二元泵与四元泵。 高压混合vs.低压混合

沃特工作人员

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欢迎来到我的液相色谱二元泵与四元泵系列的下一篇文章!

在我的上一篇文章中，我讨论了如何创建梯度 ，以及在梯度中拥有准确性和精确度的重要性。今天，我将讨论在所有这些之后发生的事情--具体来说，就是混合。

色谱仪的泵或配比阀提供梯度后，系统需要混合溶剂以确保向色谱柱输送均匀的溶液。泵目前分为两类。高压混合（传统的二元泵）和低压混合（传统的四元泵）。

这两种混合模式之间有什么区别，这有什么关系？

你可以问100个不同的LC用户，你会得到100个不同的答案。 这是一场永恒的辩论，可能会永远持续下去，就像哪部电影更好。星际迷航》和《星球大战》（显然，我们知道哪一部更好--是《星......哦，等等，我不应该把我的个人观点放到Waters博客上！）。然而，我至少可以为你提供每种工作方式的信息，你可以决定你是支持高压混合（HPM）还是支持低压混合（LPM）。

搅拌类型的影响

这两种混合模式对色谱法的最大影响是对系统体积的影响，也称为停留体积。 Dwell volume (或系统体积)是指从流动相开始混合到到达色谱柱的时间。这个体积越大，新的流动相条件到达色谱柱的时间就越长。

高压混合(HPM)

在HPM系统的情况下（通常为 binary pumps)，混合点发生在混合室，它位于泵的后面。 其特点是系统的停留体积较低，因为测量的体积是从混合器到柱头（图1）。 这种较低的停留体积特性使二元液相色谱系统能够更迅速地将梯度的变化传递给色谱柱，使样品之间的再平衡更快。

图1.红框表示对低压混合系统的停留量的考虑。

低压混合 (LPM)

在LPM系统的情况下（通常为 quaternary pumps)，流动相开始混合的点就在配比阀之后。 因此，在计算LPM系统中的停留体积时，必须考虑到所有这些体积。

  • 从阀门到泵头的体积
  • 泵头的体积
  • 从泵头到柱子的体积
  • 额外的注射或保持环
  • 为促进进一步混合而添加的任何额外混合器

这导致LPM系统的停留体积更大，这可能会导致在每个样品完成后，重新平衡条件到达色谱柱的时间更长（图2）。 LPM系统中额外的停留体积的另一个问题是，如果在方法转移过程中没有考虑到这一体积，就会产生额外的等度保持量。 幸运的是，现在有很多工具可以帮助科学家在转移方法时考虑到停留量。

图2.与二元系统相比，四元系统需要考虑到来自配比阀和泵的管路的停留量。

我有选择吗？

这个问题有一个肯定和否定的答案。 你确实有选择权，你可以选择二进制或四进制系统，但最终该系统决定了你将得到哪种混合。

  • 如果你使用二元系统，你将处于高压混合环境中，因为没有真正的方法可以使用二元泵创建一个低压混合系统。
  • 在四级系统中，你要么处于纯低压混合环境，要么处于混合环境，进行低压混合，但会在泵之后增加一个混合器，以促进梯度的更好均匀化。

在下一篇文章（第四章）中，我将讨论你如何可以你决定哪种泵适合你。

 

本系列中关于LC系统操作的各章。

  1. 梯度形成
  2. 梯度精度与梯度精度
  3. 高压混合与低压混合
  4. 如何决定哪种泵适合你

Waters技术。