凝膠滲透色譜儀是一種基于分子尺寸差異進行物質分離的高效分析儀器,廣泛應用于高分子科學、生物醫藥、材料研發及環境監測等領域。其核心原理是利用多孔凝膠填料的孔徑差異,實現不同分子量物質的分級分離——大分子因無法進入凝膠孔隙而優先被洗脫,小分子則因滲透路徑長而滯后,從而按分子量從大到小依次淋出。
其主要由泵系統、進樣器、色譜柱、檢測系統及溫控模塊構成。泵系統維持恒定流速(通常0.2-10mL/min),確保流動相穩定輸送;色譜柱填充多孔凝膠或微粒,孔徑與待測分子尺寸匹配,實現精準篩分;檢測系統集成示差折光、紫外、光散射等多類型檢測器,可同步獲取分子量及濃度信息。
為確保其長期穩定運行、數據準確可靠以及關鍵部件(如泵、色譜柱、檢測器)的壽命,對使用環境有嚴格的要求。以下是
凝膠滲透色譜儀使用時的主要環境要求:
1、溫度要求
推薦溫度范圍:20°C~25°C,溫度波動應控制在±2°C以內。
關鍵原因:
溫度變化會影響流動相的粘度、泵的流速精度以及色譜柱的分離效率。
檢測器(如示差折光檢測器、光散射檢測器)對溫度極為敏感,微小波動可能導致基線漂移或噪聲增加。
高溫會加速溶劑揮發,影響系統壓力穩定性;低溫可能導致溶劑結晶或粘度升高。
2、濕度要求
推薦相對濕度:40%~60%RH,避免高于70%。
關鍵原因:
濕度過高可能導致電路板受潮、電子元件腐蝕或短路,影響儀器穩定性。
對于示差折光檢測器(RID),高濕度易在光學部件上結露,造成信號異常或損壞。
濕度過低(<30%)易產生靜電,可能干擾電子信號或吸附微粒污染系統。
3、潔凈無塵環境
要求:儀器應放置在清潔、無塵、無腐蝕性氣體的實驗室環境中。
關鍵原因:
灰塵顆粒可能進入流動相或隨氣體進入系統,堵塞泵頭、進樣閥或色譜柱,導致壓力異常或柱效下降。
腐蝕性氣體(如HCl、NH?、SO?)可能腐蝕金屬部件或光學元件。
4、無振動與穩定平臺
要求:放置在堅固、水平、防震的實驗臺上,遠離離心機、超聲波清洗機、壓縮機等振動源。
關鍵原因:
振動會影響高精度檢測器(如光散射、示差折光)的信號穩定性,導致基線波動或數據噪聲。
長期振動可能松動管路接頭,引發泄漏。
5、電源要求
電壓:220V±10%(或根據儀器規格),50/60 Hz。
接地:必須使用獨立、良好接地的電源插座,避免與其他大功率設備共用。
建議:配備穩壓電源或不間斷電源(UPS),防止電壓波動或突然斷電損壞儀器或中斷實驗。
關鍵原因:
電壓不穩可能導致泵電機工作異常、檢測器信號失真或控制系統故障。
6、通風與溶劑蒸汽防護
要求:
實驗室應具備良好的通風系統(如通風櫥、排風裝置)。
若使用揮發性或有毒溶劑(如四氫呋喃THF、氯仿、甲苯),建議將儀器置于通風櫥內或加裝排風罩。
關鍵原因:
溶劑蒸汽不僅危害操作人員健康,還可能腐蝕儀器外殼、電路板或光學部件。
某些溶劑蒸汽可能沉積在光學窗口上,影響檢測器性能。
7、避免強電磁干擾
遠離設備:如大功率電機、變頻器、微波爐、無線電發射設備等。
關鍵原因:電磁干擾可能影響儀器的信號采集系統,導致數據異常或通信中斷。
8、空間與布局要求
操作空間:儀器周圍應留有足夠空間(建議前后左右各留30 cm以上),便于散熱、維護和更換耗材。
管路布局:避免流動相瓶、廢液瓶過高或過低,防止泵吸入困難或背壓異常。
色譜柱保護:色譜柱應避免陽光直射或熱源附近,防止填料老化。
9、溶劑與耗材儲存環境
溶劑瓶:使用前需過濾(0.22μm或0.45μm濾膜)并脫氣,避免顆粒或氣泡進入系統。
儲存:溶劑應密封保存于陰涼處,避免吸水或揮發(如THF易吸水生成過氧化物)。
