1,3 Плунжеры; 2 привод двигателя; 4 дополнительный плунжер; 5 камера насоса;
6,8 Поток элюента; 7 шариковые клапаны
В большинстве насосов возвратно-поступательного типа применяют шаговые двигатели, скорость которых легко контролируется электронной схемой управления. Появляется возможность достаточно простого программирования расхода потока элюента, т.е. применения системы градиентного элюирования. Эффект создания градиента в наиболее простом случае достигается путём контролируемого смешения двух растворителей разной полярности, причём в одних случаях полярность элюента увеличивается (адсорбционная ЖХ), а в других уменьшается (обращённо-фазовая ЖХ).
Используют две различные системы создания градиента: смешение при высоком давлении и смешение при низком давлении. Блок-схемы систем представлены на рис. 29.
Для смешения при высоком давлении (рис. 29, а) характерно применение отдельных насосов 5 и 6 для каждого типа растворителя 2 и 3 и их смешения в камере 7 на выходе насосов. Смесительная камера должна обеспечивать полное перемешивание растворителей. Насосы управляются по определённой программе, заложенной в устройство программирования или микропроцессор 1. Для смешении при низком давлении (рис. 29, б), растворители из резервуаров 2-4 засасываются насосом 5 через регулируемые электромагнитные клапаны 9 в смесительную камеру 7, из которой смесь растворителей поступает в дозатор и колонку жидкостного хроматографа. Работу клапанов обычно контролируют микропроцессором 1.
Рис. 29. Структурные схемы систем градиентного элюирования с одним насосом (а) и с двумя насосами:
! микропроцессор; 24 емкости с растворителем; 5,6 насосы; 7 камера смешения; 8 поток элюента; 9 электромагнитные клапаны. Сплошная линия элюент; пунктирная электрический кабель
Преимуществом последней системы является применение только одного насоса, что даёт возможность градиентного элюирования без значительного удорожания и усложнения аппаратуры.
7.2. Системы ввода пробы
Системы ввода пробы для жидкостного хроматографа можно разделить на ручные и автоматические. Среди ручных наиболее распространен кран-дозатор, в состав которого входят сменные петли из химически стойкого материала (легированной стали) с определёнными объёмами. Для аналитической жидкостной хроматографии применяются объём петли, объём которых колеблется в пределах 0,5 - 100 мкл. Такой метод ввода пробы обеспечивает хорошую воспроизводимость анализа и недорог. Конструкции некоторых кранов позволяют работать с переменными объёмами вводимых проб без замены петли. Это бесспорное удобство, но наличие «мёртвого объёма» не всегда обеспечивает надёжные результаты.
Автоматические дозаторы обычно бывают трёх типов: петлевого с пневматическим или электромеханическим приводом, шприцевые с дозированием калиброванным микрошприцем с остановкой или без остановки потока и дозированием с помощью насоса с остановкой или без остановки потока, причём могут быть использованы как основной, так и дополнительный насос.
В современной жидкостной хроматографии практически все автоматизированные системы ввода пробы управляются микропроцессорной техникой. В хроматографе «Милихром-5», например, имеются дозаторы двух типов. В ручном дозаторе во вращающемся роторе просверлены каналы объёмом 1, 3 и 6 мкл, которые могут быть заполнены пробой с помощью шприца и вручную подключены к потоку элюента путём поворота крана в нужное положение. Автоматическое дозирование осуществляется путем остановки подвижной фазы, поднятия герметизированной на входе в колонку дозирующей иглы, забора с помощью шприцевого насоса необходимой пробы объемом от 1 до 100 мкл и вводом ее в колонку после герметизации и при обратном ходе поршня насоса. При этом обычно вся проба размещается в дозирующей игле и “запирается” с обеих сторон “пробками” используемого элюента объемом 1 - 10 мкл. Все перечисленные операции, а также забор пробы из любой ампулы и создание восьми ступенчатого градиента подвижной фазы дозатор выполняет автоматически по командам от микропроцессорного блока.