Течна хроматографија високог{0}}често користи мобилне фазе које садрже трифлуоросирћетну киселину, фосфатне пуфере или реагенсе за јонско{1}}упаривање. Претходно загревање мобилне фазе пре него што уђе у колону побољшава сепарацију, али грејач мора бити хемијски инертан да би се избегли "духови" врхови или померање основне линије. У савременим ХПЛЦ системима, свака навлажена компонента у путу протока мора бити процењена на њен потенцијал да ослободи екстраховане супстанце или да ступи у интеракцију са аналитима.
Потреба за предгревањем мобилне фазе у ХПЛЦ
Претходно загревање мобилне фазе је уобичајена пракса у течној хроматографији, посебно под условима повишене температуре (обично 30-80 степени). Претходно загревање обезбеђује да елуент стигне до улаза у колону на стабилној, дефинисаној температури, што побољшава:
Репродуцибилност времена задржавања
Облик и симетрија врха
Кинетика преноса масе, посебно за велике биомолекуле или вискозне мобилне фазе
Ефикасност колоне (број теоретских плоча)
Без претходног загревања, хладна мобилна фаза која улази у загрејану колону ствара топлотне градијенте преко слоја колоне. Ово доводи до проширења опсега, изобличених пикова и недоследних перформанси раздвајања. Предгрејач се обично поставља непосредно после пумпе и пре улаза у ињектор или колону, користећи дужину цеви са уским-отвором или мали измењивач топлоте.
Ризик од контаминације од металних елемената за претходно загревање
Корозивне мобилне фазе се рутински користе у хроматографији реверзне{0}}фазе, јонске измене и хроматографије са хидрофилном интеракцијом (ХИЛИЦ). Уобичајени агресивни адитиви укључују:
Трифлуоросирћетна киселина (ТФА) на 0,05–0,1% (в/в)
Мравља киселина или сирћетна киселина
Фосфатни пуфери (пХ 2–3 или 7–8)
Пуфери који садрже перхлорну киселину или сулфат-
реагенси за јонско{0}}упаривање као што су тетрабутиламонијум фосфат или хептансулфонска киселина
Alkaline mobile phases (pH >9) са амонијум хидроксидним или карбонатним пуферима
Када се користи метални предгрејач (нпр. нерђајући челик 316), ови корозивни агенси могу полако излужити јоне метала-углавном гвожђа, хрома и никла-у мобилну фазу. Брзина лужења се убрзава на повишеним температурама и са киселим или халогенидним-елуентима који садрже. Последице за ХПЛЦ анализу су значајне:
Врхови духова– Метални јони могу формирати комплексе са хелатним једињењима у узорку или мобилној фази, елуирајући као неочекивани пикови.
Баселине дрифт– Постепено накупљање позадинског сигнала у вези са металом, посебно у УВ детекцији или детекцији проводљивости.
Врхунац заостајања или губитка– Аналити-осетљиви на метал (нпр. фосфориловани пептиди, органофосфати, катехоламини или једињења са карбоксилним групама) могу да се адсорбују на металне површине или да се таложе као соли метала.
Деградација колоне– Илужени метални јони могу да се таложе на стационарној фази, мењајући селективност и смањујући животни век колоне.
Како ПТФЕ грејачи решавају проблем предгревања мобилне фазе
A ПТФЕ грејач ХПЛЦ грејање мобилне фазесистем у потпуности елиминише контакт метала. Две уобичајене конфигурације се користе комерцијално:
ПТФЕ грејач цеви (дизајн са омотачем)
Дужина ПТФЕ цеви (обично унутрашњег пречника 0,5–2,0 мм, дужине 1–5 метара) служи као калем за предгрејач. Флексибилни грејни омотач или околни ПТФЕ-инкапсулирани отпорни грејач обавија цеви. Цео склоп је термоизолован. Мобилна фаза тече кроз инертну ПТФЕ цев, упијајући топлоту кроз зид цеви. Не постоје делови натопљени металом.
ПТФЕ кертриџ грејач у металном{0}}бесплатном измењивачу топлоте
Мали ПТФЕ{0}}грејач у кертриџу је уметнут у машински обрађен ПТФЕ блок који садржи серпентинасти канал за проток. Блок се загрева равномерно, а мобилна фаза циркулише кроз канал. Овај дизајн нуди већу ефикасност преноса топлоте и мању мртву запремину, погодан за УХПЛЦ апликације.
