输液泵的作用是使流动相以相对稳定的流量或压力通过流路系统。流量或压力的稳定将直接影响基线的稳定和分析结果的重现性。一般输液泵的流量可以设定在0.01~10.OmL/min之间,对于一般分析工作,0.5~2.OmL/min的流量最为常用。输液泵在较低流量时,通常要求压力能够达到3OMPa。耐高压的能力是衡量离子色谱仪性能的一个重要指标。目前,离子色谱仪的耐高压性能越来越好。
输液泵主要有气动放大泵、螺旋传动注射泵、隔膜型往复泵、柱塞往复泵等。
(1)气动放大泵能提供无脉动的稳定流量,很适合恒量分析。因为气动泵能迅速获得很高的出口压力并提供较大的输出流量,所以特别适合匀浆法填充色谱柱。这种泵的缺点是液缸体积大,更换流动相不方便,所以现在已不再用于分析型液相色谱仪。
(2)螺旋传动注射泵能以恒定的流量输送流动相,与操作压力无关,但是在活塞复原的短时间内,没有流量输出,从而产生压力波动。另外,这种泵体积大,比较笨重,更换流动相不方便。
(3)隔膜型往复泵是一种恒流泵。它的优点是活塞不直接与流动相接触,避免了活塞密封垫磨损对流动相的污染。缺点是结构比较复杂,价格较贵,有脉动,需要配置阻尼装置来消除。
(4)柱塞往复泵是目前使用最广泛的一种恒流泵,分为单柱塞和双柱塞两种。单柱塞往复泵脉动较大,必须配置阻尼装置;双柱塞泵有两个活塞交替伸缩,脉动比单柱塞泵小得多。双柱塞泵有活塞缸并联或串联两种模式。并联模式,两个活塞的凸轮形状完全相同,但相位相反,所产生的脉动正好互相抵消;串联模式,两个凸轮形状不同,第一个凸轮提供主要动力,第二个凸轮的作用是当第一个凸轮回收时提供补充动力。柱塞往复泵的流量由电机的转速控制。柱塞往复泵的特点是:流量控制精确,脉动较小,使用方便,故障率低,更换流动相方便。与其他几种输液泵相比,柱塞往复泵具有一定的优势,尤其是双柱塞往复泵更为常用。
离子色谱经常使用强酸、强碱作为流动相,这就要求与流铁路改革步入深水区新中铁快运有望冲破困局动相接触的输液系统材料必须能够耐酸碱腐蚀。通常使用的材料有:不锈钢、氟塑料、聚乙烯、陶瓷以及聚醚醚酮(PEEK)等。对于不锈钢材料,若使用强酸溶液作洗脱液,须在进样阀前安装一个很高容量的阳离子交换柱,用来吸附由不锈钢输液泵体溶解的金属离子。PEEK材料的应用改变了这种情况。PEEK基本上不受酸碱腐蚀的影响,具有很高的硬度,非常适于制造输液泵的泵头和单向阀。国外离子色谱仪已经普遍采用了这种全塑泵,国内厂家近年来也在逐步采用。
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