分析仪器维护第四章后.ppt

《分析仪器维护第四章后.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分析仪器维护第四章后.ppt（92页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第二节 液相色谱仪,高效液相色谱是一种以液体作为流动相的新颖、快速的色谱分离技术。近年来，随着这一技术的迅猛发展，高效液相色谱分析已逐渐进入“成熟”阶段，在生命科学、能源科学、环境保护、有机和无机新型材料等前沿科学领域以及传统的成分分析中，高效液相色谱法的应用占有重要的地位。高效液相色谱的仪器和装备也日益趋于完善和“现代化”，可以预期，在不远的将来，高效液相色谱仪必将和气相色谱仪一起，成为用得最多的分析仪器。一、液相色谱仪的结构、原理及流程 高效液相色谱仪的基本组件包括四个部分，即溶剂输送系统、进样系统、色谱分离系统和检测记录及数据处理系统。其工作流程如图429所示,图429 高效液相色谱流程

2、示意图,贮液槽中的溶剂经脱气、过滤后，用高压泵以恒定的流量输送至色谱柱的入口（如采用梯度洗脱则需用双泵系统输送溶剂，流动相中各溶剂所占比例由梯度装置控制。），欲分析样品由进样装置注入，在洗脱液（流动相）携带下在色谱柱内进行分离，分离后的组分从色谱柱流出进入检测器，产生的电信号被记录仪记录或经数据处理系统进行数据处理，籍以定性和定量。废液罐收集所有流出的液体。高效液相色谱仪的基本组件已如上述，其中最重要的工作单元是高压泵、色谱柱、检测器和数据处理系统。,1液相色谱系统（1）高压泵 高压泵是高效液相色谱仪中最重要的部件之一。在气相色谱中，是利用高压钢瓶来提供一定压力和流速的载气；而在高效液相色谱中

3、，则是利用高压泵来获得一定压力和流速的载液。因为在高效液相色谱中，所用色谱柱较细（17mm），固定相颗粒又很小（粒度只有几几十微米），因此色谱柱对流动相的阻力很大。为了使洗脱液能较快地流过色谱柱，达到快速、高效分离的目的，就需要用高压泵提供较高的柱前压力，以输送洗脱液。,高压泵通常应满足下列要求：a.提供高压。一般为1.471043.43104KPa(150350kg/cm2)。b.压力平稳，无脉冲波动.c.流速稳定，有一定的可调范围。d.能连续输液，适于进行梯度洗脱操作。e.密封性能好，死空间小，易于清洗，能抗溶剂的腐蚀。,高压泵的种类很多，分类方法也不相同。通常按照输送洗脱液的性质可分为恒

4、流泵和恒压泵两类。恒流泵 这种泵能使输送的液体流量始终保持恒定，而与外界色谱柱等的阻力无关，即洗脱液的流速与柱压力无关。因此能满足高精度分析和梯度洗脱的要求。常用的恒流泵是往复式柱塞泵，它是目前高效液相色谱仪中使用最广泛的一种恒流泵。,往复式柱塞泵的构造与一般工业用高压供液泵相似，惟体积较小，主要组成包括马达传动机构、液腔、柱塞和单向阀等，如图430所示。由马达带动的小柱塞（3mm左右），在密封环密封的小液腔内以每分钟数十次到一百多次的频率作往复运动。当小柱塞抽出时液体自入口单向阀吸进液腔；当柱塞推入时，入口单向阀受压关死，液体自出口单向阀输出。当柱塞再次抽出时，管路中液体的外压力迫使出口单向

5、阀关闭，同时液体又自入口单向阀吸入液腔内。如此周而复始，压力渐渐上升，输出液体的流量可借柱塞的冲程或马达的转速来控制。往复式柱塞泵的优点是泵的液腔体积小（约1/31/2毫升），输液连续，输送液体的量不受限制，因此，十分适合于梯度洗脱；而且泵的液腔清洗方便，更换溶剂非常容易。缺点是随柱塞的往复运动而有明显的压力脉动，因此液流不稳定，易引起基线噪声。克服的方法是外加压力阻滞器，使液流平稳。,图430往复式柱塞泵,恒压泵 与恒流泵不同，恒压泵保持输出压力恒定，液流的流速不仅取决于泵的输出压力，还取决于色谱柱的长度、固定相的粒度、填充情况以及流动相的粘度等。因此恒压泵的流速不如恒流泵精确，适用于对流动

6、相流速要求不高的场合。这种泵通常具有结构简单，价格低廉的特点。其中较为重要的是气动放大泵。气动放大泵是最常用的恒压泵，它以高压气瓶为动力源，由气缸和液柱两部分组成，其结构原理如图4-31所示。气缸内装有一个可以作往复运动的活塞，在活塞轴心上连有一液缸活塞，气缸活塞的面积A1大于液缸的面积A2。设气缸压强为P1，液缸压强为P2，因为F1=F2，则：,图431 气动放大泵示意图,气缸活塞与液缸活塞的面积比大约为30:150:1，通常采用45:1。当以98KPa(1Kg/cm2)压力的气体推活塞时，液缸活塞端面即有4.4103Kpa(45 Kg/cm2)的压力（不计摩擦力），将液缸内液体排出，调节气

