高效液相色譜儀的故障分析及處理措施

張營利(中海殼牌石油化工有限公司，廣東 惠州 516083)

0 引言

高效液相色譜是將氣相色譜與經典液相色譜相結合發展起來的新型的分離、分析技術。具有分離技術效能高、檢測靈敏度高、分析速度快等優點。它在醫藥、環境保護、食品工業、農業、石化等領域獲得廣泛的應用。高效液相色譜儀在我們日常的化驗分析過程中經常會出現一些直接影響我們分析工作結果的常見問題，在我們的技術人員在遇到這些問題時，一定要及時找到產生問題的原因并提出行之有效的解決辦法，才能使我們分析后的結果始終保持較高的穩定性與準確性。

1 高效液相色譜儀的工作原理

液相色譜工作原理是利用混合物中各組份在不同的兩相中溶解，分配，吸附等作用性能的差異，當兩相作相對運動時，使各組分在兩相中反復多次受到上述各作用力而達到相互分離，從而按一定次序由固定相中先后流出。與適當的柱后檢測方法結合，實現混合物中各組分的分離與檢測。兩相中有一相是固定的，叫做固定相(Stationary Phase)，即色譜柱；另一相是流動的，稱為流動相 (Mobile Phase)，流動相也被稱作洗脫劑或溶劑。如圖1所示，液相色譜儀由五大部分組成：高壓色譜泵、進樣器、色譜柱、柱溫箱、檢測記錄系統。

圖1 液相色譜儀組成示意圖

2 高效液相色譜儀工作中出現的故障

2.1 高壓輸液系統發生的故障

該系統主要設備包括輸液高壓泵和輸液貯存器等，在兩種流動輸液過濾管的頂部分別進行了輸液過濾器的自動安裝，而這種貯液器主要的作用也就是用來裝輸液流動，當盛裝貯液器頂部受到了交互相應的氣體污染情況時，通常這種情況下都會直接使得輸液過濾器發生堵塞，導致基本沿線濃度波動，流速過高而起不到有效的合理控制，進一步就會導致樣品基線濃度提高，不能對被測樣品的組分含量進行準確的質量檢測。高壓泵的正常工作狀態穩定度雖然很高，卻起不到有效的運行保證。在這種情況下，也就會容易出現高效液相色譜儀由于檢測分析結果的工作準確性過高，不能起到有效運行的情況。

2.2 對進樣系統故障進行相應的闡述

此系統主要有兩種分類，分別是自動進樣器和手動進樣器。通常情況下，手動進樣器是六通閥，對于這兩種進樣器來說，當對其進行具體應用的時候，都是非常容易發生進樣閥堵塞故障的，從而導致進樣系統的壓力不斷提升等狀況，進樣量的準確性得不到有效的保障。

2.3 分離系統也會發生相應的故障

在高效液相色譜儀中，分離系統占據著至關重要的位置，是其關鍵和核心，發揮著重要的作用并會對分析結果產生重大影響。同時，對于色譜柱的使用時間來說，對其產生直接影響的因素主要包括兩個方面，分別是柱壓和柱效兩個指標，一般情況下，當色譜柱的柱壓不在穩定的狀態下時，需要對其采取相應的措施和手段，對其進行報廢處理，這種情況的出現也是有著相應原因的，主要是因為色譜柱堵塞所造成的。

2.4 檢測系統故障

在高效液相色譜儀中，檢測系統占據著非常重要的位置，是其重要的組成部分，需要對其有足夠的重視。它可以對相應的樣品濃度進行一定的轉換，并將其轉換成電信號等。它在平常的檢驗中得到了充分的應用，其應用的范圍也是越來越廣泛，不過，在對其進行應用的過程中也會出現相應的故障，產生的故障主要包括基線漂移等。

2.5 峰拖尾故障

當對高效液相色譜儀進行具體應用的過程中，有些時候，在色譜圖上會出現峰拖尾的問題，這種現象的出現是的原因主要包括柱效下降或者是峰干擾等，這對于高效液相色譜儀檢測的準確性有著非常大的影響，使色譜儀的穩定運行得不到可靠的保障。

3 高效液相色譜儀故障處理

3.1 對高壓輸液系統故障進行有效的處理

在對原料進行沖洗處理的過程中，對一個貯液器需要進行充分的沖洗處理，需要在規定的處理時間內，用超純水和檸檬酸對貯液器進行清洗，在該處理步驟完成之后，再用大量超純水對其原料進行清水沖洗。當一個貯液器需要采用各種溶劑試液瓶處理的時候，在對原料進行合理應用之后，必須要對瓶內廢棄物進行處理，通過采取強有效的措施后，可以避免瓶內微生物的生長。同時，還要對各種超聲波試劑進行合理的應用，首先清洗試液過濾器，然后對高效率的液相色譜儀的使用專用溶劑試液及其他試劑原料進行處理，從而實現試液流動的合理配置。在進行綜合應用之前，首先需要對各種超聲波技術進行應用，完成各種脫氣裝置操作，然后在此基礎上，進行各種脫氣裝置的設計安裝，進而有效防止輸液氣泡對高效高壓液相色譜儀的應用產生不良影響。

