高效液相色谱检测器维护指南:从灯源到光学系统的全方位保养
高效液相色谱检测器维护指南:从灯源到光学系统的全方位保养
高效液相色谱(HPLC)是一种广泛应用于化学、生物、制药等领域的分析技术。为了保证其分析结果的准确性和可靠性,检测器的日常维护至关重要。本文将详细介绍几种常用检测器的维护方法,包括紫外检测器、二极管阵列检测器、示差检测器、蒸发光散射检测器和荧光检测器。
紫外检测器(UV)
灯源维护
使用寿命与监测方法:紫外检测器的灯源有一定的使用寿命,通常以小时为单位来衡量。不同品牌和型号的灯源使用寿命会有所差异,一般在 1000~3000 小时之间。为了准确掌握灯源的使用情况,大部分现代高效液相色谱仪都带有灯源使用时间记录功能。通过仪器软件可以直接查看灯源已经使用的时长。另外,也可以通过观察一些现象来大致判断灯源的状态。例如,当灯源接近使用寿命时,基线噪音可能会逐渐增大,检测信号的稳定性也会下降。当检测器自检不通过时,就要更换灯源了。
更换灯源操作步骤:在更换灯源之前,一定要先关闭仪器电源,并拔掉电源线,确保操作安全。打开检测器的灯源室,这可能需要使用螺丝刀等工具拧开螺丝或者解开卡扣,具体操作要根据仪器的设计而定。在打开灯源室后,小心地取出旧灯源,注意不要触摸灯源的发光部分,因为手指上的油脂等污染物可能会影响灯源的性能。将新灯源按照正确的方向和位置插入灯座,通常灯源上会有标记指示安装方向。插入后,轻轻拧紧固定螺丝或者合上卡扣。完成安装后,重新连接电源线,打开仪器电源,按照仪器的操作手册进行灯源初始化和校准操作。
检测池清洁
清洁液选择与清洁方法:检测池的清洁液要根据具体情况选择。对于一般的有机杂质污染,可以使用甲醇、乙腈等有机溶剂。如果是盐类等水溶性杂质,首先使用超纯水进行冲洗。对于一些比较顽固的污染物,可能需要使用专门的检测池清洗液。清洁时,使用注射器将清洁液缓慢注入检测池,让清洁液在检测池中停留一段时间,一般为 5
10 分钟,使清洁液充分与污染物接触,溶解和清除杂质。然后,用注射器将清洁液吸出,再注入新的清洁液,重复这个过程 23 次,直到吸出的清洁液干净为止。最后,用超纯水冲洗检测池,将残留的有机溶剂或清洗液冲洗掉,避免对后续的检测产生干扰。(检测池禁止超声)避免划伤检测池表面的注意事项:在清洁过程中,要使用质量好、无尖锐边缘的注射器和工具。注射器的针头要光滑,避免在注入或吸出清洁液时划伤检测池表面。如果检测池表面有划痕,会影响光的传播和吸收,导致检测结果不准确。另外,不要使用过硬的物体去擦拭检测池表面,如金属丝等。如果需要擦拭,可以使用柔软的镜头纸或者棉签蘸取少量清洁液轻轻擦拭检测池的进出口等容易污染的部位。
二极管阵列检测器(DAD)
光源维护
使用寿命与监测:DAD 检测器的光源(通常是氘灯和钨灯)有一定使用寿命。氘灯寿命一般在 1000~2000 小时左右,钨灯寿命可能稍长。仪器软件通常会记录光源使用时间,也可以通过观察检测信号强度和基线稳定性来大致判断。当信号变弱、基线波动增加时,可能是光源老化的迹象。
更换步骤:同紫外
光学系统清洁与校准
清洁方法:DAD 检测器的光学系统包括透镜、光栅等部件,容易积累灰尘和样品残留。清洁时,先用干净的压缩空气轻轻吹去表面灰尘,避免灰尘进入仪器内部。对于残留的有机或无机杂质,用蘸有合适溶剂(如甲醇、异丙醇)的镜头纸或棉签轻轻擦拭透镜表面,从中心向外以圆周运动擦拭。光栅较为精密,清洁时要格外小心,一般仅用压缩空气清洁,除非有严重污染才用极少量溶剂擦拭。(如果是手残党,不建议自己操作)
波长校准:DAD 检测器可同时检测多个波长,因此波长校准很重要。定期使用标准波长校准溶液(如含有已知吸收波长的化合物溶液,如咖啡因溶液,其在 273nm 左右有吸收峰)进行校准。将校准溶液注入系统,运行检测程序,在软件中根据校准溶液的标准吸收波长调整仪器的波长检测范围和精度,确保检测波长的准确性。
检测池维护
- 清洗操作:基本同紫外
示差检测器(RI)
检测池温度控制与稳定性维护
温度控制的重要性与精度要求:示差检测器是基于样品和流动相之间折射率的差异进行检测的,而且温度对折射率有很大的影响。因此,检测池的温度控制至关重要。一般来说,示差检测器的检测池温度控制精度要求在 ±0.01~±0.1℃之间,具体精度要求根据仪器的性能和检测要求而定。温度的微小变化可能会导致基线漂移,影响检测结果的准确性和稳定性。
温度校准与故障排查:定期对检测池的温度进行校准是必要的。可以使用高精度的温度计(如经过校准的铂电阻温度计)来检查检测池的实际温度与仪器显示温度是否一致。如果发现温度偏差超过允许范围,要按照仪器的操作手册进行温度校准操作。如果温度控制出现故障,如温度波动过大或者无法达到设定温度,可能是温度控制装置出现问题,需要检查恒温器的加热或制冷元件是否正常工作,以及温度传感器是否准确。这可能需要专业的技术人员进行维修。
