液相色谱讲义七：色谱泵及进样器：原理及操作

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1、 Waters液相色谱仪简介液相色谱仪简介液相色谱仪的使用及保养高效液相色谱系统高效液相色谱系统色谱泵进样器检测器数据处理色谱柱液相色谱的溶剂输送系统液相色谱的溶剂输送系统恒压泵恒流泵气动放大泵注射泵单柱塞泵双柱塞泵隔膜泵并并联联泵泵串串联联泵泵色色谱谱泵泵消除压力脉动消除压力脉动 - 非园齿轮非园齿轮Waters的专利技术.充分利用两泵头非线性运动所产生的加速度变化.进行流量及压力的交叉互补.没有凸轮设计中的失速的问题提高可靠性的设计.低摩擦轴承.免维护润滑系统.新型的密封材料及控制阀微机控制步进马达长寿命、免维护的润滑系统低摩擦性的轴承改进的控制阀及新型的泵密封材料非园齿轮平滑、均匀地输送

2、溶剂新型的溶剂输送系统新型的溶剂输送系统 全新的设计概念，为高精度输送流动相。比例阀进口阀主柱塞腔主压力传感器蓄液柱塞腔系统压力传感器柱塞驱动马达ABCD流动相流动相122主柱塞蓄液柱塞546到系统到系统3772690工作示意图工作示意图时间(sec)观察到的柱塞速度 蓄液柱塞吸液(从主柱塞转移过来)主柱塞吸液主柱塞送液(转移蓄液柱塞并送到系统)蓄液柱塞送液 预压缩主柱塞蓄液柱塞周期重复0.40-+相对速度排空充填2690溶剂输送系统的特点溶剂输送系统的特点独立的柱塞杆驱动马达.双压力传感器，监视系统及柱塞腔压力.软件根据传感器的反馈，控制所有功能.完全没有压力的脉动.只有两个进口阀，没有出口

3、阀，可靠性极高精确的溶剂配比.溶剂混合在柱塞腔内完成.精确的先进、先出流路.低系统体积色谱泵的操作面板色谱泵的操作面板以510泵为例：排液阀流速拨轮压力指示压力限设置超压警告、恢复按钮电源开关出口阀后部有一清洗孔Waters 515 泵的前面板泵的前面板515泵的电源开关排液阀出口阀后部清洗孔Waters 515 泵的操作面板泵的操作面板C 在Run与Ready之间切换C 用于设定各种参数C 用于选择和存储泵的操作参数C 用于更改具体参数或选择参数项色谱泵的排气操作色谱泵的排气操作使用前，应先确认泵头内没有气体，如有气体要按以下步骤排气：.将排液阀反时针转2-3圈，用10ml注射器抽，直到出液

4、.按以下方法之一将泵的后面放空将U6K的C阀打开，或717设在PURGE状态或，将参比阀打开或，把色谱柱摘下.打开电源开关.开大流速到6-9ml/min.同时用10ml注射器从排液阀注入流动相.直到泵后的流速稳定无气泡为止色谱泵的运行色谱泵的运行注意用外部控制器与用泵面板控制的区别.有些型号的外部控制器与面板不能同时用.如需要面板控制，需要断开控制线或关闭控制器排气后的色谱泵即可运行.注意排气后，先设流速为 0恢复排气时断开的部分，如 进样器、色谱柱如需要，恢复排气时断开的控制线根据色谱柱的不同，逐渐提高流速到设定值泵进出口阀泵进出口阀进口阀.标准的球型单向阀出口阀.弹簧引导阀，是主动阀。在低

