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高效液相:流動相氣泡產生的原因及影響

嘉峪檢測網        2025-04-29 20:48

如果流動相脫氣不理想或儀器本身連接管路存在問題,流路中將形成氣泡并引發一系列問題: 

 

1. 組分峰面積;

 

2. 改變峰形;

 

3. 形成尖峰或鋸齒狀噪聲;

 

4. 出現鬼峰 ;基線漂移波動增大;

 

5. 紫外檢測特殊條件下增加噪聲和基線漂移;

 

6. 降低熒光強度;

 

7. 溶解氧可能氧化樣品組分和(或)流動相及固定相組分,使檢測失真。

 

總之,脫氣的目的有兩個:

 

1. 防止由氣泡的產生引起的故障;

 

2. 防止由溶解氣體量的變動引起的測定不穩定性的發生。

 

那么,氣泡是怎么形成的呢?

 

一、氣泡的形成

 

流動相中氣體形成的原因有多種,但就氣泡形成的原因來講,最根本的原因是由于氣體在液體中達到過飽和狀態。平衡狀態時溶解空氣的量與溶液的性質、氣體的種類有關,也與外界條件有關,主要的外界條件有以下 3 種。

 

1)溫度升高。一般來說,溶劑中能溶解氣體的量隨溫度的升高而降低,而當溶劑從低溫狀態下移至高溫時,過量溶解的氣體以氣泡形式逸出。

 

2)壓力降低。氣體的分壓增高,氣體在溶劑中的溶解量增大,相反在較高壓力下達到飽和的溶液,一旦壓力降低便會產生氣泡。

 

3)溶劑的混合。氣體的溶解量與氣體的種類有關,也與溶劑的種類有關。通常極性低的氣體容易溶解于低極性的溶劑,極性高的氣體容易溶解于高極性的溶劑。通常當兩種不同的溶劑混合時,混合溶劑中溶解的空氣量也將發生變化。大量實驗證明:混合溶劑中溶解的空氣量比各個純溶劑的空氣溶解量要小。

 

二、流路中氣泡產生引發的問題:

 

1. 流動相容器產生氣泡的影響

 

由于藥品儲存室與實驗室之間的溫差、早晨與中午的溫差使流動相溫度升高;某些不同溶劑混合時,此時若沒有充分攪拌,將會造成氣體過飽和而產生氣泡。當這些氣泡通過吸液過濾器和管道進入泵頭以后,將導致泵的動作失常。在進液口,隨著吸液沖程泵頭的壓力降低,導致氣泡膨脹從而使流動相的流量降低,而且由于氣泡的產生和經過的途徑、方式都是不規則的,不僅影響了流動相流量的準確度,而且影響流量的精度。

 

2. 泵中形成氣泡使液流波動

 

即使當溶劑在容器中時,溶解空氣并未達到飽和的程度,但溶劑進泵以前還有可能產生氣泡。

1)低壓混合梯度裝置。低壓梯度時,由于低壓梯度單元部位的壓力略低于大氣壓,且混合室多裝在泵后(高壓側),但實際混合在低壓側就開始了,所以,低壓梯度比混合發生在泵后的高壓梯度容易產生氣泡。(常規單泵四通道的均為低壓混合模式)

 

2)吸液過濾器的堵塞。當吸液過濾器有部分堵塞時,吸液的阻力增大,過濾器內的壓力降低,容易形成氣泡。吸液過濾器應經常清洗、保養,否則容易被塵土顆粒等堵塞。

 

3. 柱中氣泡形成和累積引起流動相繞流

 

色譜柱中的壓力一般較高,氣體溶解度增大,一般在柱中不易產生氣泡。然而,在接近柱的出口處,壓力相對較低,此外,由于柱溫箱升溫,柱處于較高的溫度,導致在此形成氣泡。一旦氣泡在柱中形成或滯留則會使流動相液流不穩定并產生繞流。因此,在實際應用中,HPLC柱的出口端向上,入口端向下,利用浮力盡可能使氣泡不停留在柱中。

 

4. 檢測器池中形成和累積氣泡引起基線噪聲

 

當柱箱或檢測器池處于較高溫度時,檢測器池中易產生氣泡。因為液流通過檢測器時,溫度升高而此處的壓力反而減小。即使檢測器池并未加溫,但在某些場合下也可能有氣泡產生。如果氣泡形成于檢測器池中,則將出現尖峰狀或鋸齒狀的基線噪聲,甚至于完全無法測定。

 

 

 

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來源:化學先生

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