高效液相色谱中对常用高压泵的要求

　　高效液相色谱中所使用的载体，其颗粒直径多数为5～10μm，阻力很大，只有在色谱柱的入口端施加很大的压力才能使流动相以合适的流速通过色谱柱，故高效液相色谱必须使用高压泵。高压泵又分为恒压泵和恒流泵两种基本类型。无论是哪种类型的高压泵，都必须满足以下基本要求：

　　(1)具有较高的输出压力。应能输出10～30MPa，有的高效液相色谱仪的输出压力高达50MPa左右。

　　(2)能使流动相以无脉冲的方式进入色谱柱。这是由于高效液相色谱仪的检测器极为敏感，流动相流速的脉冲变化将在检测器上产生响应，在记录仪上表现为噪音，从而使整个系统灵敏度下降。

　　(3)耐腐蚀性强。由于用作高效液相色谱的许多溶剂具有腐蚀性，所以高压泵必须能抗溶剂的腐蚀。

　　(4)输送流动相的速度精确度要高，重复性要好，以得到可重复的分析结果。

　　(5)泵的死体积要小，以便于迅速更换溶剂和梯度洗脱。

　　几种常用的高压泵

　　(1)恒流泵。恒流泵能输出恒定的流量。这种泵的输出流量与外界因子(如色谱柱等)的阻力无关。常见的恒流泵有恒流注射泵和往复泵两种类型，其中往复泵又分为柱塞式往复泵和隔膜式往复泵。

　　恒流注射泵：它相当于一个大的医用注射器，泵体由不锈钢制成，容积约为几十到几百毫升。步进电机通过齿轮带动螺杆，使柱塞成直线运动，将液缸中的液体以高压排出，其流量借调节步进电机的转速加以控制。这种泵的优点是压力平稳无脉冲，输出压力高达50MPa，缺点是液缸中液体的量有限，一次排完后需停泵，待重新吸满液体后才能继续输出液体，这种情况下可用双泵交替加以克服。

　　柱塞式往复泵：其原理与一般的高压供液泵大同小异。步进马达通过一凸轮带动活塞，在泵室内以每分钟几十次到一百多次的速度往复运动。当活塞向下移动时，流动相自入口单向阀吸入泵室；当活塞向上移动时，入口单向阀受压关闭，流动相自出口单向阀输出。当活塞再次下移时，管路中流动相的外压使出口单向阀关闭，同时流动相又经入口单向阀吸入泵室，如此反复进行。流动相的流量通过改变活塞的冲程以及改变马达的转速得以实现。这种泵的优点是泵室体积小(100～200μl)，活塞往复移动快，容易清洗及更换流动相，从而克服了注射泵的主要缺点。但却有输出流量脉冲大的缺点，故需外加脉冲阻尼装置，以使压力平稳。因此可见，将这类泵视为，恒流泵”不十分严格，严格讲，应称为“恒平均流量泵”。

　　隔膜式往复泵：原理与柱塞式往复泵相似，所不同的是与液体接触的不是柱塞，而是用不锈钢或氟碳聚合物制成的弹性隔膜，这样使液体与柱塞隔开，不仅降低了对柱塞和密封圈的要求，而且还可加润滑油，使柱塞更加光滑，提高了柱塞的运动频率和使用寿命。

　　(2)恒压泵。恒压泵的特点是输出压力保持恒定，而输出流流速不定。流速的大小取决于泵的输出压力、色谱柱长度、填充物的粒度、填充情况及流动相的粘度等因素。通常用的恒压泵为气动放大泵，简称气动泵。气动泵的工作原理是：首先压缩空气充满泵室，作用于耐压板而带动活塞向下移动，结果使出口单向阀关闭，入口单向阀打开，从而使流动相流入泵室。当泵室充满时，气动控制器中的压缩空气通过气阀而流向耐压板的下部，这样使得耐压板受到向上的推动力，而带动活塞向上移动，结果入口单向阀关闭，出口单向阀打开，流动相流向色谱柱。泵容积一般为2～60ml。气动泵能输出高压流动相的原理是控制器中耐压板的横截面积比活塞大许多(一般为45倍)，按压强定律，活塞受压与活塞面积成反比。