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超全面故障解决指南!液相色谱法与气相色谱法的日常问题

点击次数:580 发布时间:2020-08-27

  液相色谱法的常见故障排除
 
  1、压力高
 
  压力偏高或超过压力上限一般是由方法问题、误操作、系统堵塞、压力传感器故障等问题引起。
 
  方法问题:在方法建立时柱温、流速等参数建立不当,当使用小粒径色谱柱或背压大的色谱柱时,可降低流速或升高柱温(如35~40℃),以降低系统压力,该问题多发生在建立方法时。
 
  误操作:当压力高于平时压力时首先检查柱温是否设置错误、流动相溶剂是否使用错误(如错将甲醇用成了粘度高的乙腈)、色谱柱是否拿错等误操作。
 
  2、压力低
 
  压力偏低或无压力一般是由误操作、漏夜、泵不输液等问题引起。
 
  误操作:泵关闭、打开了排空阀等误操作引起无压力、柱温设置错误、用错溶剂、用错色谱柱等误操作可能导致压力偏低或偏高。
 
  漏夜:压力偏低或无压力很多时候是由漏夜引起,配有漏夜感应器先确认哪个模块漏夜报错(此时已经严重漏夜),清除错误后重新启动泵排查该模块漏夜位置(用滤纸或纸巾逐个接口试漏),未配有漏夜感应器或轻微漏夜时由泵至检测器逐个接口排查(漏夜多发生在色谱柱接口及泵各接口)。确定漏夜位置根据漏夜原因进行处理,如接口松动重新拧紧、如密封圈磨损更换密封圈等。
 
  3、压力波动
 
  排气不充分或未排气、脱气机未开或故障、流动相中溶剂不互溶或易挥发、溶剂入口过滤头部分堵塞、单向阀污染、漏夜等均可导致压力波动。
 
  流动相中溶剂不互溶或易挥发:检查缓冲盐称量是否正确、是否混合均匀,检查溶剂是否互溶。
 
  溶剂入口过滤头部分堵塞:查看溶剂入口过滤头周围是否有大量气泡,如果有大量气泡可能过滤头较脏,超声清洗,安捷伦陶瓷滤头用久了会变黑,取下1%~10%硝酸浸泡过夜。
 
  单向阀污染:如排空后压力波动依然较大,取下单向阀超声清洗,多数情况可以解决。
 
  漏夜:多数为柱塞杆密封圈磨损导致漏液,配有在线清洗时检查在线清洗液是否有明显增加(清洗液循环使用的),查看在线清洗管路出口端,在未清洗时是否有液体缓慢流出,如有液体流出说明,柱塞杆密封圈磨损导致漏液,更换密封圈或柱塞杆及密封圈。
 
  4、保留时间变动
 
  如果所有峰(色谱峰)的保留时间均发生了变化,其原因很可能是流动相的组成、色谱柱的化学性质、色谱柱的温度或流速、在线混合时比例阀故障等。
 
  流动相的组成:如果操作人员操作不当,则会导致流动相组成的意外变化,例如使用在线式混合系统时,流动相混合物(系统)设置不正确;或替换新批次流动相时,未妥善制备新的流动相(新流动相配制不正确)。在极少数情况下,会出现流动相组分选择性损失的情况,例如蒸发。
 
  当流动相发生变化时,峰形(色谱峰)通常会向相同的方向移动,以缩短或延长保留时间(保留时间变长或变短);而相对保留通常会发生变化。检查流动相组成错误的较佳方法是仔细检查(复查)系统设置;如有必要,应制备新的流动相。
 
  色谱柱化学(化学性质)变化:一般会在色谱柱使用数周或数月内逐渐变化。柱老化一般伴随着柱背压的上升、保留时间的逐渐变化(漂移)(更长或更短)以及更多的峰拖尾。更换新柱以确定是否是柱老化导致的保留时间变动。
 
  色谱柱温度变化:柱温变化会导致保留时间的变化,每1℃的温度变化会引起1-3%的保留时间变化。如果不使用柱温箱(即“室温”条件),实验室温度通常会变化。尤其是当供暖或空调通风口直接吹向系统时,温度变化极为明显。使用柱温箱可以避免色谱柱出现这样的温度问题,且HPLC系统应远离通风口放置。
 
  流速变化:可能是因存在气泡、泄漏或泵问题(故障)导致流速与设定值发生变化,导致保留时间变化。
 
  气泡问题:可能伴有柱压过低或柱压波动,且保留时间延长。对于双头泵,如果只有一个泵头存在气泡,则流量和压力可能会发生脉动。
 
  泄漏也会延长保留时间。查看接头如有液滴或结晶析出,可证明有泄露。请特别注意色谱柱之前的接头。如果使用不锈钢配件,通常将接头螺母手动拧紧,再扳手拧紧1/4圈,便可以阻止泄漏。使用PEEK接头时,应停止泵,松开接头,将管路推到接口端口的底部,再拧紧接头。拧紧PEEK接头时如果存在流动的液体,会导致管道在配件中滑动,产生柱外死体积,进而影响分离效果。
 
  单向阀污染或泵密圈磨损会导致流量偏低或波动,从而导致保留时间变化。单向阀污染可以进行超声清洗,随着使用时间的增加,泵密封圈会出现磨损,而且使用高浓度缓冲盐为流动相,会缩短泵密圈的使用寿命,可以根据使用情况及密封圈故障率定期更换密封圈,通常一年更换一次即可。
 
  比例阀和在线混合发生故障会降低梯度洗脱的效果,从而导致保留时间变化,下面介绍了一种检查流动相配比精度的简单方法:将色谱柱柱更换为0.005英寸直径约1米长(0.12mm)的管道,流动相A为水,流动相B为0.1%丙酮的水,检测器波长设置为265nm,并使用足够高的流速使单向阀能够有效工作(例如2mL/min)。以10%为增量进行梯度变化(如流动相B由10%、20%、30%……90)。其结果应是平滑的阶梯状。
 
  气相色谱法的日常故障都有哪些?
 
