排除淋洗液中的小氣泡
如果色譜系統(tǒng)管路以及泵內(nèi)存在氣泡,色譜峰保留時(shí)間以及峰面積通常會(huì)發(fā)生變化,給化合物的定性以及定量檢測(cè)帶來影響;色譜柱內(nèi)進(jìn)入氣泡或者氣泡在色譜柱內(nèi)的邊角處駐留,通常會(huì)導(dǎo)致色譜峰變異(前沿或者拖尾);因此色譜分析所用的淋洗液在使用之前,需要進(jìn)行脫氣處理。
對(duì)于離子色譜來說,溶解的二氧化碳能形成碳酸根的色譜峰,對(duì)于分析測(cè)試結(jié)果有較大干擾。(尤其是對(duì)于使用氫氧根體系淋洗液的痕量分析,碳酸峰的峰面積往往比樣品峰峰面積更大,對(duì)測(cè)試結(jié)果干擾嚴(yán)重)
圖1:二氧化碳溶解度隨溫度的變化
因此,對(duì)于離子色譜系統(tǒng)來說,淋洗液中溶解的二氧化碳的去除是分析中的重點(diǎn)之一。
那么如何去除淋洗液中的氣泡呢?
這需要從離線脫氣以及在線脫氣兩方面解決。
離線脫氣有氦吹脫氣法、加熱脫氣法、超聲脫氣法、抽真空脫氣法、加熱回流脫氣法等。
氦吹脫氣是利用氦氣在液體中溶解度比空氣低的特性,在0.1MPa壓力下,以約60 mL/min流速通入流動(dòng)相儲(chǔ)液容器中10~15min,可以很有效地從流動(dòng)相中排除溶解的空氣,能排除接近80%的氧氣。采用一個(gè)高效分布式噴射流裝置,一體積的氦氣可從流動(dòng)相中將等體積的幾乎全部氣體排除。這意味著1L氦氣通過1L流動(dòng)相就可完成排氣這個(gè)工作。是業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)做法,但成本高,操作不方便,普及率較低。
加熱脫氣法原理是氣體的溶解度往往隨著溫度的上升而下降,從而使溶解的氣體釋放出來。加熱脫氣法往往與抽真空和超聲搭配使用。
抽真空時(shí),將容器振搖,能加速氣體溢出的速度。
超聲脫氣往往用在抽真空之后,可以搭配加熱以提高效率。
在線脫氣法就是使用在線脫氣機(jī)、CRD、脫氣盒等進(jìn)行脫氣操作。
在線脫氣機(jī)和CRD/脫氣盒的原理其實(shí)是相同的:流動(dòng)相通過一段半透膜的管路,半透膜上面的小孔道可以讓氣體分子透過而液體分子無法透過。
而在線脫氣機(jī)和CRD/脫氣盒的區(qū)別在于:在線脫氣機(jī)的半透膜管路之外是真空腔,這樣流動(dòng)相里面溶解的氣體分子就被外面的真空從管道里面吸出來;而CRD/脫氣盒是離子色譜特有的組件,它的半透膜管路之外是來自抑制器的堿性再生液,能溶解二氧化碳,因此CRD往往被宣傳為能去除二氧化碳。
此外,使用氫氧根淋洗液發(fā)生器的用戶,為了脫除淋洗液中的碳酸鹽,可以使用CR-ATC裝置進(jìn)一步去除淋洗液中碳酸根雜質(zhì)。
如圖所示,CR-ATC單元分為陽極、再生液通道、陰離子交換膜、淋洗液通道以及陰極。淋洗液中的陰離子(包括氫氧根離子及部分雜質(zhì)離子)透過陰離子交換膜進(jìn)入再生液通道,從而達(dá)到去除雜質(zhì)離子的目的。同時(shí)陰極不斷電解產(chǎn)生氫氧根離子保持陰陽離子平衡。
下圖為使用CR-ATC與不使用CR-ATC進(jìn)行梯度淋洗的色譜曲線對(duì)比圖。
無CR-ATC,背景電導(dǎo)高(約0.68μS),淋洗液濃度升高時(shí)基線漂移比較明顯(0.68~3.54μS),待測(cè)離子靈敏度降低。
有CR-ATC,背景電導(dǎo)低(約0.3μS),淋洗液濃度升高時(shí)基線漂移不明顯(0.3~0.53μS),待測(cè)離子靈敏度提高。
經(jīng)過以上的操作,淋洗液中溶解的二氧化碳基本被排除。
然后可以通過在淋洗液瓶的空氣交換口加裝鈉石灰以及充氮處理,可以有效防止二氧化碳再來搗亂。