淺析Welch活塞泵在預處理液相色譜流動相中的應用

概要：本文介紹了液相色譜法中流動相易出現的問題并提出了適合的解決辦法。

關鍵詞：液相色譜，流動相，過濾，脫氣，活塞泵

色譜柱是高效液相色譜儀最主要的部件，測試物質能否被分離和測定，色譜柱的性能起著決定性的作用。為防止色譜柱的損傷及柱效的降低，通常需要對流動相做預處理操作。

甲醇和乙腈在液相色譜分析中通常被用來配制流動相。高效液相色譜法中常用的試劑最佳是高級別的專用試劑，如色譜純試劑。在要求不太嚴格時，分析純的試劑也能使用，但必須有預處理操作。高效液相色譜分析儀中常用的是紫外檢測器，因此，從降低基線噪音和提高分析靈敏度上來考慮，應該使用紫外吸收小且雜質含量少的色譜純試劑或通過嚴格預處理操作后的流動相溶液。

一．流動相易出現的問題

1．流動相中存在微小的固體雜質或污染物。這些物質可能來自于試劑本身或大氣中的顆粒物質。產生固體雜質的另一個原因是以緩沖溶液作流動相時，鹽的析出。

2．流動相中存在氣泡。產生氣泡的主要原因是流動相中溶解了大量的空氣，造成這種情況的因素通常是流動相脫氣不佳。

二．解決辦法

1．流動相的過濾

配制好的流動相在使用前一定要先用0.44um (或更小孔徑)孔徑的微孔濾膜來過濾(對于色譜純級試劑，生產廠家已用0. 2um的膜過濾)。由于溶液中含有很多肉眼難以發現的微小顆粒，如果不把它們濾除掉，就會堵塞泵口、柱頭上的在線式過濾器，從而堵塞流動相的正常通道，促使色譜柱內的阻力增加，柱壓升高，柱效下降。在線式過濾器，可以防止固體雜質進入色譜柱內，但此法并非總能有效，因此流動相的過濾步驟必不可少。當緩沖溶液作為流動相時，對于易析出的鹽要特別小心，在多數情況下，緩沖液中的鹽濃度以不大于50mmol/L 為宜，過濾時通常在室溫下進行，工作結束后，若直接以純的有機溶劑來置換，必然導致析出緩沖溶液中的鹽，因此通常先用純水置換，然后再用有機溶劑置換。總之，Welch抽濾活塞泵非常適合應用于此步驟，同時也起到流動相部分脫氣的作用。

2．流動相的脫氣

流動相在使用前必須脫氣，以盡可能的除去溶解在流動相中的氣體，否則將會使柱效降低，甚至在色譜柱內形成微小的難以驅除的氣室，同時還將對檢測器的信號產生很大的干擾。例如：水和甲醇混合后會產生大量的氣泡，如果不脫氣就使用，氣泡就會進入色譜柱和檢測器，并將影響分析工作的正常進行。因此，為了防止氣泡進入色譜柱，一定要使用經過脫氣的流動相。

脫氣有多種方法，如：超聲波脫氣、抽真空脫氣、吹氦脫氣等。抽真空脫氣法和氦氣流脫氣法是目前最常用的脫氣法。脫氣方法的比較如下：

（1）吹氦脫氣法，利用氦氣在液體中溶解度比空氣低的特性，在適當壓力下，以約60mL/min流速通入流動相儲液容器中10～15min，可以很有效地從流動相中排除溶解的空氣，能排除大量的空氣。這種脫氣方法雖好，但氦氣價格昂貴，極少應用到實際工作中。

（2）加熱回流法，此法的脫氣效果較好。但在操作時要注意冷凝器的冷卻效率，否則溶劑會蒸發而流失，混合流動相的比例也會發生變化，從而影響實驗結果。

（3）超聲波脫氣法，將欲脫氣的流動相置于超聲波清洗器中，用超聲波震蕩10～20min。此法的脫氣效率低，效果一般。

（4）抽真空脫氣法，此法可使用真空泵，降壓至約0.05～0.07MPa，即可除去溶解在流動相中的氣體。但是由于真空脫氣會使某些混合溶劑的組成發生變化，特別是低沸點的溶劑，從而影響實驗結果，因此多用于單溶劑體系，而對于混合溶液，操作時要根據不同沸點的溶劑選擇適合的真空度來操作，應此帶有真空調節閥的Welch活塞泵可勝任此工作，可控制到適當的壓降范圍。

（5）在線脫氣法，高效液相色譜儀均可配備專門的在線脫氣機。在線脫氣使用簡單，低故障，高效。

總之，流動相的預處理操作步驟在色譜分析中是相當重要。選擇合適的真空抽濾、脫氣裝置將事半功倍。