การเลือกท่อ UHPLC: PEEK, PTFE และ FEP ID, ฟิตติ้ง และ Dead Volume

ระบบ UHPLC ทำงานที่ 600 บาร์จนถึงความยาว 10 ซม. หรือ 0.005 นิ้ว ท่อ ID กำลังกักเฟสเคลื่อนที่ประมาณ 1.3 µL ภายในเส้นนั้น แทนที่ด้วยความยาวเท่ากันที่ 0.020 นิ้ว ท่อ ID และสายบรรจุได้ประมาณ 20 µL ไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลง แต่ความกว้างสูงสุด เวลาการเก็บรักษา และจำนวนแผ่นที่ชัดเจนทั้งหมดเคลื่อนไหว นั่นคือกรณีในทางปฏิบัติสำหรับการปฏิบัติต่อท่อ UHPLC ในฐานะส่วนประกอบของระบบแทนที่จะเป็นระบบประปา: เส้นผ่านศูนย์กลางภายในเป็นตัวขับเคลื่อนการกระจายตัว วัสดุขับเคลื่อนความเข้ากันได้ทางเคมี และคุณภาพของการตัดจะตัดสินว่าข้อต่อซีลหรือร้องไห้

สิ่งต่อไปนี้จะกำหนดว่าปัจจัยทั้งสามมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร ตัวเลขใดอยู่ในเอกสารข้อมูลจำเพาะ และตำแหน่งที่ขีดจำกัดตามความเป็นจริงสำหรับท่อโพลีเมอร์และท่อสแตนเลส

ท่อ UHPLC และงบประมาณปริมาณคอลัมน์พิเศษ

ปริมาตรคอลัมน์พิเศษคือผลรวมของหัวฉีด ท่อระหว่างหัวฉีดกับคอลัมน์ และเซลล์เครื่องตรวจจับ บทความเกี่ยวกับการแก้ไขปัญหาโครมาโตกราฟีมักแนะนำให้รักษาปริมาณรวมนั้นให้ต่ำกว่าประมาณ 10 ถึง 15 µL เมื่อคอลัมน์เต็มไปด้วยอนุภาคที่ต่ำกว่า 2 µm เนื่องจากคอลัมน์ดังกล่าวสร้างพีคที่แคบมากและปริมาตรใดๆ ภายนอกคอลัมน์จะเจือจางและขยายให้กว้างขึ้น

หลักปฏิบัติ: ที่ ID 0.005 นิ้ว จัมเปอร์ขนาด 10 ซม. จะให้น้ำประมาณ 1.3 µL ที่ 0.020 นิ้ว ID 10 ซม. เท่ากันจะมีปริมาณประมาณ 20 µL

ปริมาตรของท่อคำนวณได้ง่ายและประเมินค่าต่ำไปได้ง่าย: V = π r² L เนื่องจากรัศมีเป็นกำลังสอง การเพิ่ม ID สองเท่าจะเพิ่มปริมาตรเป็นสี่เท่าที่ความยาวเท่ากัน แผนภูมิด้านล่างแสดงความหมายของขนาดรูเจาะที่ปกติเก็บไว้สำหรับงานวิเคราะห์

ปริมาตรที่คำนวณจาก V = π r² L; 0.0025 นิ้ว ID ถือน้อยกว่าหนึ่งเปอร์เซ็นต์ของสิ่งที่บรรทัด 0.030 นิ้วถือ

นิสัยสองประการตามมา รักษาการทำงานระหว่างหัวฉีดถึงคอลัมน์ให้สั้นที่สุดเท่าที่รูปทรงของตัวเก็บตัวอย่างอัตโนมัติอนุญาต เนื่องจากจัมเปอร์ขนาด 5 ซม. สามารถบรรจุหนึ่งในสี่ของขนาดจัมเปอร์ขนาด 20 ซม. เก็บไว้ใน ID เดียวกัน และอย่าใช้รูเจาะเดียวในทุกที่: ด้านแรงดันต่ำของระบบ รวมถึงทางเข้าปั๊ม เครื่องไล่ก๊าซ และท่อของเสีย สามารถบรรทุกท่อขนาด 0.020 นิ้ว หรือใหญ่กว่าได้โดยไม่มีค่าปรับ เนื่องจากการกระจายตัวไม่มีทางไปถึงเครื่องตรวจจับ

เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน: การแลกเปลี่ยนกำลังครั้งที่สี่

ท่อแคบช่วยลดการกระจายตัวแต่ต้องสูญเสียแรงกดดัน การไหลผ่านช่องเจาะขนาดเล็กเป็นไปตามความสัมพันธ์ของฮาเกิน-ปัวซอยย์ ซึ่งแรงดันตกคร่อมจะแปรผกผันกับกำลังที่สี่ของรัศมี การลดค่า ID ลงครึ่งหนึ่งจะคูณความดันที่ลดลง 16 ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมช่วง 2-3 เซนติเมตรสุดท้ายก่อนคอลัมน์จึงเป็นทั้งส่วนที่อ่อนไหวที่สุดของเส้นทางการไหลและส่วนที่มีแนวโน้มที่จะเดินทางถึงขีดจำกัดความดันมากที่สุด

คำนวณจากความสัมพันธ์ฮาเกิน-ปัวเซย เฟสเคลื่อนที่จริงมีความหนืดมากกว่า ดังนั้น โปรดอ่านข้อมูลนี้เป็นพฤติกรรมเชิงสัมพันธ์ แทนที่จะเป็นการคาดการณ์แบบสัมบูรณ์สำหรับวิธีการที่กำหนด

ช่วงการทำงานที่ยึดถือในการฝึกปฏิบัติ UHPLC เป็นประจำ:

0.0025 นิ้ว ถึง 0.005 นิ้ว ID สำหรับเส้นหัวฉีดถึงคอลัมน์ ซึ่งการกระจายมีผลกระทบมากที่สุดต่อรูปร่างจุดสูงสุด
0.005 นิ้วถึง 0.010 นิ้ว ค่า ID จากคอลัมน์หนึ่งไปยังอุปกรณ์ตรวจจับ โดยที่รูที่ใหญ่กว่าเล็กน้อยมักจะเป็นที่ยอมรับสำหรับแรงดันต้านด้านหลังส่วนล่าง
0.020 นิ้ว ID ขึ้นไปสำหรับทางเข้าปั๊ม ของเสีย และท่อส่งแรงดันต่ำ

การเลือกใช้วัสดุ: แอบมอง, ไฟเบอร์, กพ, พีเอฟเอ, อีทีเอฟอี และ Stainless Steel

การเลือกวัสดุมักจะมีคำถามสองข้อ: อะไรอยู่ในระยะเคลื่อนที่ และสิ่งใดที่ตรวจพบ

แอบมอง: ค่าเริ่มต้นที่ปราศจากโลหะ

PEEK เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการใช้งานแบบหัวฉีดถึงคอลัมน์ในงานที่ไวต่อโลหะ เข้ากันได้ทางชีวภาพ ไม่ชะล้างเหล็กหรือนิกเกิลในเส้นทางการไหล และทนทานต่อบัฟเฟอร์ฟอสเฟตและรีเอเจนต์การจับคู่ไอออนที่ทำให้เกิดปัญหากับสเตนเลส นอกจากนี้ยังมีข้อจำกัด: PEEK จะพองตัวใน DMSO, THF และไดคลอโรมีเทน และกรดเข้มข้นจะเข้าโจมตี เอกสารข้อมูลสำหรับท่อ PEEK ขนาดเล็ก โดยทั่วไประบุพิกัดแรงดันระหว่างประมาณ 5,000 ถึง 7,000 psi (ประมาณ 345 ถึง 480 บาร์) ที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งครอบคลุมเงื่อนไขวิธี UHPLC ส่วนใหญ่

