Le matériau du filtre de soudage (également connu sous le nom de filtre de protection chromatographique / filtre en ligne, dont le rôle principal est de filtrer les particules, les impuretés dans l'échantillon / phase mobile, de protéger la colonne chromatographique et le détecteur) détermine directement sa compatibilité chimique, son efficacité de filtration, sa capacité d'Adsorption de l'échantillon et sa durée de vie, ce qui affecte la précision, la répétabilité et la stabilité de l'analyse chromatographique. Les caractéristiques physico - chimiques des différents matériaux varient considérablement, et les scénarios d'adaptation et les performances sont très différents, avec les effets spécifiques suivants:
Compatibilité chimique des matériaux: éviter la contamination et l'échec du filtre
La compatibilité chimique est le principe de base du choix du matériau du filtre de soudage, qui détermine directement s'il peut s'adapter à la phase mobile, au système d'échantillon, éviter sa propre dégradation ou libérer des impuretés pour contaminer l'échantillon:
Acier inoxydable (316L / Hastelloy):
Forte résistance à la corrosion, adaptée à la grande majorité des systèmes non corrosifs (par exemple, solvants organiques, échantillons de base neutres / faiblement acides, phase mobile en phase aqueuse), est un matériau couramment utilisé dans l'analyse chromatographique. Mais dans les environnements fortement corrosifs (tels que les phases mobiles contenant de fortes concentrations d'acide chlorhydrique, de chloroforme, ou les phases mobiles alcalines pH > 12), l'acier inoxydable peut se corroder, libérant des ions métalliques (tels que fe³, cr⁺) qui peuvent s'adsorber sur la phase stationnaire de la colonne chromatographique, provoquant une diminution de l'efficacité de la colonne, un glissement des pics (tels que la Division des pics de composés alcalins) Tout en contaminant les détecteurs (tels que les sources d'ions des détecteurs de spectrométrie de masse).
Polytétrafluoroéthylène (PTFE):
Chimiquement inerte, résistant à presque tous les acides et bases, solvants organiques (y compris l'acide nitrique concentré, le tétrahydrofuranne, etc.), aucune contamination par des effluents solubles, adapté aux échantillons fortement corrosifs / phases mobiles (par exemple, chromatographie ionique, détection de métaux lourds dans les contaminants environnementaux, analyse d'échantillons d'acides forts / bases fortes). Mais le PTFE est moins résistant mécaniquement et est facilement déformé, fissuré dans les systèmes de chromatographie à haute pression (pression > 20 MPa), ce qui entraîne une défaillance du filtre.
Polypropylène (PP):
Résistant aux bases neutres / faiblement acides, aux solvants organiques partiels (méthanol, acétonitrile, par exemple), moins coûteux, adapté aux systèmes de phase mobile eau - phase organique de chromatographie en phase inverse conventionnelle (par exemple, détection conventionnelle des ingrédients dans les aliments, la médecine). Mais dans les solvants organiques forts (par exemple, dichlorométhane, toluène) gonflent facilement, se déforment, libérant des impuretés polymères de faible poids moléculaire, provoquant une dérive de base, l'apparition de pics fantômes.
Céramique (alumine / zircone):
Résistant aux hautes pressions et aux températures élevées (jusqu'à 300 ° c), avec une meilleure stabilité chimique, adapté aux systèmes de chromatographie à haute température, de chromatographie liquide à très haute pression (uhplc) ou aux échantillons complexes contenant de petites quantités de particules (par exemple, échantillons d'eau ambiante, échantillons biologiques). Mais le matériau céramique est fragile, facilement cassé par impact et peut se dissoudre dans la phase mobile fortement alcaline (pH > 13), libérant l'analyse d'impact des ions aluminium.
