高效液相色谱仪的故障分析及处理措施

张营利(中海壳牌石油化工有限公司，广东 惠州 516083)

0 引言

高效液相色谱是将气相色谱与经典液相色谱相结合发展起来的新型的分离、分析技术。具有分离技术效能高、检测灵敏度高、分析速度快等优点。它在医药、环境保护、食品工业、农业、石化等领域获得广泛的应用。高效液相色谱仪在我们日常的化验分析过程中经常会出现一些直接影响我们分析工作结果的常见问题，在我们的技术人员在遇到这些问题时，一定要及时找到产生问题的原因并提出行之有效的解决办法，才能使我们分析后的结果始终保持较高的稳定性与准确性。

1 高效液相色谱仪的工作原理

液相色谱工作原理是利用混合物中各组份在不同的两相中溶解，分配，吸附等作用性能的差异，当两相作相对运动时，使各组分在两相中反复多次受到上述各作用力而达到相互分离，从而按一定次序由固定相中先后流出。与适当的柱后检测方法结合，实现混合物中各组分的分离与检测。两相中有一相是固定的，叫做固定相(Stationary Phase)，即色谱柱；另一相是流动的，称为流动相 (Mobile Phase)，流动相也被称作洗脱剂或溶剂。如图1所示，液相色谱仪由五大部分组成：高压色谱泵、进样器、色谱柱、柱温箱、检测记录系统。

图1 液相色谱仪组成示意图

2 高效液相色谱仪工作中出现的故障

2.1 高压输液系统发生的故障

该系统主要设备包括输液高压泵和输液贮存器等，在两种流动输液过滤管的顶部分别进行了输液过滤器的自动安装，而这种贮液器主要的作用也就是用来装输液流动，当盛装贮液器顶部受到了交互相应的气体污染情况时，通常这种情况下都会直接使得输液过滤器发生堵塞，导致基本沿线浓度波动，流速过高而起不到有效的合理控制，进一步就会导致样品基线浓度提高，不能对被测样品的组分含量进行准确的质量检测。高压泵的正常工作状态稳定度虽然很高，却起不到有效的运行保证。在这种情况下，也就会容易出现高效液相色谱仪由于检测分析结果的工作准确性过高，不能起到有效运行的情况。

2.2 对进样系统故障进行相应的阐述

此系统主要有两种分类，分别是自动进样器和手动进样器。通常情况下，手动进样器是六通阀，对于这两种进样器来说，当对其进行具体应用的时候，都是非常容易发生进样阀堵塞故障的，从而导致进样系统的压力不断提升等状况，进样量的准确性得不到有效的保障。

2.3 分离系统也会发生相应的故障

在高效液相色谱仪中，分离系统占据着至关重要的位置，是其关键和核心，发挥着重要的作用并会对分析结果产生重大影响。同时，对于色谱柱的使用时间来说，对其产生直接影响的因素主要包括两个方面，分别是柱压和柱效两个指标，一般情况下，当色谱柱的柱压不在稳定的状态下时，需要对其采取相应的措施和手段，对其进行报废处理，这种情况的出现也是有着相应原因的，主要是因为色谱柱堵塞所造成的。

2.4 检测系统故障

在高效液相色谱仪中，检测系统占据着非常重要的位置，是其重要的组成部分，需要对其有足够的重视。它可以对相应的样品浓度进行一定的转换，并将其转换成电信号等。它在平常的检验中得到了充分的应用，其应用的范围也是越来越广泛，不过，在对其进行应用的过程中也会出现相应的故障，产生的故障主要包括基线漂移等。

2.5 峰拖尾故障

当对高效液相色谱仪进行具体应用的过程中，有些时候，在色谱图上会出现峰拖尾的问题，这种现象的出现是的原因主要包括柱效下降或者是峰干扰等，这对于高效液相色谱仪检测的准确性有着非常大的影响，使色谱仪的稳定运行得不到可靠的保障。

3 高效液相色谱仪故障处理

3.1 对高压输液系统故障进行有效的处理

在对原料进行冲洗处理的过程中，对一个贮液器需要进行充分的冲洗处理，需要在规定的处理时间内，用超纯水和柠檬酸对贮液器进行清洗，在该处理步骤完成之后，再用大量超纯水对其原料进行清水冲洗。当一个贮液器需要采用各种溶剂试液瓶处理的时候，在对原料进行合理应用之后，必须要对瓶内废弃物进行处理，通过采取强有效的措施后，可以避免瓶内微生物的生长。同时，还要对各种超声波试剂进行合理的应用，首先清洗试液过滤器，然后对高效率的液相色谱仪的使用专用溶剂试液及其他试剂原料进行处理，从而实现试液流动的合理配置。在进行综合应用之前，首先需要对各种超声波技术进行应用，完成各种脱气装置操作，然后在此基础上，进行各种脱气装置的设计安装，进而有效防止输液气泡对高效高压液相色谱仪的应用产生不良影响。

