項珍

（內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市產(chǎn)品質(zhì)量計量檢驗檢測中心，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000）

高效液相色譜儀的優(yōu)點是自動化程度比較高，因此，不管是在樣品的高靈敏度方面，還是在高速分離測定方面，都能夠自由地控制各項操作參數(shù)，然后在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行色譜圖的科學(xué)處理。因此，要想降低液相色譜儀的故障率，就需要認(rèn)真分析故障發(fā)生的原因，并進(jìn)行針對性的處理。

1 液相色譜儀紫外線檢測器的原理及特點

檢測器有很多種分類：（1）熒光檢測器，這種檢測器對熒光物質(zhì)的選擇性比較高；（2）電化學(xué)檢測器，這種檢測器在離子色譜中應(yīng)用比較廣泛；（3）示差折光檢測器（RX），這種檢測器的檢測方式主要是針對折射率的差異進(jìn)行檢測；（4）蒸發(fā)光散射檢測器，這種檢測器主要用在無紫外吸收物質(zhì)；（5）紫外檢測器，這種檢測器的泛用性最強(qiáng)。液相色譜儀紫外檢是現(xiàn)階段比較常見且應(yīng)用非常廣的一種檢測器，如果在檢測的過程中可見光也包含在檢測波長的范圍內(nèi)，這時又可以被叫作紫外可見光檢測器。液相色譜紫外檢測器的優(yōu)點有很多，比如產(chǎn)生的噪音小，再比如線性的范圍比較寬，還有敏度高等等，因此選擇性比較好。除此以外，紫外檢測器不管是對流動相組成的變化，還是對環(huán)境的溫度，抑或者是流速波動，都不是特別敏感，因此可以對光吸收小以及消光系數(shù)低的物質(zhì)進(jìn)行微量分析。需要注意的是，液相色譜儀紫外線在使用的過程中，要對流動相中各種溶劑的紫外吸收截止波長給予充分的重視，如果吸光雜志存在于溶劑中，那么很容易影響檢測的精度，同時也會讓背景的噪音增大。事實上，由于大多數(shù)的有機(jī)物質(zhì)都有著一個特性就是紫外光或者是可見光的基因，因此紫外或者是可見光的吸收能力是非常強(qiáng)的，基于這個特性，紫外檢測器也就成了最廣泛的一種應(yīng)用。液相色譜儀紫外檢測器是一種器件，能夠檢測色譜柱流出組分及其量的變化。傳統(tǒng)色譜和先代色譜之間有幾個非常突出的特點，這些特點能夠?qū)⑵溆行У貐^(qū)分開來，比如自動化，再比如實時性，還有穩(wěn)定性和靈敏性等，事實上，這些鮮明的特點也是重要的現(xiàn)代色譜組成部分。色譜檢測器更像是鷹的眼睛，不僅能夠組分流出實時顯示出來，其分離的效率更高，靈敏度也更強(qiáng)。紫外線檢測器的原理一般遵循Lambert-Beer 定律工作，也就是說：A=lg(l/l0)=εbc。

上述式中A 代表的式吸光度，l 代表的是出射光強(qiáng)度，l0 代表的是入射光強(qiáng)度，ε 代表的是摩爾吸光系數(shù)，這種系數(shù)只和兩種位置有關(guān)，一種吸收物質(zhì)的性質(zhì)，一種是入射光的波長λ。式中c 代表的是吸光物質(zhì)的濃度，單位為mol/L，式中b 代表的是光程，也就是檢測器長度，單位為cm。