7、体压力即可改变输出液体的压力。工作时，在恒定气压的作用下，推动气缸活塞使液缸中液体被液缸活塞推出，经出口单向阀输出，当活塞到达行程终点时，启动微型开关，使电磁阀工作带动气体切换装置反向，使气流方向倒转（即气体进、出口互易），驱动活塞按相反方向运动。此时出口单向阀因外部高压液流的反压力而关闭，洗脱液便通过入口单向阀被吸入液缸。当液缸吸满液体后，气体切换装置再次使气流方向倒转，推动活塞正向前进，液体又被从出口单向阀推出，而入口单向阀受压关闭。如此周而复始地进行输液和吸液。气动放大泵重装液体的动作很快，通常在数秒钟内即可完成。,气动放大泵的优点是容易获得高压，能输出无脉动的流动相，对检测器噪声低，通

8、过改变气源压力即可改变流速，流速可调范围大，泵结构简单，操作和换液、清洗方便。缺点是流动相流速与流动相粘度及柱渗透性有关，故流速不够稳定，保留值的重现性较差，不适于梯度洗脱（除非使用两台泵）操作。因此，目前这种泵主要适用于匀浆法填装色谱柱。,梯度洗脱装置 在高效液相色谱法中，对于极性范围很宽的混合物的分离，为了改善色谱峰的峰形，提高分离效果和加快分离速度，可采用梯度洗脱操作方法。所谓梯度洗脱，就是将两种或两种以上不同极性的溶剂混合组成洗脱液，在分离过程中按一定的程序连续改变洗脱液中溶剂的配比和极性，通过洗脱液中极性的变化来达到提高分离效果，缩短分析时间目的的一种分离操作方法。它与气相色谱中的程

9、序升温有着异曲同工之处，不同点在于前者连续改变流动相的极性，后者是连续改变温度，其目的都是为了改善峰形和提高分辨率。梯度洗脱可分为外梯度洗脱和内梯度洗脱两种方法。,A.外梯度洗脱 将溶剂在常压下，通过程序控制器使之按一定的比例混合后再由高压泵输入色谱柱的洗脱方式叫外梯度洗脱。图4-32所示的是一种较简单的外梯度洗脱装置。容器A、B中装有两种不同极性的溶剂，利用两容器中液体重力的不同和通过控制开关的大小来调节B容器中溶剂进入A容器的数量，再经不断搅拌混和后输入到高压泵中去。当洗脱液需用多种溶剂混合而成时，可在各贮液槽中，装入不同极性的溶剂，通过一个自动程序切换阀，使按一定的时间间隔，依次接通各贮

10、液槽通路。然后由一个可变容量的混合器进行充分混合，输入到高压泵。,图432固定容器,外梯度洗脱装置,B.内梯度洗脱 内梯度洗脱又叫高压梯度洗脱，它是将溶剂经高压泵加压以后输入混合室，在高压下混合，然后进入色谱柱的洗脱方式。常见的一种内梯度洗脱装置如图4-33所示。这种装置采用两台高压泵，当控制两泵的不同流速使各溶剂按不同的流速变化，再经充分混合后，即可得到不同极性的洗脱液。这种方法的优点是只要程序控制每台泵的输液速度，就可以得到任何形式的梯度。其缺点是需要两台高压泵，价格较昂贵，而且只能混合两种溶剂。,该系统由于溶剂是在常压下混合，然后用泵输送至色谱柱内，所以又叫做低压梯度洗脱系统。为了保证溶

11、剂混合的比例，外梯度洗脱装置都采用液腔体积小的往复式柱塞泵或隔膜泵。外梯度洗脱的优点是结构较简单，只需要一台泵。采用自动程序切换装置的外梯度洗脱系统还可克服自动化程度较低，更换溶剂不方便，耗费溶剂量大的缺点。,图4-33内梯度洗脱装置之一,另一种梯度洗脱装置是将溶剂A装在一个容器内，使之直接抽入泵内，溶剂B装于另一个容器内，需要时可由阀门c、e注入螺旋贮液管内，如图434所示。阀门a、b为高压液体电磁阀。梯度开始时，阀门c、d处于关闭，打开阀门e，由控制电路控制电磁阀a、b的相互交替的开启时间，使溶剂A由高压泵经阀a压出，或者由高压泵压出的A溶剂来顶出螺旋贮液管中的B溶剂，这样按一定的时间间隔

