在线灰水仪原理

[b][i]液相色谱的饭量？是指进样量吗？液相色谱进样量不是20μL吗？还用问？[/i][/b]是的客官，题目问的就是“液相色谱的进样量能有多大？”但是，这个问题是不严谨的。因为问这样的问题就相当于问“人的饭量有多大”一样，没有答案——人的饭量跟具体某个人的身材、身体状况、喜不喜欢吃米饭有关，还跟这碗米饭怎么煮有关：一勺子没加水的干米可以噎死人，一比一加水煮成的饭能吃两碗，一比九对水煮成的稀饭吃三、四碗没问题。那对于液相色谱来说，进样量除了跟色谱柱的尺寸、柱效、目标物与色谱柱的匹配度、梯度初始比例有关，也跟样品怎么“煮”成的有关：以反相色谱为例， 100%有机相（强溶剂=干米），50%有机相（弱溶剂=水，50%有机相=饭）和10%有机相（稀饭）的进样量是不一样的！相同色谱柱，进样溶剂不同，允许进样量不同的根本原因是溶剂效应：溶剂效应本质是大体积的强溶剂携带着目标物进到色谱柱后将取代流动相形成一个独立的液段，这一液段对目标物有很强的携带能力，且强溶剂液段在色谱柱中几乎没有保留，最终目标物被强溶剂拖带拉宽，形成很长的前延峰，甚至有一部分目标物被强溶剂脱裂跟随其一起在死时间出峰（图1A）。如果有一个方法，可以把强溶剂快速稀释成弱溶剂，是不是可以提高进样量？岛津设计了一种新的在线稀释技术，其原理如图1B，配置如图2：[img=图1.在线稀释技术的原理,640,330]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705142050_01_3214098_3.jpg[/img] 图1.在线稀释技术的原理[img=,640,202]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705142050_02_3214098_3.jpg[/img]图2.在线稀释技术仪器配置在线稀释技术将强溶剂与高比例的弱溶剂通过高效混合器瞬间稀释成一个90-95%的弱溶剂，再注入到色谱柱，因为弱溶剂无法推动目标物往前移动，此时目标物将在柱头聚焦，待目标物全部聚焦在柱头，再提高强溶剂比例，使分析物分离得到尖锐对称的色谱峰。[b]那这个快速煮粥技术……不，这高大上的在线稀释技术有什么用？在线稀释技术的应用1——[b]大体积水的直接进样[/b][/b]在线稀释技术最初被应用在大体积水样的直接进样分析中：大部分的普通液相色谱柱是不允许100%水样直接进样的，因为其硅胶基质容易被水解离形成不可逆损坏。使用在线稀释技术可以在大体积水进样的同时加入小比例的有机相（5%或10%），使其在线形成液相色谱可接受的进样溶剂。图3为1mL水直接进样分析十种抗生素得到的色谱图，全程自动化运行，灵敏度高、精密度好。[b][img=,496,351]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705142118_01_3214098_3.jpg[/img][/b]图3. 大体积进样在线分析系统用于水中抗生素的直接检测[b]在线稀释技术的应用2——大体积有机相的直接进样[/b]大部分的样品前处理都包括强溶剂的萃取或强溶剂的洗脱定容为终结——因为强溶剂对目标物的溶解度高。然而大体积的强溶剂直接进样很容易噎死色谱柱。用我们的在线稀释技术可以完美解决：利用在线稀释大体积分析系统直接进样分析200μL乙腈白菜提取液中24种农残，得到色谱峰尖锐对称，方法精密度优异，灵敏度大大提高。图4为本系统与普通超高效液相色谱系统的谱图对比，可见左图200μL进样溶剂在普通超高效液相色谱系统有非常严重的溶剂效应，而在右图在线稀释大体积系统中峰型尖锐对称，灵敏度大大提高。[b][img=,640,233]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705142119_01_3214098_3.jpg[/img][/b]图4. 