具體來說，就是當(dāng)一束單色光透過流動池，如果流動池沒有吸收光，那么就可依據(jù)光吸收定律，光從光源出發(fā)，途徑狹縫，然后是濾光片，接著是樣品池，最后是光電培增管上，樣品池中的濃度不同，光強(qiáng)的變化也不盡相同，那么轉(zhuǎn)化成的光電流的變化也不盡相同，然后再將光電流放大，接著輸入對數(shù)轉(zhuǎn)換器中，這樣以來，透光率就變成了A 輸出，進(jìn)而套用上述計算式即可得出各種數(shù)值。普通紫外分光光度計由于棱鏡將光分解成多束，然后再通過狹縫的選擇，讓其中一個波長的光穿過樣品池，接著到達(dá)檢測器，這樣入射光光強(qiáng)l0 也就是被樣品池吸收一部分光的強(qiáng)度與原來的出射光光強(qiáng)l，根據(jù)公式顯示在檢測器上。那么根據(jù)上述計算式可以得出：λ 也就是摩爾吸光系數(shù)，c 也就是濃度越大的物質(zhì)，A 也就是吸光度越大，顯示出的峰也越高。紫外檢測器的另一個分支，也就是二極管陣列檢測器（DAD）在20世紀(jì)80 年代悄然興起，它和普通檢測器最大的區(qū)別就在于棱鏡的位置是放置在樣品池的后面，然后是將檢測器進(jìn)行一個二極管陣列的布置，這樣一來，光經(jīng)過棱鏡的分解，在二極管上每個波長的光都能夠得到相應(yīng)的強(qiáng)度，從而能夠同時獲得多段波長信息。

圖1 中A,B,C 三點可以看出圖形特征一致，基本可以判斷無太多雜質(zhì)。事實上，紫外線檢測對于大部分的樣品分析都表現(xiàn)出了足夠的靈敏度，在進(jìn)行痕量分析時，通常要求ε 值大于1000，一般不可低于100；飽和烴類及其氨基或氰基衍生物是僅有的一類完全不適合UV檢測的有機(jī)化合物；被醚基（-O-）、羥基（-OH）、氯（-Cl）、羧基（-COOH）、酯基（-COOR）取代的飽和烴類具有臨界吸收值，且需在短波長處（185 ～210nm）檢測。常見的流動相中，乙酸乙酯的吸收截止波長是250nm，二氯甲烷的截止波長是240nm，在使用這兩種流動相并在短波長下檢測時，會有一定的基線漂移。

圖1 DAD 檢測器的全波段掃描

2 紫外檢測器的常見故障及處理措施

2.1 基線噪音

基線噪音故障主要有以下3 種情況：（1）氘燈壽命問題，氘燈的使用壽命一旦達(dá)到時間點，那么基線就會不可避免變得不穩(wěn)定從而產(chǎn)生噪音。由于氘燈所發(fā)出的光，在強(qiáng)度上呈現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)，和日光燈類似。在壽命終止時不斷變化亮度。氘燈所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象就是基線呈現(xiàn)無規(guī)則的變化規(guī)律，或者上或者下地不斷變化；只需要進(jìn)行以下使用時間的計算即可判斷。此類故障排除的方式是氘燈的使用達(dá)到壽命期限，一般是6 個月以上，就可以考慮氘燈的更換。（2）檢測池內(nèi)有氣泡，液體相在流動的過程中，有時會引起微小氣泡的抖動，由于流動相和氣體吸收波長的度不同，這種情況下，光強(qiáng)也會隨之發(fā)生變化。此類故障排除的方法是用吸耳球堵住池子的液體出口，使內(nèi)部的壓力增大，進(jìn)而壓縮氣泡，使其變得極小極小，然后突然將堵住出水口的吸耳球放開，這樣一來，液體流出的時候就會帶著突然膨脹的氣泡一起排出，這樣的操作反復(fù)多次即可清除此類故障。（3）檢測池有污染，如果檢測池內(nèi)有污染，就會影響吸收值的變化。其檢查的方法是將池內(nèi)的液體用吸耳球吹凈，然后將其放置在陽光下，觀察其內(nèi)部情況，如果在必要情況下，可以及逆行拆開清洗。此類問題解決的方法是用化學(xué)方法進(jìn)行處理，比如異丙醇，再比如二氯甲烷等。（4）時間參數(shù)問題，有的儀器的時間參數(shù)是固定的，有的是不固定的，如果常數(shù)太大，噪音也就會增大，如果太小，寬峰、矮峰等問題就會出現(xiàn)。此類故障解決的問題就是根據(jù)經(jīng)驗評估設(shè)置。