12、交替进行，两种溶剂在混合器中充分混合后进入色谱柱。不同的梯度方式只需控制电磁阀a、b的开启时间长短便可得到。这种装置的优点是只需一台高压泵，但仍需两只高压电磁阀门。,图434内梯度洗脱装置之二,(2)色谱柱 色谱分离系统包括色谱柱、恒温器和连接管等部分，其中色谱柱是高效液相色谱仪的心脏部件。因为如果没有一根高分离效能的色谱柱，则性能良好的高压泵、高灵敏度的检测器和梯度洗脱装置的应用都将失去意义。高效液相色谱法中最常用的色谱柱是由不锈钢合金材料制成的，当压力低于6.9103KPa(70Kg/cm2)，也可采用厚壁玻璃管。一根好的色谱柱应能耐高压，管径均匀，特别是内壁应抛光为镜面。但由于不锈钢柱管

13、不易加工，所以也有改用不锈钢管内壁涂衬一层玻璃或聚四氟乙烯以达到上述目的。为了使固定相易于填充，色谱柱的形状多采用直型柱，柱长通常为1050厘米，内径为17毫米。,(3)检测器 检测器是测量流动相中不同组份及其含量的一个敏感器。其作用是将经色谱柱分离后的组份随洗脱液流出的浓度变化转变为可测量的电信号（电流或电压），以便自动记录下来进行定性和定量分析。它与色谱柱是高效液相色谱仪的两个主要组成部分。对液相色谱检测器的一般要求是：灵敏度高、噪音低、对温度和流速的变化不敏感、线性范围宽、死体积小及适用范围广等。到目前为止，还没有一种很理想的高效液相色谱检测器，检测器尚是高效液相色谱仪中较为薄弱的环节。

14、检测器通常分成两类：通用型检测器和选择性检测器。前者如示差折光检测器等；后者如紫外吸收检测器、荧光检测器、电导检测器等。目前应用范围最广和最常用的两种检测器是紫外吸收检测器和示差折光检测器。,紫外吸收检测器 紫外吸收检测器是目前高效液相色谱中应用最广泛的检测器。其检测原理是利用样品中被测组份对一定波长的紫外光的选择性吸收，吸光度与组份浓度成正比关系，而流动相在所使用的波长范围内无吸收，因此可以定量检出待测组分。一种双光路结构的紫外吸收检测器的光路图如图435所示。,H低压汞灯；L1、L2、L3、L4、L5透镜；W遮光板；C1样品池；C2参比池；F1、F2滤光片；P棱镜；E1、E2光电管。图43

15、5紫外吸收检测器光路图,光源通常采用低压汞灯。由低压汞灯H发出的光线经过透镜L1聚焦为平行光，通过遮光板W后被分成一对细小的平行光束，分别通过透镜L2、L3到达样品池C1和参比池C2，当样品自色谱柱分离后流入样品池时，由于样品对紫外光的吸收，使样品光路与参比光路之间的光强产生差异。两束强度不同的光分别经滤光片F1、F2除掉不需要的其它波长的非单色光后照射于两个配对的光电管，转换为电信号，其差值经放大后即可检测。为了减小色谱峰的扩张，检测池的体积应该小一些，目前标准的紫外吸收检测器的检测池是长10mm，直径1mm，池体积8l。其结构常采用H型或Z型，如图436所示，而以H型结构更为合理。根据所使

16、用的波长可调与否，紫外吸收检测器又可分为固定波长式和可调波长式两种。,H型 Z型 图436样品池结构示意图,固定波长紫外吸收检测器：这种检测器采用固定的波长，测定波长一般有254nm和280nm，多数的仪器只能在这两种波长中的某一种波长下进行工作。最常用的是254nm，这种检测器一般都采用低压汞灯作光源，因为低压汞灯在紫外区谱线简单，其中254nm的谱线强度最大。可调波长紫外吸收检测器：这种检测器与固定波长紫外吸收检测器的主要差别在于使用一个连续光源（如氘灯），以及光栅（或滤光片），它实际上相当于一台紫外可见分光光度计，其波长范围一般为210800nm。更为先进的仪器可在色谱分析过程中随时将流

17、动相暂时停下来对某个感兴趣的色谱峰相应的组份进行波长扫描，从而得到这个峰组分的紫外可见吸收光谱，以获得最大吸收波长数据，这种方法称做“停流扫描”。,紫外吸收检测器的优点是灵敏度高，最小检测浓度可达10-9g/ml，因而即使是那些对紫外光吸收较弱的物质，也可用这种检测器进行检测。此外，这种检测器结构简单、使用方便，对温度和流速的变化不敏感，是用于梯度洗脱的一种理想的检测器。缺点是只能用于对紫外光有吸收组份的检测，不能用于在测定波长下不吸收紫外光样品的测定。另外，对测定波长的紫外光有吸收的溶剂（如苯等）不能用，因而给溶剂的选用带来限制。单波长或可变波长紫外吸收检测器几乎是高效液相色谱仪必备的检测器