大体积进样分析系统用于白菜中多种农残的高灵敏检测；Qisheng Zhong, et al. Journal of Chromatography A, 2016, 1442, 53-61[b]在线稀释技术的应用3——双步稀释SPE-UHP[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS[/b]大体积进样量有可能会带来一个问题，即基质杂质增加，影响定量准确度。固相萃取SPE是一种有效的样品富集和除杂手段，广泛应用于食品、环境或生物样品的前处理。但手工操作的离线SPE存在操作繁琐复杂、耗时、重现性差等缺点，而在线SPE-HPLC可以部分解决以上问题。目前的在线SPE-HPLC系统一般分为两步进行，第一步是富集+除杂质，第二步是解吸+分离。见图5所示。该系统通常由两个流路连接一个六通阀组成，萃取柱连接在六通阀上。第一个流路（虚线部分）是提取和富集，另一个流路（实线部分）是样品的解吸和高效液相色谱分离。分析开始时，样品由自动进样器导入，随后被液相泵推动通过SPE柱完成目标物的富集（弱保留杂质流经SPE柱而无保留）。然后切换阀门，SPE柱被切换到两个色谱泵和色谱柱之间，流动相A和B兼任解吸液，将目标物从SPE柱上解析下来并随后进入色谱柱进行分离分析。[img=,640,303]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705142119_02_3214098_3.jpg[/img]图5.在线SPE系统常见的配置和流路构造然而，这个系统有几个缺点：首先解吸分离步骤中，SPE柱连在两个泵和色谱柱之间，这意味着只能耐受常压的SPE柱要承受和高效液相色谱柱相同的压力；其次，如果使用与这个SPE柱相匹配的常规色谱柱，通常直径为4.6mm，最优流量为1mL/min，超出了ESI源离子化承载的流量，因此需要通过降低流速或柱后分流等手段减少ESI负荷，最终导致方法灵敏度下降；第三，流动相A和B兼任解吸液和分离溶液，在大多数情况下，最佳解吸溶液与最佳流动相不是同种溶液，最终导致解吸效率下降或峰展宽；最后，样品为生物样品或高比例强溶剂萃取液时，在进样前需要用弱溶剂离线稀释，虽然离线稀释即耗时又间接减小了进样浓度，但非常有必要：一是将目标化合物与基质脱附（如药物与蛋白质的脱附）；二，将高比例强溶剂稀释为高比例弱溶剂，以提高过柱过程中在萃取柱上的保留。为解决以上缺点，岛津设计了双步稀释SPE-UHP[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS在线分析系统，其配置和流路设计见图6。[img=,640,411]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705142119_03_3214098_3.jpg[/img]图6. 双步稀释SPE-UHP[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS在线分析系统的硬件配置和流路设计；专利号CN103940941B[b]这个系统有三个分析步骤：[/b]（1）第一步是样品的稀释和提取。样品通过自动进样器直接注入系统，通过泵D稀释溶剂推送进入高效混合器1，样品被在线稀释为弱溶剂。然后稀释液加载到固相萃取柱完成目标物的富集及杂质的去除。（2）当富集除杂完成后，切换阀1，进行目标物的解吸和捕获。在这一步中，泵C推送最优的解吸液到固相萃取柱，目标物被解吸液解吸并移动经过500μL定量环，调整分析方法至绝大部分目标物捕集到定量环1中，切换定量阀进入第三步。（3）第三步是解吸液的柱前稀释，以及进行超高压的样品分离分析。柱前稀释的原理即为此前提到在线稀释，可即时将解吸液稀释为90%以上的弱溶剂，然后才进入超高压液相色谱柱。此时弱溶剂完全没有洗脱能力，因此目标物将在色谱柱头进行聚焦。之后改变有机相比例，实现梯度洗脱，得到尖锐的色谱峰形。在此过程中实现了解吸液的柱前稀释、超高压的色谱分离。此时超高压色谱柱使用的是最优流速，且无需分流，与质谱完美匹配，提高分析的灵敏度。