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LC 故障排除系列 终稿 压力变化 9/14/2010  PAGE \* MERGEFORMAT 21 剧本文稿边栏附注前言John: 嗨，大家好！我是 John Henderson，安捷伦科技公司的一名应用科学家，和我在一起的是资深科学家Ron Majors。今天我们将继续为您介绍另一个LC故障及其排除的话题。在这一部分，我们将同您讨论HPLC仪的压力问题—，过高的压力会给您的色谱柱和色谱结果带来麻烦。 Ron? Ron: 这是一个重要的话题，柱压改变是我们最常见到的问题之一。不断变化的压力柱压往往是色谱系统或色谱柱出现异常的一种征兆。 当微米级的颗粒填入色谱柱，泵推动液体通过这些颗粒时，将会产生很大的阻力。对液流的这个阻力是系统产生背压的原因。 John: 有不少因素会影响系统压力… Ron: 是啊，有五个…不断变化的压力往往是系统或色谱柱出现异常的一种征兆。理解压力变化的原因—压力方程 Ron: 让我们看一看压力方程，快速了解都有哪些因素影响柱压。 [ insert pressure_equation.gif]。首先，是溶剂黏度[indicate the viscosity factor on pressure_equation.gif OR put in a build of the slide, with just the first label, for viscosity, showing]。 溶剂的黏度越大，推动液体通过填充柱床需要的力量就越大，因此，压力会上升。例如，假如您以前一直在反相HPLC中使用乙腈作为有机溶剂，现在如果换为黏度很大的异丙醇，您系统的压力会马上随着黏度的增加而呈比例地上升。假如您对常用于梯度洗脱的水-甲醇流动相很熟悉，您会感受到应该知道混合溶剂的实际黏度会随着其组成的变化而变化。让我们来看一看这张曲线图 [insert viscosity_pressure.gif]。 从图中我们可以看到，100%纯水时，其黏度（和压力）是相当低的。但是随着甲醇量的增加，实际黏度上升，并在甲醇比例约为45%时达到最大。加入更多甲醇将降低系统压力，在100%纯甲醇时，压力甚至比刚开始时还要低。这种压力的变化是由于梯度洗脱过程中流动相黏度的变化引起的。假如您的系统已经在一个很高的压力下工作，那么由于黏度变化造成的压力些许上升可能会带来问题，它可能会造成系统压力超限并导致停泵。 影响压力的第二个因素是流速。泵推动流动相液体通过色谱柱的速度越快，由流速导致的反压就越高。因此，举例来说，当柱长加倍时，压力也加倍。 [Show pressure-equation again, and circle “L”] 第三个影响因素是L，即柱长。色谱柱越长，需要推动流动相液体通过柱子的压力就越大，因此举例来说柱长加倍，压力也加倍。 但是在压力方程中，可能最不容易令人理解的因素是粒径 [show pressure_equation again, circle the particle diameter]，因为粒径的平方与压力呈反比。因此，当粒径减小一半时，压力上升到原来的四倍—，即2的平方。对于新型的亚2微米填料色谱柱，压力会变得很高，因此，一种叫做超高压LC（UHPLC）的全新技术应运而生。 您还会从方程中注意到[show pressure_equation.gif again, and circle the “r”]，柱内径与压力呈反比。保持流速不变，如果您将色谱柱内径从4.6 mm降到2.1 mm，压力会上升5倍。 现在您理解了都是哪些因素会使柱压下降。那么让我们看看我们可能遇到的导致压力变化的常见问题。 实际上，我们有三种类型的压力问题。最常见到的是压力升高过高。柱压极少出现突变剧烈变化，柱压的变化通常是逐渐上升发生的。第二个是压力降低过低。有一些情况，柱压是下降的如同其而不是上升的一样，也有几种情况。第三种是压力波动，即压力持续不断的变化着的压力。下面我们来分别讨论这几种情况。 压力方程概括了五种影响系统压力的关键因素。：溶剂黏度、流速、柱长、柱内径和填料粒径。影响压力的HPLC系统原因John: 好，我们先来看一看影响压力的HPLC系统上的原因。包括检测器出口连接的流动相废液管，系统整个流路中出现的任何障碍物都会限制流动相流动。 为了减小柱外峰展宽效应，我们在HPLC中时常采用极小内径（ID）的管线，因此管子本身也会带来背压。事实上，现在要使一些非常高效色谱柱的性能得到体现实现，经常需要连接极窄内径的管线，如0.12 mm ID的管子。从泵到检测器，即使没有连接色谱柱，由所有这些管子带来的系统背压也都存在。因此，仪器硬件对整个系统压