18、。,示差折光检测器 示差折光检测器是以测量含有待测组份的流动相相对于纯流动相的折射率的变化为基础的。因为在理想情况下，溶液的折射率等于纯溶剂（流动相）和纯溶质（组份）的折射率乘以各物质的物质的量浓度之和，即：n溶液=c1n1+c2n2 式中c1、c2为溶剂和溶质的浓度，n1、n2为溶剂和溶质的的折射率。由上式可知，如果温度一定，溶液的浓度与含有待测组份的流动相和纯流动相的折射率差值成正比。因此，只要溶剂与样品的折射率有一定的差值，即可进行检测。示差折光检测器按其工作原理可以分成两种类型。一种是偏转式的，这种检测器的原理是：如果一束光通过充有折射率不同的两种液体的检测池，则光束的偏转正比于折射率

19、的差值。另一种是反射式的，这种检测器的检测基础是菲涅尔反射定律。一般说来，高效液相色谱仪较多地采用后者。因此，下面仅介绍反射式示差折光检测器。,反射式示差折光检测器是以菲涅尔反射定律为基础来测量的，其内容是：光线在两种不同介质的分界面处反射的百分率与入射角及两种介质的折射率成正比。当入射角固定后，光线反射百分率仅与这两种介质的折射率有关。当以一定强度的光通过参比池（仅有流动相通过）时，由于流动相组成不变，故其折射率是固定的。而样品池中由于组份的存在，使流动相的折射率发生改变，从而引起光强度的变化，测量反射光强度的变化，即可测出该组份的含量。,图437是反射式示差折光检测器的光学系统图。由钨丝灯

20、光源W发出的光经狭缝S1，滤热玻璃F和平行狭缝S2及透镜L1，被准直成两束平行的光线，这两束光进入池棱镜P分别照射于样品池和参比池的玻璃液体分界面上。检测池是由直角棱镜的底面和不锈钢板，其间衬一定厚度（25m）的中间挖有两个六角长方形的聚四氟乙烯薄膜垫片夹紧而组成。透过样品池和参比池的光线，通过一层液膜，在背面的不锈钢板表面漫反射。反射回来的光线，经透镜聚焦在检测器中两只配对的光敏元件D上。如果两检测池中流过液体的折射率相等，则两光敏电阻上接受到的光强相等；当有样品流过样品池时，由于两检测池的折射率不同，光强产生差异，两光敏电阻受光后阻值发生变化，在电桥桥路中产生的不平衡电信号，经放大后输入记

21、录仪记录。,W光源；S1、S2狭缝；F滤热玻璃；L1、L2透镜；P池棱镜；D光敏电阻。,图437反射式示差折光检测器光学系统图,示差折光检测器的优点是应用范围广。任何物质，只要其折射率与流动相之间有足够的差别，都可以用示差折光检测器检测，因此，它与气相色谱中的热导池检测器一样，是一种通用型的浓度检测器，常用于对紫外光没有吸收的组份的检测。其缺点是灵敏度较低(10-7g/ml），不宜作痕量分析；对温度的变化非常敏感，需要严格控制温度，精度应优于0.001；此外，这种检测器不适用于梯度洗脱操作。,(4)数据处理系统 目前，计算机化的商品色谱仪器已很普遍，国内外生产的色谱仪几乎均可配带微数据处理机或

22、计算机系统，特别是液相色谱仪，微数据处理机或计算机色谱工作站已成为标准配置，使仪器的性能、自动化程度等方面都有很大的提高。微数据处理机 微数据处理机又称积分仪，其原理是用一个模数转换器（A/D转换器）或电压频率转换器（V/f转换器）把色谱仪检测器输出的微分信号转变成对时间的数学积分，得到若干数据切片值，然后再通过斜率检测与逻辑控制电路进一步得到色谱峰的面积。商品型号如19S型、BFS7510型等色谱数据处理机，通常具有如下功能：峰形处理，拖尾峰判断，删除不需要的峰，定性分析可采用绝对保留时间法和相对保留时间法、时间带法和时间窗法对峰进行鉴别，定量分析可采用面积归一法、校正面积归一法、带比例系数

23、的校正面积归一法、内标法、外标法、指数计算法（FPD）以及分组、复合计算等多项功能。,色谱工作站 计算机在色谱仪中的使用，经历了从脱机到联机，从使用的小型计算机到使用专用的色谱数据处理机直至目前高度计算机化的色谱工作站系统。色谱工作站是由一台微型计算机来实时控制色谱仪，并进行数据采集和处理的一个系统。它已不再局限于结果处理与分析，而可以控制色谱仪的各种程序动作，可以自动调整各种工作参数，实现基线的自动补偿和自动衰减。对异常的工作参数自动报警，超过设定的限额即停止工作。色谱工作站由数据采集板、色谱仪控制板和计算机软件组成。其原理如图438所示。首先是把色谱仪检测器输出的模拟信号经由工作站的A/D