[b]该在线系统相对于普通SPE-HPLC系统有以下优点：[/b]（1）实现萃取前样品的在线稀释，免除离线稀释的手工误差；（2）破除分离色谱柱的局限性，可以使用UHPLC高压柱，分离条件与SPE萃取条件相互独立，与ESI质谱相匹配；（3）独立解吸泵推送解吸液：可以使用最优解吸条件，并具有解吸效率最高，解吸时间最短，解析液体积最小等优点；（4）解吸溶剂的截获&切换：在解吸条件最优的条件下，使用500 μL定量环（可随SPE尺寸调整），确保解析液全部被截获；定量环还起到压力过度作用，SPE柱不与UHPCL柱串联，全程处于低压状态；（5）大体积解吸溶液的在线稀释，实现柱头聚焦和有效UHPLC分离。我们用这个系统先后应用于植物提取液中三种植物激素和血浆样品中十种抗精神病药的直接检测，得到了满意的结果：（1）双步稀释SPE-UHP[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS在线分析系统用于植物提取液中植物激素的直接检测[img=,640,210]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705142119_04_3214098_3.jpg[/img]图7. 双步稀释SPE-UHP[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS在线分析系统用于植物提取液中三种植物激素的直接检测；Qisheng Zhong, et al. Journal of Chromatography A, 2014. 1359: 131-139.（2）双步稀释SPE-UHP[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS在线分析系统用于血浆中十种抗精神病药的直接检测[img=,640,475]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705142120_02_3214098_3.jpg[/img]图8.双步稀释SPE-UHP[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS在线分析系统用于血清中十种抗精神病药的直接检测； Qisheng Zhong, et al. Journal of Separation Science, 2016, 0,1-9.由以上应用实例我们可以看到，使用岛津独有的在线稀释技术，可以大大提高超液相色谱的饭量，不但能提高灵敏度，而且能够应用在在线分析系统，实现目标物的富集和杂质去除，得到满意的分析结果。（转载于：中国岛津）

图为阴离子淋洗液发生器的结构和工作原理。淋洗液发生器由高压KOH发生室和低压K+电解槽组成。KOH发生室装有一个穿孔的Pt阴极，钾离子电解槽装有一个Pt阳极。KOH发生室装通过阳离子交换膜与K+电解槽连接。离子交换连接器允许来自K+电解槽的K+通过并进入高压KOH发生室。离子交换连接器将高压KOH发生室与低压K+电解槽隔开。泵驱动去离子水通过KOH发生室，在正负极之间加上直流电压，水在正极和负极发生电解。在正极产生的H+代替电解质溶液中的K+，被置换出的K+跨过阳离子交换连接器进入KOH发生室。这些K+与在阴极产生的OH-结合生产KOH，即用于阴离子交换色谱的淋洗液。所产生的KOH溶液的浓度由加到K+电解槽和KOH发生室上的电流和通过KOH发生室的水的流速决定。因此，在一个给定的流速，精确地控制施加电流就能精密而在线地产生所需浓度的KOH淋洗液。施加电流和所产生的KOH浓度之间存在非常好的线性关系。若将图3-35中的K+电解槽换成甲烷磺酸根（MSA）电解槽，阳离子交换连接器换成阴离子交换连接器，在电解槽装入Pt阳极，发生室装Pt阳极，即构成用于阳离子分析的淋洗液发生器，所产生的阴离子淋洗液或阳离子淋洗液的浓度与施加电流成正比，与淋洗液流速成反比，两者所产生的淋洗液浓度可达100mmol/L。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/10/200810091056_111698_1623113_3.jpg[/img]