3.2 对进样系统故障进行有效的处理

在对进样离心系统处理应用的过程中，需要对滤膜相关的各个样品部件进行有效的处理，在对离心系统处理的过程中，需要对高速滤膜离心机闸阀进行充分的过滤，在安全完成此项过滤操作之后，再执行通过滤膜的操作，要安全完成此过滤操作，需要对0.45μm的高速滤膜闸阀进行充分的过滤，使得该阀的滤膜使用较长时间也可以得到一个相应的增加速度。与此同时，为有效防止进样色谱系统在流动过程中内部出现大量缓冲性含盐，在平常对高效率的液相色谱仪内部进行一些相应的应用之后，需要及时采取一些相应的措施，对其内部进行多次清洗，使其中的清洁度更高。洗针也可以减少样品残留(洗针只是清洗外侧，内侧不需要单独清洗)。

3.3 分离系统故障处理

对于液体分离色谱系统发生故障，主要可以采取四种有效的故障处理方法和预防措施：

(1)控制色谱柱pH值，允许的数值适用范围中合理设置控制色谱流动柱的pH数值。

(2)我们在分析多种色谱纯水性试剂与超纯水实验时，应该多次进行实验并对样品进行过滤，利用0.45μm厚的滤膜过滤进行操作，流动柱存在的问题会造成色谱柱温度升高，会造成样品色谱峰的波形变宽。

(3)使用在线色谱过滤器或者是在线保护柱即预柱，由于使用后无法将白色固体粒状颗粒中的物质全部进行消除，且一旦将这些白色固体粒状颗粒物质带入样品到液相色谱柱，就会直接导致柱效的下降，或导致柱效的电压发生明显的变化，并用分段法排查堵塞。

(4)应该对液相色谱柱使用的溶剂要进行多次冲洗工作，每次在使用高效率的液相色谱仪之后，要利用高度过渡的盐流动再次冲洗整个色谱柱，再次使用具有缓冲性的盐冲洗，然后再次利用过度的盐流，最后使用硫酸甲醇等物质进行溶剂清洗，有效的保存液相色谱柱，其中反向冲洗色谱柱流量不能过大，否则会冲走色谱柱的填料从而造成柱效降低。

3.4 检测系统故障处理

对于通过检测空气系统的内部基线漂移发生故障时，应该仔细认真检查空气贮液器、色谱柱和灯光检测器内部是否受空气污染影响，或者灯光的能量要求是否过低，检测器内部温度值的变化，波动幅度范围是否太大，如果发生类似情况，应采取针对性的处理措施和控制手段。若检测基线会产生严重的噪声，首先就要检查高压泵，查看它是否具备稳定性，检测池装的时候是否存在没有气泡或是否受到空气污染，检测高效液相色谱仪的各种专业检测溶剂，检查电压检测器和各个工作站信号输出端的信号与电压泵的稳定性。

3.5 峰拖尾故障处理

对于处理高效液相色谱仪谱图上的峰拖尾现象，要注意以下七个问题：

(1)及时拆除更换柱，尽量在低温度低腐蚀性的环境下正常使用，并采取一定的保护措施。

(2)要合理的减少管型连接点，在运行中要对管型连接点进行适当的调整，并运用细内径管型连接管进行工作。

(3)在遇到弱酸碱腐蚀的情况时应该适当的更换酸性色谱柱。

(4)在线净化过滤器也是不可缺少的检测环节，要及时对烧坏的不锈钢材料进行更换与过滤筛选。

(5)降低液体流动的相对pH值，保证硝酸盐在缓冲液中浓度和质量。

(6)要调控好液体的流动，并及时清洁固体样品。

(7)在一定量的程度上可以增加应用柱体的直径，降低应用样品量，对各种高容量柱的固定相效应进行充分的综合应用。

4 结语

文章针对一些高效液相色谱仪在实际使用中的常见故障问题进行了较全面的解析。针对机器运行时常见的故障，结合日常管理工作中的实际，基于个人的经验提出了一些实际应用中解决问题的对策和方法。可以做到当有新的问题产生时能够及时的进行解决，这样既能最大限度的延长检测仪器的连续使用寿命，同时又能使检测仪器的综合性可以得到最大程度的发挥。既对如何提高液相色谱仪的应用技术、使用性能和系统稳定性提供了重要的技术保障，也对各种经常出现的技术故障和使用问题进行全面的阐述与分析。