流动相溶剂过滤装置

《流动相脱气》特辑第一期《岛津配合防疫，开启线上学习司小令大讲堂！》为大家介绍了流动相中溶解空气引起的问题和形成气泡的机理，今天我们将讨论流动相中产生气泡所引起的问题。 第二期流动相中产生气泡所引起的问题。 1.流动相容器产生气泡的影响流动相容器中产生气泡主要是由于空气在流动相中超饱和，其原因如下： (1) 温度升高：贮存室与实验室之间的温差或早晨与中午之间的温差都可能使流动相温度升高。 (2) 吸热反应搅拌不足：某些溶剂混合时吸收热量，使温度降低，此时如不充分搅拌，随着混合溶剂温度上升至室温，同样会造成气体的过饱和而产生气泡。 当这些气泡通过吸液过滤器和管道进入泵头以后，导致泵的工作异常。首先，在进液口，随着吸液冲程泵头的压力降低，导致气泡膨胀（见图1）。此时泵吸进的溶剂由于气泡占取一定的空间而降低；其次，在排液冲程时压力增加，气泡又变小，从而使流动相的流量降低。更有甚者，由于气泡的产生和经过的途径、方式都是不规则的，因此不仅影响了流动相流量的准确度，而且影响流量的精度。是否有此种现象产生，可通过泵排液压力的监测加以确认（图2）。 当此种现象发生后，无论是保留时间或峰面积都不可能重现（图3），分析的可靠性也就无从谈起。图1 泵头进气泡的示意图 图2 排液压力波形的变化 图3 由于流量不规则形成的各种色谱 2.泵中形成气泡使液流波动即使溶剂在容器中，空气并未达到饱和的程度，但溶液进泵以前还有可能产生气泡。 (1) 低压混合梯度：如图4所示，图中虚线圈的部位其压力略低于大气压，因此溶剂在此混合更易产生气泡。低压梯度时，混合室多装在泵后（高压侧）但实际混合过程在低压侧便开始了，故低压梯度较之混合发生在泵后的高压梯度，更易产生气泡。 (2) 吸液过滤器的堵塞：当吸液过滤器有部分堵塞时，吸液的阻力增大，过滤器内的压力降低，容易形成气泡。吸液过滤器经常清洗，保养，否则易被尘土颗粒等堵塞，有时操作不当也易形成堵塞，例如，在使用缓冲溶液后未进行彻底的清洗，接着就使用盐类溶解度不大的有机溶剂，此时极易造成过滤器孔堵塞。堵塞不严重时，溶剂通过脱气即可。但最好要定时清洗。图4 低压梯度洗脱图5 吸液过滤器的清洗图6 吸液过滤器的清洗 3.柱中气泡形成和累积引起流动相绕流色谱柱中的压力一般较高，气体溶解度增大，一般在柱中不易产生气泡。然而，在接近柱的出口处，压力相对较低，此外由于柱箱升温，柱处于较高的温度，气泡也有可能在此形成，另一种可能性是从泵中排出的气泡经过色谱柱时滞留柱中。 一但气泡在柱中形成或滞留，如图7所示使流动相液流不稳并产生绕流。 口径较大的色谱柱，一但形成或滞留有气泡后就很难排除。因此，在HPLC实际应用中，HPLC柱的出口端向上，入口端向下，利用浮力尽可能使气泡不停留在柱中。图7 由于柱中的气泡导致绕流 4.泵中形成气泡使液流波动当柱箱或检测器池处于较高温度时，检测器池中易产生气泡。因为液流通过检测器时，温度升高而此处的压力反而较小。即使检测器池并未加温，但某些场合下也可能有气泡产生。例如高压梯度时，溶剂混合使气体过饱和，但在前一段流路中，由于压力较大气泡并未析出，一但到了压力接近大压的池中，气泡便会乘隙而出。 如果气泡形成于检测器池中，则将引起如图8所示的尖峰状、锯齿状的基线噪声，甚至于完全无法测定。这种情况下，分析者很难区别究竟哪些是色谱峰，哪些是尖峰状噪声，也无法正确地定义基线的位置，故无法正确地计算出峰面积。 图8 由于气泡形成和累积于柱中引起的噪声 在第三点和第四点的场合，如果使用的UV或电导检测器，由于这些检测器能经受较大的压力（约30Kg/cm2）故可在检测器的出口处加一个反压管，使检测器池和柱内的压力适当提高，防止气泡产生。