限流器的作用及清洗

8 月 28, 2025

大家在使用ÄKTA层析设备时,是否经常对pH阀上的黑色部件产生疑惑——它既不是监测器,也不具有调节流路,又不能辅助收集,为何会出现在柱后位置呢?

今天就一起了解一下这个神秘部件

限流器(也被叫做反压阀)的作用

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限流器的作用

限流器,也叫做反压阀,主要作用是提供一定的反压。

层析系统中,维持一个稳定且适当的压力至关重要,主要原因是防止气泡产生。在流路中,流动相通过柱塞泵出口,流经混合器、进样阀、层析柱、监测器再到收集器,压力呈现逐渐降低。在收集器出口或废液出口端压力最低。

这时,压力的突然变化将导致流动相中气体的溶解度降低,从而析出形成气泡,气泡如果经由管路走向流路上方,将导致流路后端压力不稳,使得监测器基线漂移,甚至形成大气泡,导致出现“气泡峰”的结果,这些都将影响最终的层析实验结果分析。

限流器位于监测器后,收集器前,起到稳定背压的功能,阻止由于压力变化而析出的气泡影响监测器。

如何判断限流器是否堵塞?

Cytiva提供两款限流器

若设备有pH阀,限流器安装在pH阀上,步骤如下:
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首先不安装柱子,推荐按照10 mL/min 流速正常模式开启流路冲洗系统,待示数稳定后记录此时的系统压P1;

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与第一步实验条件相同,但将限流器改为by pass,示数稳定后记录此时的系统压P2;

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由于限流器FR-902可以提供0.2 MPa 的反压,防止气泡,如果P2与P1的压力差值大于0.2 ± 0.05 MPa,则证明限流器确实有堵塞现象。

连接在pH阀上的限流器
图1:连接在pH阀上的限流器
若设备无pH阀,限流器通常安装在电导率监测器之后的流路中, 电导率监测器配备了一个特殊的限流器支架,步骤如下:
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首先不安装柱子,推荐按照10 mL/min 流速正常模式开启流路冲洗系统,待示数稳定后记录此时的系统压 P1;

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与第一步实验条件相同,手动拧开限流器的入口和出口,用接头代替限流器连接至流路中,示数稳定后记录此时的系统压P2;

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由于限流器FR-902可以提供0.2 MPa 的反压,防止气泡,如果P2与P1的压力差值大于0.2 ± 0.05 MPa,则证明限流器确实有堵塞现象。

连接在电导监测器之后的限流器
图2:连接在电导监测器之后的限流器

限流器的维护与清洗

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维护:可定期(根据设备使用频率,可选择每季度或每半年)将FR-902两端的接头拧下,取下FR-902浸泡于超纯水或20%乙醇中超声30 min;

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清洗:若经测试,限流器超压,将FR-902两端的接头拧下,取下FR-902后直接浸泡在0.5 M NaOH中,超声20 min。

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超声结束后将FR-902重新接入系统,CIP冲洗后,重新测定FR-902本身产生的压力差。若压力依然很高,可适当延长浸泡及超声时间;若反复清洗依然无法解决问题,可选择更换FR-902组件。