PTFE และ FEP: ด้านแรงดันต่ำ

ฟลูออโรโพลีเมอร์ครอบคลุมส่วนต่างๆ ของเส้นทางการไหลซึ่งมีแรงดันปานกลางและทนต่อสารเคมีมากที่สุด PTFE และ FEP มีความเฉื่อยอย่างมีประสิทธิผลในเกือบทุกเฟสเคลื่อนที่ โดยมีความนุ่มนวลและง่ายต่อการกำหนดเส้นทาง และเป็นวัสดุตามปกติสำหรับท่อทางเข้าปั๊ม การเชื่อมต่อเครื่องไล่ก๊าซ และของเสีย เพดานแรงดันเป็นเพียงเศษเสี้ยวของ PEEK ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้แทนจัมเปอร์แรงดันสูงได้

PTFE Extrusion Tube for Medical and Fluid-Path Applications

ท่ออัดรีด PTFE สำหรับการใช้งานทางการแพทย์และเส้นทางของของไหล ท่อฟลูออโรโพลีเมอร์ที่ทนทานต่อสารเคมีสำหรับเส้นทางการไหลแรงดันต่ำ พร้อมความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ช่วงอุณหภูมิที่กว้าง และการใช้สายสวนหรือระบบนำส่ง ดูผลิตภัณฑ์ →

PFA และ ETFE: อุณหภูมิหรือความแข็งมีความสำคัญ

PFA คงคุณสมบัติเชิงกลที่อุณหภูมิสูงกว่า FEP ซึ่งมีความสำคัญเมื่อวางท่อไว้ใกล้กับเตาอบแบบเสา ETFE มีความแข็งกว่าและทนต่อการเสียดสีได้ดีกว่า PTFE โดยมีความทนทานต่อสารเคมีในระดับเดียวกัน ดังนั้นจึงมักเลือกใช้สำหรับท่อที่ต้องจัดการซ้ำๆ ระหว่างการบำรุงรักษา

PFA Medical Extrusion Tube for Analytical and Industrial Fluid Lines

ท่ออัดรีดทางการแพทย์ PFA สำหรับสายของเหลวเชิงวิเคราะห์และอุตสาหกรรม ท่อฟลูออโรโพลีเมอร์สำหรับการถ่ายโอนของเหลวเกรดอาหารและการเชื่อมต่อเชิงวิเคราะห์ที่แม่นยำ ผสมผสานการทนต่อสารเคมีเข้ากับประสิทธิภาพที่ใกล้กับอุปกรณ์ให้ความร้อน ดูผลิตภัณฑ์ →

สแตนเลส : ฝ้าเพดานแรงดัน

สแตนเลส 316 ใน 1/16 นิ้ว OD มีแรงดันสูงถึงประมาณ 20,000 psi ด้วยการเชื่อมต่อที่ทำอย่างถูกต้อง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมระบบที่ทำงานอย่างต่อเนื่องที่สูงกว่า 1,000 บาร์จึงมักจะยังคงอยู่กับมัน ข้อเสียมีจริง: ไอออนของโลหะสามารถซึมเข้าสู่เฟสเคลื่อนที่ที่มีเกลือสูงได้ และสารวิเคราะห์ที่คีเลตโลหะสามารถดูดซับบนผนังได้

คะแนนเป็นการประเมินทางวิศวกรรมเชิงคุณภาพที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อจำกัดตัวเลือกให้แคบลง ไม่ได้ใช้แทนเอกสารข้อมูลวัสดุ

