Насос высокого давления, используемый в ВЭЖХ
Какой насос высокого давления используется в ВЭЖХ?
Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) обычно состоит из инфузионной системы (насоса), системы впрыска, системы разделения (колонки), системы обнаружения и системы обработки данных. Насос является наиболее важным оборудованием для обеспечения нормальной работы прибора ВЭЖХ. Степень разделения сильно зависит от способности инфузионной системы обеспечивать точную и стабильную скорость потока. Точная скорость потока означает точное время удерживания. Без воспроизводимого потока и состава подвижной фазы невозможно получить количественные результаты. Колонки, используемые в ВЭЖХ, очень тонкие (1-6 мм), а размер используемой стационарной фазы также очень мал (от нескольких мкм до десятков мкм), поэтому подвижная фаза испытывает высокое сопротивление потоку в колонке. . При атмосферном давлении скорость потока подвижной фазы очень низкая, а эффективность колонки низкая и занимает много времени. Для достижения быстрого и эффективного разделения к подвижной фазе необходимо приложить большое давление, чтобы увеличить скорость ее потока в колонке. Для этого необходимо использовать насос высокого давления для инфузии под высоким давлением. Насос высокого давления, используемый в ВЭЖХ заключается в приложении высокого давления к подвижной фазе для ускорения ее течения в колонке. Высокое давление и высокая скорость являются одной из характеристик ВЭЖХ.
Насосы высокого давления, используемые в ВЭЖХ должны соответствовать следующим условиям.
а. Постоянная скорость потока, отсутствие пульсации и широкий диапазон регулировки (обычно 1–10 мл/мин).
б. Устойчивость к коррозии под воздействием растворителей.
c. Высокое давление инфузии.
d. Для обычной сепарации достаточно давления 60×10^5 Па, тогда как для высокоэффективной сепарации требуется давление 150–300×10^5 Па.
Принцип работы насоса высокого давления, используемого в ВЭЖХ
Команда насос высокого давления, используемый в ВЭЖХ является одним из ключевых компонентов прибора и, в зависимости от принципа действия, делится на два типа. Один из них — это насос постоянного расходаа другой — это насос постоянного давления.
Независимо от изменения сопротивления колонки, независимо от внешних воздействий, скорость потока подвижной фазы, выходящей из насоса постоянного потока, может оставаться практически неизменной, что как раз и является основным требованием для работы системы. система ВЭЖХ.
Выход насоса постоянного давления в основном представляет собой постоянное давление. В нормальных условиях сопротивление системы ВЭЖХ не меняется, поэтому постоянное давление может обеспечить постоянный поток. Однако поскольку колонка и температура могут меняться, это может привести к изменению скорости потока.
Тип насоса высокого давления, используемого в ВЭЖХ
| Насос, используемый в ВЭЖХ | Описание |
|---|---|
| Прерывистый насос | Насосы периодического действия могут непрерывно подавать определенный объем растворителя до тех пор, пока растворитель не будет исчерпан, поэтому они также известны как шприцевые насосы. Этот тип насоса обычно используется, когда необходимо поддерживать высокую точность расхода. К насосам прерывистого действия относятся шприцевые насосы и насосы для замены запуска. |
| насос непрерывного действия | Чаще всего используются насосы непрерывного действия, которые могут непрерывно подавать растворители. К этому типу насосов относятся поршневые поршневые насосы и гидравлические мембранные насосы. |
| Двухплунжерный параллельный насос | Двухплунжерный параллельный насос непрерывно подает подвижную фазу в колонку. Насос работает с двумя плунжерами, сдвинутыми по фазе на 180 градусов, и пульсация, создаваемая взаимодействием двух плунжеров, уменьшает общую пульсацию. В то время как один плунжер работает над подачей подвижной фазы в колонку, другой плунжер работает над втягиванием подвижной фазы в насосную камеру и ее заполнением. |
| Двухплунжерный тандемный насос | Двухплунжерный тандемный насос имеет растворитель 2:1 в первичной и вторичной полостях насоса. Когда вторичный насос подает подвижную фазу в колонку, первичный насос всасывает жидкость, чтобы заполнить полость первичного насоса. Когда полость вторичного насоса опорожняется, основной насос не только вводит жидкость для заполнения полости вторичного насоса, но и подает подвижную фазу в колонку. |
| Поршневой насос/мембранный насос | Преимущество возвратно-поступательного поршневого насоса/мембранного насоса состоит в том, что поршень не контактирует с вредной подвижной фазой во время использования, а поршень лучше смазывается. Одна сторона покрытия мембраны из нержавеющей стали хранит масло, а другая сторона контактирует с подвижной фазой. Когда возвратно-поступательный плунжер толкает масло к диафрагме, подвижная фаза подается в колонку. Когда поршень втягивается, давление исчезает, и подвижная фаза поступает в камеру насоса с западной стороны диафрагмы. В поршневом насосе имеется шаровой кран. Целью использования шарового или обратного клапана является обеспечение движения подвижной фазы в одном направлении. Компоненты шарового клапана включают сапфировую прокладку, рубиновый шар и пружину, обеспечивающую натяжение. По мере того, как поршень перемещается, вытягивая растворитель из резервуара с подвижной фазой, рубиновый шарик на входе подталкивается пружиной вверх, что позволяет растворителю заполнить камеру для растворителя. Рубиновый шарик на выходе упирается в прокладку, что препятствует обратному току растворителя, ранее поступившего в колонку. По мере продвижения поршня подвижная фаза толкает рубиновый шарик на выходе из прокладки. В то же время подвижная фаза прижимает рубиновый шарик на входе к прокладке, чтобы подвижная фаза не вытекала обратно в резервуар. |
Плунжер в помпе обычно сделан из синтетического сапфира, который необходимо периодически проверять на наличие царапин. Для поддержания времени удерживания и воспроизводимости площади пика необходимо периодически заменять уплотнение поршня.
