分析仪器维护 第四章(后).ppt

1、双节液相色谱法，高效液相色谱法是以液体为流动相的新型快速色谱分离技术。近年来，随着牙齿技术的快速发展，高效液相色谱分析逐渐进入了“成熟”阶段，高效液相色谱在生命科学、能源科学、环境保护、有机和无机新材料等前沿科学领域和传统成分分析中的应用占有重要地位。高效液相色谱的仪器和设备也越来越完善和现代化，预计在不远的将来，高效液相色谱仪将成为与气相色谱仪一起使用最常用的分析器仪器。1.液相色谱系统的结构、原理和流程高效液相色谱系统的基本组成部分包括溶剂输送系统、样品系统、颜色频谱分离系统、检查记录和数据处理系统四个部分。如图429所示，图429中的高效液相色谱流程图在槽中的溶剂脱气和过滤后，使用高压泵

2、以一定的流量输送到频谱柱的入口(如果使用梯度洗涤，则应使用双泵系统输送溶剂，流动上各溶剂的比例由梯度装置控制)。)，将样品注入样品装置，运至洗脱液(流化床)，在频谱柱内分离，分离的组从频谱柱流出探测器产生的传记信号由记录计记录或通过数据处理系统进行数据处理，这是定性和定量的。(威廉莎士比亚，温斯顿，离别，离别，分离，分离，分离，分离)废液罐收集所有流出的液体。高效液相色谱的基本组成部分已经如上，其中最重要的工作单位是高压泵、频谱柱、探测器和数据处理系统。一液相色谱系统(1)高压泵高压泵是高效液相色谱系统中最重要的部件之一。在气相色谱中，利用高压钢瓶提供一定压力和流速的装载机。在高效液相色谱法中

3、，利用高压泵获得一定压力和流速的负荷额。在高效液相色谱法中，色谱柱细(17毫米)，固定相颗粒小(粒度只有几十微米)，因此色谱柱对流动相的阻力很大。为了使洗脱液更快地通过频谱柱，快速有效地分离，必须用高压泵提供高柱前压力，以便输送洗脱液。高压泵一般应满足以下要求：a .高压交付通常为1 . 471043 . 43104 kpa(150350千克/cm2)。b .压力稳定，没有脉冲波动. c .流速稳定，有可曹征的范围。d .可连续注射，适用于拔模洗脱工作。e .密封性能好，纱空间小，清洗容易，耐溶剂腐蚀。高压泵的种类很多，分类方法也不同。通常根据输送溶液的性质，可分为恒流泵和恒压泵两类茄子。称为

4、恒流泵的泵总是能保持输送液体的流动不变，与外部频谱柱等阻力无关。也就是说，溶液的流速与柱压力无关。因此，可以满足高精度分析和梯度清洗的要求。常用恒流泵是往复活塞泵，是目前高效液相色谱中应用最广泛的恒流泵。往复式活塞泵的配置类似于一般工业高压供应泵，如图430所示，但体积小，主要包括电动机传动机构、液腔、柱塞、单向阀等。马达驱动的小柱塞(3毫米左右)在密封环的小液腔内以每分钟数十到100次以上的频率往复运动。小柱塞拔下后，液体从进口止回阀吸出液体腔。柱塞推进时，入口单向阀在压力下关闭，液体从出口单向阀输出。柱塞再次拔出时，由于管道中液体的外部压力，出口单向阀关闭，液体从入口止回阀吸入液体腔。这样

5、反复，压力逐渐上升，输出液体的流量可以由柱塞的冲程或马达的旋转速度控制。往复式活塞泵的优点是泵的液腔小(约1/31/2ml)，水流连续，输送液体的杨怡不受限制，非常适合渐变洗涤。而且泵的液腔清洗方便，更换溶剂很容易。缺点是，根据柱塞的往复运动，有明显的压力脉动，因此油类不稳定，容易产生基线噪音。克服的方法是添加压力断路器，以软化油类。图430往复活塞泵、恒压泵不同于恒流泵，恒压泵保持输出压力不变，流速不仅取决于泵的输出压力，还取决于频谱柱的长度、固定上的粒度、充电情况、流动上的粘度等。因此，恒压泵的流速不如恒流泵准确，适用于流相流速要求不高的情况。这种泵通常具有结构简单、价格低廉的特点。其中更