ตารางที่ 1 วัสดุท่อที่ใช้ในเส้นทางการไหลของ UHPLC โดยข้อแลกเปลี่ยนที่มักตัดสินใจเลือก
วัสดุ	ช่วงรหัสทั่วไป	ความกดดันในการทำงาน	บันทึกตัวทำละลายและสารวิเคราะห์	พอดีที่สุด
PEEK	0.0025 ถึง 0.030 นิ้ว	โดยทั่วไปจะมีการเสนอราคา 5,000 ถึง 7,000 psi สำหรับ ID ขนาดเล็ก	อาการบวมใน DMSO, THF และไดคลอโรมีเทน; หลีกเลี่ยงกรดเข้มข้น ปราศจากโลหะ	เส้นจากหัวฉีดถึงคอลัมน์ สารวิเคราะห์ที่ไวต่อโลหะ
PTFE	0.010 ถึง 0.062 นิ้ว	ความกดอากาศต่ำ ต่ำกว่าสองสามร้อย psi	ทนต่อสารเคมีได้กว้างที่สุด นุ่มนวลและกำหนดเส้นทางได้ง่าย	ทางเข้าปั๊ม, ของเสีย, การถ่ายเทแรงดันต่ำ
FEP	0.010 ถึง 0.062 นิ้ว	ความดันต่ำ	เคมีคล้ายกับ PTFE ผนังโปร่งใส	ท่อกำจัดของเสียและเครื่องตรวจจับ
PFA	0.010 ถึง 0.062 นิ้ว	ต่ำถึงปานกลาง	ความเฉื่อยของฟลูออโรโพลีเมอร์พร้อมเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงดีขึ้น	เส้นใกล้เตาแบบเสา
ETFE	0.010 ถึง 0.062 นิ้ว	ต่ำถึงปานกลาง	ทนต่อสารเคมีได้ดีและมีความแข็งสูงกว่า	สายที่จัดการระหว่างการบำรุงรักษา
สแตนเลส 316	0.0025 ถึง 0.020 นิ้ว	สูงถึงประมาณ 20,000 psi ด้วยฟิตติ้งที่ถูกต้อง	สามารถปล่อยไอออนของโลหะด้วยวิธีการที่มีเกลือสูงหรือการจับคู่ไอออน	ระบบที่ทำงานเกิน 1,000 บาร์

ในกรณีที่ตัวเลือกอยู่ใกล้กันอย่างแท้จริง จะเป็นการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน ท่อ PTFE และ PEEK เมื่อเทียบกับรายการเฟสมือถือของคุณมักจะเป็นวิธีที่เร็วที่สุดในการชำระเงิน

ความคลาดเคลื่อน คุณภาพการตัด และข้อต่อ

สองรายการบนแบบร่างท่อจะตัดสินว่าวิธีการถ่ายโอนระหว่างเครื่องมือต่างๆ อย่างเรียบร้อยหรือไม่ ได้แก่ ความคลาดเคลื่อนของ ID และคุณภาพการตัด

ค่าความคลาดเคลื่อนของ ID เขียนเป็นตัวเลขสัมบูรณ์ เช่น /-0.0005 นิ้ว (ประมาณ /-13 µm) หรือเป็นเปอร์เซ็นต์ของค่าระบุ เนื่องจากปริมาตรจะสเกลตามกำลังสองของเส้นผ่านศูนย์กลาง ความคลาดเคลื่อนจะแปลงเป็นการแกว่งของปริมาตรโดยตรง และการแกว่งจะมีขนาดใหญ่กว่าตามสัดส่วนในรูขนาดเล็กมากกว่ารูขนาดใหญ่

คำนวณจาก V ∝ d² ค่าความคลาดเคลื่อนที่ /-0.0005 นิ้ว ที่ระยะ 0.005 นิ้ว ทำให้ปริมาตรของเส้นขยับประมาณยี่สิบเปอร์เซ็นต์

คุณภาพการตัดเป็นปัญหาครึ่งหลังของปัญหา ท่อที่ตัดเป็นมุมหรือมีเสี้ยนที่ปลาย ไม่สามารถวางชิดกับกรวยของพอร์ต 10-32 ได้ ผลลัพธ์ที่ได้คือปริมาตรที่ติดอยู่ด้านหน้าคอลัมน์โดยตรง ซึ่งเป็นสาเหตุคลาสสิกของความกว้างสูงสุดพิเศษที่ไม่มีการปรับสภาพคอลัมน์ใดๆ ที่จะลบออก มีดคัตเตอร์ที่มีไกด์คมกริบจะทำให้หน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสและไม่มีเสี้ยน เครื่องตัดแนวทแยงไม่ได้

