Druckschwankungen
6 - Veränderung der Peakform Teil 1
7 - Veränderung der Peakform Teil 2
8 - Peakflächenfluktuationen
9 - Retentionszeit Teil 1
10 - Retentionszeit Teil 2
11 - Säulenlebensdauer - Teil 1
12 - Säulenlebensdauer - Teil 2
13 - Detektor
14 - Flusslinienleckage
15 - Zusammenfassung
16 - Exkurs LC-MS
Der Druck ist der Herzschlag des Systems. Ist dieser aus dem Takt, macht es sich sehr stark in den Chromatogrammen bemerkbar. Folglich kann anhand des Druckprofils sehr gut der Zustand des Systems beurteilt werden und Rückschluss auf den vorliegenden Fehler gezogen werden. Daher sollten Sie sich diesen immer anzeigen lassen und auch bei der Auswertung einen kurzen Blick auf das Druckprofil werfen. In der LabSolutions können Sie sich den Druck über einen Rechtsklick in das Chromatogramm unter dem Punkt „Display Setting“ – „Status“ anzeigen lassen. Auch wenn er nicht angezeigt ist, wird der Druck immer mit jedem Datenfile aufgenommen und kann spätestens bei der Auswertung mit angezeigt werden.
Die Ursachen sind vielfältig. Sie können entweder durch die Hardware verursacht werden, durch Verunreinigungen der Eluenten, Partikel in den Proben, auskristallisierten Puffersalzen oder ähnliche Verunreinigungen, die das System verstopfen. Auch kleine Verunreinigungen können zu einem langsamen, aber stetigen Anstieg des Drucks führen.
Wie in den Grundlagen schon erwähnt, spielt auch die Temperatur eine große Rolle. Steigt die Temperatur, sinkt die Viskosität des Eluenten und folglich auch der Druck.
Es gibt aber auch Schwankungen im Druck, die völlig normal sind und keinen Grund zur Beunruhigung geben sollten. Wird z. B. ein Gradient gefahren, dann werden aktiv zwei oder mehr Flüssigkeiten, unterschiedlicher Dichte und Viskosität miteinander gemischt. Die Folge ist ein gleichmäßiger Anstieg oder Abfall des Druckes, welche in den meisten Fällen dem verschobenen Verlauf des Gradienten entsprechen.
1. Druckschwankungen
Druckschwankungen können viele verschiedene Ursachen haben. Besitzt z. B. das Druckprofil ein Sägezahnmuster, sind in den meisten Fällen die Checkvalves (Ein- und Ausgangsventil der Pumpenköpfe) als die Schuldigen auszumachen. Dies kann vor allem bei der Verwendung von hohen Anteilen Acetonitril vorkommen, da sich die enthaltenen Stabilisatoren und polymerisiertes Acetonitril im Checkvalve ablagern können, und diese dann blockieren. In diesem Fall können die Checkvalves mit einer Spritze und heißem Wasser gespült werden. Alternativ können die Checkvalves ausgebaut und im Ultraschallbad gereinigt werden. War keiner dieser Punkte erfolgreich, hilft nur der Austausch.
Ist der Maximaldruck abgefallen und das Druckprofil besitzt unregelmäßige Schwankungen, sind oft Luftblasen im System die Ursache. In diesen Fällen sollten die Leitungen zu den Reservoirs gespült (gepurged) werden. Auch Luftblasen in Ihrem Autosampler können Druckschwankungen verursachen. Spülen (purgen) Sie in diesem Fall die Rinse-/Spüllösungen und Ihren Autosampler.
Sind keine Luftblasen mehr im System, aber die Druckschwankungen bestehen immer noch, so lohnt sich ein Blick auf die Kolbendichtungen. Aber auch Leckagen im System können Druckschwankungen verursachen.
Bei der Vorgehensweise hat sich das folgende Schema bewährt:
1. Prüfen Sie, ob Luftblasen im System sind und entfernen Sie diese.
2. Überprüfen Sie den Status der Pumpe und der Kolbendichtungen. Ist das Druckprofil ein Sägezahnmuster, dann Checkvalves reinigen oder austauschen.
3. Prüfen Sie das System auf Leckagen.
2. Zu hohe Drücke
Zu hohe Drücke sind in den meisten Fällen auf die Säule oder eine Verstopfung zurückzuführen. Aber auch ein verstopfter Inline-Filter der Pumpe kann zu hohe Drücke verursachen. Der Beste Weg, die Ursache herauszufinden, ist die erste Verbindung an der Pumpe zu lösen und sukzessive die einzelnen Komponenten von Anfang bis Ende des Flussweges hinzuzunehmen. Steigt der Druck stark an ist der Schuldige ausgemacht. Ist dies eine Kapillare, so können Sie diese ausbauen und in Gegenrichtung direkt an der Pumpe versuchen frei zu spülen. Hängen Sie diese dazu in ein Auffanggefäß für die ablaufende Spüllösung. Auf diese Weise spülen Sie sich die Verunreinigung nicht durch Ihr System. Ist es die Säule, so hilft oft nur der Austausch, da nicht jede Säule in Gegenrichtung gespült werden darf. Wollen Sie dies machen, kontaktieren Sie bitte den Hersteller Ihrer Säule und erkundigen sich über die Möglichkeiten. Wenn Sie öfter Probleme mit verstopften Säulen haben, empfiehlt sich die Verwendung einer Vorsäule. Diese können leichter getauscht werden und sind kostengünstiger als Ihre analytische Trennsäule.
3. Zu niedrige Drücke
Zu niedrige Drücke sind oft die Konsequenz einer Leckage oder einer Luftblase in den Pumpen. Ist die Luftblase sehr hartnäckig und lässt sich selbst durch Purgen nicht entfernen, können Sie mit einer Spritze am Waste-Ausgang des Purgeventils nachhelfen und einen leichten Unterdruck erzeugen. Auch die Verwendung von Lösungsmitteln mit einer geringen Oberflächenspannung wie z. B. Methanol oder Isopropanol können festsitzende Luftblasen lösen.
Dinge, die täglich zu beachten sind:
Eluenten:
- Bei hoher Salzkonzentration filtrieren
- Wenn das Gerät nicht benutzt wird, sollte kein Puffer im Gerät verbleiben, am besten das System mit Wasser durchspülen und anschließend mit Methanol spülen und lagern
- Begrenzt haltbare Eluenten innerhalb kürzester Zeit verbrauchen, und wässrige Eluenten idealerweise frisch für den Analysentag ansetzen
- Die Reinheit der Lösungsmittel beachten und besonders bei Wasser sicherstellen, dass die Wasseraufbereitung regelmäßig gewartet wird
Geräte:
- Temperatur konstant halten
- Immer Ersatzteile bereit halten
- Den normalen Druck aufzeichnen
Proben:
- Die Proben immer filtrieren
- Eine vorherige Trennung über Zentrifugation ist auch möglich und ratsam
- Wenn es nötig wird, auch Aufreinigungsschritte vornehmen, wie Proteinfällung
- Die Kompatibilität mit den Eluenten verifizieren
- Den Injektor spülen, wenn Proben mit einem hohen Salzgehalt verwendet wurden
Lassen Sie sich das Druckprofil immer anzeigen. Sie werden viel über den Zustand Ihres Systems erfahren. Wenn Sie ein wenig Erfahrung gesammelt haben, werden Sie anhand des Druckes den Fehler erkennen können.
In der kommenden Kurseinheit beschäftigen wir uns mit Signalen, die nicht da sein sollten – den Geisterpeaks.
Ihr Shimadzu Deutschland LC-Team