实验室分析仪器--液相色谱进样系统结构种类介绍
进样器
早期使用隔膜和停流进们器,装在色谱柱入口处。现在大都使用六通进样阀或自动进样器。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。HPLC进样方式可分为:隔膜进样、停流进样、阀进样、自动进样。
1)隔膜进样
用微量注射器将样品注入专门设计的与色谱柱相连的进样头内,可把样品直接送到柱头填充床的中心,死体积几乎等于零,可以获得最佳的柱效,且价格便宜,操作方便。但不能在高压下使用(如10MPA以上);此外隔膜容易吸附样品产生记忆效应,使进样重复性只能达到1～2%;加之能碉各种溶剂的橡皮不易找到,常规分析使用受到限制。
2)停流进样
可避免在高压下进样。但在HPLC中由于隔膜的污染,停泵或重新启动时往往会出现“鬼峰”;另一缺点是保留时间不准。在以峰的始末信号控制馏分收集的制备色谱中,效果较好。
3)阀进样
一般HPLC分析常用六通进样阀(以美国RHEODYNE公司的7725和7725I型最常见),其关键部件由圆形密封垫子(转子)和固定底座(定子)组成。由于阀接头和连接管死体积在存在,柱效率低于隔膜进样(约下降5～10%左右),但耐高压(35～40MPA),进样量准确,重复性好(0.5%),操作方便。
六通阀进样方式有部分装液法和完全装液法两种。
①用部分装液法进样时,进样量应不大于定量环体积的50%(最多75%),并要求每次进样体积准确、相同。此法进样的准确度和重复性决定于注器取样的熟练程度,而且易产生由进样引起的峰展宽。
②用完全装液法进样时,进样量应不小于定量环体积的 5～10倍9最少3倍),这样才能完全置换定量环内和流动相,消除管壁效应,确保进样的准确度及重复性。
六通阀使用和维护注意事项:
①样品溶液进样前必须用0.45UM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,甚至超过泵的最大压力;转到进样位时,过高的压力将使柱头损坏。
③为防止缓冲盐和样吕残留在进样阀中,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。
4)自动进样
用于大量样品的常规分析。
自动进样时,连接转子的手柄或把手被电动马达所代替,实现进样阀相位的改变。自动进样一般有三种模式,分别为吸入式自动进样,推入式自动进样以及一体式自动进样。不同的自动进样方式具有不同的有点,同时也各自具有不同的缺点。
4.1 吸入式自动进样
吸入式自动进样,亦即通过抽拉注射器将样品溶液吸入到定量环中,首先是进样阀处于injection相位(图7A),流动相从混合之后通过定量环进入色谱柱。进样程序开始时,进样阀相位调整到loading位(图7B),样品在负压的作用下进入定量环,之后进样阀重新调整injection相位,样品溶液随流动相进入色谱柱。
吸入式自动进样器,由于机械结构简单,因而易于维护以及便于排除故障,但较浪费样品。
4.2 推入式自动进样
推入式自动进样,进样阀处于injection相位的时候,流动相、定量环以及色谱柱构成一个完整的通路,此时进样针座与废液联通。样品经计量泵拉入临时定量环中,之后进样阀切换到loading相位,进样针与针座连接,而针座与定量环连接,通过计量泵将样品溶液推入到定量环中,之后进样阀再次切换到injection相位,流动相、定量环以及色谱柱构成一个完整的通路,样品溶液随流动相进入色谱柱中。临时定量环中的样品溶液被排放入废液在injection相位下,计量泵泵入洗针液,之后进样阀切换到loading相位,进样针座与定量环联通,对定量环以及进样针进行清洗,并经废液排出。
推入式自动进样器具有进样体积灵活可调节的特点,相比吸入式自动进样器,样品消耗较小;同时样品经进样针座进入定量环的过程为低压过程,便于控制以及对相关部位进行密封。由于其机械结构相比吸入式自动进样器复杂,发生故障时,不易于排除。
4.3 一体式自动进样
一体式自动进样器的不同点在于进样针与定量环是一个整体。如同推入式自动进样器一样,首先进样阀处于injection相位,流动相经泵后与定量环及进样针、进样针座以及色谱柱形成通路,之后进样阀切换到loading相位,样品溶液随着柱塞杆的拉出而进入到定量环中,此时流动相经泵之后直接与色谱柱相连。
进样时,进样阀重新切换回injection相位,样品进入色谱柱。之后,在下次进样之前一直处于该相位,以流动相对定量环以及取样针进行冲洗。
该种进样方式具有很少浪费样品,甚至不浪费样品的特点,特别适合于样品量比较少的情况;同时由于方法运行的绝大部分时间,进样阀均处于injection相位对定量环及进样针进行冲洗,样品残留的可能性大大降低。由于进样针座处于HPLC系统的高压处,对于连接处的密封性要求高,且该种方式的最大进样量也受到定量环大小的限制。
