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液相色谱仪的日常维护和保养及维修保养

时间:2020-05-10    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
  液相工作者接触zui多的是流动相,流动相是造成液相色谱仪各种问题的zui主要源头。
 
  液相色谱仪zui常见的故障一是堵,二是漏。下面就这两点分别展开讨论。(注:流动相以甲醇为例,色谱柱以C18为例)
 
  “堵”的表现现象就是柱压异常升高,直接原因就是流路不畅。堵塞的主要位置就是在色谱柱的前端,zui主要原因就是流动相里有杂质,杂质的主要来源就是细菌。
 
  “堵”的原因之一:配制流动相时细菌污染。
 
  解决它的方法很简单,就是确保水的可靠性。有两种方法:
 
  (1)zui理想的方式当然是购买实验室专用纯水机,既方便又可靠,质量也放心。*的缺点就是价格不菲。
 
  (2) 成箱购买市售品牌纯净水,如500ml 一支的怡宝或娃哈哈,这些水的质量足以应付液相色谱的要求。先随机抽取一支做一下细菌平板实验,待菌落数合格方可使用。这样每次只要单独开一支即可,也很方便。每次成本2 元左右。
 
  “堵”的原因之二:使用流动相时的细菌污染。
 
  流动相刚开始没有长菌,在使用时却产生了细菌污染。这主要是在使用多元液相色谱仪时的一种不良使用习惯造成的。
 
  举zui简单的例子:50%的甲醇水流动相,有两种使用方式。一种方式是在上机前就配好混合在一起,另一种方式是在流路A放纯甲醇,流路B放纯水。
 
  从单纯实验效果来说,后一种有明显的优点:首先是简单,不需要实验者另个计算配比混合,其次就是比例准确,能得到保留时间重复性极好的实验效果。
 
  但是,它有一个致命的缺陷,就是纯水在流动相瓶中几天时间就会长细菌(很多情况下不仅仅用纯水作流动相,而是用缓冲盐溶液,本身就是肥料,细菌长得更迅速),一旦有细菌柱子就坏得很快。所以这种方式要求操作人员每次实验都要用新制备的纯水,更要求在每次实验后把水相换掉,换成甲醇冲洗干净,这一点在实际工作中很多人意识不强,就是意识到了但多次使用中总有一两次会遗漏,但是往往这一两次就足以产生致命的影响。因为液相色谱柱的堵塞是不可逆的。
 
  所以,宁可牺牲小小的保留时间的重复性,也不要用纯水溶液作为流动相的一组。从实际实验效果来说,我建议用10%的甲醇水代替纯水溶液(以前我做过不同比例甲醇水的细菌总数实验,在5%就基本可以抑菌,在10%及以上就可以完全杀菌了),这样可以有效排除长细菌的隐患,既可作流动相,也可冲柱。就算是在配制流动相时会计算得麻烦一些,但是一次麻烦,终身受益。
 
  "堵”的原因之三:不适当操作。
 
  常见问题的有以下几种:
 
  (1)在更换零件时选择的型号有误,接口不是很匹配,在拧紧的时候产生变形而使得管路堵塞。
 
  (2)样品处理液净化得不干净,长期会在六通阀和柱之间形成阻塞不畅。
 
  (3)在使用手动六通阀时,有些人可能由于手劲小的原因,转动的不到位,于是造成流路形成了死堵,压力快速升高超过警戒值。
 
  (4)在使用金属管路作出废液管时,应当注意废液瓶中先放一些水,并把废液管的出口端放在液面下。如果位于在液相上且实验使用较高浓度的缓冲盐溶液,在停机时可能在出口端结晶成块并造成堵塞。这种情况不常见,但却的确发生过。
 
  “堵”的原因讲了不少,截下来介绍查堵的方法。
 
  在发生“堵”的现象后,就需要找出原因,主要是什么位置发生了“堵”。注意,绝大多数情况下,整个系统只会有一个地方发生堵塞。
 
  查堵的方法是从尾向前逆向分段拆开,仔细观察压力数值,如果某一个部件(柱子除外)装上和拆下时的压力差别很大,可发展变化判断。至于柱的堵塞,可以通过换同样规格的柱的压力是否一致来判断。
 
  下面再谈一下“漏”的问题。“漏”则分两种:漏液和漏气。
 
  一. 漏液
 
  液相色谱仪从流动相瓶到废液瓶之间的流路是一个全封闭体系,内部压力很高,但外部却能保证一滴不漏。如果某个部件发生了漏液,那就是故障所在。
 
  漏液的原因分两种:
 
