样阀的5，6出口要与注射器在同一水平线上，以防止虹吸现象的发生，导致进样量的重复性变异。
进样量的多少要根据定量管的环体积决定：
当样品量较少时：进样体积由注射器的进样体积决定，但最大体积要小于环体积的1/2。
当样品量较多时：进样体积由定量管的体积决定，为保证样品完全把定量管的流动相置换干净，需注射5-6倍的环体积。
要使用专用的液相注射器进样，绝对不可用气相注射器。注射器前应用专用的样品过滤器。
之九：高压恒流泵的维护注意事项
泵的密封圈是最易磨损的部件，密封圈的损坏可引起系统的许多故障，要注意保养和定期更换。应采取下列措施以延长使用寿命：
绝对不允许在没有流动相或流动相还没有进入泵头的情况下启动泵而造成柱塞杆的干磨。
每天使用后应将整个系统管路中的缓冲液体冲洗干净，防止盐沉积，整个管路要浸在无缓冲液的溶液或有机溶剂中。长期不用也要定期开泵冲洗整个管路。
要用HPLC级试剂。
输液管前端要用烧结不锈钢沉子过滤流动相。要注意防止管路阻塞造成压力过高而损坏仪器。
压力下限应设置在0.5～1MPa，以防止储液器中的流动相被抽干或严重渗漏而引起柱塞杆的干磨。
有柱后清洗功能的高压恒流泵还要注意保持清洗液，否则将失去柱后清洗效果。
之十：泵的压力不稳定
在安装调试时以及在日常使用过程中，若出现压力不稳的现象。原因有几点：
一．管路里有气泡，建议由流动相多走些时间。或打开排空阀，用配件里的针筒多抽几下。
二．输入单向阀失效所致，这也是经常遇见的。首先如何判断输入单向阀失效。判断步骤为：
如果是双泵梯度分析系统，故泵压力不稳必然是其中一台泵压力不稳所致，须逐个分析。
1 在不开UV检测器，工作站的前提下，将其中一台泵接上蒸馏水作为流动相。
2 打开排空阀，用针筒抽出些流动相，确认泵中已有该流动相，然后将针筒内的液体排出，并重新接在排空阀上。
3 按“设置”键直至出现“冲洗”字样，选择是，并启动冲洗功能。流量5ml/min，时间5min（注意：此时排空阀仍要打开，否则将冲坏色谱柱）
4 冲洗完毕后，查看针筒内流动相体积是否为25ml（5×5=25），若正确，则说明该泵在低压情况下无故障；若不正确，则说明该泵中某一单向阀失效（一般为输入单向阀）。
5 用同样方法测试另外一泵。等度只要测试一台就可以了。
造成单向阀失效原因有几点：
1 液相色谱从成品到客户手中有一段时间，出厂前每台仪器都要经过调试，一段时间内不用会造成内部残留流动相与宝石球粘连的情况。客户长期不用也会造成类似情况，建议客户在长期不使用情况下，每周用甲醇作为流动相，开机1小时使管路充满液体。
2流动相内杂质或其它原因污染了单向阀。虽然有的客户认为流动相已过滤过了，但长期使用后，由于液相色谱是微量分析仪器，难免会产生类似情况。这是液相色谱的普遍现象，国内外的泵只要是被动单向阀，都会有类似现象发生，这并不是仪器的质量问题，而是日常维护的一部分。现在介绍一个简单而有效的单向阀失效的处理办法。
单向阀失效处理方法：
1 拧下输入单向阀（一共两个）
2 将2个单向阀放入超声波清洗器，用蒸馏水清洗10分钟。
2 用本公司提供的专用针头冲一下（将针头拧紧在单向阀输入端即可，见配件清单）。冲的时候注意要用手按住单向阀前头的垫圈，防止冲时垫圈被冲落。
3 完毕后，将输入单向阀装回原位即可。（注意单向阀须拧紧）
若两个泵在低压状态下流量都正确，则建议分别将两泵连接上色谱柱进行高压测试。
高压测试具体操作方法：
1 在双泵分析系统连接的前提下，只须先打开其中一泵（确认接好流动相）
2 设置流量1ml/min
3 启动泵
4 观察运行期间，泵的压力是否稳定。若稳定，说明泵无问题；若泵压力不稳，则应检查各管路接头有无泄露，并将有泄漏的接头拧紧；若无泄漏，则问题可能还是出在单向阀上，须再次冲单向阀，反复试验。
（注：不必打开UV检测器及工作站）
5 重复上述步骤，对另一台泵进行高压测试
三. 如还出现压力不稳的情况，有可能密封圈受损，建议更换。
之十一：紫外检测器的维护注意事项
要保持检测器中的流通池清洁，每天用后注意冲洗整个管路。要定期用强溶剂反向冲洗流通池（断开柱），以清洗流通池。
流动相要脱气，防止气泡滞留在流通池内，影响分析效果。
注意氘灯的保养，及时更换。

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