《流动相脱气》特辑

本期为大家介绍在线脱气的氦脱气方法及非脱气的方法。

 01在线脱气的氦脱气方法

与多种其它气体比较，氦在各种溶剂中的溶解度最小，且溶解度随温度的变化也最小。当在一定压力下，使氦在溶剂中冒泡时，即可将其它溶解气体驱走，本法脱气能力很强，适用于对氧的浓度很敏感的高灵敏紫外，荧光和示差检测，可得到相当平稳的基线。

但是，氦脱气时容器要尽可能加上盖子，避免溶剂与空气随意接触，一方面是因为氦冒泡脱气时不可能把溶解的其它气体全部驱尽，另一方面，当氦的压力变化，导致气体分压变化后，使脱气程度波动，基线也随之波动。

图1 分压1大气压，25℃，1mL溶剂中气体的溶解量

图2 气体分压1大气压，各种气体在1mL水中溶解量与温度的关系

图3 氦脱气的示意图

步骤

氦脱气装置如图4所示，是一种密封耐压系统。注意，流动相容器用一种特殊的盖子密封。先通氦气10~30分钟，压力0.2~0.5Kgcm2以驱走流动相中溶解的空气。此后关闭排气阀即可使用。此时调节氦气压力稍大于大气压，再进入的氦气只置换被用去的流动相的体积。

图4 氦脱气（密封加压系统）

当分析完毕以后，先打开排气阀，再调节压力至零，如果有进口阀的话，关掉。此时氦可能通过出口管逐渐逃逸（管中有压力可防止空气进入），流动相可能会通过氦出口过滤倒流。如果装置中有阻尼管，则能通过空气倒流，防止流动相倒流，如果无阻尼管则干脆松开氦出口管，让空气流入。

如果压力调节阀失灵，装置内的安全阀启动压力又设置过高，则流动相容器内的压力太大，引起危险。因此，除适当设置安全阀启动压力等，为确保安全，加压容器最好如图6所示加以屏护，以防万一。氦脱气装置中，作为标准装备，包括上述屏护材料。

溶剂气体阱用以收集驱气过程中挥发的溶剂气体，避免其逸入室中。如果氦脱气采用开口系统，则达到相应的气液平衡，不会有大量流动相蒸气逸出。

图5 开口容器对驱气不利

图6 密封加压空容器的安全措施

优点

?脱气能力最强。

?脱气能力与流动相流量无关。

缺点

?需氦气钢瓶，气体压力表等装置。

?如果非密封加压系统，不一定能确保脱气的效果，因此对流动相容器的瓶口直径和形状有特殊要求。

?如果流动相是混合溶剂的话，溶剂的组成有可能变化。

?如果是密封加压系统，达到平衡后，溶剂组成不易变化。

应用

?用于各种高灵敏检测，紫外高灵敏检测需采用密封加压系统；开口系统可用于荧光，电导及电化学等高灵敏检测。

?适用于高压或低压梯度洗脱。高精度分析时，脱气的溶剂最好不是混合溶剂，操作成本很大程度上取决于所采用装置的结构，如封闭加压系统或开口系统。以岛津DGU-10B密封加压系统为例（可四流路脱气）；

?如采用二流路，流动相容器2个11瓶；每天脱气8小时，氦的压力 0.3Kg/cm2，初始驱气20min，99.995%He，7m3每瓶2000元计则：

○初始驱气300mL/min×2min×2=12L

○正常操作10mL/min（漏气）×480 min=5L

○置换流动相体积约2L

故：每天的操作成本为：19L×2000/7000=5.5元

  02 非脱气的方法

除了脱气以外，还有一些其他方法可降低气泡的危害：

(1)抬高流动相容器。

(2)使用气泡捕获器。

抬高流动相容器

如图7所示，把流动相容器置于比泵高的地方，使泵的入口处稍有压力，可防止逆阀的误动作（正常情况下逆阀作用不大）。在压力下，即使有气泡进入泵，也占体积较小；此外，气泡体积小，容易凭借吸液管中的浮力上浮，不易进入泵中。

因此，抬高流动相容器是一种简单易行且有效的措施，无论采取脱气与否，这样做都有益无害。

图7 抬高流动相容器

气泡捕获器

在泵与流动相容器之间设置如图8所示的气泡捕获器可防止吸液过滤器形成的气泡进入泵体。

图8 气泡捕获器示意图              图9 气泡捕获器安装图

气泡捕获器也有缺点，首先流动相清洗捕获器既需时间也需流动相，其次在低压梯度或有在线脱气装置时无法应用。

这三期讨论了各种脱气方法及各方法的优缺点及应用范围。在实际工作中，请视具体情况采用最适宜的方法。