http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104160833_289139_1826493_3.jpgFWD100型在线润滑油含水率监测装置，在线、连续、实时监测各种工作机械的液压、润滑系统油液的含水率，广泛应用于外部水容易渗入机械内部的轧钢机、造纸机、汽轮机、船舶机械等领域。主要应用包括监视循环油系统是否存在泄漏，如水冷却器等； 监视工作机械的密封元件是否损坏，引起外部水渗入；监视环境空气湿度对润滑液压系统油品品质和含水率的影响，从而精确测定润滑油质量，预测设备故障，是设备润滑油管理中的关键部件。本监测仪表采用的FWD-1在线润滑油电阻抗（含水率）传感器和PT100温度传感器。体积小，重量轻，结构可靠，测量精度高，工作稳定，具有较强的抗电磁干扰性能。封闭型不锈钢外壳具有很好的防水防尘性能。可直接安装于工厂现场液压润滑管道上。本监测仪表采用液晶触摸屏直接显示，显示信息包括含水率，温度，0-5V电压等。RS-485数字信号输出接口则可以用于连接电脑等外围数据处理系统。温度输入端子可用于连接用于测温和温度补偿。具有远程控制和报警。数据存储，积算、传输和控制功能。普遍应用于大中型机械联动机组的液压、润滑循环系统例如：高线轧机和板带轧机润滑油系统、板带轧机和棒线轧机液压传动系统、汽轮发电机组润滑系统、造纸机组润滑系统、船舶机械润滑系统、燃料油库。 技术参数测量方式: 柱塞探头.在线实时测量测量参数 含水率：0.1% - 15%WT 温度 0-150℃分 辨 率 含水率： 0.1% WT温度： ±0.1℃输入电压; 直流24V 1A输出信号：输出信号：液晶显示RS485，Modbus响应时间: 小于2 秒工作温度：-30℃-120℃传感器联结螺纹：M22*1.小巧、美观、坚固 防震、防磁电，耐高温度压和恶劣环境传感器无活动部件，免维护 柱塞探头，三通连接双参数监测 温度补偿 本地读数，远程操作，结果直接录入数据库

[b]在线PH仪使用及维护说明[/b]1、在线PH仪的应用　　在线PH仪由PH传感器和PH转换器两部分组成，并输出4～20mA标准信号传回仪表或PLC系统进行显示或调节，控制加酸或加碱的计量泵去调节来水的PH，构成在线PH测量调节系统。[img=,640,269]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109270923056008_4574_1626275_3.jpg!w640x269.jpg[/img]2 、PH传感器的组成　　PH传感器俗称PH探头，由玻璃电极和参比电极两部分组成。玻璃电极由玻璃支杆、玻璃膜、内参比溶液、内参比电极、电极帽、电线等组成。参比电极具有已知和恒定的电极电位，常用甘汞电极或银/氯化银电极。由于PH值与温度有关，所以，一般还要增加一个温度电极进行温度补偿，组成三极复合电极。3 、PH传感器的工作原理　　用氢离子玻璃电极与参比电极组成原电池，在玻璃膜与被测溶液中氢离子进行离子交换过程中，通过测量电极之间的电位差，来检测溶液中的氢离子浓度，从而测得被测液体的PH值。4、在线PH仪的安装　　为了及早检测来水PH值，以便得到及时有效控制，在线PH仪一般都安装在来水渠闸板前，与水处理工序有一段缓冲距离。但不管是工业污水还是生活污水，水里都含有大量的杂物，如果将传感器直接装在水里，传感器玻璃泡很容易被水流中的杂物击破，造成仪表损坏；或者玻璃泡被杂物缠绕，不能及时测出来水的真实值。所以，在传感器安装前，要先做好保护措施。　　一般在来水渠选择有PH调节余地的位置搭建一个安装操作平台，一般离闸板500m左右，在平台中间开一个DN100口径的孔，取一根DN100的不锈钢保护管，在下端1m处打上多个直径2 cm的花眼，从平台的开孔处将管子伸入水里，有花眼处浸入水中，根据水渠的深度调整管子插入的深度，管底要离开渠底200mm～300mm，以免渠底积泥堵塞管子，管子的上端在平台上固定。　　