主题：【第九届原创】离子色谱仪检定新方法探索（一）——四元梯度泵

离子色谱仪检定新方法探索

                                                                          ——四元梯度泵

      目前离子色谱仪器有国家标准的验证方法，但要求低，适合国产低端设备，对高端和特殊的仪器则没有做出明确的要求。本课题组在现有的国家标准的基础上，对离子色谱的各种部件（尤其是进口的），建立全新的检定方法。对现有国标的检定方法进行一定的修改和补充。
      在JJG823-2014《离子色谱仪检定规程》中对于泵的检定包括三个方面，包括泵耐压检定、泵流量设定值误差、泵流量稳定性，只需要进行首次检定，不包括后续检定和使用中检定。而我们认为对于泵的检定还需要加入对其梯度设置精度的检定，在戴安公司离子色谱仪出厂检定标准中加入了这一检定方法。
      JJG705-2014《液相色谱仪检定规程》与JJG823-2014《离子色谱仪检定规程》对比，该检定规程中对泵的检定增加了对其梯度精度的要求，其中规定最大允许误差Ge为±3%。本课题组在检定离子色谱仪的四元peek泵时，借鉴了这一检测方法，流路A流动相为超纯水，其他流路均为0.1%的丙酮水溶液。将泵与检测器连接（不接色谱柱），开机后以流路A中溶剂冲洗系统，基线平稳后开始执行梯度程序，记录其他流路溶剂从0%到100%的梯度变化曲线。重复测试，并依据相关公式计算出每一段的梯度误差Gi。
      我们的实验方法也是在这一方法的基础上进行改进，但是不仅是局限于紫外检测器。由于现有的离子色谱用户中，电导检测器更加普遍，所以需要开发一个新的利用电导检测器的检定方法。在本课题中主要是采用电导检测器，以及二者串联的方式，对四元泵的梯度设置精度进行检定。

1 实验部分
1.1  实验仪器
      分析泵；peek泵；电导检测器；紫外可见检测器
1.2  试剂
        0.1%丙酮溶液；100mg/L NO₃^-溶液(KNO₃)
1.3    紫外可见检测器检定四元泵
      分模块检定的过程中，在configuration中只需要将泵和紫外可见检测器接入到系统中。A流路流动相为超纯水，B、C、D三个流路均为0.1%的丙酮溶液。每次检定只进行两个流路，将A与其他三个流路两两混合。流路连接如图1所示。

        开机后以流路A中溶剂冲洗系统，基线平稳后开始执行梯度程序，记录其他流路溶剂从0%到100%的梯度变化曲线。采用梯度变化方式，如图2所示。

        设置紫外可见检测器波长为254nm，流动相流速为1mL/min。根据上述设计方案进行实验。这个方法是液相色谱泵的标准的方法。
1.4  电导检测器紫外可见检测器串联检定四元泵
      本实验共对三个泵进行了梯度精度检定，使用了100mg/L NO₃^-溶液(KNO₃)。分模块检定的过程中，在configuration中只需要将泵，电导检测器和紫外可见检测器接入到系统中。A流路流动相为超纯水，B、C、D三个流路均为100mg/L KNO₃溶液。每次检定只进行两个流路，将A与其他三个流路两两混合。流路连接如图3所示。

      开机后以流路A中溶剂冲洗系统，基线平稳后开始执行梯度程序，记录其他流路溶剂从0%到100%的梯度变化曲线。

      经过实验条件的更换尝试，发现紫外可见检测器波长设置为230nm时，紫外可见检测器信号基本与电导检测器信号大小相当，实验效果最佳。所以，设置紫外可见检测器波长为230nm，流动相流速为1mL/min。根据上述设计方案进行实验。

2 紫外检测器检定四元泵比例阀
2.1  0.1%丙酮溶液
        流动相为0.1%丙酮溶液，流速为1mL/min，紫外可见检测器波长为254nm。图4为AB两流路20%等度混合时的紫外可见检测器信号谱图。表1为流路梯度变化对照表。

表1  梯度变化与信号变化对照表

梯度变化	20%	20%	20%	20%	20%	平均值	RSD
信号变化	37.45	38.33	38.28	37.47	37.90	37.89	1.12%

      由上述计算结果可知，泵梯度改变20%时，信号的变化值为37.89左右。计算得RSD为1.12%，说明该泵的梯度准确度很高。

3  电导检测器紫外可见检测器串联检定四元泵
3.1  100mg/L NO₃^-（KNO₃）
        流动相为100mg/L  NO₃^-（KNO₃）溶液，流速为1mL/min。图5为AB两流路20%等度混合时的电导检测器信号谱图。图6为AB两流路20%等度混合紫外检测器信号谱图，表2、表3分别为流路梯度变化对照表。

表2 梯度变化与信号变化对照表

梯度变化	20%	20%	20%	20%	20%	平均值	RSD
信号变化	30.69	31.59	31.23	30.99	32.33	31.37	1.85%

表3 梯度变化与信号变化对照表

梯度变化	20%	20%	20%	20%	20%	平均值	RSD
信号变化	19.40	19.42	19.50	19.64	20.12	19.62	1.51%

        由上述计算结果可知，泵梯度改变20%时，信号的变化值为31.37左右。计算得RSD为1.85%，说明该泵的梯度准确度很高。
        由电导检测器的检定结果与紫外检测器的检定结果可知，在100mg/LNO₃^-溶液作为流动相时，电导检测器信号值与紫外可见检测器信号值相当，在电导检测器的线性范围内，所以在泵的检定中可以替代紫外可见检测器的作用，其检定结果精准可靠，解决了无紫外检测器泵梯度检定的难题。
      三个实验结果使用了三台不同的电导检测器，由于参数不同，相同浓度溶液检定所得电导信号存在一定的差异，但是并不会影响对离子色谱四元泵比例阀的准确度检定。