6、重要的是气动放大泵。气动放大泵是最常用的静压泵，以高压缸为动力源，由气缸和液体柱组成，结构原理如图4-31所示。气缸内包含可进行往复运动的活塞，活塞枢轴连接有液罐活塞，气缸活塞的面积A1大于液罐面积A2。气缸压力为P1，液罐压力为P2。因为F1=F2。图431气动放大泵图表，气缸活塞和液筒活塞的面积比约为30:150:1，通常为4533601。用98KPa(1Kg/cm2)压力的气体推动活塞时，液缸活塞端面牙齿有4.4103Kpa(45 Kg/cm2)的压力(无摩擦力)，从而排出液缸内的液体，调节气体压力会改变输出液体的压力。工作时，在一定气压的作用下，推动气缸活塞，使液缸中的液体被液缸活塞推

7、走，通过出口单向阀输出，当活塞到达行程末端时，启动微型开关，使螺线管阀反向运动气体切换装置。反转气流方向(即气体进入，出口相互更换)，将驱动活塞向相反方向移动。此时，出口单向阀因外部高压油类的反压力关闭，洗涤剂通过入口单向阀吸入液缸。液缸装满液体后，气体切换装置再次反转气流方向，向前推动活塞，液体从出口单向阀推出，入口单向阀在压力下关闭。这样反复进行输液和吸入液。气动放大泵重新安装液体的动作很快，通常几秒钟就能完成。气动放大泵的优点是，容易获得高压，可以输出无脉流动相，检测器噪音低，可以通过改变空气源压力改变流速，流速调节范围大，泵结构简单，运行、交换液、清洗方便。缺点是流动相流速与流动相粘度

8、及柱渗透性有关，流速不稳定，持值再现性差，不适合梯度洗脱(除非使用两台泵)工作。因此，目前牙齿泵主要适合用菌长法填充色补热。梯度洗涤剂在高效液相色谱法中，为了进行极性范围大的混合物的分离，可以采用梯度洗脱工作方法，以改善色谱峰的峰形，提高分离效果，加快分离速度。梯度洗涤是两种或多种极性不同的溶剂混合构成洗脱液，在分离过程中，按照一定的程序，不断改变洗脱液中溶剂的比例和极性，通过洗脱液中极性的变化提高分离效果，缩短分析时间目的的分离工作方法。(威廉莎士比亚，模板，离别，离别，离别，离别，离别，离别，离别)气象彩报中的节目上升和两首歌有相同之处，前者持续改变移动上的极性，后者持续改变温度，其目的都

9、是改善最高形式，提高分辨率。渐变洗涤可分为外部渐变洗涤和内部渐变洗涤两种茄子方法。a .外部梯度洗涤将溶剂在常压下通过节目控制器以一定比例混合，然后由高压泵输入频谱柱的洗脱方式称为外部梯度清洗。图4-32示出了相对简单的外部梯度洗脱装置。集装箱A，B包含两个茄子极性的溶剂，利用两个容器中液体重力的差异和控制开关的大小，调节B集装箱中溶剂进入A容器的量，然后继续混合进入高压泵。当洗脱液需要混合多个溶剂时，可以徐璐在每个水箱中装入不同极性的溶剂，通过自动程序切换阀门，以一定的间隔依次连接每个水箱通道。(David aser，Northern Exposure(美国电视电视剧，季节)然后完全混合在可

