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淺談層析實驗中的氣泡問題(二)

日期:2022-09-19 11:18
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摘要:淺談層析實驗中的氣泡問題(二)
那么下面上海嘉鵬科技有限公司為大家簡單介紹一下淺談層析實驗中的氣泡問題(二):

       說到氣泡,你可能會聯想到酣暢淋漓的可樂,通透上頭的啤酒,亦或是流光飛舞的浪漫,生活中的氣泡,似乎還帶有那么一絲美好,然而對于實驗來說,尤其是在大多不會配置在線脫氣單元的FPLC系統上做的層析實驗,氣泡就如煩人的蒼蠅,鞋里的石子,令人如鯁在喉不吐不快,如若是重要樣品、昂貴填料,氣泡帶來的實驗失敗那簡直是小型災難現場。那么氣泡是源自何來,而又去之何處,怎么能讓它們從我們的系統里消失,以下此篇,做一個小小探討,拋磚引玉,共謀對策而滅之。


關于氣泡來源,正如病從口入,無非就是進入系統的開口處:流動相,或者流路中相對負壓處的漏點;如果流動相脫氣不理想或儀器本身連接管路、組件存在問題,流路中將形成肆意妄為的氣泡,引發一系列問題: 

      1. 組分峰面積變化,峰形變化;
      2. 形成尖峰或鋸齒狀噪聲;
      3. 出現鬼峰 ,基線漂移波動增大;
      4. 泵動作失常,壓力波動,檢測基線全抖;
      5. 填料走空,干柱;
      6. 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。
實際案例


Fig.1 氣泡造成的UV雜峰

Fig.2 氣泡造成的系統壓力波動


這些癥狀基本能覆蓋大部分的層析實驗問題,可見氣泡的破壞力和惱人程度,知己知彼方才能有的放矢,那么氣泡是如何形成的呢?流動相中氣體形成的原因有多種,*根本的還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。


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。這也是實驗中氣泡產生的重要原因之一,如:

● 層析儀的緩沖進口一般都有濾網設計,如果濾網維護清潔不到位,濾網雜質過多或者長菌造成液體通量不足,在較高的流速情況下,管路內部的壓力急劇降低,此時氣泡將會閃亮登場,帶來波浪般的圖譜波動;因此實驗之前需要檢查系統緩沖液進口濾頭的清潔情況,如有雜質需立刻清洗去除。


Fig.3 緩沖液進口濾頭篩網

● 配置緩沖液時的氣壓高(氣溫,濕度,天氣和海拔都會影響大氣壓),瓶子擰緊后保存,如果實驗時的氣壓有變化,在打開緩沖液進行實驗時,就會帶入析出的氣泡,因此,預配置緩沖液的脫氣就非常重要。
● 系統中的不同管徑流路的轉換,帶來通量的改變,比如細管轉粗管,在高流速情況下,由于通量的驟升,形成局部負壓,容易引發氣泡的析出或漏入,所以系統管徑的使用要盡量避免細管轉粗管,如果實驗必須,則要注意避免使用高流速。
● 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。(常規單泵二或四通道的均為低壓混合模式)
● 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,柱體填料的進出口壓差會很大,此時流動相里溶解的氣泡由于壓力差,極易在填料中析出,影響柱效,甚至損壞填料,因此系統里會配置反壓裝置(如背壓閥),給柱后施加一定的反壓,降低柱內壓差,從而避免氣泡的析出。

以上就是上海嘉鵬科技儀器有限公司為大家整理總結關于淺談層析實驗中的氣泡問題(二)。
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