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色譜系統的三個部分以及它們的作用

色譜系統的三個部分以及它們的作用
步琦  2022-04-12  |  閱讀:1551

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很少有人注意到,在一套色譜裝置的內部有一個非常精致的色譜系統部件網絡。我們希望能通過這篇文章,帶大家了解中壓和高壓制備色譜的接頭、管線和接口這三個部分,以及如何最好地安裝和使用它們。

 1

色譜系統部件:接頭

常規的色譜接頭看起來如下圖所示:

圖示:色譜接頭一覽


接頭的設計可以是一體式的,即螺母和卡套結合在一起;也可以是兩段式的,有單獨的螺母和卡套,這兩種設計都可用于中壓制備色譜(Flash)的應用。一體式設計更容易使用,只需要用手擰緊。兩段式設計提供了更多的選擇和靈活性。當用鋼材料制成時,它可以用扳手擰緊,而當用PEEK、FEP、ETFE或PTFE材料制成時,可以用手擰緊。


圖示:左側為兩段式接頭,右側為一體式接頭


關于構成色譜接頭的材料主要有以下幾類:


鋼 —— 

是一種高強度的材料,對任何溶劑都有抵抗力。常見的鋼制色譜接頭一般都為316不銹鋼,因此通常用于極度高壓的應用,如高壓制備色譜(Prep Hplc)。鋼制接頭只能使用一次,因為當它們被緊固在接口上時會發生不可逆的形變。


PEEK —— 

是一種高螺紋強度的材料,可抵抗大多數溶劑,但濃酸和氯化溶劑除外。這種材料高壓適應性好,生物相容性強,非常適合需要頻繁更換管線和連接件的應用,如中壓和高壓制備色譜(Flash和Prep HPLC)。


FEP/ ETFE / PTFE —— 

這種材料的螺紋強度較低,但對任何溶劑都有抵抗力,并且具有生物相容性,因此非常適合中壓制備色譜(Flash)。


常見的色譜接頭主要由以下兩部分組成:


卡套—— 

色譜接頭的卡套可以是平底的,也可以是錐形的,如下圖所示:

圖示:左側的卡套為平底的,右側的卡套為錐形的


平底卡套適用于低壓應用,如中壓制備色譜。它們不是永久性地連接到管子上,而且卡套的尖端面向螺母。錐形卡套更適合于高壓應用,如高壓制備色譜。這些類型的卡套一旦被緊固就會變形并固定在管子上,卡套的尖端遠離螺母。


螺母—— 

螺母的尺寸可以用英制來描述,比如直徑≥1/4",孔徑為≤1/4",有若干螺紋。或者也可以通過公制尺寸來描述,比如直徑為6毫米,螺紋間距為1毫米。更大的直徑(1/4-28)用于高流速的系統(Flash),以減少背壓。更多的螺紋(10 -32)可以抵抗更高的壓力,是高壓系統的首選,如Prep HPLC。


螺母頭可以是滾花頭(Knurl),需要用手指擰緊,也可以是六角頭(Hex),通常只由鋼制成,需要用扳手擰緊。


圖示:左側為滾花頭,右側為六角頭


2

色譜系統部件:管線

管線的材料同樣有很多種,包括不銹鋼,PEEK,PTFE 以 及ETFE 等等。這些管線的內徑(ID)和長度會影響背壓和死體積,從而影響峰形。常見的內徑為 0.08",用于中壓制備色譜(Flash),0.02" 用于高壓制備色譜。常見的外徑有用于中壓制備色譜的1/8"和用于高壓制備色譜的 1/16"。由于管線的長度越長,所產生的背壓和死體積就越大,因此需要根據管線所連接的部件決定其長度。

3

色譜系統部件:接口

接口可用于不同尺寸的螺母。例如,10 - 32 用于錐形螺母,1/4-28 用于平底螺母。接口可以是平底的,用于契合卡套的平底。這些類型的接口適用于中壓制備色譜。接口也可以是錐形的,用于契合卡套的尖端。錐形端口適用于高壓制備色譜。

圖示:左側為平底接口,右側為錐形接口


在使用以上這三個色譜系統部件時,我們還需要注意這些事項才能保證最佳的使用狀態:


◇在安裝到任何色譜系統之前,確保所有的管線都有一個筆直的切口,邊緣沒有任何殘留物

始終使用適當的工具來切割管線

滾花頭的螺母或配件只能用手擰緊

過度擰緊螺母或接頭通常會減少管線的內徑,導致壓力升高和流速錯誤

◇六角接頭通常與不銹鋼管一起使用,首次安裝時必須用手擰緊,以免損壞螺紋。用手擰緊后必須用合適的扳手再次緊固(通常為1/4圈)


如果您對以上三個色譜部件非常感興趣,請長按識別以下二維碼,下載免費的色譜系統部件表格(Chromatography Fittings Factsheet)了解更多。



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