24、转换数据采集卡转化为计算机可处理的数字信号。数据采集卡在时钟控制下，以一定的速度（一般为每秒钟10次或20次）采集色谱数据，并实时显示在显示器上。可根据情况，随时终止数据采集。这些数据一般为暂时内存，故废弃的数据不会占据磁盘空间。当数据采集正常结束后，数据处理软件会依据事先设定的实验参数对数据进行自动处理，然后打印报告，并进行数据结果存贮，以便进行各种后处理。,图438色谱工作站原理图,色谱工作站的功能主要表现在数据处理和对仪器进行实时控制两大方面。数据处理方面的功能除具有微数据处理机的全部功能外，还有谱图再处理功能，包括对已存贮的谱图整体或局部的调出、检查；色谱峰的加入、删除；调整谱图放大、

25、缩小；谱图叠加或加减运算；人工调整起落点等。有的工作站还具有色谱柱效评价功能，并具有后台处理能力，在不间断数据采集的情况下，运行其它的应用软件。色谱工作站对色谱仪的实时控制功能主要由控制接口卡和相应的软件完成。目前能完成的控制功能主要包括一般操作条件的控制、程序控制、自动进样控制、流路切换及阀门切换控制以及自动调零、衰减、基线补偿等的控制。,常见液相色谱仪（1）Waters 515型液相色谱仪 该仪器是世界著名的专业液相色谱仪器制造厂家，美国Waters公司的产品，其外形如图439所示。它由515型泵系统及2487型紫外检测器等部分组成，该仪器具有如下特点：a高精度（0.1%RSD）、宽流速范

26、围（0.00110ml/min）的泵系统，采用非圆齿轮传动，流速平稳精确。b配置灵活，既可单泵使用，也可多泵组成梯度色谱系统。c采用液晶（LCD）屏幕控制，操作简便容易。d系统可调整，从微柱到半制备实验均可很方便的实现。e采用高灵敏、宽线性范围及测量范围的紫外可见光检测器，并具有先进的编程及双通道检测能力。,图439 Waters515型液相色谱仪,（2）BFS5300A型液相色谱仪 该仪器（见图440）由BFS5301A型输液泵、BFS5102型电动波长扫描UV检测器及BFS5103型柱箱及进样装置等部分组成。仪器具有如下主要特点：a采用模块式结构，积木式拼搭方式，体积小，重量轻。bLIGH

27、TTOUCH键盘操作，背景光LCD显示。c仪器可存储九个完整分析方法，并可随意调动任意衔接。d单柱塞往复多元（三元）梯度泵，软件控制实现流量脉动最小，可实现多种类型溶剂梯度曲线。e溶剂勿需脱气。f具有自诊断功能，可断电保护，存储完整的分析程序可达半年。g柱箱温度采用数字式设置，可容纳多种不同长度的柱子。h波长可变，电动扫描。,图440 BFS5300A型液相色谱仪,（3）SY5000型液相色谱仪 SY5000型液相色谱仪系北京分析仪器厂从美国Varian公司引进的产品，它包括一个独立的微处理机，以及由它控制的液相色谱仪的所有部件。同时它还可以配接自动进样器和数据处理装置、三个溶剂瓶和梯度部件、

28、一个输液系统、一个进样器及一个色谱柱箱。色谱柱箱中可容纳四根分析型或制备型色谱柱和柱加热器，另外还有一个装有控制键盘和CRT显示屏的电气机箱。,三、液相色谱仪的安装、调试 下面以SY5000型液相色谱仪为例介绍仪器的安装及调试方法。1电源 仪器在出厂前，其电源线路均已接好，它要求电压为220V10%，频率为50Hz，功率为1000VA的单相电源，电源线带有三脚插头，接线或更换插头时应注意各线的颜色标记，不可接错。中线与地线之间的电位差不应超过3V。5000型仪器由12个保险丝提供电路保护：F1F4装在仪器前面的箱门下方；F5F10装在电源后面板内的电源保险丝线路板上；F11装在机箱顶盖下的功率

29、控制印刷线路板上；F12装在电器箱内电池充电器线路板上。下表列出了12个保险丝的规格及其所保护电路的说明。当仪器通电前，应接好RAM电池。因电池寿命仅10小时，所以当电池接好后应尽快把仪器与电源接通；若仪器断电超过8小时，电池接线也应断开，以免电池全部放掉。由于电源电网能对电池不断充电，因此，即使在仪器断电时也能保持记忆。,液路安装 从溶剂瓶到比例阀的输液管路的安装方法如图41所示。每条液路均应按下述步骤进行安装。（1）卸下比例阀底部的不锈钢压紧螺帽和聚四氟乙烯卡套。（2）将溶剂瓶盖子上的液路管的一端先后套上螺帽和聚四氟乙烯卡套（平端在前），使卡套的锥端对着比例阀上的接头。（3）将液路管插入比