10、变容量的搅拌机里，进入高压泵。，图432固定容器，外部梯度洗脱装置，b .也称为内部梯度洗脱内梯度洗脱(高压梯度洗脱)。溶剂通过高压泵施加压力后，进入混合室，在高压下混合，然后进入频谱柱的洗脱方式。典型的内部梯度洗脱装置如图4-33所示。牙齿装置使用两个高压泵，通过调节两个泵的徐璐不同流速，使每个溶剂徐璐不同流速发生变化，然后充分搅拌，就可以得到徐璐不同极性的洗脱液。牙齿方法的优点是，只要程序控制各泵的输液速度，就能得到任何形式的梯度。缺点是需要两台高压泵，价格比较贵，只能混合使用两种茄子溶剂。牙齿系统也称为低压梯度洗脱系统，因为溶剂在常压下混合，并通过泵输送到频谱柱。为了确保溶剂混合的比例，

11、外部梯度洗脱装置均使用听课体积小的往复式活塞泵或隔膜泵。外部梯度洗涤的优点是结构比较简单，只需要一台泵。使用自动节目切换装置的外部梯度洗脱系统也可以克服自动化水平低、溶剂更换不方便、溶剂量大的缺点。图4-33内梯度洗脱装置之一，另一梯度洗脱装置将溶剂A装入一个容器，直接送入泵，溶剂B装入另一个容器。必要时，阀C，E可注入螺旋输液管(见图434)。阀a、b是高压液体螺线管阀。渐变开始后，阀门C，D关闭，阀门E打开，控制回路中螺线管阀门A，B交替打开的时间。溶剂A被高压泵压过阀门A或被高压泵压过的A溶剂顶出螺旋储液管的B溶剂。这将按一定的间隔交替进行，两种溶剂在混合器中充分混合，进入颜色频谱柱。徐

12、璐其他渐变方法只需控制螺线管阀A，B的开放时间。这种装置的优点是只需要一台高压泵，但仍然需要两个高压电磁阀门。图434内梯度洗脱装置2，(2)频谱柱频谱分离系统包括频谱柱、调温器、连接管等，其中频谱柱是高效液相色谱仪的心脏部件。因为如果没有分离效率高的色谱，性能好的高压泵、高灵敏度传感器、梯度洗脱装置的应用都将失去意义。高效液相色谱法中最常用的彩色显像管由不锈钢合金材料制成，压力小于6.9103KPa(70Kg/cm2)，可以使用厚壁玻璃管。好的彩色频谱柱应能承受高压，管道直径均匀，尤其是内壁要用镜子抛光。但是，不锈钢柱管不容易加工，因此，在不锈钢管内壁涂上玻璃或聚乙烯，也有达到这一目的的情况

13、。(威廉莎士比亚、不锈钢、不锈钢、不锈钢、不锈钢、不锈钢、不锈钢)许多彩色频谱柱的形状通常为1050厘米，内径为17毫米，因此很容易填充固定床。(3)传感器是测量移动上各种组件及其含量的传感器。将用频谱柱分隔的组件转换为可测量的传记信号(电流或电压)，以根据洗脱液流出的浓度变化自动记录定性和定量分析。它和频谱柱是高效液相色谱系统的两个茄子主要组成部分。对液相色谱检测器的一般要求是灵敏度高、噪音低、对温度和流速的变化不敏感、线性范围大、死体积小、适用范围广。到目前为止还没有理想的高效液相色谱检测器。探测器仍然是高效液相色谱的薄弱环节。探测器一般分为两类茄子：通用探测器和可选探测器。电子是视差折叠

14、探测器等。后者是紫外线吸收探测器、荧光探测器、传导器等。目前使用最广泛的两种茄子探测器是紫外线吸收探测器和视差折叠探测器。紫外线吸收检测仪紫外线吸收检测仪是目前高效液相色谱中应用最广泛的检测仪。检测原理是利用样品中测量的成分，选择性地吸收特定波长的紫外线。吸光度与成分浓度成正比，流动相在使用的波长范围内不被吸收，因此可以定量检测要测量的成分。双光路结构的紫外线吸收探测器的光路图如图435所示。h低压汞灯；L1、L2、L3、L4、L5镜头；w明暗处理C1示例池；C2基准池；F1、F2过滤器；p棱镜E1，E2光电池。图435紫外线吸收探测器光道，光源通常使用低压汞灯。低压汞灯H发出的光通过透镜L1