  (1) 接触硬件不当。
 
  在更换零件如流路管或换柱时,换的接头接口不匹配,造成漏液。要注意不同公司的柱子接头很多是不同的,甚至同一家公司在不同时期生产的液相柱接头也有很大区别。当然选用PEEK接头是一个较好的解决方法,不仅通用性好,而且靠手拧就能保证不漏液。
 
  即使是接口本身是匹配的,但是如果操作不当也会漏液,一种不当就是力度把握不好,拧得太紧或太松;另一种不当就是致命的错误:滑丝,这是往往是动手能力不太强,螺丝钉很少拧的工作者犯的错误,滑丝的后果不仅是漏液那么简单,常造成重要部件的报废。解决这个问题只能靠恶补基本功来实验,那就是拧螺丝。
 
  (2) 使用仪器不当
 
  如果是输送泵漏液,zui常见的原因就是在活塞位置缓冲盐析出造成。
 
  析出的原因有两个,一是使用缓冲盐溶液时突然加入了纯甲醇而析出,这种错误很容易避免,这是尽量不要用纯的甲醇和纯水。只要互相有10%的比例就不会出现这个问题。另一原因是在用缓冲盐溶液(不论甲醇含量有多少)作流动相时,实验结束后没有换甲醇水冲洗,使得微渗的流动相干燥形成晶体造成。
 
  不过,输送泵漏液并不是非得马上修不可,冲洗干净并在以后的使用中多加小心一般都可以正常使用。
 
  检测器漏液是个很麻烦的事,一般都是吸收池的问题,更换的费用相当高。但是并不是说一定要马上更换,还可以从实际实验效果看能否凑合使用。
 
  二. 漏气
 
  漏液是从内部向外漏,而漏气则是外部的气体进入液相色谱仪的流路内部形成了气泡。下面按流路的方向逐个部件分析产生气泡的原因和相应解决方法。
 
  (1) 过滤头
 
  抽液时,在流路管中有不规则但持续的小气泡产生,这时考虑的是流动相有没有脱气(需要特别提醒即使是有了真空脱气机也是要先超声脱气的,起码可以减少脱气机的工作压力并提高工作效率),如果已经脱了气,则要注意过滤头的污染也会造成这种现象。处理方法比较简单,拧下过滤头在稀硝酸中浸泡,超声半小时,洗净后装回去即可。
 
  (2) 透明流路管
 
  指的是在过滤头和输送泵之间的那一段管路。这一个部分往往不是有点气泡,而经常是整个管中全是空气而操作人员却浑然不知,以致输送泵工作了半天才发现流动相瓶里的液体一点也没少。这也是我们常说的液相色谱仪至少一周要开机一次的原因(我们做液相一定要有“微渗”的概念)。如果长时间不用,这一段管路的液体会彻底干掉,而充满空气的管路和充满液体的管路不仔细看是分辨不出的。
 
  这种情况对于输送泵很危险,因为泵从设计来说是输送液体而不是气体,内部的液体对于活塞来说起到了机油的作用,如果活塞杆上还残存了一些缓冲盐,则极易拉伤,造成不可逆转的影响。
 
  对于这种情况,要突出“预防为主”如:,液相色谱使用人员要相对固定和稳定,工作中合理搭配资源,每台机一周击至少作一次实验,如长期不用起码每周要冲流动相2 小时。养成良好的工作习惯很重要。
 
  如果不慎出现了这种问题怎么办?我的建议是用外力使管路中充满液体。具体如下:
 
  1、 找到流路管进入输送泵的接头。
 
  2、 拧下来。
 
  3、 用一干净的洗耳球的对准管路的平整切口。
 
  4、 吸液体,看液面从流动相瓶里上升,至离洗耳球5 厘米左右时停止该动作。
 
  5、快速把接头拧回输送泵上(这个过程可能会有少许流动相外泄,这是正常现象)。
 
  6、 开机,打开排液阀门,启动输送泵。
 
  7、等排液管中流出的溶液没有气泡时,再关闭排液阀,仪器正常工作。
 
  (3) 输送泵和柱子
 
  这些部分进了气泡一般不怕,冲掉就行。
 
  (4) 检测器
 
  应该说,整个流路中只要有一个气泡都会在检测器上得到强烈的信号反映,检测器内部的气泡一般都能被冲走,但也有很难冲掉的残留气泡的情况。
 
  如果检测器里有残留气泡,会有特征明显的表现形式,就是在走基线时会时不时间隔出现直上直下信号很大的信号峰。这时先看普通流量能否冲走,如果冲不走,那*的办法就是拆柱,把检测器直接连到输送泵的出口,加大几倍流量冲洗,则肯定能冲走气泡。
 