ฟิตติ้งเสร็จสิ้นการประกอบ 1/16 นิ้ว OD เป็นมาตรฐานสำหรับพอร์ตแบบมีกรวยขนาด 10-32 ช่อง และน็อต PEEK แบบขันแน่นนิ้วเป็นตัวเลือกปกติสำหรับท่อ PEEK เนื่องจากสามารถปิดผนึกได้อย่างน่าเชื่อถือและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ การขันแน่นมากเกินไปเป็นข้อผิดพลาดทั่วไป: ทำให้โพลีเมอร์ไหลเย็น ทำให้รูที่จุดเชื่อมต่อแคบลง และเพิ่มทั้งแรงดันต้านและปริมาตรเสียอย่างเงียบๆ

สิ่งที่อยู่ในการวาดท่อ

ข้อมูลจำเพาะที่รอดพ้นจากการเปลี่ยนแปลงของซัพพลายเออร์ประกอบด้วยหกรายการ ได้แก่ เกรดวัสดุและสารแต่งสี ID ที่ระบุพร้อมพิกัดความเผื่อ OD ความยาวในการตัดพร้อมพิกัดความเผื่อ สภาพหน้าตัด และข้อกำหนดด้านความสะอาดหรือการแยกได้สำหรับโหมดการตรวจจับที่ต้องการ

รูปที่ 5 มุมมองสามมิติของท่อ OD ขนาด 1/16 นิ้ว ที่มี ID lumen 0.005 นิ้ว หน้าตัดและผนังเป็นลักษณะสองประการที่มักไม่ระบุรายละเอียดและถูกตำหนิที่เสาในภายหลัง

OD และ ID เป็นตัวเลขที่ผู้ซื้อตรวจสอบก่อน แต่เป็นสองตัวที่มักเขียนน้อยที่สุดโดยมีเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนแนบมาด้วย ที่รูเจาะ 0.005 นิ้ว ความแตกต่างระหว่าง /-0.0005 นิ้ว และค่าพิกัดความเผื่อที่ไม่ได้ระบุคือการแกว่งของปริมาตรท่อ 20 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งมากพอที่จะเลื่อนเวลากักเก็บเมื่อเปลี่ยนท่อระหว่างเครื่องมือต่างๆ

ด้านการผลิต: ความคลาดเคลื่อนของการอัดขึ้นรูปคือผลิตภัณฑ์

Ningbo LINSTANT Polymer Materials Co., Ltd. ก่อตั้งขึ้นในปี 2014 และได้เติบโตขึ้นเป็นองค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงระดับชาติด้วยพนักงานมืออาชีพมากกว่า 500 คน บริษัทมุ่งมั่นที่จะก้าวข้ามบทบาทของซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนแบบดั้งเดิม โดยมุ่งมั่นที่จะกลายเป็นส่วนสำคัญของผลิตภัณฑ์ของลูกค้า ตั้งแต่การจับคู่ที่แม่นยำในระหว่างขั้นตอนการออกแบบการทำงานร่วมกันไปจนถึงการรับประกันความน่าเชื่อถือในระหว่างการผลิต LINSTANT บูรณาการอย่างลึกซึ้งเข้ากับห่วงโซ่คุณค่าหลักของผลิตภัณฑ์ของลูกค้า โดยเปลี่ยนเทคโนโลยีสายสวนให้กลายเป็นข้อได้เปรียบทางการแข่งขันหลักสำหรับผลิตภัณฑ์ของตน

ด้วยนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่ต่อเนื่องและการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด เราสามารถจัดหาโซลูชั่นระบบสายสวนแบบกำหนดเองที่ปลอดภัย แม่นยำยิ่งขึ้น และมีเทคโนโลยีขั้นสูงให้กับบริษัทอุปกรณ์ทางการแพทย์ได้