15、聚焦平行光，通过遮光板W分成小平行光，通过透镜L2、L3分别到达样品池C1和基准池C2。样品从频谱柱分离，流入样品池时，由于样品的紫外线吸收，样品光程和基准光程之间的亮度有差异。(David aser，Northern Exposure(美国电视电视剧)，样品)强度不同的两种光，分别通过滤波器F1，F2去除不必要的其他波长的非相干光，然后照射两对光电池，转换为传记信号，这样就可以放大差异，然后检测到。为了减少色谱峰的扩展，检测池的体积必须小。目前标准紫外线吸收检测仪的检测池长10毫米，直径1毫米，池体积8l。其结构通常为H型或Z型，如图436所示，但采用H型结构更合理。根据能否调节使用的波长，

16、紫外线吸收探测器可以分为固定波长和可曹征波长两种。H型Z型图436示例池结构图表，固定波长紫外线吸收探测器：牙齿检测器使用固定波长，测量波长通常为254nm和280nm，大多数装置只能在牙齿两个波长中运行。最常用的是254nm。牙齿探测器通常使用低压汞灯作为光源。低压汞灯的紫外线区域光谱简单，因此254nm的频谱强度最高。可曹征波长紫外吸收探测器：牙齿探测器和固定波长紫外吸收探测器的主要区别在于使用连续光源和光栅(或滤波器)，如氘灯。这通常相当于波长范围为210800nm的紫外线可见分光光度计。更高级的仪器在色谱分析过程中，可以随时暂停移动相，对感兴趣的色谱峰上的相应分量进行波长扫描，以获得牙

17、齿峰分量的紫外可见吸收光谱，从而获得最大吸收波长数据。牙齿方法称为“静止扫描”。紫外线吸收检测仪的优点是灵敏度高，最低检测浓度达到10-9g/ml，因此还能检测紫外线吸收弱的物质。此外，牙齿检测器结构简单，使用方便，对温度和流速的变化不敏感，是梯度洗涤的理想检测器。缺点是只能用于紫外线有吸收成分的检查，不能用于测量波长不吸收紫外线样品的测量。此外，不能使用被测量波长的紫外线吸收的溶剂(如苯等)，从而限制溶剂的选择。单波长或可变波长紫外线吸收探测器几乎是高效液相色谱的必需探测器。差分折射检测器差分折射检测器基于对包含正在测试组件的流的折射率变化的测量，相对于纯流阶段。理想情况下，溶液的折射率为纯

18、溶剂(流动相)和纯溶质(成分)的折射率，以及每种物质的物质浓度，即N溶液=c1n1 c2n2式的C1，C2是溶剂和溶质的浓度，n1，n2是溶剂和溶质的折射率。常识表明，如果温度恒定，溶液的浓度与包含要测量的成分的流动相和纯流动上的折射率差成正比。因此，只要溶剂和样品的折射率存在一定的差异，就可以检测到。视差折叠探测器可以根据工作原理分为两种茄子类型。一个原理是，通过两种不同折射率的液体填充的传感池的光线是与折射率差异成比例的偏转角度。另一个是反射式。牙齿探测器的检测基础是菲涅尔反射定律。一般来说，高效液相色谱法比较使用后者。因此，下面仅说明反射差动折射探测器。，反射式视差折射探测器是根据菲涅尔反射定律测量的，其内容是两个徐璐不同介质的界面反射光的百分比与入射角和两个介质的折射率成正比。(阿尔伯特爱因斯坦，美国电视电视剧，反射镜)入射角固定时，光线反射百分比仅与两种介质的折射率有关。当以恒定强度的光线通过基准池(仅通过流动)时，由于流动配置是恒定