及时冲洗离子色谱泵头避免密封圈漏液

2018-08-19 21:46:34 7

我们知道离子色谱使用的淋洗液是碳酸钠、氢氧化钾、四硼酸钠等水溶液,水分蒸发后会析出碱和盐的粉末,正是这些粉末对密封圈会造成严重的伤害。

图1、图2是一个泵头漏液的典型范例:

离子色谱|动态量程电导检测器|可替代进口的国产抑制器

图1.拆下的泵头

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图2.泵体

从图上我们可以看到,由于泵头长期漏液,析出大量的碳酸钠,可谓触目惊心,这些粉末估计够配10L以上的淋洗液了。

那么是什么原因造成泵头漏液呢?我们要将从泵的结构来分析。出现以上问题的用户不要气馁,也不要有负担,了解原因以后,我们就可以避免以上问题出现,更加轻松的驾驭离子色谱。

离子色谱泵和液相泵原理和结构是一样的,在细节和材料会有一些差别,比如密封圈和泵头材料采用非金属材料,今天我们以国产液相泵来讲解泵头冲洗的重要性。

离子色谱|动态量程电导检测器|可替代进口的国产抑制器

上图是液相色谱泵的结构示意图,截取自朱岩老师《离子色谱仪器》一书,我们在原图基础上做了标识,今天只讨论绿色虚线框内的部分,

包括:

后蓝色框内的后清洗室,用于清洗和浸润柱塞杆

红色的高压密封圈,用于高压密封,压力来自泵后色谱柱

绿色的低压密封圈,用于低压密封,隔绝泵头与泵体,防止液体进入泵头以后的机械传动部分

后清洗管,用于向后清洗室注入液体,更换后清洗室浸润液体,有两根,彼此相通,分别是进液口和出液口

黑色的柱塞,相当于注射器活塞,用于抽吸和排液体

柱塞自后向前依次穿过低压密封圈-后清洗室-高压密封圈进入泵头,泵运行时柱塞做往复运动,高压密封圈高压密封任务,压力主要来自泵后色谱柱,耐压可达到25-42Mpa,后清洗室用于清洗和浸润柱塞杆,低压密封负责后清洗室与泵体之间的密封,防止液体进入泵头以后的空间。

后清洗室的作用是什么?

假设后清洗室无液体浸润来分析。

柱塞杆穿过高压密封圈,来回做往复运动,表面上会有少量的淋洗液,停泵后,由于后清洗室没有液体浸润,水分迅速蒸发,柱塞杆表面析出碱,下次开泵时这些碱颗粒随着柱塞运动,通过密封圈就会划伤密封圈,时间长了,高压密封圈密封效果变差,更多的淋洗液渗漏到后清洗室,并从后清洗管中流出,这就是我们常说的泵头漏液。如果后清洗管是封死的,从高压密封圈漏出的液体在压力达到一定程度时就会从密封最差的点漏出,可能是泵头夹缝,也可能是低压密封圈。图1就是这种情况,我们看到泵头后侧的弹簧上已经有白色粉末。

从上面分析我们可以看出,如果后清洗室用纯水充满,那么柱塞杆就一直被浸润在纯水中,这样就不会有结晶析出,保护了密封圈。但是这样也不是就没有问题了,随着柱塞来回往复,后清洗室内碱的浓度越来越高,并且水分也会随着时间慢慢蒸发,所以我们要经常用纯水来替换和清洗后清洗室,来保证后清洗室碱液浓度不至于太高。

一些厂家的泵,具有自动清洗后清洗室功能,极大减小了因为以上原因造成的密封圈漏液机率。

如果仪器没有配置淋洗液发生器,那么碱液是直接进泵的,这种情况下我们建议大家每天开泵前在后清洗管中注入1-2mL纯水,以保证柱塞杆被纯水浸润。


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