Большинство инфузионных систем (насосы высокого давления, используемые в ВЭЖХ) оснащены встроенным фильтр или фильтрующая заглушка перед форсункой. Этот фильтр или сетка собирает частицы, образующиеся в результате износа уплотнения насоса, что предотвращает повреждение топливного клапана или других компонентов. Его необходимо периодически заменять.
Демпфер предназначен для уменьшения пульсаций давления, вызванных работой насоса. Демпфер состоит из диафрагмы, отделяющей подвижную фазу от сжимаемой жидкости, и расположен между первичной и вторичной камерами насоса в двухплунжерном компенсированном насосе.
Особенность насоса высокого давления, используемого в ВЭЖХ
Характеристики давления насоса ВЭЖХ
А. Устойчивость к высокому давлению
Устойчивость к высокому давлению является одним из основных требований системы ВЭЖХ для насосы высокого давления. Как правило, максимальное рабочее давление инфузионного насоса составляет 34.47–41.36 МПа (5000–6000 фунтов на квадратный дюйм), когда скорость потока подвижной фазы составляет 1–3 мл/мин при использовании колонки со средним размером частиц около 4 мкм и внутренним диаметром около 5 мм. .
В. Хорошая стабильность и слабая пульсация.
Стабильность и пульсация величины инфузии насос высокого давления напрямую повлияет на стабильность системы ВЭЖХ (дрейф и воспроизводимость), повлияет на шум системы и снизит чувствительность. Поддержание стабильности и небольшой пульсации более важно для систем ВЭЖХ, использующих такие детекторы, как электрохимические детекторы и дифференциалы, или для градиентного разделения. Поэтому пульсации давления многих токовых насосы высокого давления можно регулировать с точностью до 1%.
C. Непрерывная регулировка расхода и широкий диапазон расхода.
В настоящее время диапазон расхода насос высокого давления ВЭЖХ может достигать 0.001-10.0 мл/мин, а скорость потока препаративной хроматографии еще больше, иногда требуя тысяч мл/мин, что может одновременно удовлетворять требованиям аналитической работы различных колонок с разными внутренними диаметрами.
D. Хорошая воспроизводимость скорости потока.
Повторяемость потока насоса высокого давления, используемого в ВЭЖХ, может достигать 0.07% (RSD), но воспроизводимость зависит от метода испытаний.
а. Метод взвешивания
Жидкость, вытекающая из насоса за единицу времени, собирается и взвешивается непосредственно на весах для оценки повторяемости.
б. Метод определения времени удерживания
О воспроизводимости скорости потока судят по продолжительности времени удерживания.
В аналитической работе ВЭЖХ ее качественный анализ обычно основан на времени удерживания. Повторяемость насос высокого давления (RSD) является одним из наиболее важных показателей, а также очень важным показателем эффективности, влияющим на воспроизводимость всей системы ВЭЖХ.
Е. Малый мертвый объем
Мертвый объем насос высокого давления влияет на аналитическую точность и правильность ВЭЖХ, особенно на эффект градиентного элюирования. Небольшой мертвый объем насоса высокого давления способствует быстрой замене растворителей и своевременному удалению пузырьков воздуха из системы. Поэтому чем меньше мертвый объем, тем лучше.
F. Высокая точность измерения расхода.
Насос высокого давления для ВЭЖХ Точность скорости потока важна, поскольку она напрямую влияет на воспроизводимость данных аналитических испытаний (надежность). Текущая отечественная и зарубежная повторяемость потока насоса ВЭЖХ обычно составляет около 1% (в зависимости от метода испытаний), в лучшем случае может достигать 0.06%.
Г. С функцией градиентного элюирования.
В случае аналитических работ, которые невозможно выполнить с помощью изократического элюирования, проблему можно успешно решить с помощью градиентного элюирования. Поэтому пользователям ВЭЖХ часто требуется, чтобы насос высокого давления прибора имел программу регулирования скорости потока и программу градиентного элюирования.
Как приобрести насос высокого давления для ВЭЖХ?
Если вы заинтересованы в нашем Насос высокого давления, используемый в ВЭЖХ или есть какие-либо вопросы, пожалуйста, напишите по электронной почте info@antiteck.com, мы ответим вам как можно скорее.