液相色谱仪泵流量现场检定方法分析

液相色谱仪泵流量现场检定方法分析

梁志辉

佛山市南海区质量技术监督检测所 广东 佛山 528200

摘要：我国工业以迅猛的速度发展，液相色谱仪在工业中的应用越来越广泛，对液相色谱仪检定服务的需求量也逐渐增加，这对检定工作而言既是机遇也是挑战。液相色谱仪要占用较大体积，不便于到实验室进行液相色谱仪检定，因此目前液相色谱仪检定都要到客户使用现场进行。现场检定采用容量瓶法进行检定，并对5毫升容量瓶进行了不确定性评价，在终点处计算测量重复性所引入的标准不确定度是0.09%，最后讨论了温度和人为因素对泵流量实测值的影响。

关键词：液相色谱仪；泵流量；现场检定

引言

近年来，我国工业以迅猛的速度发展，液相色谱仪在工业中的应用越来越广泛，对液相色谱仪检定服务的需求量也逐渐增加，这对检定工作而言既是机遇也是挑战。液相色谱仪是利用流动相分配差异或吸附特性差异的原理工作的，样品中的各个组分在色谱柱内会产生出不同的物理特性，流动相可以将样品带入色谱柱进行分离，不同组分对应着不同的保留时间，也会有不同的响应值，从而可以对样品进行定性和定量分析。这种方法是一种效率非常高的物质分析方法，可以分离测定沸点较高、较难挥发的物质，尤其是在分析热不稳定性物质时有独特的优势，液相色谱法广泛应用于工业生产、食品生产、医药研制和卫生防疫等领域。

如今，液相色谱仪器实现了越来越广泛的应用，很多厂家开始生产各类应用场景下的液相色谱仪。液相色谱仪的泵流量、最小检测浓度是仪器的两项重要指标，测定液相色谱仪的泵流量具有广泛的应用需求。

1泵流量现场检定

液相色谱仪要占用较大体积，不便于到实验室进行液相色谱仪检定。因此目前液相色谱仪检定都要到客户使用现场进行，根据 JJG705-2014《液相色谱仪检定规程》中所描述的泵流量检定方法可以看出，液相色谱仪在进行泵流量检定时要使用到分析天平，分析天平的等级要到0.1mg才能满足检定要求，这一等级的分析天平通常要在实验室的实验台上进行检定测量，携带到现场进行检定时难度很大。直接采用现场客户的天平进行检定分析则有很大的数据测量风险，因此可采用容量法进行液相色谱仪泵流量检定。采用这种方法不仅可以解决上述问题，还可以加快检定速度，提高工作效率。容量法采用的主要设备是容量瓶，检定过程要用到多个容量瓶进行检定，可以得到泵流量设定值误差结果，也可以分析出泵流量稳定性。这种利用容量瓶测量的方式具有诸多优点，主要是设备体积小而便于携带，可以实现液相色谱仪泵流量的现场检定。

2检定方法

根据液相色谱仪泵流量的具体数值，我们选用12 个A级单标线容量瓶，5毫升的容量瓶和10毫升的容量瓶各6个，可按照检定结果不同将其分成两组，也可以根据校准数据不同将其分成两组，每组设置三个，对容量瓶进行编号，编号时要注意缩小每组容量瓶的最大值和最小值，这样可以最大限度的减少不确定度。开始检定时，取一组容量瓶时，要将这些容量瓶整齐放置在水平桌面上，准备用这些容量瓶收集流动相。随后启动液相色谱仪，等待仪器运行一段时间后压力稳定，用已经分组的容量瓶对流动相进行收集，自收集之刻起开始计时，待流动相液面升至刻度线位置时，终止计时。需要注意的是，流动相液面到达指定位置需要及时、准确判断以确保计量准确，具体步骤是观察流动相液面接近容量瓶的刻度线，视线要与容量瓶刻度线保持水平，待容量瓶中的刻度线继续上升，升至流动相凹液面最低处与刻度相平行时，即到指定位置。我们分别采用5毫升和10毫升的容量瓶进行测量，选取液相色谱仪泵流量为每分钟1毫升进行测量，而后分析测量结果的不确定度。

3不确定性评定

当流量设定值为每分钟0.2~0.5毫升时，5毫升容量瓶的理论收集时间为600秒~1500秒，10毫升容量瓶的理论收集时间为1200秒~3000秒，允许流量设定值误差为±5%，流量稳定性误差为3%。当流量设定值为每分钟1毫升以上时，5毫升容量瓶的理论收集时间小于300秒，10毫升容量瓶的理论收集时间小于600秒，允许流量设定值误差为±2%，流量稳定性误差为2%。选取6个容量瓶，要选取A级5毫升单标线式容量瓶，在20摄氏度条件下用甲醇进行介质定容，而后再采用分析天平称量出甲醇的重量。以5毫升容量瓶为例，该容量瓶在进行不确定度评定时，测量出的标准不确定度为0.1%。在进行容量瓶滴定时，在终点处计算测量重复性所引入的标准不确定度是0.09%。

4泵流量实测值的影响因素及控制

根据规程所述，流动相出口指的是液相色谱仪废液端的流出口，在洁净容量瓶收集流动相时，流动相已经流经整个液相色谱仪系统，因此这个过程测量的目的是液相色谱仪的泵，但实质上该过程测量了系统的整机流量，因此在探讨液相色谱仪设定值误差和稳定性时除了受到泵的影响，也会受到除泵以外的多种因素影响。

（1）在常规液相色谱仪检定方法过程中，柱温箱常常在室温状态下运行，但液相色谱仪在检定时如果采用示差折光率显示器则需要确保柱温和检测器的温度相同，室温的波动会对检定结果有一定影响，因此为了排除这种干扰将温度值设定为35摄氏度以上。在这种情况下，用甲醇作为流动相进行液相色谱仪泵流量检定会引入挥发速度明显高于室温条件的问题，这样就会导致泵流量的设计值会远远低于实际值，温度升高的同时设定值与实际值之间的偏离也越大。

（2）根据规程所述，用称重法进行液相色谱仪泵流量检定过程中，各个环节都需要检定人员手动操作才能完成，这就为液相色谱仪的检定过程引入了人为影响因素。不同操作人员采用同一台仪器进行测量时可能会得到差异较大的两个结果。为了控制泵流量实测时的误差，操作人员应该严格按照规定要求进行测量，并尽量保证不同测量过程的测量环境相同，排除外界的影响因素。

5结语

液相色谱仪泵流量检测是关乎液相色谱仪检测准确度的重要检测手段，必须按照规定要求进行泵流量检测。现阶段，泵流量现场检测手段较为单一，检测时会受到多种影响因素，在现有检测手段下工作人员要严格按照规定要求的方法和步骤进行操作，确保检测结果的准确性。相信在技术更新迭代后有更加便捷、更加精确的泵流量测量仪器出现，为各行各业作出贡献。

参考文献

[1]全国物理化学计量技术委员会.JJG 705-2014液相色谱仪检定规程[S].北京：中国质检出版社，2014.

[2]全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会.GB/T38125-2019液相色谱仪用自动进样器[S].北京：中国标准出版社，2019.

[3]何海红.液相色谱仪波长校准的新方法[J].化学分析计量，2010,19(1):69-71.

[4]李硕，邱旸，张敏.2014版液相色谱检定规程的探讨[J].上海计量测试，2015(1):49-50+52.