将传感器与连接杆安装好后插入保护管中，插入深度要高于管下端100 mm，以免传感器玻璃泡露出保护管受损。传感器电缆从连接杆穿出，按图接入转换器接线盒，即完成安装(如图2)。注意，在安装pH电极时，也只有在确保电极能够时刻接触到水，才可以将电极上的保护帽摘下。水处理新视野，否则电极会脱水失效。[img=,592,251]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109270923564142_6118_1626275_3.jpg!w592x251.jpg[/img] 为了方便维护，一般配置安装一套传感器自清洗装置。有超声波清洗装置和水清洗装置两种，因为水清洗装置有一套电磁阀控制装置，还需要干净水源，安装比较麻烦，所以，一般建议使用超声波清洗装置。5、在线PH仪的日常维护　　由工作原理可知，PH仪传感器的工作电极与参比电极之间的电子通路是通过被测介质进行的，工作电极玻璃膜的沾污会直接影响到测量，特别是在污水处理厂应用时，清洗工作是十分重要的。因此应注意:[img=,640,199]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109270924489259_8621_1626275_3.jpg!w640x199.jpg[/img] (1)每天清理一次探头保护管周围的杂物，以便使探头接触到的液体为实测介质。　　(2)对于装有自清洗装置的电极，每月对探头进行一次人工清洗。清洗时，要用软毛刷蘸上稀盐酸或清水轻刷玻璃电极，使电极表面污垢完全清除。水处理新视野　　(3)特别要注意的是，当清洗完探头后，如果不马上安装的话，一定要将探头暂时放置在水中，不得空干放置，以免探头失效。　　(4)如果pH电极干置的时间不长，出现了脱水失效的现象，可以试着将电极浸泡在pH4.0的缓冲液中24h，之后取出检查是否恢复了检测功能。如果仍不能正常工作，则只能更换新电极。　　(5)进行定期校验(一般为三个月)。　　(6)除了定期清洗探头和定期校验外，还要定期用PH试纸对在线仪表进行比对。特别是当肉眼观察到来水颜色发生变化，而仪表显示却没有变化的情况下，要用试纸进行比对，或取样到实验室做比对。一旦测量结果与试纸检测结果相差太大，就需要重新清洗传感器和进行校验。　　(7)pH电极的保存:最重要的一点是要防止电极出现脱水现象，所以在将pH电极投用前，不要将电极头上带的出厂时的保护帽摘下。存放时，将电极平置于阴凉的地方，避免阳光直射。冬天存放时要防冻，以免冻裂电极。6、在线PH仪的标定[img=,640,287]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109270926158855_8023_1626275_3.jpg!w640x287.jpg[/img] (1)在实验室配制合适的PH标准液PH4.01PH6.86或PH9.18任选两种，根据现场水样的波动范围选择标准液。如果现场水质经常偏酸性，则选PH4.01、PH6.86两种标样；如果现场水质经常偏碱性，则选PH6.86、PH9.18两种标样。　　(2)将传感器从现场取出，用清水清洗探头的玻璃电极。　　(3)将两种标准液分别倒入准备好的两个烧杯中。　　(4)将电极浸入第一种标准液中，打开仪表菜单，校准第一点。不同品牌仪表，校验菜单的操作方法不同，根据随机说明书进行操作。　　(5)第一点校准通过后，用清水冲洗电极，再将电极放入第二种标准液中，翻动仪表菜单，校准第二点。　　(6)两点校准完成后，不同品牌的仪表会以不同的方式显示仪表是否通过校验或是否合格。　　(7)如果通过，将电极放回被测液体中，使仪表投入运行。　　(8)如果仪表校准失败，再重复上述过程校准一遍，如果还不能通过，则更换电极。电极寿命一般在两年左右。来源：热控圈