液相色譜儀(HPLC)是應(yīng)用液相色譜原理，主要用于分析高沸點(diǎn)不易揮發(fā)的、受熱不穩(wěn)定的和分子量大的有機(jī)化合物的儀器設(shè)備。它由儲(chǔ)液器、泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器、記錄儀等幾部分組成。儲(chǔ)液器中的流動(dòng)相被高壓泵打入系統(tǒng)，樣品溶液經(jīng)進(jìn)樣器進(jìn)入流動(dòng)相，被流動(dòng)相載入色譜柱(固定相) 內(nèi)，由于樣品溶液中的各組分在兩相中具有不同的分配系數(shù)，在兩相中做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過反復(fù)多次的吸附- 解吸的分配過程，各組分在移動(dòng)速度上產(chǎn)生較大的差別，被分離成單個(gè)組分依次從柱內(nèi)流出，通過檢測(cè)器時(shí)，樣品濃度被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送到記錄儀，數(shù)據(jù)以圖譜形式打印出來。HPLC廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、食品科學(xué)、藥物研究以及環(huán)境研究中。
液相色譜儀的結(jié)構(gòu)：
分析型液相色譜儀是實(shí)現(xiàn)液相色譜分析的設(shè)備。液相色譜儀主要由貯液器、脫氣器、高壓泵、進(jìn)樣器、色譜柱和檢測(cè)器等組成。
1、脫氣器：
脫氣的目的是為了防止流動(dòng)相從高壓柱內(nèi)流出時(shí)釋放出氣泡進(jìn)入檢測(cè)器而使噪聲劇增，至使不能正常檢測(cè)，一般情況下通常采用氦氣鼓泡來驅(qū)除流動(dòng)相中溶解的氣體，因?yàn)楹庠诟鞣N液體中的溶解度極低，所以必須先用氯氣快速清掃溶劑數(shù)分鐘，然后再使氦氣以極小流量不斷流過此溶劑。
2、貯液器：
貯液器是用于存放溶劑的裝置。貯液器中的溶劑必須很純，貯液器材料要耐腐蝕，對(duì)溶劑呈惰性，一般情況下通常采用1升~2升的大容量玻璃瓶，也可采用不銹鋼制成的容器，貯液器應(yīng)配有溶劑過濾器，以防止流動(dòng)相中的顆粒進(jìn)入泵內(nèi)，溶劑過濾器一般用耐腐蝕的鎳合金制成，孔隙大小一般為2μm。
3、高壓泵：
泵應(yīng)耐壓、耐腐蝕、密封性好。高壓泵主要用于輸送流動(dòng)相，其壓力一般為幾兆帕至數(shù)十兆帕。這是液體的黏度比氣體大 100 倍，同時(shí)由于固定相的顆粒極細(xì)，柱內(nèi)壓降大，為保證一定的流速，必須借助高壓迫使流動(dòng)相通過柱子。高壓泵應(yīng)無脈動(dòng)或脈動(dòng)極小，以保證輸出的流動(dòng)相具有恒定的流速，同時(shí)采用脈動(dòng)阻尼裝置可將產(chǎn)生的脈動(dòng)除去，使流動(dòng)相的流量變動(dòng)范圍不宜超過 2%~3%。高壓泵主要分為恒壓泵、恒流泵和螺旋傳動(dòng)注射泵三類。
1)、恒壓泵：
恒壓泵輸出的壓力恒定，當(dāng)具有一定壓力的氣體作用在一個(gè)大面積活塞上,大面積活塞再驅(qū)動(dòng)一個(gè)小面積活塞，小面積活塞承受的壓力是大面積活塞的幾十倍，從而得到壓力恒定的流出液。
2)、恒流泵：
