凝胶渗透色谱仪是一种基于分子尺寸差异进行物质分离的高效分析仪器,广泛应用于高分子科学、生物医药、材料研发及环境监测等领域。其核心原理是利用多孔凝胶填料的孔径差异,实现不同分子量物质的分级分离——大分子因无法进入凝胶孔隙而优先被洗脱,小分子则因渗透路径长而滞后,从而按分子量从大到小依次淋出。
其主要由泵系统、进样器、色谱柱、检测系统及温控模块构成。泵系统维持恒定流速(通常0.2-10mL/min),确保流动相稳定输送;色谱柱填充多孔凝胶或微粒,孔径与待测分子尺寸匹配,实现精准筛分;检测系统集成示差折光、紫外、光散射等多类型检测器,可同步获取分子量及浓度信息。
为确保其长期稳定运行、数据准确可靠以及关键部件(如泵、色谱柱、检测器)的寿命,对使用环境有严格的要求。以下是
凝胶渗透色谱仪使用时的主要环境要求:
1、温度要求
推荐温度范围:20°C~25°C,温度波动应控制在±2°C以内。
关键原因:
温度变化会影响流动相的粘度、泵的流速精度以及色谱柱的分离效率。
检测器(如示差折光检测器、光散射检测器)对温度极为敏感,微小波动可能导致基线漂移或噪声增加。
高温会加速溶剂挥发,影响系统压力稳定性;低温可能导致溶剂结晶或粘度升高。
2、湿度要求
推荐相对湿度:40%~60%RH,避免高于70%。
关键原因:
湿度过高可能导致电路板受潮、电子元件腐蚀或短路,影响仪器稳定性。
对于示差折光检测器(RID),高湿度易在光学部件上结露,造成信号异常或损坏。
湿度过低(<30%)易产生静电,可能干扰电子信号或吸附微粒污染系统。
3、洁净无尘环境
要求:仪器应放置在清洁、无尘、无腐蚀性气体的实验室环境中。
关键原因:
灰尘颗粒可能进入流动相或随气体进入系统,堵塞泵头、进样阀或色谱柱,导致压力异常或柱效下降。
腐蚀性气体(如HCl、NH₃、SO₂)可能腐蚀金属部件或光学元件。
4、无振动与稳定平台
要求:放置在坚固、水平、防震的实验台上,远离离心机、超声波清洗机、压缩机等振动源。
关键原因:
振动会影响高精度检测器(如光散射、示差折光)的信号稳定性,导致基线波动或数据噪声。
长期振动可能松动管路接头,引发泄漏。
5、电源要求
电压:220V±10%(或根据仪器规格),50/60 Hz。
接地:必须使用独立、良好接地的电源插座,避免与其他大功率设备共用。
建议:配备稳压电源或不间断电源(UPS),防止电压波动或突然断电损坏仪器或中断实验。
关键原因:
电压不稳可能导致泵电机工作异常、检测器信号失真或控制系统故障。
6、通风与溶剂蒸汽防护
要求:
实验室应具备良好的通风系统(如通风橱、排风装置)。
若使用挥发性或有毒溶剂(如四氢呋喃THF、氯仿、甲苯),建议将仪器置于通风橱内或加装排风罩。
关键原因:
溶剂蒸汽不仅危害操作人员健康,还可能腐蚀仪器外壳、电路板或光学部件。
某些溶剂蒸汽可能沉积在光学窗口上,影响检测器性能。
7、避免强电磁干扰
远离设备:如大功率电机、变频器、微波炉、无线电发射设备等。
关键原因:电磁干扰可能影响仪器的信号采集系统,导致数据异常或通信中断。
8、空间与布局要求
操作空间:仪器周围应留有足够空间(建议前后左右各留30 cm以上),便于散热、维护和更换耗材。
管路布局:避免流动相瓶、废液瓶过高或过低,防止泵吸入困难或背压异常。
色谱柱保护:色谱柱应避免阳光直射或热源附近,防止填料老化。
9、溶剂与耗材储存环境
溶剂瓶:使用前需过滤(0.22μm或0.45μm滤膜)并脱气,避免颗粒或气泡进入系统。
储存:溶剂应密封保存于阴凉处,避免吸水或挥发(如THF易吸水生成过氧化物)。