  除了以上这些,我们还要注意一些问题,如下:
 
  1、日常操作条件:
 
  温度:10—30℃;
 
  相对湿度<80%;
 
  是恒温、恒湿,远离高电干扰、高振动设备。
 
  2.泵的保养:
 
  1)使用流动相尽量要清洁;
 
  2)进液处的沙芯过滤头要经常清洗;
 
  3)流动相交换时要防止沉淀;
 
  4)避免泵内堵塞或有气泡;
 
  3.进样器的保养:
 
  1)每次分析结束后,要反复冲洗进样口,防止样品的交叉污染;
 
  4.柱的保养:
 
  1)柱子在任何情况下不能碰撞、弯曲或强烈震动;
 
  2)当柱子和色谱仪联结时,阀件或管路一定要清洗干净;
 
  3)要注意流动相的脱气;
 
  4)避免使用高粘度的溶剂作为流动相;
 
  5)进样样品要提纯;
 
  6)严格控制进样量;
 
  7)每天分析工作结束后,要清洗进样阀中残留的样品;
 
  8)每天分析测定结束后,都要用适当的溶剂来清洗柱;
 
  9)若分析柱长期不使用,应用适当有机溶剂保存并封闭;
 
  5.检测器(UV)的保养:
 
  1)紫外灯的保养:在分析前、柱平衡得差不多时,打开检测器;在分析完成后,马上关闭检测器。
 
  2)样品池要保养。

液相色谱仪的相关维护是怎样的呢?

    色谱-质谱联用技术,结合色谱及质谱的技术,是目前分离和鉴定的重要的分析方法之一。


    其中液相色谱-质谱仪应用更为广泛,液相色谱除了能分析一般的化合物,还能分析气相色谱不能分析的强极性、热不稳定性、难挥发的化合物。


    液相色谱质谱仪由色谱仪、接口、质谱仪、电子系统、记录系统和计算机系统六大部分组成,是一种高端的检测仪器,仪器的良好工作状态是检测准确度的一个重要影响因子。


    为了保证仪器有一个良好的状态,保证检测结果的可靠性,需要正确合理的使用和维护仪器。


    下面以质谱仪为例,从仪器进样系统、色谱柱系统、质谱系统等各个系统的日常维护保养进行详细阐述;


    并对使用过程中容易遇到的问题进行分析,提出解决方法。


    液相部分的维护


    开机注意事项


    要求使用220V单相交流电。如发生断电,不管任何原因造成的,首先关闭仪器面板左下角的开关,等待供电恢复10分钟以上再开启电源,否则有可能烧毁电路板。


    仪器运行时需提供纯度>99%的氮气作为喷雾与干燥气,输出压力为0.6~0.7MPa。


    实验开始前先检查液氮罐液体存量是否充足。


    仪器开机时,确认电源已经连接而且气振阀处于关闭,打开仪器总电源,随后将前面板左下方的电源按键按下,真空泵即开始工作。


    大约2~3分钟后,仪器内置的系统启动完毕,可以开启Mass hunter软件与仪器通讯。


    等待四极杆温度达到100℃,高真空达到4×10-5Torr之后,即可进行调谐或开始实验。


    在仪器开始抽真空时,请不要打开前级泵上的气振阀,否则可能因为回油污染真空腔体内部。


    流动相的要求


    每次开机前,保证超纯水和流动相的新鲜,泵的各个管路不应余留上次残留的溶剂。


    流动相需符合HPLC与LC-MS要求等级,流动相中尽量加易挥发的盐,尽量不使用表面活性剂之类;


    否则容易导致离子抑制,表面活性剂产生的加合物和离子簇会干扰质谱数据。


    如果遇到离子抑制,可以把样品峰往后推或者改变提取方法,或者考虑用APCI源。


    尽量不使用无挥发性的缓冲剂,例如,磷酸缓冲剂等,磷酸盐及其他不挥发缓冲盐在离子源会沉淀并堵塞毛细管等。


    另外液质不能承受过大流速。溶剂瓶避免阳光直射。


    样品的要求


    保证样品的清洁,进样前尽量使用0.22m的滤膜滤过,避免样品太脏而堵塞色谱柱或离子源的毛细管;