一般反压管使用长2m左右，内径为0.3mm的不锈钢阻尼管。此时对1ml/min的水或甲醇将分别产生2或1Kg/cm2的反压。当然反压的大小与许多因素有关。如果阻尼管内的内径一定，液流是层流的话：(反压)μ(溶剂粘度)(流量)(阻尼管长) 制备色谱的流量较大，因此阻尼管应较短，内径较大(0.8mm)。另一方面，如果是半微量色谱，流量一般在0.1ml/min左右，上述反压阻尼管将不足以产生所需的压力，此时管径应较细（例如0.2mm），长度可增加至6m左右。 然而，对一些不能承受压力的检测器而言（见表1），则必须事先脱气而不能采用阻尼反压管的方法。 表1．检测器能承受的压力*电磁阀能承受的压力，池能经受7Kg/cm2**采用Ag/Agcl参比电极 至此，我们讨论了在流路中形成气泡所产生的问题。温度升高，压力降低和溶剂混合是形成气泡的主要原因，图9绘出了系统中温度和压力变化的概况，据此可以估计，在您所使用的系统中，哪些部位容易产生问题。 图9 HPLC系统中压力和温度的相对关系 下期预告溶解于溶剂中的空气会对不同检测器造成哪些严重的影响敬请期待！

br/pstrong加入有机溶剂之后测量移动相酸碱度/strong/ppbr//pp校准pH计，得到水溶液的正确pH回读值——您要验证的缓冲液是含水的。如果你用有机添加剂测量pH值，得到的pH值会与添加有机溶剂之前的值不同。/ppbr//pp然而，最重要的一点是要保持一致。如果你总是在加入有机溶剂之后测量pH值，那么务必保证在使用的方法中陈述你的步骤，这样的话其他人就会按照统一方式进行。这种方式并不保证百分百准确，但是至少可以保持方法的前后统一。这也许会比得到精准的pH值更加重要。/pp /pp/ppstrong没有使用缓冲液/strong/ppbr//pp缓冲剂的作用就是用来控制Ph值并阻止其发生变化。很多其他方法会改变流动相的Ph值，会引起停留时间、峰形以及峰值响应的漂移。/pp甲酸、TFA等不是缓冲剂。/pp /pp/ppstrong没有在正常酸碱度范围内使用缓冲液/strong/ppbr//pp每个缓冲盐有2个pH单位范围宽度，在这个范围内可以提供稳定性最佳的pH值。窗口之外的缓冲盐不具备有效的抗pH值变化能力。要么在正确的范围内使用缓冲剂，要么选择一种缓冲剂可以涵盖你所需要的pH值。/pp /pp/ppstrong向有机溶液中加缓冲液/strong/ppbr//pp将缓冲溶液与有机相混合，会极有可能引起缓冲液沉淀。在很多情况下，即使沉淀现象已经发生了，但仍很难被发现。记住，一定要将有机溶液加入到水相当中，这可以很好的降低缓冲液沉淀的几率。/pp /pp/ppstrong从0%用泵混合浓度梯度/strong/ppbr//pp现在使用的泵可以有效的混合流动相并实现在线脱气，但并不是使用你的方法的任何人都会配有高质量的泵。将A和B混合到一个单独的溶液中，在100%线上运行。/ppbr//pp比如说通过用50ml水混合制备有机950ml起始混合物。这样做的好处就是可以减少HPLC之间的可变性，减少系统中产生气泡和沉淀的可能性。值得注意的是泵混合液的比例是95:5并不代表瓶体的预混合保留时间也为95:5。/pp /pp/ppstrong不要使用正确的改性酸或改性碱改变缓冲液/strong/ppbr//pp只能使用形成你使用的缓冲盐的酸或碱。比如磷酸钠缓冲液应仅用磷酸或氢氧化钠调节。/pp /pp/pp没有在方法中阐述有关缓冲液的全部信息，比如说在1000ml的水中加入5g磷酸钠/ppbr//pp缓冲剂的类型决定了能够缓冲的Ph范围。所需的浓度决定了缓冲强度。5克或无水磷酸钠和5克一水合物磷酸一钠具有不同的缓冲强度。