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主题：【第十六届原创】气相色谱仪切换阀基础——六通阀

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安平
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红小豆发表于：2023/08/01 22:45:52 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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气相色谱仪切换阀基础——六通阀

概述



六通阀一般用于气相色谱仪气体或者高压液体样品的进样，与气密性注射器进样方式相比，六通阀进样的重复性更好，操作简易，样品进样速度快、死体积小，与电气部件联动易于实现自动化。六通阀也可以用于复杂分析气相色谱系统中的色谱柱切换阀或者反吹/旁路控制。

下文简单叙述六通阀的工作原理与常见种类。

简介



常见的六通阀由带有孔道的定子、带有刻槽的转子、确定体积的定量环和连接管路组成，一般用于气相色谱仪的气体样品或者高压液体样品进样，如图1所示。

图1 六通阀用于气相色谱进样



在进样过程中，六通阀工作于取样和进样两个状态下，如图2所示。六通阀的端口4载气，端口5连接色谱柱，端口1、2连接样品气体，端口3、6连接定量环。

图2 六通阀的工作状态



在取样（Load）状态下，样品由样品入口引入六通阀端口1，依次流过端口6、定量环（Sample Loop）、端口3、端口2，最后放空。在此期间，样品被装载于定量环中。取样完成后，六通阀转子旋转60°，六通阀处于进样状态。载气由端口4引入，流经端口3、定量环、端口6、端口5，载气此时携带样品进入色谱柱，完成进样。

某些型号的六通阀，在样品的输入输出管路中安装有开关阀或者背压阀，可以保证每次进样时定量环内压力的相同，用以改善进样重复性。

六通阀的种类



根据阀芯或转子的运行方式不同，六通阀可以分成滑动式、旋转式和膜片式。阀芯或者转子往复滑动实现阀状态切换的为滑动式六通阀，阀芯或者转载以旋转方式实现切换的为旋转式六通阀。

滑动式六通阀的常见结构如图3、图4所示

图3 滑动式六通阀 结构1

图4 滑动式六通阀 结构2



旋转式六通阀常见的转子一般为平面式或者圆台式，如图5-图7所示。

图5 平面转子（环形沟槽）

图6 直线型沟槽

图7 圆台式转子



膜片式六通阀的结构如图8所示，当端口A通入压缩空气时，为阀取样状态，A通道对应的膜片向上凸起，端口1-2、3-4、5-6导通。当单口B通入压缩空气时端口导通状态相反。通过膜片的移动，实现阀状态切换。





图8 膜片阀结构

六通阀的其他典型应用



1 六通阀反吹

如图9所示，六通阀连接两路气源、预切柱C、色谱柱C1和R。样品进入预切柱C中被预分离为两部分，当保留较弱部分流出C1后，六通阀转子旋转60°，预切柱中载气反向运行，将保留较强组分反吹出色谱柱放空——也可以在R的后端连接其他检测器，分离检测反吹后组分。

图9 六通阀反吹



2 色谱柱选择

如图10所示，通过六通阀转子的旋转，将不同的色谱柱切换入分析流路当中。

图10 色谱图选择





3 旁路

图11 旁路（六通阀用作四通阀）







小结



简单叙述六通阀的基本结构和分类，以及六通阀的其他典型应用。





















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2023/7/14 6:53:41 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
谢谢分享！
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wazcq
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2023/7/14 8:42:08 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
但是我发现六通阀死体积也不是很小，它的死体积由哪些构成？
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xiaoheihei
xiaoheihei
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2023/7/14 10:30:43 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 wazcq(wazcq) 发表:
但是我发现六通阀死体积也不是很小，它的死体积由哪些构成？
一般都是很小，1/16管接口的，死体积与结构设计很有关系，你拆解一下就知道了，一般设计好一点在几微升以内的。
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UNM
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2023/11/1 15:09:52 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
学习了，谢谢安平老师的分享
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