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高效液相色谱仪（HPLC）气泡是怎么产生的？

happytiankong1

2016/08/16

气体在溶剂中的溶解度不仅与溶剂的种类有关，也与所处的温度以及气体分压有关，如下图3所示。不同气体在同种溶剂中的溶解度随温度的升高而减小，随着分压的增加而增加。其中氦气随温度的变化比较小，这也是通常使用氦气作为脱气介质的原因之一。

其中图3B也部分程度上解释了为什么在二元高压混合体系下HPLC系统中，溶剂在混合之后出现气泡的概率要比四元低压混合体系出现气泡的概率低。
不同气体在不同的溶剂中的溶解度不同，反相液相色谱方法中常用的溶剂有水、乙腈、甲醇、四氢呋喃以及正相液相色谱方法中常用到的正己烷、乙醇、异丙醇等。以氧气为例，在反相液相色谱中最常用的3种有机溶剂中的溶解度为甲醇>四氢呋喃>乙腈。如下图4A所示，空气(主要是氮气以及氧气)在几种溶剂中的饱和溶解度，其中在水中的溶解度要明显小于在有机溶剂中的溶解度，一般地，空气的溶解度随溶剂的极性增加而减小。此外，空气在缓冲盐中的溶解度要小于纯水中的溶解度。

如图4B所示，A点为氧气在纯水中的饱和溶解度，B点为氧气在纯乙醇中的溶解度。当将经氧气饱和的纯水以及乙醇按照1：1混合时，氧气在混合溶剂中的饱和溶解度在D点，而实际溶解的氧气量则在C点。此时的状态(C点)则可称为过饱和状态，氧气在该状态下会自发形成气泡或者仪器的连接死体积处或管路的某一粗糙接触面处以及压力和温度变换区，形成气泡从混合溶剂中溢出。
如低压混合模式下，不同的空气饱和溶剂经混合器混合之后，形成过饱和混合溶剂，由于混合区处于低压状态，有可能形成气泡。而在高压混合模式下，这种概率就较小，由于混合区处于高压状态，空气的溶解度增加，溶剂在混合之后可能仍然处于非过饱和状态。
此外，即使溶剂中溶解的空气(氧气)不会因为过饱和而形成气泡从混合溶剂中溢出，仍然会对分析造成影响，如下图5所示。

如图5A所示，溶剂在脱气处理前后的紫外吸收对比，很显然，溶剂中溶解的空气越多(溶剂种类不变)，其紫外吸收越大。一般地，空气对于几种溶剂的紫外吸收贡献大小为THF>MeOH>Hexane>ACN>Water，如图5B所示。溶解在溶剂内的空气会导致基线背景变高，对色谱的基线以及分析方法的检出能力以及定量范围造成不利影响。一般地，新开瓶的有机溶剂中的空气含量较少，而开瓶之后的溶剂由于长时间处于空气里，最终会形成饱和溶剂。因此在使用非新开瓶溶剂时，一定要进行脱气处理(空气在有机溶剂中的饱和溶解度明显大于水中饱和溶解度)。

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yifan1117

第1楼2016/08/17

原来温度也影响气泡呀。这个一般关注不多。

0

吕梁山

第2楼2016/08/17

是的啊，温度有影响
yifan1117(yifan1117) 发表:原来温度也影响气泡呀。这个一般关注不多。

0

yifan1117

第3楼2016/08/18

但一般有空调的，温差一般不大吧?
吕梁山(shih20j07) 发表: 是的啊，温度有影响

0

吕梁山

第4楼2016/08/18

超声时间过长也可能产生气泡

0

yifan1117

第5楼2016/08/19

超声不是可以去除气泡吗？以后试验一下。
吕梁山(shih20j07) 发表:超声时间过长也可能产生气泡

0

m3071659

第6楼2016/08/19

为什么呢？请解答下
吕梁山(shih20j07)发表:超声时间过长也可能产生气泡

0

吕梁山

第7楼2016/08/19

以前我听过某位老师讲过
m3071659(m3071659) 发表:为什么呢？请解答下

0

yifan1117

第8楼2016/08/19

超声是多普勒效应，这种机械波会在短时间内产生很大的压力，并升高温度。使得液体产生空化作用、以及界面的接触角效应，会导致气泡的产生，是不是这个原因？

0

m3071659

第9楼2016/08/19

你试过么？
吕梁山(shih20j07)发表: 以前我听过某位老师讲过

0

吕梁山

第10楼2016/10/03

细微的温度变化也有影响
yifan1117(yifan1117) 发表: 但一般有空调的，温差一般不大吧?

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