II. L'efficacité de filtration du matériau correspond à l'ouverture: protéger le noyau de la colonne de chromatographie
La fonction principale du filtre à souder est de filtrer les particules (telles que les impuretés en suspension dans l'échantillon, les particules microscopiques dans la phase mobile, les débris qui tombent du remplissage de la colonne de chromatographie), la structure des pores et la résistance mécanique du matériau influencent directement l'efficacité de la filtration:
Filtre en acier inoxydable: beaucoup de forme frittée, diamètre de pore uniforme (commun 0,22 μm, 0,45 μm), haute précision de filtration, peut intercepter efficacement les particules microscopiques; Haute résistance mécanique, système de chromatographie haute pression adapté (pression ≤ 40 MPa), pas facile à la déformation des pores due aux fluctuations de pression, efficacité de filtration stable à long terme. Convient pour l'analyse de routine avec une faible viscosité de l'échantillon et aucune Corrosion forte (par exemple, la détermination du contenu pharmaceutique, la détection des additifs alimentaires), peut protéger efficacement la plaque de tamis de la colonne de chromatographie contre le blocage.
Filtre PTFE / PP: filtre à membrane plus mince avec une large distribution de pores, une précision de filtration légèrement inférieure à celle de l'acier inoxydable, mais une meilleure perméabilité aux échantillons visqueux (tels que les liquides d'organismes vivants, les solutions de polymères) et un blocage moins facile. Mais le PTFE se déforme facilement sous haute pression, ce qui entraîne une taille de pore plus grande et une diminution de l'efficacité de la filtration; Après gonflement du filtre PP dans un solvant organique, la taille des pores change et peut ne pas intercepter efficacement les particules, augmentant le risque de colmatage de la colonne de chromatographie.
Filtre en céramique: diamètre de pore uniforme et rigide, efficacité de filtration élevée, adapté aux scénarios haute pression et haute température (tels que la chromatographie à fluide supercritique SFC), peut maintenir une ouverture stable à long terme. Mais la porosité du filtre en céramique est faible, le flux vers les échantillons de haute viscosité est faible, la pression augmente facilement en raison de l'accumulation de particules, il est nécessaire de nettoyer régulièrement.
Iii. Adsorption de l'échantillon du matériau: éviter les erreurs d'analyse
La différence de capacité d'adsorption de différents matériaux sur les composants de l'échantillon peut entraîner directement une perte d'échantillon, une réduction de la surface du Pic ou un traînage, ce qui affecte la précision quantitative:
Filtre en acier inoxydable: faible adsorption sur les composés non polaires (par exemple, les hydrocarbures, les vitamines liposolubles), mais a un certain effet d'adsorption sur les composés polaires (par exemple, les acides organiques, les Phénols), chélates métalliques (par exemple, les complexes EDTA), peut conduire à la traîne des pics, mauvaise répétabilité de la surface des pics. Par exemple, lors de l'analyse des composants phénoliques dans la médecine chinoise, l'adsorption d'un filtre en acier inoxydable peut entraîner des résultats de détection faibles.
Filtre PTFE: très inerte en surface, très peu adsorbant sur la grande majorité des composés (y compris les composés polaires, non polaires, acides et basiques), pratiquement sans perte d'échantillon, matériau de choix pour l'analyse des traces, l'analyse des composés polaires (p. ex. détection de traces de COV dans l'environnement, Analyse hormonale dans les échantillons biologiques).
Filtre PP: il y a une légère adsorption sur les composés non polaires et moins d'adsorption sur les composés polaires que sur l'acier inoxydable, mais les erreurs dues à l'adsorption ne sont toujours pas négligeables et ne conviennent pas à l'analyse de traces lors de l'analyse d'échantillons à faible concentration, par exemple au niveau ng / ML.
Filtre en céramique: il y a une certaine adsorption sur les composés polaires (par exemple, les alcools, les Amines), en particulier dans la phase mobile de la phase aqueuse, l'effet d'adsorption est plus prononcé, adapté à l'analyse d'échantillons non polaires à forte concentration (par exemple, la séparation des hydrocarbures dans Les produits pétroliers).