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Parker四元梯度比例閥等部件在液相色譜中的應用案例

Parker四元梯度比例閥等部件在液相色譜中的應用案例

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高效液相色譜儀(HPLC)系統,傳統上,由泵,進(jìn)樣器,柱加熱器,檢測器等模塊組成,如今更常見(jiàn)的是增加質(zhì)譜儀(MS)作為液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)。

在本文中,介紹了Parker 四元梯度比例閥在液相色譜中的應用案例

Parker 四元梯度比例閥型號:

018-0048-900  四元梯度閥24VDC

018-0074-900 四元梯度閥12VDC

018-0301-900  四元梯度閥9VDC


018-0003-900  三元梯度閥24VDC

018-0083-900  三元梯度閥12VDC


018-0002-900  兩元梯度閥24VDC

018-0012-900  兩元梯度閥12VDC


當今市場(chǎng)上的液相色譜方法有兩種不同的洗脫形式:等度洗脫或梯度洗脫。*初,所有液相色譜方法都是從等度泵開(kāi)始的,因為市場(chǎng)上**個(gè)檢測器(折射檢測器或簡(jiǎn)稱(chēng)RI)只能與單一溶劑一起使用。但是隨著(zhù)UV檢測器的出現,分離方法轉向了梯度洗脫分析,以改善液相色譜峰形,并減少樣品的分析時(shí)間。因此,當科學(xué)家開(kāi)發(fā)現代梯度液相色譜方法時(shí),將使用下面兩種類(lèi)型的泵中的一種進(jìn)行分析:高壓二元泵梯度洗脫、或者低壓四元比例閥洗脫。

 

 

高壓二元泵梯度泵的原理

 

在二元泵中,色譜一次只能將兩種溶劑合并在一起以形成梯度。這是通過(guò)擁有兩個(gè)獨立的泵來(lái)完成的,每個(gè)泵為特定的溶劑提供流量。然后將溶劑在位于泵后的混合器中合并。因為溶劑在到達混合發(fā)生的混合點(diǎn)之前就已經(jīng)處于高壓下,所以這會(huì )形成高壓配比形態(tài)。

 

舉例來(lái)說(shuō),假設LC一種方法以65:35的比例運行溶劑A和溶劑B。如果LC目標流速為1.0 mL / min,則溶劑泵A將為溶劑A輸送0.65 mL / min,溶劑泵B為溶劑B輸送0.35 mL / min的流量。那么合并流量就會(huì )以設定的比例運行。

 

 

四元梯度比例閥的原理

 

低壓四元梯度LC只有一個(gè)泵,用于將流動(dòng)相輸送到色譜柱。梯度是通過(guò)稱(chēng)為四元梯度比例閥的部件來(lái)實(shí)現的。四元梯度比例閥 結構為四個(gè)隔離溶劑電磁閥組成的閥組模塊,出口合并為一路。四元閥通過(guò)打開(kāi)四個(gè)溶劑閥的不同時(shí)間和頻率來(lái)實(shí)現梯度,然后將混合溶劑傳遞給泵頭。一旦將混合輸送到泵,柱塞會(huì )將溶劑吸入泵頭,并在湍流環(huán)境中將流動(dòng)相混合在一起。

 

由于流動(dòng)相在比例閥引入溶劑團的位置處沒(méi)有壓力,因此通常將四元梯度視為低壓比例梯度。一些系統將增加一個(gè)混合室后泵,以在將梯度混合物輸送到色譜柱之前進(jìn)一步提高流動(dòng)相的均質(zhì)性。

 

例如,假設我們希望運行一種以25252525的比例運行溶劑A,B,CD的方法。比例閥將打開(kāi)每種溶劑的閥,以將相等比例的溶劑團輸送到泵頭。

 

可以以不同的方式創(chuàng )建和傳遞梯度。*初明顯觀(guān)察結論是,四元梯度系統允許使用者同時(shí)使用和混合多達四種不同的溶劑,從而提供了靈活性。另一方面,二元系統只能同時(shí)限制在兩種不同的溶劑中。

 

梯度洗脫的方式的討論:二元高壓梯度洗脫和低壓四元梯度洗脫

 

 

高效液相色譜儀器的泵或比例閥提供梯度,系統需要混合溶劑以確保將均勻的溶劑輸送至液相色譜柱。當前的泵分為兩類(lèi):高壓混合(傳統的二元泵)和低壓混合(低壓四元梯度)。

 

這兩種混合模式之間有什么區別?

 

混合模式的影響

 

這兩種混合模式對色譜的*大影響是對駐留體積的影響。駐留體積是從流動(dòng)相開(kāi)始混合至到達液相色譜柱為止的體積。該體積越大,新的流動(dòng)相到達色譜柱所需的時(shí)間越長(cháng)。

 

高壓混合

 

在高壓二元泵梯度系統的情況下,混合位置出現在混合室中,該混合室位于泵的千方。它的特點(diǎn)是系統的駐留體積較小,因為所測量的體積是從混合器到色譜柱的頭部。這種較低的駐留體積特性導致二元液相色譜系統將梯度變化更快地傳遞到色譜柱,從而實(shí)現樣品之間更快的再平衡。

 

低壓混合

 

對于低壓四元梯度系統,流動(dòng)相開(kāi)始混合的位置恰好在比例閥之后。因此,在考慮低壓四元梯度系統中的駐留量時(shí),必須考慮所有這些量:

·       從閥到泵頭的體積

·       泵頭的體積

·       從泵頭到色譜柱的體積

低壓四元梯度的優(yōu)勢

 

1.      低壓四元梯度僅僅使用1個(gè)高壓泵,節省了采購成本和維護成本。

2.      低壓四元梯度可以使用4種溶劑,更為靈活。包括溶劑洗脫以及沖洗過(guò)程。

 

低壓四元梯度的歷史:

 

Spectra-Physics1970年代末期**引入低壓混合系統(三元)(SP8100)。 Perkin-Elmer1983年的4系列)引入了使用雙活塞串聯(lián)泵的四元HPLC系統。如今,所有四元梯度洗脫都采用低壓混合設計,其中高壓泵從四元梯度比例閥中抽取流動(dòng)相。通過(guò)控制打開(kāi)每個(gè)溶劑閥來(lái)控制每個(gè)溶劑的通斷頻率和時(shí)間。

 

雙活塞串聯(lián)泵的**個(gè)活塞在低壓下抽出溶劑,而**個(gè)活塞在高壓下將混合后的溶劑推入色譜柱。通常,溶劑混合會(huì )在**個(gè)活塞缸內部進(jìn)行,而在某些設計中可以在比例閥之后安裝混合器,例如Agilent 1290四元梯度系統。低壓混合的主要優(yōu)點(diǎn)是固有的簡(jiǎn)單性和較低的成本,因為僅需要一個(gè)高壓泵。

 

 



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