高效液相色譜中對常用高壓泵的要求

　　高效液相色譜中所使用的載體，其顆粒直徑多數(shù)為5～10μm，阻力很大，只有在色譜柱的入口端施加很大的壓力才能使流動(dòng)相以合適的流速通過色譜柱，故高效液相色譜必須使用高壓泵。高壓泵又分為恒壓泵和恒流泵兩種基本類型。無論是哪種類型的高壓泵，都必須滿足以下基本要求：

　　(1)具有較高的輸出壓力。應(yīng)能輸出10～30MPa，有的高效液相色譜儀的輸出壓力高達(dá)50MPa左右。

　　(2)能使流動(dòng)相以無脈沖的方式進(jìn)入色譜柱。這是由于高效液相色譜儀的檢測器極為敏感，流動(dòng)相流速的脈沖變化將在檢測器上產(chǎn)生響應(yīng)，在記錄儀上表現(xiàn)為噪音，從而使整個(gè)系統(tǒng)靈敏度下降。

　　(3)耐腐蝕性強(qiáng)。由于用作高效液相色譜的許多溶劑具有腐蝕性，所以高壓泵必須能抗溶劑的腐蝕。

　　(4)輸送流動(dòng)相的速度精確度要高，重復(fù)性要好，以得到可重復(fù)的分析結(jié)果。

　　(5)泵的死體積要小，以便于迅速更換溶劑和梯度洗脫。

　　幾種常用的高壓泵

　　(1)恒流泵。恒流泵能輸出恒定的流量。這種泵的輸出流量與外界因子(如色譜柱等)的阻力無關(guān)。常見的恒流泵有恒流注射泵和往復(fù)泵兩種類型，其中往復(fù)泵又分為柱塞式往復(fù)泵和隔膜式往復(fù)泵。

　　恒流注射泵：它相當(dāng)于一個(gè)大的醫(yī)用注射器，泵體由不銹鋼制成，容積約為幾十到幾百毫升。步進(jìn)電機(jī)通過齒輪帶動(dòng)螺桿，使柱塞成直線運(yùn)動(dòng)，將液缸中的液體以高壓排出，其流量借調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速加以控制。這種泵的優(yōu)點(diǎn)是壓力平穩(wěn)無脈沖，輸出壓力高達(dá)50MPa，缺點(diǎn)是液缸中液體的量有限，一次排完后需停泵，待重新吸滿液體后才能繼續(xù)輸出液體，這種情況下可用雙泵交替加以克服。

　　柱塞式往復(fù)泵：其原理與一般的高壓供液泵大同小異。步進(jìn)馬達(dá)通過一凸輪帶動(dòng)活塞，在泵室內(nèi)以每分鐘幾十次到一百多次的速度往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞向下移動(dòng)時(shí)，流動(dòng)相自入口單向閥吸入泵室；當(dāng)活塞向上移動(dòng)時(shí)，入口單向閥受壓關(guān)閉，流動(dòng)相自出口單向閥輸出。當(dāng)活塞再次下移時(shí)，管路中流動(dòng)相的外壓使出口單向閥關(guān)閉，同時(shí)流動(dòng)相又經(jīng)入口單向閥吸入泵室，如此反復(fù)進(jìn)行。流動(dòng)相的流量通過改變活塞的沖程以及改變馬達(dá)的轉(zhuǎn)速得以實(shí)現(xiàn)。這種泵的優(yōu)點(diǎn)是泵室體積小(100～200μl)，活塞往復(fù)移動(dòng)快，容易清洗及更換流動(dòng)相，從而克服了注射泵的主要缺點(diǎn)。但卻有輸出流量脈沖大的缺點(diǎn)，故需外加脈沖阻尼裝置，以使壓力平穩(wěn)。因此可見，將這類泵視為，恒流泵”不十分嚴(yán)格，嚴(yán)格講，應(yīng)稱為“恒平均流量泵”。

　　隔膜式往復(fù)泵：原理與柱塞式往復(fù)泵相似，所不同的是與液體接觸的不是柱塞，而是用不銹鋼或氟碳聚合物制成的彈性隔膜，這樣使液體與柱塞隔開，不僅降低了對柱塞和密封圈的要求，而且還可加潤滑油，使柱塞更加光滑，提高了柱塞的運(yùn)動(dòng)頻率和使用壽命。

　　(2)恒壓泵。恒壓泵的特點(diǎn)是輸出壓力保持恒定，而輸出流流速不定。流速的大小取決于泵的輸出壓力、色譜柱長度、填充物的粒度、填充情況及流動(dòng)相的粘度等因素。通常用的恒壓泵為氣動(dòng)放大泵，簡稱氣動(dòng)泵。氣動(dòng)泵的工作原理是：首先壓縮空氣充滿泵室，作用于耐壓板而帶動(dòng)活塞向下移動(dòng)，結(jié)果使出口單向閥關(guān)閉，入口單向閥打開，從而使流動(dòng)相流入泵室。當(dāng)泵室充滿時(shí)，氣動(dòng)控制器中的壓縮空氣通過氣閥而流向耐壓板的下部，這樣使得耐壓板受到向上的推動(dòng)力，而帶動(dòng)活塞向上移動(dòng)，結(jié)果入口單向閥關(guān)閉，出口單向閥打開，流動(dòng)相流向色譜柱。泵容積一般為2～60ml。氣動(dòng)泵能輸出高壓流動(dòng)相的原理是控制器中耐壓板的橫截面積比活塞大許多(一般為45倍)，按壓強(qiáng)定律，活塞受壓與活塞面積成反比。