及時沖洗離子色譜泵頭避免密封圈漏液
我們知道離子色譜使用的淋洗液是碳酸鈉、氫氧化鉀、四硼酸鈉等水溶液,水分蒸發(fā)后會析出堿和鹽的粉末,正是這些粉末對密封圈會造成嚴重的傷害。
圖1、圖2是一個泵頭漏液的典型范例:
圖1.拆下的泵頭
圖2.泵體
從圖上我們可以看到,由于泵頭長期漏液,析出大量的碳酸鈉,可謂觸目驚心,這些粉末估計夠配10L以上的淋洗液了。
那么是什么原因造成泵頭漏液呢?我們要將從泵的結(jié)構(gòu)來分析。出現(xiàn)以上問題的用戶不要氣餒,也不要有負擔,了解原因以后,我們就可以避免以上問題出現(xiàn),更加輕松的駕馭離子色譜。
離子色譜泵和液相泵原理和結(jié)構(gòu)是一樣的,在細節(jié)和材料會有一些差別,比如密封圈和泵頭材料采用非金屬材料,今天我們以國產(chǎn)液相泵來講解泵頭沖洗的重要性。
上圖是液相色譜泵的結(jié)構(gòu)示意圖,截取自朱巖老師《離子色譜儀器》一書,我們在原圖基礎(chǔ)上做了標識,今天只討論綠色虛線框內(nèi)的部分,
包括:
后藍色框內(nèi)的后清洗室,用于清洗和浸潤柱塞桿
紅色的高壓密封圈,用于高壓密封,壓力來自泵后色譜柱
綠色的低壓密封圈,用于低壓密封,隔絕泵頭與泵體,防止液體進入泵頭以后的機械傳動部分
后清洗管,用于向后清洗室注入液體,更換后清洗室浸潤液體,有兩根,彼此相通,分別是進液口和出液口
黑色的柱塞,相當于注射器活塞,用于抽吸和排液體
柱塞自后向前依次穿過低壓密封圈-后清洗室-高壓密封圈進入泵頭,泵運行時柱塞做往復(fù)運動,高壓密封圈高壓密封任務(wù),壓力主要來自泵后色譜柱,耐壓可達到25-42Mpa,后清洗室用于清洗和浸潤柱塞桿,低壓密封負責后清洗室與泵體之間的密封,防止液體進入泵頭以后的空間。
后清洗室的作用是什么?
假設(shè)后清洗室無液體浸潤來分析。
柱塞桿穿過高壓密封圈,來回做往復(fù)運動,表面上會有少量的淋洗液,停泵后,由于后清洗室沒有液體浸潤,水分迅速蒸發(fā),柱塞桿表面析出堿,下次開泵時這些堿顆粒隨著柱塞運動,通過密封圈就會劃傷密封圈,時間長了,高壓密封圈密封效果變差,更多的淋洗液滲漏到后清洗室,并從后清洗管中流出,這就是我們常說的泵頭漏液。如果后清洗管是封死的,從高壓密封圈漏出的液體在壓力達到一定程度時就會從密封最差的點漏出,可能是泵頭夾縫,也可能是低壓密封圈。圖1就是這種情況,我們看到泵頭后側(cè)的彈簧上已經(jīng)有白色粉末。
從上面分析我們可以看出,如果后清洗室用純水充滿,那么柱塞桿就一直被浸潤在純水中,這樣就不會有結(jié)晶析出,保護了密封圈。但是這樣也不是就沒有問題了,隨著柱塞來回往復(fù),后清洗室內(nèi)堿的濃度越來越高,并且水分也會隨著時間慢慢蒸發(fā),所以我們要經(jīng)常用純水來替換和清洗后清洗室,來保證后清洗室堿液濃度不至于太高。
一些廠家的泵,具有自動清洗后清洗室功能,極大減小了因為以上原因造成的密封圈漏液機率。
如果儀器沒有配置淋洗液發(fā)生器,那么堿液是直接進泵的,這種情況下我們建議大家每天開泵前在后清洗管中注入1-2mL純水,以保證柱塞桿被純水浸潤。
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