Los sistemas de inyección de alta presión se utilizan generalmente en instrumentos de análisis como la Cromatografía líquida (clar) y la cromatografía de gases (gc), principalmente para inyectar muestras líquidas o gaseosas con precisión en columnas o instrumentos de análisis a alta presión. El objetivo central de este sistema es transportar muestras al sistema de análisis a un caudal constante en un ambiente de alta presión para garantizar una separación y detección precisas. Los siguientes son los principios y métodos de funcionamiento del sistema de inyección de alta presión:
1. principios del sistema de inyección de alta presión
1.1 función del muestreador
La función del muestreador de alta presión es inyectar con precisión muestras externas en la columna cromatográfica a alta presión a través de tuberías del sistema para garantizar la controlabilidad de parámetros como la cantidad, el flujo y el tiempo de inyección de las muestras. El muestreador generalmente consta de las siguientes partes:
Válvula de inyección: se utiliza para controlar con precisión la cantidad de inyección de la muestra. las válvulas de inyección comunes incluyen válvulas de seis vías, válvulas de diez vías, etc.
Entrada / aguja de inyección: conecte la fuente externa de la muestra y inyecte la muestra en el sistema a través de la válvula.
Fuente de presión (bomba): responsable de mantener la alta presión en el sistema para que la muestra pueda ser inyectada en la columna.
1.2 inyección de alta presión
El principio de funcionamiento del sistema de inyección de alta presión se basa en la forma en que el líquido se inyecta en el sistema en un entorno de alta presión. En la cromatografía líquida, la alta presión generada por la bomba hace que la muestra entre en la columna a través de una válvula de inyección. Al inyectar la muestra líquida, se inyecta rápidamente a través de un pequeño agujero, y la presión de inyección suele estar entre 100 - 400 bar. Debido a que la muestra se inyecta rápidamente, se mezcla rápidamente con la fase móvil y entra en la columna para su separación.
1.3 distribución y control de caudal
El sistema de inyección de muestra de alta presión depende del control preciso de la bomba para mantener la estabilidad del flujo de inyección. Por lo general, la bomba se asocia con la válvula de inyección para garantizar que la muestra entre en la columna a un caudal adecuado, evitando así cualquier problema que pueda causar una reducción de la eficiencia de separación.
2. componentes del sistema de inyección de alta presión
2.1 jeringas
Se utiliza para absorber un cierto volumen de muestra e inyectarla con precisión en el sistema. El volumen de la muestra suele ser muy pequeño y la microinyección es una práctica común.
2.2 válvulas de inyección
Por lo general, se trata de una válvula de seis o diez vías que garantiza que la muestra pueda inyectarse en la columna en el momento adecuado. Cuando se abre la válvula, la jeringa inyecta la muestra en el sistema de cromatografía; Cuando la válvula está cerrada, la fase móvil de la columna continúa fluyendo sin interferencias.
2.3注射口
El puerto de inyección es la interfaz entre la jeringa y el sistema de cromatografía, y generalmente se utiliza un diseño de alta estanqueidad para evitar fugas de muestras.
2.4 sistema de bombeo
Se utiliza principalmente para proporcionar al sistema el líquido de alta presión necesario, y la bomba puede mantener una cierta presión y flujo para garantizar que la muestra entre de manera estable en la columna cromatográfica.
3. método de funcionamiento del sistema de inyección de alta presión
3.1 preparativos
Antes de operar el sistema de inyección de alta presión, se necesitan una serie de preparativos:
Comprobar el instrumento: asegurarse de que el instrumento está en condiciones normales de funcionamiento y que la bomba, la válvula y la tubería no están bloqueadas.
Preparación de muestras: preparar muestras de acuerdo con las necesidades y asegurarse de que la concentración de la muestra sea adecuada para las necesidades experimentales. Si es necesario, utilice un filtro para eliminar las partículas de la muestra.
Establecer parámetros: establecer el caudal de la bomba, la cantidad de muestra, la presión y otros parámetros de acuerdo con los requisitos del análisis.
3.2 muestras inyectables
Cargar la muestra: cargar la muestra en la jeringa y tener cuidado de evitar burbujas y contaminación.
Operar la válvula de inyección de muestra: controlar manualmente o a través del software la válvula de inyección de muestra para inyectar la muestra en la columna cromatográfica. En este momento, la válvula girará, abriendo un canal para que la muestra fluya al sistema de análisis.
Iniciar la bomba: iniciar la bomba, mantener un Estado de alta presión, controlar el flujo de la fase móvil y garantizar que la muestra pueda entrar en la columna de cromatografía de acuerdo con el tiempo preestablecido.
3.3 inyección de alta presión
Realizar inyección de alta presión: según la configuración, la bomba proporcionará la presión alta necesaria para inyectar la muestra en la columna. En este momento, la válvula de inyección comienza a funcionar y la muestra se inyecta rápidamente en el sistema para su análisis.
Fin de la inyección: una vez completada la inyección, la válvula de inyección se cerrará automáticamente y se detendrá la inyección de la muestra. En este momento, la bomba continuará manteniendo el flujo de fase móvil.
3.4 detección y registro de datos
Una vez que la muestra entra en la columna, comienza la separación. Los detectores (como los detectores ultravioleta, los detectores de dispersión de luz, etc.) monitorean los cambios en la composición de la muestra en tiempo real y registran los datos. Se puede ver información individual durante el proceso de separación, como picos de cromatografía, a través del sistema de control informático.
3.5 limpieza y mantenimiento después de la operación
Limpiar la válvula de inyección y la tubería: después de cada uso, limpie la válvula de inyección y la tubería para evitar que los residuos de la muestra afecten a la próxima determinación.
Comprobar la presión de la bomba y del sistema: comprobar regularmente el sistema de presión de la bomba para garantizar su estabilidad.
Instrumento de calibración: calibrar regularmente el sistema de inyección de muestra de alta presión para garantizar la precisión de su medición.
4. precauciones
4.1 control de la cantidad de muestra
Es muy importante controlar con precisión la cantidad de muestra. una cantidad excesiva de muestra puede conducir a una sobrecarga de la columna cromatográfica, y una cantidad demasiado pequeña de muestra puede conducir a una señal insuficiente.
4.2 prevención de burbujas
Durante la inyección, se debe evitar que las burbujas entren en el sistema. Las burbujas provocan fluctuaciones de presión en el sistema, lo que afecta los resultados de las mediciones.
4.3 monitoreo de presión
El ajuste de presión del sistema de inyección de alta presión es muy crítico, y una presión demasiado alta o demasiado baja puede causar pérdidas de muestras, daños en el equipo o errores en los resultados del análisis.
4.4 mantenimiento periódico
Revisar y limpiar regularmente las válvulas de inyección, jeringas, bombas y otros componentes para prolongar la vida útil del equipo y mejorar la precisión del análisis.
5. Resumen
El sistema de inyección de muestras de alta presión desempeña un papel importante en los instrumentos analíticos modernos. a través de técnicas precisas de inyección de muestras y transporte de alta presión, las muestras líquidas se pueden introducir efectivamente en el sistema de análisis para lograr una separación y detección eficientes. Al operar, la cantidad de muestra, la presión y el caudal deben controlarse estrictamente para garantizar la entrada estable de la muestra y garantizar el funcionamiento normal del sistema. La limpieza y el mantenimiento regulares también son la clave para garantizar el trabajo estable a largo plazo del instrumento.