5、压下关闭，可有效地输送挥发性溶剂.在有气泡时也关闭.带过滤片.515的出口阀是标准的球型单向阀出口阀的拆装.各个组件是散件，安装时注意位置，不要挤压梯度梯度 高压混合高压混合高压梯度.使用多台色谱泵，在泵后混合.配置灵活、简单，脱气简单.易调节梯度的滞后体积600系列泵系列泵600系列泵是自带微机控制的色谱泵.四元梯度、流速范围宽，大屏幕显示，键盘操作机械部分同510泵屏幕显示功能键数字及方向键数字及方向键纮 门的开关纮 门的开关门开后，有比例阀，可装色谱柱或柱温箱梯度梯度 低压混合低压混合低压梯度.用单泵产生梯度，泵前混合.脱气要求高.不易调节梯度的滞后体积.如设计不当，滞后体积会随反压变化

6、滞后体积(系统体积).即 梯度混合点到色谱柱入口的体积.结果是 实际梯度比设置的梯度要滞后一段时间低压混合梯度的设计低压混合梯度的设计先进先出的阀设计.FIFO流路设计.低压梯度的先决条件.保证准确并重现的梯度出口阀.用普通的球型阀.排气泡方便滞后体积.固定，不随反压变化.大小合适梯度滞后：系统体积的影响死体积/谱带展宽体积(无色谱柱时)滞后(系统)体积滞后(系统)体积溶剂输送系统(泵)检测器进样器色谱柱色谱柱梯度混合器溶剂输送系统(泵)高压梯度注意注意 滞后体积包括进样器、阻尼滞后体积包括进样器、阻尼 器、混合器及其管路器、混合器及其管路比例阀检测器进样器ABCD色谱柱色谱柱溶剂输送系统(泵

7、)低压梯度 阻尼器 混合器梯度滞后大小的影响滞后体积太大会引起梯度变化的延迟.例如 滞后体积为 2.0ml，流速 1.0ml/min实际梯度会比设置值晚 2 分钟响应，没有问题.对微柱色谱影响更大，如上例，流速0.1ml/min实际梯度会比设置值晚20 分钟响应，不能接受滞后体积的不同会使方法转换麻烦.滞后体积比文献大或小都会使方法不能重现普通HPLC的滞后体积为24ml.对分析型HPLC没有影响.对作微柱实验用梯度时影响较大，因此应选滞后体积小的液相色谱仪，以适应梯度实验滞后体积变化的影响设计不好的HPLC系统，滞后体积随反压变化滞后体积随反压变化的后果.方法的适应性不好.梯度的重现性不好用

8、静态梯度混合器及RPS软件可改善梯度特性梯度百分比保留时间梯度曲线好的梯度滞后曲线保留时间梯度百分比不好的梯度滞后曲线有RPS，改善了梯度性能普通的低压梯度系统600系列泵的操作系列泵的操作600系列泵都有两种操作模式.系统控制器 PowerLine Controller.梯度控制器 Gradient Controller 设置方式.按功能键的SetUp.用屏幕键 PUMP CONFIG，选UNIT TYPE4561237890ClearEnterHome屏屏幕幕键键其其功功能能见见屏屏幕幕的的显显示示功功能能键键其其功功能能标标于于键键上上600系列泵作为系统控制器系列泵作为系统控制器600

9、系列泵的系统控制 PowerLine Controller .可作为HPLC的中心，控制色谱泵、自动进样器、检测器、柱温箱及积分仪等Set Up：设置泵，进样器，检测器Direct Control：直接控制色谱系统的各部件Operate Method：运行已编好的色谱方法Program Method：编色谱方法.序列编每瓶样品用的方法表及进样量Program Table：建立各种方法表格.梯度表、外部事件表，检测器编程600系列泵作为梯度控制器系列泵作为梯度控制器600系列泵的梯度控制：Gradient Controller .可控制泵、并作为IEEE部件由外部控制器控制，如2010.由外部控