30、例阀底部的接头，把螺帽用手拧紧在接头上，然后，用一个扳手卡住进液阀头底部的六角螺帽，用另一个扳手套在压紧螺母上，将它再拧紧1/4圈即可（过分拧紧会阻塞液路）。（4）卸下10m过滤器组件上的压紧螺帽和聚四氟乙烯卡套，把它们套在管子的另一端。（5）将管子插入过滤器内部，使管端稍微伸进一点（见图441）。然后，用手拧紧后，再用扳手拧紧十圈。,图1进液管路和m过滤器的安装,电气连接 电气连接不仅取决于仪器上所装的可选择附件，而且还取决于所使用的外围设备。这里主要介绍5000型仪器配备的254nmUV检测器和CDS111C（或111L）色谱数据系统，8050型自动进样器以及9176型长图记录仪之间的连接

31、，以及其它后面板信号输出接头的使用。（1）信号输出线的连接 信号输出板上包括三个1mV输出插头（“温度输出”、“模拟输出”和“UV检测器输出”）和一个电压稍高的输出插头（“UV检测器数据系统”）。“温度输出”插头只是在具有温度控制器的仪器上才起作用。UV检测器输出插头也只是在具有内装254nmUV检测器的仪器上才起作用。每个1mV输出接头都可用一根标准检测器信号电缆与一个长图记录仪相连。屏蔽接头不应在记录仪上接地，如果记录仪上没有采取保护连接，电缆上的屏蔽接头就应该用绝缘胶布包上。如果使用UV检测器数据系统输出接头，就应该用另一条检测器信号电缆把它与CDS111（或其它数据系统）连接起来，而屏

32、蔽线则不能接在CDS111上。,（2）自动进样和CDS111C（无自动化装置）连接 图42（a）所示为5000型液相色谱仪（装有254nm UV检测器）与8050型自动进样器的连接图，图42（b）所示为5000型仪器与CDS111C和自动进样器的连接方法。这两种连接方法可以通过起动附件或输入一个“程序已完成”的信号把5000型仪器与自动进样器联系起来。UV检测器数据系统输出接头把检测器信号送到CDS111C。如果CDS111C单独使用，只能手动操作。并且，它只能通过从“UV检测器数据系统”引出的信号电缆与5000型仪器相连。,（a）（b）图2主机与进样器电气连接,（3）自动进样器和CDS111

33、L（有自动化装置）连接 图443所示为5000型仪器上装有自动化接口时，5000型仪器（装有254nmUV检测器）与8050型自动进样器和CDS111L的连接方法。这套自动化附件包括液相色谱所专用的CDS111L装置和一块CDS111L接口印刷线路板（装在仪器内）。这块印刷线路板通过带状电缆把仪器和CDS111L直接联系起来。,图3自动化接口的电气连接,安装时，电缆上有红线的那一边靠近CDS111L的上端，并且，使用接地片把内衬屏蔽金属箔片与CDS111L机箱连接接地。该电缆与5000型仪器连接过程如下：（注意：因下列步骤中有高电压裸露，所以必须关闭仪器总电源）卸掉CRT屏幕右上方的螺丝和UV

34、检测器控制器前面板（若无UV检测器即为空白面板）后面的螺丝，取下电器机箱的箱盖，卸下螺丝后，将箱盖小心向上推，然后把它从仪器中提取出来。把电缆与CDS111L接口印刷电路板连接时，要注意红色带必须朝机箱外边。最后将电缆屏蔽层折起来，露出内衬箔片，然后将屏蔽线固定在5000型仪器框架上，使屏蔽电缆松驰接地，再将电器机箱箱盖装上即可。,安装进样器(1)手动进样阀的安装 进样阀须安装在柱箱上方，其方法如图44所示，图中，除了阀体及连接管路需要临时安装外，多数零件已安装固定好。安装时一定要按图中所示方法进行，阀体凸缘上的缺口要向着左上方。当安装阀上的管子时，切记不可弯扭，连接时宜先将卡套抵住阀口，然后

35、适当拧紧螺帽，但不可用力过大。(2)停流进样器的安装 停留进样器的安装位置与安装架有关，如图45所示。停留进样器的安装架决定着进样器的位置，当进样器安装在较长的支架上（如图中所示），它就在高位置上；当它装在短支架上时，就处于低的位置。如果需要安装进样器上的不锈钢管，一定要把它紧顶在进样器体上，然后适当拧紧螺帽，但切勿用力过大。还要注意，连接进样器和色谱柱的管件应让有锥孔的一端（作为导针管）与进样器连接。,图4手动进样阀的安装,图5停流进样器的安装,5色谱柱和加热块的安装(1)加热块和UV检测器的安装位置 图46示出了30cm加热块和UV检测器的安装位置。检测器内为不同的布局提供有32个螺孔，每