  气相色谱仪是一种应用十分广泛的有机多组分化学分析仪器。它具有分离效能高,分析速度快,样少,可进行多组分测量等优点。在化工分析中占有十分重要的地位,近80%的原料中控及产品分析任务是由气相色来完成的。但是由于人员素质样品的性质以及仪器本身等方面的原因,常常出现这样那样的分析故障严重影响了正常的产分析。所以掌握一种准确、快速的排除仪器故障的方法非常重要。
 
  1进样针堵塞、进样针质量较差或自动进样器的进样针未正确安装在进样塞杆上
 
  1)重新安装自动进样器柱塞。
 
  2)自动进样器柱塞的磨损既包括满量程循环次数以及残留在注射器内的样品剩余。与直觉相反的是,满量程注射比半量程更容易磨坏柱塞。如果样品包含不易挥发性的样品残留会沉积在进样器的腔体内。选择合适的清洗溶剂可以显著增加进样器的使用寿命。进样器泄漏测试包括拆卸、填充和清空腔体,观察所吸溶剂中是否有气泡形成或针头和腔筒是否有泄漏,柱塞推拉是否困难。如果存在以上任何问题,应该更换进样器。
 
  3)在进样器柱管中吸满不含颗粒物的纯溶剂。静置几分钟等溶剂溶解掉可溶性物质。将此物质是通过针头挤入加热的真空进样器清洗装置中。重复此操作。
 
  4)若柱塞被卡住或夹在进样器某一竖直的位置,只能注出活塞周围的一滴溶剂到进样器的顶部。这些溶剂会通过虹吸作用被吸入进样器腔管和活塞之间的空隙。这样的泄漏会持续好几小时或更长时间。
 
  5)通常选择溶剂类型时,首先选择非极性溶剂(如己烷),再选择强极性溶剂(如bing酮)。移动柱塞并使用干净的纸巾轻轻擦拭。(不要将进样器的柱塞拉出针头。) 更换柱塞之前,将针头插入热的进样口,使加热的载气干燥针头和腔体(防止空气进入进样器)。不要在室温环境下干燥针头和腔体,因为空气中的尘埃粒子可以积聚在腔体并堵塞针头。
 
  2色谱柱被样品或者杂质污染
 
  1)即便是干净的样品也会含有痕量或微量的非挥发或半挥发性物质。在反复的多次进样后,无论是干净的或是相对较脏的样品都会有非挥发性的杂质沉积在色谱柱的入口端内表面。
 
  2)色谱柱的柱前几米对于样品是很重要的,在程序升温的分析过程中,样品谱带首先堆积在这一段上,所以大部分的保留也是在这一段产生。
 
  3)柱内污染物的存在会导致一系列的问题:峰型变差,柱效降低,前后两次进样的峰面积再现性差,这都是由于污染物的存在,使固定相对样品的保留(吸附或吸收)不同所致。
 
  4)半挥发性的杂质也会导致峰型变差,因为他们会聚集在柱头,干扰流动相和固定相之间的正常分配和样品谱带的结构。
 
  3色谱柱固定相流失严重以致无法达到所需的柱效或分离度
 
  1)随着时间的推移,固定相随自然流失过程从色谱柱损失。流失速率取决于对色谱柱的保护和膜厚度以及固定相的极性。
 
  2)在某种程度上,即使是系统定义的适用性或正在运行一般需求的分析,色谱柱仍然无法达到分析要求。需要对色谱柱进行老化处理的症状包括峰形变差和柱效降低 (峰加宽)。
 
  4检测器或者数据处理系统灵敏度设置不正确
 
  1)色谱信号超出量程或者灵敏度太小,一般有可能是仪器灵敏度设置不正确。
 
  2)不同厂家的仪器各自有其不同的数据系统和参数设置方式,通过正常的衰减或灵敏度设置,使响应值在显示范围内。现在很多仪器都具有自动衰减功能。
 
  5进样垫漏气或者损坏
 
  1)隔垫的设计是为了在进样针穿刺后时、进样时及其拔出后,始终保持对系统的密封性。因此就需要采用能耐一定温度和压力的橡胶或塑化材料以保证这种良好的密封特性。
 
  2)但这种材质的隔垫随着时间的推移和一定的进样次数后,就会老化甚至漏气,达不到进样密封的要求。
 
  3)有些情况下,当气相色谱仪进样垫老化损坏后,由于其密封性能下降,使载气柱前压无法达到设置要求,出现一系列问题,有些较为先进的仪器还会自动关闭。
 
  6放大器不能调零
 
  1)首先要检查记录仪是否完好,当衰减拨到∝挡或把信号输出线路断开时,记录笔应当回到零点。
 
  2)把检测器与放大器连接的同轴端卸下,检查放大器本身能否调零,如果不能调零,证明放大器有问题,就应检查调频电位器是否失灵,负反馈线是否接通,尤其要检查*级的工作是否正常,整个管子是否受潮或污染。

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