岛津LC-4A 液相色谱仪紫外检测器故障检修

一故障现象:1mV定标时,峰值为负分析及检修:此故障的原因有两方面:紫外检测电路,即电流放大器A101、A102,对数放大器A201、A202

一故障现象:1mV定标时,峰值为负

分析及检修:此故障的原因有两方面:紫外检测电路,即电流放大器A101A102,对数放大器A201A202有故障;光路部分的故障。

D2断开,关闭光路,在无信号的情况下调节调零电阻,包括粗调、细调旋钮,见终端显示基线可调零,说明电路部分工作正常,问题在光路部分。用无水乙醇清洗比色池,将手动波长调节旋钮调到零光谱,看光斑是否在比色池前的入口中央。其上下位置偏移影响波长的精度,左右位置偏移影响峰值。现光斑上下位置尚可,而左右位置不准,偏向参比池一边。先调D2灯的前后位置,使光斑与入射狭缝两侧的定位孔左右对齐,再调反光镜M1的固定螺丝A,使光斑上下位置与定位孔对齐。调反射M2位置,即调节固定M2螺丝使光斑在比色池前的入口中央,此时光路调整完备。校正波长后,开机后一切正常。

二故障现象:基线漂移、干扰大

分析与检修:LC-4A紫外检测器由光学系统、液体输送系统、紫外接收及放大电路等部分组成。其原理是:D2灯发出紫外光经透镜M1M2反射到光栅,由光栅分出不同波长的光。紫外光经比色池到紫敏二极管D1D2D1D2分别为测量和参比二极管。同一波长下不同浓度的样品对紫外光的吸收不同,在D1紫敏管上产生不同的电流,此电流经A101A102放大而产生不同电压信号。基线漂移、干扰大,原因有如下几方面:

(一)经过比色池的液体有气泡;

(二)紫敏管性能不稳定;

(三)放大器的电源电压和D2的电源电压不稳定;

(四)放大器的性能差、不对称等。

检查时,首先将比色池的液体吸干,排除因气泡引起的干扰。打开密封紫敏管及比色池的盖,在自然光的照射下,测电流放大器的输出MoRo,电压均为14.8VDC,且稳定。重新上好密封盖,断开D2灯电源,在暗电流下测MoRo,电压均为0V,故紫敏管正常。测电源电压,D2阳极电压为90VDC、灯丝电压为3V,放大器的正、负电源分别为+15.12VDC-15.09VDC,均较稳定,说明故障在放大器部分。

1MΩ电阻二个分别代替D1D2,将A101A102放大器输入端短路,看CRT显示,基线仍有干扰。测MoRo分别有不到1V的且不稳定信号。用信号发生器输入10mV20Hz的信号,用示波器测MoRo输出端信号,可看到信号失真且不稳定。查放大器电路元件C101R101C102R102正常。故A101A102有故障。此元件为高精度、低漂移集成运算放大器,型号为OPA104CM。用AD515J同性能运算放大器更换,在放大器输入为0V时,调电阻R103R104,即补偿电阻,使放大器输出MoRo0V±0.2mV。更换调试后,开机一切正常。

 

三.色谱保留时间漂移的故障排除

保留时间不重现有两种不同的情况:既保留时间漂移和保留时间波动。前者是指保留时间仅沿单方向发生变化,而后者指保留时间无固定规律的波动。

将此两种情况区分开来对找到问题的原因往往很有帮助。如保留时间的漂移往往由柱老化引起;而柱老化不可能引起保留时间的无规律波动。事实上,保留时间漂移的多半原因是不同机理的色谱柱老化,如固定相流失(例如通过水解),色谱柱污染(由样品或流动相所致)等。保留时间漂移的几种最常见的原因如下:

一.色谱柱平衡

如果我们观察到保留时间漂移,首先应考虑色谱柱是否已用流动相完全平衡。通常平衡需要10-20个柱体积的流动相,但如果在流动相中加入少量添加剂(如离子对试剂)则需要相当长的时间来平衡色谱柱。流动相污染也可能是原因之一。溶于流动相中的少量污染物可能慢慢富集到色谱柱上,从而造成保留时间的漂移。应注意:水是很容易污染的流动相成分。

二.固定相稳定性

固定相的稳定性都是有限的,即使在推荐的PH范围内使用,固定相也会慢慢水解。例如,硅胶基质在pH4时水解稳定性最好。水解速度与流动相类型和配体有关。双官能团配体和三官能团配体比单官能团配体的键合相要稳定;长链键合相比短链键合相稳定;烷基键合相比氰基键合相稳定的多。经常清洗色谱柱亦会加速色谱柱固定相的水解。其他硅胶基质键合相在水溶液环境中也可以发生水解,如氨基键合相等。

三.色谱柱污染

保留时间漂移的另一个常见原因是色谱柱污染。HPLC色谱柱是非常有效的吸附性过滤器,它可以过滤并吸附流动相携带的任何物质。污染源可以是:流动相本身,流动相容器,连接管、泵、进样器和仪器密封垫,以及样品等。通常通过实验可判断污染的来源。

样品中如果存在色谱柱上保留很强的组分,就可能是使保留时间漂移的潜在根源。这些根源通常是样品基质。如:配药中的赋形剂,生化样品(如血清)中的蛋白及类脂类化合物,食品样品中的淀粉,环境水样中的腐殖酸等。通常样品中的强保留组分具有较高的分子量,在此情况下,保留时间漂移的同时或其后会有反压的增加。可以通过使用固相提取(SPE)等样品前处理方法来去除样品基质的影响。

避免色谱柱污染最简单的方法是防患于未然。相比之下,找到问题的所在并设计有效的清洗步骤以去除污染物要困难的多。通常使用在给定色谱条件下的强溶剂,但并非所有污染物都可以在流动相中溶解。如THF可去除反相色谱柱中的许多污染物,但蛋白在THF中就不能溶解。DMSO常常用于去除反相色谱柱中的蛋白。使用保护柱是个非常有效的方法。反冲色谱柱仅是不得已时采用的办法。

四.流动相组成

流动相组成的缓慢变化也是保留时间漂移的常见原因。如流动相中易挥发组分的挥发及循环使用流动相等。

五.疏水坍塌

当小孔径、端基封口良好的反相填料色谱柱使用接近100%的水为流动相时,有时会发生分离突然丧失及被分析物质保留明显降低或完全不保留的现象,这就是疏水坍塌。此现象是由流动相不浸润固定相表面而致。挽救的办法实现用含大量有机组分的流动相浸润固定相,再用高水含量的流动相进行平衡。由是色谱柱长期储存也会发生此现象。使用内嵌极性基团的反相色谱柱(如Waters SymmetryShield RP色谱柱)或非端基封口的色谱柱(如Waters Resolve色谱柱)也可避免发生坍塌。

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