36、个检测器位置和柱加热块使用一对螺孔。当色谱柱在2、3、4位置时，可以装一个或两个柱加热块。关于50cm加热块和UV检测器的安装位置如图47所示。(2)加热块的连接 加热块的连接可参考加热块在柱箱中的安装图（图448）进行。当进行加热块连接时，因有高电压敞露，故操作之前，必须切断总电源。每个加热块上装有一个对加热块温度敏感的铂电阻和一对加热器元件。用两个螺丝把加热块固定在柱箱内，把铂电阻的接线放在上部，其位置由所采用的色谱柱安装形式决定。,图6加热块和检测器的安装,图47加热块和UV检测器的安装位置,图8加热块在柱箱中的安装,把铂电阻和加热器元件的连接线引到5000型仪器电源箱，并用柱箱内的线夹

37、子将它们卡紧（见图48）。安装步骤是卸掉机箱门内的两个螺丝，然后把顶盖往前拉，向上提并取下。将铂电阻组件上的插头插入功率控制印刷线路板上的插座中，最后再装上顶盖。卸掉仪器后面板十个螺丝，连接从加热块元件引出的五根引线，两根棕色线和两根棕红线按照接线板上所标记的颜色连接在接线板上，并将绿线接地，最后装上后面板。,色谱柱的安装 色谱柱的安装如图49所示。将一根30cm色谱柱装入5000型仪器柱箱内的加热快中，其步骤如下：先关断仪器总电源，并装上检测器，然后如图所示用接头将色谱柱出口和检测器样品池入口连接起来。将色谱柱装入柱加热块，注意不要弯曲检测器进口管，用接头将色谱柱和从进样器引过来的管子连接起

38、来。再将色谱柱压条插入柱加热快的槽内，用手拧紧两个滚花螺丝，再将柱加热块罩（图中未标出）盖在加热块上。,图9色谱柱的安装,7外部附件的连接 5000型仪器各个操作程序可以根据操作者的意图去驱动任何四个外部附件。附件1和2为信号输出板上各插件的插脚间提供接点闭合，连接线可以采用标准检测器信号电缆。附件3和4仅作为可选附件提供，并且，当由一个操作程序驱动时，提供220V电源，后面板上两输出接头加上这些可选外部附件额定最大总功率为0.15KVA。,8检测器与记录仪的电气连接 5000型仪器带有可变波长检测器，荧光检测器、示差折光检测器和254nmUV检测器，每种检测器都应尽可能靠近仪器柱箱，并用不锈

39、钢管与柱出口连接，还要使用无死体积的接头。除了示差折光检测器外，在其它各种检测器样品池出口处都应装上可调反压器。,9可调反压器 可调反压器属于附件箱内的一种标准附件，配备有与检测器出口和3.175mm聚四氟乙烯排液管连接所需要的管路连接件。除了示差折光检测器外，反压器应该和其它各种检测器配套使用，以避免样品流通池内产生气泡。反压器与检测器输出管和排液管的连接方式如图450所示。先把接头装在反压器两端，然后把它与检测器连接并装上排液管，适当拧紧不锈钢接头，对于聚四氟乙烯排液管上的接头则只能用手指拧紧。反压器出厂时调到0.4MPa左右，但是，如果反压器失控或需要调节到不同的压力时，就应按下述步骤进

40、行：,图50可调反压器,（1）把反压器从检测器出口拆下，并拆去反压器出口的所有液路接头。（2）拆掉柱箱侧板，再卸下压力传感器出口的管子，然后用一个不锈钢卡套和一个无死体积螺帽把一段短的1.588mm不锈钢管接在压力传感器上。（3）将流量调到2.0ml/min，然后开泵，注意要用一个废液瓶接收从传感器流出的溶剂，检查CRT屏幕上显示的压力值，达到规定值后停泵。（4）再用一个卡套和一个螺帽，将反压器和压力传感器出口管连接起来。（5）反压器出口内有两个螺帽，外面一个为锁紧螺帽，里面一个为反压调节螺帽，用一个板手，将外面一个螺帽旋松1/3圈，最后开泵。,（6）用4mm扳手卡住两个螺帽仔细调整反压，直到

41、CRT屏幕上读数为0.5MPa(0.1MPa)为止，然后停泵。旋转反压器内外面的锁紧螺母，再按2.0ml/min流量，检查反压。要注意，反压不能超过0.6MPa。（7）将压力传感器液路连接复原，重新将反压器与检测器连接起来（见图450）。,四、液相色谱仪及柱的维护保养 按适合的方法加强对仪器的日常保养与维护可适当延长仪器（包括泵体内与溶剂相接触的部件）的使用寿命，同时也可保证仪器的正常使用。液相色谱仪的维护保养（1）对高压泵应定期（如每月）进行润滑，从而减轻泵的运动部件的磨损。（2）仪器连续使用时，泵较容易启动，但在更换贮液槽或者泵长期不用时，则开始分析前要采用注液启动。（3）更换溶剂时，必须

