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高效液相:流动相气泡产生的原因及影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-01-28
核心提示:如果流动相脱气不理想或仪器本身连接管路存在问题,流路中将形成气泡并引发一系列问题。
   如果流动相脱气不理想或仪器本身连接管路存在问题,流路中将形成气泡并引发一系列问题:
 
  1. 组分峰面积;
 
  2. 改变峰形;
 
  3. 形成尖峰或锯齿状噪声;
 
  4. 出现鬼峰 ;基线漂移波动增大;
 
  5. 紫外检测特殊条件下增加噪声和基线漂移;
 
  6. 降低荧光强度;
 
  7. 溶解氧可能氧化样品组分和(或)流动相及固定相组分,使检测失真。
 
  总之,脱气的目的有两个:
 
  1. 防止由气泡的产生引起的故障;
 
  2. 防止由溶解气体量的变动引起的测定不稳定性的发生。
 
  那么,气泡是怎么形成的呢?
 
  一、气泡的形成
 
  流动相中气体形成的原因有多种,但就气泡形成的原因来讲,最根本的原因是由于气体在液体中达到过饱和状态。平衡状态时溶解空气的量与溶液的性质、气体的种类有关,也与外界条件有关,主要的外界条件有以下 3 种。
 
  1)温度升高。一般来说,溶剂中能溶解气体的量随温度的升高而降低,而当溶剂从低温状态下移至高温时,过量溶解的气体以气泡形式逸出。
 
  2)压力降低。气体的分压增高,气体在溶剂中的溶解量增大,相反在较高压力下达到饱和的溶液,一旦压力降低便会产生气泡。
 
  3)溶剂的混合。气体的溶解量与气体的种类有关,也与溶剂的种类有关。通常极性低的气体容易溶解于低极性的溶剂,极性高的气体容易溶解于高极性的溶剂。通常当两种不同的溶剂混合时,混合溶剂中溶解的空气量也将发生变化。大量实验证明:混合溶剂中溶解的空气量比各个纯溶剂的空气溶解量要小。
 
  二、流路中气泡产生引发的问题:
 
  1. 流动相容器产生气泡的影响
 
  由于药品储存室与实验室之间的温差、早晨与中午的温差使流动相温度升高;某些不同溶剂混合时,此时若没有充分搅拌,将会造成气体过饱和而产生气泡。当这些气泡通过吸液过滤器和管道进入泵头以后,将导致泵的动作失常。在进液口,随着吸液冲程泵头的压力降低,导致气泡膨胀从而使流动相的流量降低,而且由于气泡的产生和经过的途径、方式都是不规则的,不仅影响了流动相流量的准确度,而且影响流量的精度。
 
  2. 泵中形成气泡使液流波动
 
  即使当溶剂在容器中时,溶解空气并未达到饱和的程度,但溶剂进泵以前还有可能产生气泡。
 
  1)低压混合梯度装置。低压梯度时,由于低压梯度单元部位的压力略低于大气压,且混合室多装在泵后(高压侧),但实际混合在低压侧就开始了,所以,低压梯度比混合发生在泵后的高压梯度容易产生气泡。(常规单泵四通道的均为低压混合模式)
 
  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。吸液过滤器应经常清洗、保养,否则容易被尘土颗粒等堵塞。
 
  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,由于柱温箱升温,柱处于较高的温度,导致在此形成气泡。一旦气泡在柱中形成或滞留则会使流动相液流不稳定并产生绕流。因此,在实际应用中,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。
 
  4. 检测器池中形成和累积气泡引起基线噪声
 
  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减小。即使检测器池并未加温,但在某些场合下也可能有气泡产生。如果气泡形成于检测器池中,则将出现尖峰状或锯齿状的基线噪声,甚至于完全无法测定。
 
 
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