Обе конфигурације деле исту кључну предност: мобилна фаза контактира само ПТФЕ или компатибилне флуорополимере (нпр. ПФА, ФЕП). ПТФЕ је отпоран на све уобичајене ХПЛЦ раствараче, укључујући:
Ацетонитрил, метанол, тетрахидрофуран
Вода са до 100% органским модификатором
Кисели адитиви (пХ 0-3): ТФА, мравља, фосфорна, перхлорна
Основни адитиви (пХ 9-12): амонијум хидроксид, триетиламин, карбонат/бикарбонат
Реагенси за{0}}јонско упаривање и пуферске соли
Не ослобађају се јони метала. Непријањајућа површина{1}}такође спречава адсорпцију аналита или накупљање честица унутар предгрејача.
Карактеристике перформанси у ХПЛЦ апликацијама
Типичне радне температуре за предгревање мобилне фазе крећу се од амбијенталне до 80 степени. ПТФЕ грејачи удобно раде у овом опсегу без деформације или хемијске деградације. Снага се одржава ниском (обично 20–100 В) јер је само малој запремини мобилне фазе (0,1–5 мЛ/мин) потребно загревање. ПИД контрола одржава подешену температуру унутар ±0,5 степени, обезбеђујући поновљиве термичке услове између убризгавања.
У развоју метода, инертност предгрејача заснованог на ПТФЕ-омогућава аналитичарима да са сигурношћу користе агресивне мобилне фазе које би иначе захтевале честу замену металних предгрејача. За аналите{2}}осетљиве на метал, могуће је постићи потпуно инертан пут протока-од главе пумпе (често обложен ПЕЕК-) кроз ињектор, предгрејач, колону и детектор-. ПТФЕ предгрејачи су критична компонента овог потпуно{7}}инертног система.
Комерцијално доступни ПТФЕ{0}}предгрејачи за мобилне фазенуди неколико добављача хроматографије. Ове јединице обично укључују ПТФЕ калем, интегрисани отпорни грејач са заштитом од преко-температуре и излаз контролера за повезивање са екстерним каналом догађаја ХПЛЦ система. Неки дизајни укључују уграђени-термопар за затворену{4}}регулацију.
Ограничења и разматрања
Док ПТФЕ грејачи одлично раде за предгревање мобилних фаза, треба напоменути неколико практичних тачака:
Оцена притиска – PTFE tubing softens slightly at elevated temperatures. Maximum operating pressure should be derated. For high-pressure applications (e.g., >200 бара), понекад се преферира ПФА (перфлуороалкокси) цев, која има бољу механичку чврстоћу на температури.
Топлотна проводљивост– ПТФЕ има нижу топлотну проводљивост од метала. Због тога могу бити потребне веће дужине цеви или веће снаге грејача да би се постигла иста брзина загревања у поређењу са металним предгрејачем. Међутим, за типичне брзине протока (0,2–2,0 мЛ/мин), разлика је занемарљива.
Максимална температура– ПТФЕ почиње да омекшава изнад 200 степени, али ХПЛЦ предгревање мобилне фазе ретко прелази 80 степени. Дакле, постоји широка сигурносна граница.
Закључак: Чишће основе и поузданији ХПЛЦ резултати
ПТФЕ грејачи елиминишу извор контаминације у ХПЛЦ-у, што доводи до чистијих основних линија и поузданијих резултата. Обезбеђивањем хемијски инертног,-пута загревања без метала за корозивне мобилне фазе-укључујући оне које садрже ТФА, фосфатне пуфере или јонске{3}}реагенсе за упаривање-ови грејачи омогућавају снажан развој метода и рутинску анализу без ризика од испирања метала или интеракције са аналитиком.
Чистоћа аналитичке инструментације протеже се на сваку влажну компоненту. ТхеПТФЕ грејач ХПЛЦ грејање мобилне фазеПриступ представља пример овог принципа: једноставан, инертан дизајн који решава упорни проблем у модерној течној хроматографији. Како ХПЛЦ системи настављају да теже ка већој осетљивости и нижим границама детекције (нпр. ЛЦ{{3}МС/МС апликације), потражња за металним-компонентама слободног протока-укључујући предгрејаче мобилне фазе-остаће од суштинског значаја.