/pp /pp/ppstrong还没先检查就开始添加有机溶液/strong/ppbr//pp如果上一个方法中基线B中使用过的是缓冲液，而你的方法中，基线B使用的是有机溶液，好在你可以沉淀泵管和泵头中的缓冲剂。/pp /pp/ppstrong支起瓶体清空最后一滴/strong/ppbr//pp很有可能你没有足够的流动相完成整个操作，最后样品会冒烟的。除了可能存在烧干泵系统和柱子的可能性之外，流动相也会蒸发的一干二净，瓶体顶部的流动相会发生变化。/pp /pp/ppstrong利用超声脱气的流动相/strong/ppbr//pp最重要的一点就是确保所有的缓冲盐已经溶解，但是这是一种效果最差的脱气方式，并且它会很快让流动相升温，从而引起有机成分蒸发掉。为了省去之后不必要的麻烦，请用五分钟时间使用真空过滤你的流动相。/p

你遇到过鬼峰吗？↓它常常神出鬼没… … ↓↓上蹿下跳… … ↓HPLC反相分析中，出现鬼峰总是一件让人头疼的问题。鬼峰会干扰微量成分的定性和定量，影响数据可信度。该怎么办呢？这道题我会答！岛津集团研发的Ghost Trap DS/DS-HP鬼峰捕集小柱，可以高效捕集流动相中的杂质，清除鬼峰，大大缩短方法验证和微量、痕量物质分析的时间。但… 研究鬼峰捕集，岛津永远在路上！岛津又出新品！GLC Suction Filter 2HPLC鬼峰捕集流动相吸滤头GLC Suction Filter 2属于液相系统最上游的耗材，可有效捕集流动相中的杂质。相比于其他鬼峰捕集产品，具有易安装、易更换的优势。↓吸滤头内部采用球状活性炭填充产品特点● 去除液相系统最上游的杂质● 不额外增加系统死体积● 适用于LC/MS系统● 无须改变工作SOP,轻松置入● 水/乙腈即可平衡,无须丙酮洗脱● 不易混入空气为评估GLC Suction Filter 2 去除流动相鬼峰的效果，在不同比例的乙腈+水（1/9, 5/5, 9/1)流动相体系下进行实验。在三个体系中，该产品均展现了良好的杂质去除效果，同时也降低了TIC的噪音水平。【安装方法】1、准备物品：GLC Suction Filter 2（本产品）烧杯乙腈（推荐使用HPLC级别以上的乙腈）超声波清洗机2、浸泡活化初次使用时，请使用乙腈进行活化。每个吸滤头需要使用50mL（使其完全没入）的乙腈进行浸泡。3、超声脱气在15-40℃之间超声脱气5分钟。4、插入管线取出浸泡好的吸滤头将管线插入吸滤头中约5-10mm的深度Tips：匹配的流动相管线外径为3mm请佩戴丁腈手套，持白色树脂部分，勿触碰本吸滤头不锈钢烧结部分请勿使用蛮力强行插管，避免管线弯折05、开泵冲洗放入水中，开泵冲洗。06、活化先用水以流速0.2mL/min通液16小时以内，进行活化。然后用乙腈以同样的方法进行活化。07、冲洗与溶液交换活化结束后放入流动相中，进行冲洗和溶液交换，准备完毕。【注意事项】1、如果流动相中混入了空气，请使用超声波和减压装置进行脱气。2、使用一定时间后，吸滤头可能会逐渐被污染，如下图所示。被污染的吸滤头可能会发生堵塞，导致管线内混入空气。此时，可以先尝试反向洗脱，将杂质冲出。★反向洗脱无法恢复活性炭的吸附作用。如果发现产品的杂质捕集效果变差，可能是产品使用寿命到达极限，请及时更换。★建议更换时间：每60L流动相或每年更换一次注意事项:*本产品不包括管线。*匹配的流动相管线外径为3mm 。*使用前请严格按照说明书进行活化，否则有可能会有溶出引起的基线噪声。*流动相使用离子对试剂时，离子对试剂有可能被捕集，影响到峰型和保留时间。*请理解不是所有的杂质都可以被清除。*如发现杂质捕集效果变差，可能是产品达到使用极限 ，请及时更换。建议更换时间为每通过60L流动相或每1年更换。