    样品溶剂必须是色谱纯,应该和流动相比例一致;进样浓度不宜太高,因为太高浓度的样品容易污染灵敏度高的仪器,进而影响检验结果。


    由于液质的流速较小(ESI一般为0.2mL/min),所以配置样品的溶剂强度不能太大;


    尽量小于起始比例,否则,会出现保留时间偏移、峰形扭曲等问题。


    进样系统的维护


    对于液相色谱来说,无论是手动进样还是自动进样,都是使用六通阀进样的。


    进样装置要求:密封性好,死体积小,重复性好,保证中心进样,进样时对色谱系统的压力、流量影响小样。


    六通阀使用及维护注意事项:


    ①样品溶液进样前必须用0.45m滤膜过滤,以减少微粒对进样阀的磨损。


    ②转动阀芯时不能太慢,更不能停留在中间位置,否则流动相受阻,使泵内压力剧增;


    甚至超过泵的限值压力;再转到进样位时,过高的压力将使柱头损坏。


    ③为防止缓冲盐和样品残留在进样阀中,每次分析结束后应冲洗进样阀。


    通常可用水冲洗,或先用能溶解样品的溶剂冲洗,再用水冲洗。


    注意:溶剂入口过滤芯为消耗品,尤其不可以使用超声清洗,可以使用稀硝酸浸泡,然后用水冲洗至中性,以重复使用。


    色谱柱系统的维护


    在色谱操作过程中,需要注意下列问题:


    ①色谱柱的选择会直接影响混合物中组分的分离,所以一定要选用合适的色谱柱,在使用新柱前要在自己的液相色谱仪上进行性能测试,即使用色谱柱附带的检验报告上测试条件和样品来测定该色谱柱的柱效,并且在以后的使用中,应时常对色谱柱进行测试。


    ②柱子在使用过程中,不能碰撞、弯曲或强烈震动;避免压力和温度的急剧变化,机械震动和温度的突然变化都会影响柱内的填充状况;柱压的突然升高或降低也会冲动柱内填料,因此在调节流速时应该缓慢进行。


    ③当柱子和色谱仪联结时,阀件或管路一定要清洗干净,样品前处理对于柱子使用寿命影响甚大,进样样品要提纯过滤并且严格控制进样量,可以使用保护柱。


    ④注意色谱柱的pH值使用范围,不能高温下过长时间使用硅胶键和相;每天分析工作结束后,都要用适当的溶剂来清洗柱子。若分析柱长期不使用,应用适当有机溶剂保存并封闭。


    质谱部分的维护


    质谱部分的维护一般可以按照以下日程进行:


    每天冲洗样品通路、清洁喷雾式;每周检查粗真空泵油的液面;更换粗真空泵油,检查软管、软线和电缆;


    清空排污瓶可以每半年进行一次;另外在日常的试验中,根据试验需要清洁机壳,更换喷雾针,清洁或更换整个毛细管、分离器及透镜。


    重要的是每天冲洗系统和清洁喷雾室。毛细管和第一级锥孔要尽可能洁净。


    6个月更换机械泵油,需要时更换电子倍增器。


    锥孔的清洁维护


    定期清洗一级锥孔,一般两周清洗一次,若进样数量较大,则尽量一周清洗一次,根据样品数量多少及时清洗。


    清洗时将离子源温度降到室温,注意关闭阻断阀,旋开固定锥孔的两个螺丝,取下锥孔滴甲酸数滴,浸润几分钟,在甲醇:


    水为50:50溶剂中超声清洗15分钟,切记:避免手触碰到锥孔尖以免影响灵敏度。


    长期进行一级锥孔的清洗,可相应减少较为复杂的二级锥孔、六级杆等的清洗,这些清洗相对复杂;


    在进行相关部件清洗时避免用棉花等擦拭关键部位,避免残留的毛绒纤维干扰仪器的灵敏度。


    粗真空泵的维护


    真空泵包括需油的回转泵及无油的涡旋泵,真空泵需注意观察润滑油是否出现浑浊或缺油的情况,及时更换润滑油。


    泵的油面宜在2/3处,泵长期运作时每周需要拧开灰色震气阀按钮进行半小时震气,使油内的杂物排出,油雾过滤器中的油放回到泵中;


    然后再拧紧该旋钮,如果发现油的颜色变深或液面降至1/2以下,需及时更换并保存更换记录,注意专油专用;