防止气泡进入检测池的措施
气泡进入示差检测器的检测池会严重影响检测结果,因为气泡会改变光的传播路径和折射率,导致信号波动和基线不稳。为了防止气泡进入,首先要确保流动相经过充分的脱气处理。可以使用超声脱气、真空脱气等方法,使流动相中的气体含量降低到最低程度。在连接管路时,要注意检查管路中是否有气泡残留。如果发现有气泡,可以通过轻轻敲击管路或者用注射器从管路中抽取气泡的方式将其排除。另外,在更换流动相或者进行仪器维护后,要缓慢启动泵,让流动相缓慢进入检测池,避免因流速过快而将气泡带入检测池。
蒸发光散射检测器(ELSD)
雾化器和漂移管维护
雾化器清洁:雾化器是 ELSD 的关键部件,其作用是将流动相中的溶质雾化。如果雾化器被堵塞,会影响雾化效果,导致检测灵敏度下降。定期拆卸雾化器(按照仪器说明书操作),用合适的溶剂(如甲醇或乙腈)清洗雾化器内部的小孔和通道。清洗时,可以使用超声波清洗器,将雾化器浸泡在溶剂中,超声 10~15 分钟,然后用干净的溶剂冲洗。
漂移管清洗和温度控制:漂移管的清洁对于保持检测器性能也很重要。漂移管内部可能会积累样品残留,影响光散射信号。用合适的溶剂(如与流动相成分相似的溶剂)冲洗漂移管,冲洗后要确保干燥。同时,漂移管的温度控制对检测结果有很大影响。根据检测要求设置合适的漂移管温度,一般在 30~100℃之间。定期检查温度传感器和加热元件,确保温度控制准确。如果温度控制不准确,会导致基线漂移和信号波动。
光源和光电倍增管维护
光源更换与清洁:ELSD 中的光源(如激光光源或卤素灯)需要定期维护。如果是激光光源,其寿命较长,但如果出现光强减弱等情况,可能需要专业人员进行检查和更换。对于卤素灯,按照使用寿命(一般在 1000~ 2000 小时左右)更换。更换光源时,要注意避免灰尘和杂质进入光源室。清洁光源表面时,用干净的软布轻轻擦拭,避免刮伤。
光电倍增管保护与性能监测:光电倍增管是检测光散射信号的重要部件,对光和电信号敏感。要避免强光直接照射光电倍增管,防止其损坏。在仪器不使用时,将其置于黑暗环境或用遮光罩盖住。定期检查光电倍增管的增益和暗电流,通过仪器软件或专用的检测设备进行。如果发现增益下降或暗电流增加,可能是光电倍增管老化或受到污染,需要进行清洁或更换。
气体供应系统维护
ELSD 通常需要使用气体(如氮气或空气)作为雾化和载气。定期检查气体供应系统,包括气体钢瓶的压力、气体过滤器的清洁程度和气体管路的密封性。确保气体压力稳定在仪器要求的范围内(一般氮气压力在 3050 psi 之间)。如果气体过滤器堵塞,会影响气体流量,导致雾化效果变差。定期更换气体过滤器(一般每 36 个月更换一次),检查气体管路是否有泄漏,可使用肥皂水涂抹在管路接口处,观察是否有气泡产生来判断。
荧光检测器(FLD)
灯源和光学部件维护
灯源保护与更换周期:荧光检测器的灯源同样需要保护。由于荧光检测对光强度和稳定性要求较高,灯源的稳定性直接影响检测结果。一些荧光检测器的灯源使用寿命可能在 2000
5000 小时左右。要避免灯源频繁开关,因为每次开关都会对灯源产生一定的冲击,缩短其使用寿命。同时,要注意灯源的工作环境温度,避免温度过高或过低,一般适宜的温度范围在 1530℃。当灯源接近使用寿命或者出现光强度明显下降、检测信号不稳定等情况时,需要及时更换。更换灯源的步骤与紫外检测器类似,但要更加注意避免强光照射光学部件,因为荧光检测是基于激发光和发射光的检测,强光可能会损坏光学部件。光学部件清洁与防尘措施:荧光检测器的光学部件,如透镜、反射镜等,容易受到灰尘和样品挥发物的污染。定期清洁光学部件是保持检测器性能的关键。清洁时,要使用专门的光学清洁工具和清洁液。首先,使用干净的压缩空气罐将光学部件表面的灰尘轻轻吹走,注意不要让灰尘进入仪器内部。然后,用蘸有少量光学清洁液(如专门的镜头清洁液)的镜头纸轻轻擦拭光学部件表面,以圆周运动的方式从中心向外擦拭,避免留下擦拭痕迹。为了防止灰尘进入,仪器在不使用时,应该盖上防尘罩,并且要将仪器放置在清洁、通风良好的环境中。(但凡涉及到光学元件的清洁,都不建议自己操作)
防止光信号收集部件受强光照射
荧光检测器的光信号收集部件非常敏感,强光照射可能会导致其性能下降甚至损坏。在仪器的安装和使用过程中,要避免将仪器放置在强光直射的地方,如靠近窗户或者强光灯具的位置。如果在实验室中有其他强光设备(如紫外灯、强光手电筒等)在使用,要确保它们不会照射到荧光检测器的光信号收集部件。在进行实验操作时,也要注意避免样品瓶或者其他反射物体将强光反射到检测器上。
本文原文来自instrument.com.cn