2.2 基線漂移

基線漂移的問題主要有以下幾個方面的因素影響：（1）壓力問題，如果池中的氣體突然減壓，那么池中的氣泡就會逐漸增大，在這種情況下，吸收度就會之間改變，進(jìn)而引起漂移情況的出現(xiàn)。針對此類問題的解決的方式和上述檢測池中有氣泡的解決方式一樣；（2）環(huán)境溫度變化，因為環(huán)境溫度的變化，會導(dǎo)致電力工作也發(fā)生改變，進(jìn)而出現(xiàn)漂移的狀況。除此以外，柱子的溫度變化也會依法漂移問題的出現(xiàn)，而流動相的溫度出現(xiàn)變化，會導(dǎo)致光的折射出現(xiàn)比納湖，進(jìn)而影響紫外光的傳導(dǎo)情況。這種情況的解決方法就是要控制好系統(tǒng)的溫度，除此以外，還要保證工作環(huán)境溫度的穩(wěn)定，同時使用熱交換器，采用柱溫箱。都會因為溫度的變化導(dǎo)致漂移問題的出現(xiàn)。（3）大量樣品進(jìn)入柱子中，有的中組分會慢慢流出，在這個情況下很容易形成漂移。針對這種情況就是要清洗柱子，并且要注意一定要清洗得干干凈凈才行。

2.3 檢測器不能正常調(diào)零

檢測器不能正常調(diào)零有可能出現(xiàn)的故障主要有以下3 個方面：（1）電路故障，比如如氘燈不啟動，再比如調(diào)零鍵開關(guān)接觸不上，這些情況只需要通過外接調(diào)零試一下即可查出。如果查不清楚就需要進(jìn)行線路排查，進(jìn)而解決這類故障問題。（2）池體嚴(yán)重污染，如果檢測池中存在大量的污染，那么光透過率就會大大減少，這樣一來，電路調(diào)零工作也就無法進(jìn)行。這種情況下，需要處理檢測池，通過有機(jī)溶劑的方式進(jìn)行超聲清洗，確保檢測池的干凈。（3）流水相問題，解決此類問題的方法就是更換流動相，如果不能解決問題，可以更換流動相的類型。

2.4 譜峰不佳

譜峰不佳或者是分叉情況的出現(xiàn)，主要原因有兩個方面：（1）色譜柱遭受到污染；（2）柱頭的填料出現(xiàn)塌陷。針對此類問題的解決方法需要分類處理，如果是色譜柱出現(xiàn)污染，那么可以先用甲醇進(jìn)行沖洗，然后再混合用甲醇和異丙醇(4+6）進(jìn)行混合沖洗。如果沖洗完畢后的實際效果并不理想，那么就要考慮第二種情況，首先是檢查柱頭，是否出現(xiàn)坍塌的情況，如果是坍塌，那么就要去除被污染的調(diào)料，然后加入新料，滴甲醇，壓實，然后不斷重復(fù)，一直到填滿。

2.5 進(jìn)樣后沒有色譜峰出現(xiàn)

對于進(jìn)樣后沒有色譜峰出現(xiàn)情況，首先檢查色儀譜泵和檢測器是否打開，再檢查廢液管是否有液體流出，檢查流速是否正常。如果沒有廢液流出或者泵流量很小，原因可能是流路內(nèi)有氣泡或者過濾器堵塞。解決辦法：（1）流路內(nèi)有氣泡，斷開色譜柱，以5ml/min 流量沖洗管路，如果排除不掉氣泡，在管路下端用針筒手動抽氣，直到管路充滿流動相。（2）過濾器堵塞：過濾器長期沉浸于乙酸銨等緩沖液內(nèi)，過濾器內(nèi)部由于霉菌的生長繁殖，形成菌團(tuán)，阻塞了過濾器，緩沖液難以流暢地通過過濾器。將過濾器浸泡于5%硝酸溶液中，超聲清洗幾分鐘即可；也可將過濾器浸泡于5%硝酸溶液中12 ～36h，輕輕震蕩幾次，再將過濾器用純水清洗幾次，即可將過濾器清洗干凈；然后斷開色譜柱，以5ml/min流量沖洗管路5min 即可。