    无油涡旋泵,也需定期维护,一般半年到一年时更换叶端密封,每天需要震气。


    其他附属设备维护


    ①每天实验完成之后,使用1:1异丙醇—水溶液清洗或擦洗离子源。注意清洗离子源时请勿将溶液喷入毛细管入口。


    ②当电喷雾喷针被堵塞,针尖破损或观察到偏离轴的喷射时,就需要更换或调整。


    ③检查毛细管,铂金涂层变透明时需要更换,注意检查毛细管时需要放真空,毛细管两端的铂金涂层不能用砂纸打磨。


    ④数据系统,需定期备份硬盘数据,进行归类整理。定期重新启动机器,将内存区域导入闪存,保证数据系统的稳定。


    质谱仪的校准工作,一般宜6个月校准一次。注意短时间内温度的急剧变化,其会影响质量轴的偏离。


    常见色谱故障


    压力过高


    压力过高的原因有很多,但总体来讲就是一个原因,管路堵塞。


    所以当出现压力高时候就要分段来检查哪一段发生堵塞,检查柱子进口过滤芯是否被污染;


    PURGE阀过滤芯是否被污染或色谱柱被污染,检查管路,尤其是针座毛细管,检查进样器旋转密封阀或者进样针及针座有否堵塞。


    压力过低


    压力过低总体来讲一个原因就是漏液问题,可能是管路泄露或者泵头密封垫老化;


    主动阀、四元出口阀或单向出口阀失灵,另外还要考虑是否色谱柱失效造成固定相流失、溶剂或者流速的改变等因素。


    注意压力传感器之前的某些部件地方堵塞也会造成压力过低。


    压力波动


    液相泵的压力波动可以从ripple值看出,1200/1260一般ripple值小于2%。


    如果液相泵的压力不稳定,会影响质谱TIC基线的稳定,并呈规律性变化。造成压力波动常见的原因就是泵内有气泡。


    综上所述,使用液相色谱-质谱仪联用仪器的工作人员,在熟练掌握仪器操作基础上;


    应了解各个组成部分的性能,在日常使用中累积经验,从小处着手做好日常维护保养工作。


    如此,才能保证仪器的良好状态,很大程度降低使用维护成本;


    确保分析结果的准确可靠性,并能降低仪器耗损率,延长使用寿命。

 

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液相色谱柱安装后的使用

  色谱柱在使用前,可以进行柱的性能测试,并将结果保存起来,作为今后评价柱性能变化的参考。但要注意:柱性能可能由于所使用的样品、流动相、柱温等条件的差异而有所不同;另外,在做柱性能测试时是按照色谱柱出厂报告中的条件进行(出厂测试所使用的条件是较佳条件),只有这样,测得的结果才有可比性。

  1、样品的前处理:

  a、可以使用流动相溶解样品。

  b、使用予处理柱除去样品中的强极性或与柱填料产生不可逆吸附的杂质。使用0.45?m的过滤膜过滤除去微粒杂质。

  2、流动相的配制:

  液相色谱是样品组分在柱填料与流动相之间质量交换而达到分离的目的,因此要求流动相具备以下的特点:

  a、流动相对样品具有一定的溶解能力,保证样品组分不会沉淀在柱中(或长时间保留在柱中)。

  b、流动相具有一定惰性,与样品不产生化学反应(特殊情况除外)。

  c、流动相的黏度要尽量小,以便在使用较长的分析柱时能得到好的分离效果;同时降低柱压降,延长液体泵的使用寿命(可运用提高温度的方法降低流动相的黏度)。

  d、流动相的物化性质要与使用的检测器相适应。如使用UV检测器,可以使用对紫外吸收较低的溶剂配制。

  e、流动相沸点不要太低,否则容易产生气泡,导致实验无法进行。

  f、在流动相配制好后,一定要进行脱气。除去溶解在流动相中的微量气体既有利于检测,还可以防止流动相中的微量氧与样品发生作用。

  3、流动相流速的选择:

  因柱效是柱中流动相线性流速的函数,使用不同的流速可得到不同的柱效。对于一根特定的色谱柱,要追求较佳柱效,可以使用较佳流速。对内径为4.6mm的色谱柱,流速一般选择1ml/min,对于内径为4.0mm柱,流速0.8ml/min为佳。

  当选用较佳流速时,分析时间可能延长。可采用改变流动相的洗涤强度的方法以缩短分析时间(如使用反相柱时,可适当增加甲醇或乙腈的含量)。

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液相色谱柱 液相色谱柱安装后的使用_液相色谱柱

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