恒流泵的主要功能是輸出的流量恒定，如往復(fù)柱塞泵、螺旋傳動(dòng)注射泵等。往復(fù)柱塞泵與恒壓泵不同，通常采用電驅(qū)動(dòng)活塞，當(dāng)活塞迅速向上動(dòng)時(shí)，由于減壓使入口止逆閥開啟，出口止逆閥關(guān)閉，貯液器中的流動(dòng)相被吸入柱內(nèi)，形成一個(gè)循環(huán)，然后再開始下一個(gè)循環(huán)。使用這種泵時(shí)一定要連接脈動(dòng)阻尼器，將產(chǎn)生的脈動(dòng)除去，若采用雙活塞泵，使雙活塞在相移180°下工作，可使脈動(dòng)互相抵消，減小噪聲。往復(fù)柱塞泵的流量與外界阻力無關(guān)，恒流泵具有體積小的特點(diǎn)，非常適合于梯度洗脫。
3)、螺旋傳動(dòng)注射泵：
螺旋傳動(dòng)注射泵是用電力以很慢的恒定速率驅(qū)動(dòng)活塞，使流動(dòng)相連續(xù)輸出，當(dāng)活塞到達(dá)末端時(shí)，輸出中止，然后由另一個(gè)吸入沖程使溶劑重新充滿再開始第二次輸出，輸出時(shí)間的長(zhǎng)短決定于泵腔體積及輸出流量。
4、梯度洗脫：
梯度洗脫是在分離過程中通過逐漸改變流動(dòng)相的組成增加洗脫能力的一種方法。通過梯度裝置將兩種或三種、四種溶劑按一定比例混合進(jìn)行二元或三元、四元梯度洗脫。梯度洗脫一
般采用低壓梯度的方法，低壓梯度采用低壓混合設(shè)計(jì)，只需要一個(gè)高壓泵在常壓下將兩種或兩種以上溶劑按一定比例混合后再由高壓泵輸出，梯度的改變可呈線性、指數(shù)型或階梯型。
5、進(jìn)樣器：
液相色譜儀進(jìn)樣器普遍使用高壓進(jìn)樣閥，用微量注射器將樣品注入樣品環(huán)管，使用的樣品環(huán)管分別有不同的尺寸，可根據(jù)分析要求選用。當(dāng)進(jìn)樣閥手柄放在吸液位置時(shí)，流動(dòng)相直接通過孔的通路流向色譜柱，樣品通過注射器從另外的位置進(jìn)入樣品環(huán)管，如果有過量的樣品則會(huì)從出口孔排出，然后將手柄轉(zhuǎn)到進(jìn)樣位置，此時(shí)流動(dòng)相便將樣品帶進(jìn)了柱子。
6、色譜柱：
色譜柱是整個(gè)色譜系統(tǒng)的心臟，它的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響到分離的效果，一般情況下色譜柱通常采用不銹鋼管制成，并且柱內(nèi)壁必須光潔平滑，否則內(nèi)壁的縱向溝痕和表面多孔性也會(huì)引起譜帶的展寬，柱接頭的體積應(yīng)盡可能小，柱長(zhǎng)一般為 10 cm ~25cm，內(nèi)徑 4 mm ~5mm。若使用直徑為5μm~10μm 固定相顆粒，理論塔板可達(dá)到 5×10 4 /m。尺寸排阻色譜柱的內(nèi)徑通常大于 5mm，制備色譜柱則會(huì)更大 ;為了減少溶劑用量，可采用微徑柱，內(nèi)徑為 1mm，長(zhǎng)度為 30mm ~75mm，若采用 3μm 顆粒，理論塔板數(shù)高達(dá) 1×10 5 /m。
為了保護(hù)分析柱不被污染，有時(shí)需在分析柱前加一短柱，約數(shù)厘米長(zhǎng)，此柱稱為衛(wèi)柱，為了防止衛(wèi)柱過分增加柱阻力，在衛(wèi)柱中使用的顆粒大小約為 10μm ~30μm。
7、檢測(cè)器：
液相色譜儀常用的檢測(cè)器有紫外吸收、示差折光率、熒光和安培檢測(cè)器等，對(duì)它們的要求和性能指標(biāo)與氣相色譜檢測(cè)儀基本相同。檢測(cè)器主要分為紫外吸收檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器和示差檢測(cè)器。