2.6 靈敏度突然下降

紫外檢測儀器的靈敏度突然下降，主要有以下幾個因素：（1）檢測的波長發(fā)生變化，這時需要對波長調(diào)節(jié)按鈕進(jìn)行檢查，查看是否是因為操作方面的失誤導(dǎo)致檢測的波長發(fā)生變化；（2）樣品與檢測器不匹配，出現(xiàn)這種因素的原因有可能是因為檢測器的測限太高，這時就需要將樣品的濃度調(diào)高，或者是將檢測器調(diào)換成測限的。除此以外，還可以合理的選擇檢測器；（3）檢測器量程不對，這種情況一方面要調(diào)整檢測器量程，縮小衰減，另一方面要查看檢測器污染或者有氣泡。

3 紫外檢測器在檢測過程中的注意事項

液相色譜儀是精密的設(shè)備，在使用紫外檢測器的時候，應(yīng)當(dāng)充分注意其中的操作事項，才能保證檢測的精準(zhǔn)度，具體來說，有以下幾點：（1）環(huán)境方面的因素，由于氘燈不管是在溫度方面還是在電壓方面，它的光強(qiáng)都會受到很大的影響，所以，如果有條件，可以在冰庫或者是恒溫條件下進(jìn)行檢測工作；（2）如果光電配增管如果更換，那么需要重現(xiàn)校準(zhǔn)調(diào)零生產(chǎn)時機(jī)；（3）如果氘燈已經(jīng)不能在記錄儀上調(diào)至到100mV，并且基線處于漂移的狀態(tài)。那么，在這種情況下可以考慮進(jìn)行氘燈的更換。

4 液相色譜儀的日常維護(hù)

4.1 泵的維護(hù)保養(yǎng)

泵是非常核心的一個部件，在整個液相色譜儀中發(fā)揮著非常重要的作用，一個性能良好的泵，能夠使整個儀器都處于一個平穩(wěn)運行的狀態(tài)。要想保證泵的性能，首先需要保證的是系統(tǒng)的清潔工作，并不僅要進(jìn)行過濾脫氣處理，還應(yīng)對密封墊進(jìn)行定期的更換，并且在每次實驗后都要保證泵內(nèi)的清潔，不能出現(xiàn)水或者是有腐蝕性的溶劑。

4.2 色譜柱的維護(hù)保養(yǎng)

色譜柱也是液相色譜儀中非常重要的一個部件，它是分離化合物的關(guān)鍵，一個性能良好的色譜柱，不僅理論塔板數(shù)比較高，而且分離度也比較高。柱受到各方面的影響的因素是比較多的，因此需要格外的注意，比如在使用的過程中要輕拿輕放，再比如在安裝的過程中要保證清潔作業(yè)，再比如為了避免高黏度流動相的出現(xiàn)，要在使用之前，就形象脫氣工作的處理。除此以外，在每次儀器使用結(jié)束后，還要進(jìn)行全面的清洗作業(yè)。最后，就是如果液相色譜儀長時間沒有使用，就需要添加合適的有機(jī)溶劑進(jìn)行封存。

5 結(jié)語

為了保持高效液相色譜儀良好的使用性能和穩(wěn)定性，應(yīng)仔細(xì)分析其常見故障，科學(xué)地進(jìn)行分析，采用邏輯推理方法，采取有效、合理的故障處理措施，消除高效液相色譜儀故障問題，延長其使用壽命。