สำหรับผู้ที่ระบุท่อโพลีเมอร์ที่มีความแม่นยำ ความสามารถที่เกี่ยวข้องมีดังนี้: ห้องปลอดเชื้อตามมาตรฐาน GMP ที่มีพื้นที่เกือบ 20,000 ตร.ม., ไลน์อัดรีดนำเข้า 15 เส้นพร้อมการอัดรีดร่วมแบบเดี่ยว, สองและสาม, ไลน์อัดรีด PEEK เฉพาะแปดไลน์, การรับรอง ISO 13485:2016 และ OEM/ODM โปรแกรมที่ทำงานจากการวาดและสแต็คพิกัดความเผื่อ แทนที่จะเป็นหมายเลขแค็ตตาล็อก

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับท่อ UHPLC

ไตรมาสที่ 1 ท่อ UHPLC คืออะไร และแตกต่างจากท่อ HPLC อย่างไร

งานเดิมเลขแน่นกว่า ระบบ UHPLC ทำงานที่ความดันสูงกว่าโดยมีคอลัมน์ต่ำกว่า 2 µm ดังนั้นเส้นแบ่งระหว่างหัวฉีดและคอลัมน์โดยปกติจะมี ID ที่เล็กกว่า โดยทั่วไปคือ 0.0025 ถึง 0.005 นิ้ว และค่าความคลาดเคลื่อน ID ที่เข้มงวดกว่าเส้น HPLC ทั่วไป

ไตรมาสที่ 2 ฉันควรใช้ท่อ ID ใดสำหรับ UHPLC

ใช้ 0.0025 ถึง 0.005 นิ้ว จากหัวฉีดถึงคอลัมน์ 0.005 ถึง 0.010 นิ้ว จากคอลัมน์ถึงเครื่องตรวจจับ และ 0.020 นิ้วหรือใหญ่กว่าในด้านแรงดันต่ำ เช่น ทางเข้าปั๊มและของเสีย

ไตรมาสที่ 3 ท่อ PEEK เหมาะสำหรับ UHPLC หรือไม่

ใช่ สำหรับเงื่อนไขของวิธีการส่วนใหญ่ และเป็นคำตอบปกติเมื่อเส้นทางการไหลต้องไม่มีโลหะ ตรวจสอบความเข้ากันได้ของตัวทำละลายก่อน เนื่องจาก PEEK จะพองตัวใน DMSO, THF และไดคลอโรมีเทน และคงอยู่ภายในระดับความดันสำหรับ ID ที่เฉพาะเจาะจง

ไตรมาสที่ 4 PEEK หรือท่อสแตนเลสสำหรับ UHPLC?

เหล็กกล้าไร้สนิมรองรับแรงดันสูงสุดได้สูงถึงประมาณ 20,000 psi ด้วยข้อต่อที่ถูกต้อง แต่สามารถปล่อยไอออนของโลหะและทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์การจับคู่ไอออนได้ PEEK เป็นสารเฉื่อยและเข้ากันได้ทางชีวภาพ โดยมีเพดานความดันที่ต่ำกว่าและข้อจำกัดของตัวทำละลาย

คำถามที่ 5 ฉันจะตัดท่อ PEEK โดยไม่สร้างปริมาตรที่ตายได้อย่างไร

ใช้คัตเตอร์ที่มีตัวกั้นขอบมีดโกนเพื่อให้หน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสและไม่มีเสี้ยน จากนั้นตรวจสอบส่วนปลายก่อนทำการติดตั้ง การตัดแบบมุมหรือเป็นเสี้ยนจะไม่แบนราบกับกรวยพอร์ต และทำให้มีปริมาตรติดอยู่ข้างหน้าคอลัมน์

คำถามที่ 6 เหตุใดเวลาการเก็บรักษาจึงเปลี่ยนไปหลังจากที่ฉันเปลี่ยนท่อ

โดยปกติแล้วการเปลี่ยนแปลงในปริมาณคอลัมน์พิเศษหรือค่าเผื่อรหัส เส้นที่ยาวขึ้นหรือรูที่ใหญ่กว่าจะเพิ่มปริมาตรและขยายยอดเขาให้กว้างขึ้น การเจาะที่ไม่ยอมรับได้จะทำสิ่งเดียวกันโดยคาดเดาได้น้อยลง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมค่าเผื่อจึงอยู่ในใบสั่งซื้อ