42、小心。在更换不混溶的溶剂时，应先用与原溶剂和欲更换溶剂都相溶的溶剂对系统冲洗两遍，然后再用新溶剂冲洗两遍。,（4）不锈钢制成的零件易受卤盐和强氧化剂（其中包括含锰、铬、镍、铜、铁和钼的水溶液）的浸蚀，这些溶液不能作为流动相。如果一定要用腐蚀性的盐类作流动相，需事先用硝酸对不锈钢零件进行钝化处理，以提高其耐腐蚀的能力。（5）当仪器不使用时，为安全起见，通常需要切断主电源开关，但电源仍将继续向RAM电池充电，因此，不管仪器断电多久，所有的程序均可被存储下来。然而，如果使用水溶性缓冲剂（特别是含有诸如卤化物之类的腐蚀性盐类）时，泵在仪器停置的期间内应保持运转。如果腐蚀性盐在系统内保持不动，则会严重的

43、减少不锈钢元件的寿命。,柱子的维护 由于高效液相色谱柱制作困难，价格昂贵，因此，为了延长柱子的使用寿命，应注意以下几点：（1）应满足固定相对流动相的要求，如溶剂的化学性质、溶液的PH值等等。（2）在使用缓冲溶液时，盐的浓度不应过高，并且在工作结束后要及时用纯溶剂清洗柱子，不可过夜。（3）样品量不应过载，被沾污的样品应预处理，最好使用预柱以保护分析柱。（4）当柱前压力增加或基线不稳时，往往是柱子被沾污所致，可通过改变溶剂的办法使不溶物溶解，从而使柱子再生。正相柱使用水、甲醇等极性溶剂；反相柱使用氯仿或氯仿与异丙醇的混合溶剂。,（5）流动相流速应缓慢调节，不可一次改变过大，以使填料呈最佳分布，从而

44、保证色谱柱的柱效。（6）柱子应该永远保存在溶剂中，键合相最好的溶剂是乙腈。水和醇或它们的混合溶剂都不是最好的选择。,五、液相色谱仪常见故障的排除 泵及色谱过程的常见故障及排除,紫外检测器的常见故障及排除,示差折光检测器的常见故障及排除,六、技能训练液相色谱仪的检定（1）泵流量设定值误差及流量稳定性误差的检定（2）紫外可见光检测器线性范围的检定（JJG70590）,技术要求 本法适用于新制造、使用中和修理后的带有紫外可见光（固定波长或可调波长）等检测器的液相色谱仪的检定。检定结果：泵流量设定值误差SS应小于2%5%；流量稳定性误差SR应小于2%3%；紫外可见光检测器的线性范围应大于或等于103。

45、仪器的检定周期为两年，若更换部件或对仪器性能有所怀疑时，应随时检定。,检定步骤(1)泵流量设定值误差SS、流量稳定性误差SR的检定,将仪器的输液系统、进样器、色谱柱和检测器连接好，按下表设定流动相流量（流动相可采用甲醇等，但目前国家计量行政部门尚未批准颁布标准物质，一经颁布，即应采用规定的标准物质作为流动相），待流速稳定后，在流动相排出口用事先清洗称重过的容量瓶收集流动相，同时用秒表计时，准确地收集1025分钟，称重。按以下式子计算SS和SR。,式中：SS流量设定值误差（%）；Fm=(W2W1)/tt，流量实测值（ml/min）;W2容量瓶+流动相的重量（g）;W1容量瓶的重量（g）；FS流量

46、设定值（ml/min）;t实验温度下流动相的密度（g/cm3）;t收集流动相的时间（min）;SR流量稳定性误差（%）；Fmax同一组测量中流量最大值（ml/min）；Fmin同一组测量中流量最小值（ml/min）；同一组测量值的算术平均值（ml/min）。,(2)紫外可见光检测器线性范围的检定 将检测器和记录仪连接好，接通电源，以2%异丙醇水溶液为甲溶液,丙酮2%异丙醇系列水溶液为乙溶液，紫外吸收波长为254nm，在静态下用甲溶液冲洗吸收池若干次，待记录仪指示稳定后，将记录笔调到零，依次将0.1%、0.2%1.0%丙酮异丙醇注入并充满吸收池，同时记下各溶液的记录仪读数。重复三次，取算术平均值，作丙酮含量读数平均值图。找出曲线拐点（读数值较理论值低5%处），此为线性范围的上限Ch，按下式算出丙酮的Cl值，由Ch/Cl（丙酮）算出检测器的线性范围。Cl=2HNC/H 式中：Cl最小检测浓度（g/ml）;HN噪音峰高（记录仪格数或实测高度，cm）；C样品浓度（g/ml）;H样品峰高（记录仪格数或实测高度，cm）；,3数据记录及检定结果（1）泵流量设定值误差及流量稳定性误差的检定 泵流量设定值误差SS=泵流量稳定性误差SR=,(2)紫外可见光检测器线性范围的检定 紫外可见光检测器线性范围Ch/Cl（丙酮）,