3.2 對進樣系統故障進行有效的處理

在對進樣離心系統處理應用的過程中，需要對濾膜相關的各個樣品部件進行有效的處理，在對離心系統處理的過程中，需要對高速濾膜離心機閘閥進行充分的過濾，在安全完成此項過濾操作之后，再執行通過濾膜的操作，要安全完成此過濾操作，需要對0.45μm的高速濾膜閘閥進行充分的過濾，使得該閥的濾膜使用較長時間也可以得到一個相應的增加速度。與此同時，為有效防止進樣色譜系統在流動過程中內部出現大量緩沖性含鹽，在平常對高效率的液相色譜儀內部進行一些相應的應用之后，需要及時采取一些相應的措施，對其內部進行多次清洗，使其中的清潔度更高。洗針也可以減少樣品殘留(洗針只是清洗外側，內側不需要單獨清洗)。

3.3 分離系統故障處理

對于液體分離色譜系統發生故障，主要可以采取四種有效的故障處理方法和預防措施：

(1)控制色譜柱pH值，允許的數值適用范圍中合理設置控制色譜流動柱的pH數值。

(2)我們在分析多種色譜純水性試劑與超純水實驗時，應該多次進行實驗并對樣品進行過濾，利用0.45μm厚的濾膜過濾進行操作，流動柱存在的問題會造成色譜柱溫度升高，會造成樣品色譜峰的波形變寬。

(3)使用在線色譜過濾器或者是在線保護柱即預柱，由于使用后無法將白色固體粒狀顆粒中的物質全部進行消除，且一旦將這些白色固體粒狀顆粒物質帶入樣品到液相色譜柱，就會直接導致柱效的下降，或導致柱效的電壓發生明顯的變化，并用分段法排查堵塞。

(4)應該對液相色譜柱使用的溶劑要進行多次沖洗工作，每次在使用高效率的液相色譜儀之后，要利用高度過渡的鹽流動再次沖洗整個色譜柱，再次使用具有緩沖性的鹽沖洗，然后再次利用過度的鹽流，最后使用硫酸甲醇等物質進行溶劑清洗，有效的保存液相色譜柱，其中反向沖洗色譜柱流量不能過大，否則會沖走色譜柱的填料從而造成柱效降低。

3.4 檢測系統故障處理

對于通過檢測空氣系統的內部基線漂移發生故障時，應該仔細認真檢查空氣貯液器、色譜柱和燈光檢測器內部是否受空氣污染影響，或者燈光的能量要求是否過低，檢測器內部溫度值的變化，波動幅度范圍是否太大，如果發生類似情況，應采取針對性的處理措施和控制手段。若檢測基線會產生嚴重的噪聲，首先就要檢查高壓泵，查看它是否具備穩定性，檢測池裝的時候是否存在沒有氣泡或是否受到空氣污染，檢測高效液相色譜儀的各種專業檢測溶劑，檢查電壓檢測器和各個工作站信號輸出端的信號與電壓泵的穩定性。

3.5 峰拖尾故障處理

對于處理高效液相色譜儀譜圖上的峰拖尾現象，要注意以下七個問題：

(1)及時拆除更換柱，盡量在低溫度低腐蝕性的環境下正常使用，并采取一定的保護措施。

(2)要合理的減少管型連接點，在運行中要對管型連接點進行適當的調整，并運用細內徑管型連接管進行工作。

(3)在遇到弱酸堿腐蝕的情況時應該適當的更換酸性色譜柱。

(4)在線凈化過濾器也是不可缺少的檢測環節，要及時對燒壞的不銹鋼材料進行更換與過濾篩選。

(5)降低液體流動的相對pH值，保證硝酸鹽在緩沖液中濃度和質量。

(6)要調控好液體的流動，并及時清潔固體樣品。

(7)在一定量的程度上可以增加應用柱體的直徑，降低應用樣品量，對各種高容量柱的固定相效應進行充分的綜合應用。

4 結語

文章針對一些高效液相色譜儀在實際使用中的常見故障問題進行了較全面的解析。針對機器運行時常見的故障，結合日常管理工作中的實際，基于個人的經驗提出了一些實際應用中解決問題的對策和方法。可以做到當有新的問題產生時能夠及時的進行解決，這樣既能最大限度的延長檢測儀器的連續使用壽命，同時又能使檢測儀器的綜合性可以得到最大程度的發揮。既對如何提高液相色譜儀的應用技術、使用性能和系統穩定性提供了重要的技術保障，也對各種經常出現的技術故障和使用問題進行全面的闡述與分析。