液相色谱仪是实验室中应用较为广泛的色谱分析仪器。因其具有分辨率高、灵敏度高、速度快、流出组分易被收集等特点,被广泛应用于化学化工、生命科学、环境监测、食品安全等领域,可对有机污染物、无机离子等实现准确定性和定量分析。
液相色谱仪检定是对仪器性能和准确度进行全面评估的过程,目的是确保分析结果的准确性和可靠性。检定通常包括仪器的硬件检查、软件验证、性能评估和准确性测试等方面。
1. 液相色谱仪的工作原理
液相色谱仪利用混合物在液-固或不互溶的两种液体之间分配比不同实现分离,并根据各组分的保留时间和响应值进行定性和定量分析。主要由输液系统、进样系统、分离系统、检测系统和数据处理等部分组成。
2. 液相色谱仪检定步骤
2.1检定前准备工作及检定环境要求
检定前应对仪器进行检查,确认仪器各部件(泵、进样器、色谱柱、检测器等)安装正确,无泄漏现象;确保流动相无气泡。打开液相色谱仪,检查各个部件是否可以正常工作,包括泵、进样器、色谱柱和检测器等,确保显示屏显示正常、按键灵敏、流动相充足且无气泡或杂质。
2.2泵流量设定值误差Ss和流量稳定性SR
流量是液相色谱仪的一个重要参数,它直接影响分离效果和分析时间。泵流量测量结果的准确与否,直接影响液相色谱仪的保留时间,以及液相色谱检测器的数据。
以100%纯水为流动相,选用C18或C8色谱柱,设定泵流速为0.5mL/min,待仪器压力稳定后,将事先称量过的50mL容量瓶放置流动相出口处,同时按下秒表计时10min。收集时间结束后,使用分析天平上称重,记录纯水温度,用于计算对应温度下纯水的密度;根据规程给定公式计算流量实测值Fm、Ss及SR,,重复测量3次,实验数据如表1所示。重新设定泵流速为1.0mL/min和1.5mL/min,同上操作,各自记录5in, 重复3次。
2.3梯度误差表
流动相:A溶剂一纯水,B溶剂—0.1%丙酮水溶液;波长设置260nm,不接色谱柱,用两通代替,先用A溶剂冲洗系统,待基线稳定后开始执行表2中的梯度程序,重复测量2次。按规程给定公式计算仪器的梯度误差。梯度误差检定示意图如图2所示,实验原始记录数据如表3所示。
2.4波长示值误差
检测器为二极管阵列检测器,设置仪器参数如下:选择SCAN扫描方式(光谱选择全部),采集波长230nm、257nm、313nm、355nm。因为波长示值误差检定用标准物质紫外溶液酸性强,故检定时仪器不接色谱柱,用两通代替,保留时间1min。直接测量紫外溶液,不需要做空白校正,吸收值变化示意图如图3所示。最大或最小吸收值对应的波长与参考波长之差,即波长示值误差。
2.5 基线噪声和基线漂移
流动相:100%甲醇,选用C18色谱柱,流量为 1.0mL/min, 波长设定254nm。
仪器开机预热稳定后,进一针甲醇溶液,保留时间30min。结束后,选取图谱中基线中最大峰-峰高对应的信号值,选取偏离起始点最大的信号值为基线漂移。噪声及漂移图谱如图4和图5所示。
2.6线性范围
流动相:100%水,不接色谱柱,波长设定254nm。测丙酮系列标准溶液,该溶液可以使用南京派诺思科学仪器有限公司生产的GBW(E)
130760~130761液相色谱线性用水中丙酮系列溶液标准物质,每个溶液测量3次算平均值,以0.1、0.2、0.3、0.4、0.5溶液对应的响应值做标准曲线,在曲线上找出丙酮溶液浓度大于0.5%各点的读数,与相应各浓度点的测量值做比较,量值相差5%时的浓度作为CH,线性范围等于CH/C。实验原始记录数据如表4所示。
2.7整机性能(定性、定量重复性)
流动相:100%甲醇溶液,C18或C8色谱柱,波长设置254nm,保留时间10min。仪器预热基线稳定后,由进样系统注入20μL1.0×10⁴萘-甲醇溶液标准物质,连续测量6次,记录色谱柱保留时间和峰面积,根据规程给定公式计算相对标准偏差。
2.8最小检测浓度
流动相:100%甲醇溶液,选用C₁₈或C₈色谱柱,波长设定254nm, 保留时间10min。仪器预热基线稳定后,由进样系统注入20μL1.0×10⁻⁷萘-甲醇溶液标准物质,记录色谱峰高和基线噪声峰高,按规程公式计算最小检测浓度。
3. 液相色谱仪计量检定中常见问题分析
3.1基线不稳定
(1)系统漏液,管路连接不紧密或存在微小的裂缝。解决方法:找出漏点进行密封。
(2)色谱柱被污染,色谱柱使用时间过长、柱内存在气泡、柱床被污染,都可能引起基线不稳定。解决方法:清洗或更换柱子。
(3)检测器自身故障,检测器被污染或老化会影响基线稳定性。解决方法:清洗或更换检测器。
3.2进样后不出峰或出鬼峰
(1)进样针被堵塞。解决方法:抽拉进样针看是否通畅无阻,有异常则更换进样针。
(2)样品瓶样品过满,导致进样针吸不到样品。解决方法:样品倒入量为瓶身的三分之二即可。
(3)检测器设置异常。解决方法:检查紫外和荧光检测器是否打开灯源,波长设置是否正确。
3.3定性和定量重复性不好
(1)进样针有污染或堵塞,导致进样量不一致。解决方法:清洗或更换进样针。
(2)色谱仪系统未平衡好,仪器不稳定。解决方法:用流动相充分冲洗流量系统,让仪器有充分的稳定时间,特别是示差折光检测器和蒸发光检测器,需要稳定足够长的时间,系统才能平衡好。
(3)室温不稳定。解决方法:通过空调控温方式稳定环境温度,使室内温度波动不大。
3.4柱压不稳定
柱压异常主要分为两类:一类是柱压随运行时长缓慢上升或缓慢下降,另一类是柱压瞬时骤变。第一类一般是仪器未充分平衡、流动相与色谱柱未达到平衡状态或柱温箱控温未稳定所致,可延长系统平衡时长直至压力平稳。若出现第二类瞬时压力波动,可从以下几点逐一排查干扰因素。
(1)泵内有空气。解决方法:清除泵内空气,对溶剂进行脱气处理。
(2)比例阀失效。解决方法:更换比例阀。
(3)泵密封垫损坏。解决方法:更换密封垫。
(4)溶剂中有气泡。解决方法:对溶剂进行脱气处理。
4. 结语
综上所述,液相色谱仪属于结构精密、原理复杂的分析仪器。在日常计量检定工作中,充分掌握其工作原理、设备结构与操作规范要点,能够帮助检定人员精准排查检定过程中的各类常见故障,有效规避检测误差,进而保障液相色谱仪计量检定结果的准确性与可靠性。
免责声明::本文章和图片采摘自《仪器仪表标准化与计量》2026, 4, “液相色谱仪全项目检定步骤及检定常见问题分析”—-王秋萍、王婷(扬州市检验检测中心)。基于液相色谱仪应用知识的学习与交流,无任何投资趋向与引导,版权归原作者或平台所有,如有信息来源不准确或侵权联系删除。