10、制器控制时，必须设置为此状态由外部控制器控制时，必须设置为此状态Set Up：设置泵，IEEE地址Direct Control：直接控制泵，等比操作，柱温等Operate Method：运行已编好的梯度方法Program Method：编梯度表Program Table：编同一梯度表下的外部事件表600系列泵的系列泵的HELP键键600系列泵的HELP键非常有用 .在设置时，如有疑问，可用HELP提示.每个设置的含义在屏幕键的最右端一般都是HELP键4561237890ClearEnterHomeHELP键HELP键HELPHELP色谱泵的保养色谱泵的保养流动相要过滤常用缓冲液时，停泵前要用水

11、冲洗，并用水冲洗柱塞杆清洗孔拧紧排液阀时，不要太用力，以不渗液为准更换流动相时，要保证两种溶剂的互溶性如不互溶，要用一种中间溶剂过渡Waters进样器的历史进样器的历史U6K可变体积进样器710气动的自动进样器710B气动的自动进样器712气动的自动进样器715全电子自动进样器717全电子自动进样器717+全电子自动进样器目前目前Waters进样器进样器Rheodyne 7725i - 手动进样器717 Plus - 全电子自动进样器Rheodyne 7725i 手动进样器手动进样器七孔手动进样器组件工作反压达到7000psi可固定体积进样，也可变化体积进样固定体积进样的特点固定体积进样的特点

12、需要大的（1-5ml）注射器取样品进样一般的进样环（loop）大小是10-25微升，改变进样体积需要不同的loop，改变loop比较麻烦上样量必须大于loop体积的5-10倍，才能得到好的重现性，总样品量小时受到限制通过旋转进样器的把柄，直接把样品进到色谱柱的柱头可变体积进样可变体积进样操作同固定体积进样，只是定量依靠微量注射器不需要更换定量管loop7725i的优点.旋转操作时不中断流速.可部分充满（可变），也可全部充满(固定)loop.孔角度较宽，改善了操作的容易程度.11个loops从2mL到5ml，进样从1mL到5ml.内部有进样信号线（7725i）.容易使用，可靠，自动进样器自动进样

13、器 可以用全自动或半自动的方式进多个样品 一般的设计用Rheodyne阀，气阀驱动 Waters的717+的设计特点.全电子设计，精度极好、可靠性高，最多96个样品.多方法编程，自动标样程序，优先样品等模式.可单独操作也可外部控制(IEEE).样品的冷却及加热 - 选件.U6K设计，交叉污染小、进样范围宽.大屏幕LCD显示，容易使用717+自动进样器的流路自动进样器的流路717+自动进样器的配置自动进样器的配置标准管路，不锈钢，用于717+ .体积1600mLPEEK管路，标准体积，P/N=055872.一般用于650，离子色谱，非金属流路不锈钢管路，低体积，P/N=055886.体积620m

14、L.一般用于616，低扩散，金属流路PEEK管路，低体积，P/N=055858.体积400mL.一般用于626，低扩散，非金属流路717+操作前的准备操作前的准备注意事项.洗针溶剂瓶(绿色塑料管)不要放在717+的上部，应放于717+同一水平面.洗针溶剂根据流动相的不同应有不同：流动相洗针溶剂缓冲溶液，反相50% 水 50% 甲醇纯缓冲溶液100% 水非水溶液，反相100% 甲醇正相流动相GPC流动相离子交换对离子试剂的水溶液717+的面板的面板面板同600相似在主屏幕下有.Auto Page.Stat Page.Purge Page.Config Page.Diag Page4561237890ClearEnterHomeAuto Page编程及运行样品方法Stat Page中断程序运行急需样品Purge Page冲洗样品环并测流动相Config Page 设置硬件及LC的参数Diag Page校正进样器，测试阀，保养717+的操作的操作用2010控制.在717+上一般没有键需要动.开机时可做：清洗（PURGE），偶尔需要改IEEE地址在以下情况需要从717+的面板上操作 没有系统控制器（如用PC800，积分仪）时一般从主屏幕，到 AUTO PAGE 使用 需要用一些高级的功能时自动衍生自动转移样品改变进样针的高度，等等