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Fehlersuche und -behebung bei Niederdruck-Gradientensystemen
Funktionsweise eines Niederdruck-Gradientenformers in einer Gradientenpumpe: In die Saugleitung einer Pumpe sind Ventile geschaltet, die entsprechend den Steuerbefehlen vom Programmgeber die Eluenten proportionieren, d.h. abwechselnd kleine Mengen durchlassen. Der einfachste Fall ist ein binärer Gradientenformer mit einem 3-Wege Ventil. Viele Hersteller installieren aber für jeden Kanal ein eigenes Ventil, was die Fehlersuche erschwert. Die Erkennung von Fehlfunktionen ist nicht immer einfach. Meist macht sich ein Fehler zwar dadurch bemerkbar, dass eine Trennung nicht mehr funktioniert, aber die Ursache ist nicht ohne weiteres zu ermitteln.
Fehlersuche
Akustische Prüfung der Ventile - die Magnetventile machen sich normalerweise durch lautes Klackern bemerkbar. Fehlt dieses plötzlich, ist entweder:
- das Ventil selbst defekt
- die Stromzufuhr zum Ventil unterbrochen
- der Programmgeber defekt
Die Ventile öffnen und schließen, prüfen Sie jetzt, ob sie auch richtig funktionieren.
- Beschränken Sie die Fehlersuche zunächst auf 2 Ventile: A und B. Haben Sie drei oder vier Ventile, prüfen Sie diese hinterher, wenn A und B funktionieren.
- Bereiten Sie eine Flasche mit entgastem dest. Wasser als Eluent A und eine mit dest. Wasser und ca. 1 % Aceton für B vor.
- Hängen Sie die Ansaugschläuche ohne Fritten in die Flaschen.
- Starten Sie 1 ml/min bei 100% A , ziehen Sie den Schlauch kurz hoch, um eine Luftblase anzusaugen.
- Bewegt sich die Blase jetzt ruckartig in Richtung Pumpe? Sie darf nicht rückwärts gedrückt werden, dann ist nämlich das Pumpeneinlassventil defekt.
- Heben Sie Schlauch B an und beobachten Sie, ob sich hier etwas tut. Das Magnetventil muss dicht sein, es darf nicht die geringste Flüssigkeitsmenge angesaugt werden. Machen Sie die gleiche Prüfung jetzt umgekehrt.
- Schließen beide Magnetventile richtig? Wechseln Sie sonst das defekte Ventil aus.
Schwachstellen an allen Ventilen sind die Schlauchverbindungen. Bitte beachten Sie, dass hier bei einem Defekt eigentlich nur Luft angesaugt werden kann, es tritt keine Flüssigkeit aus (außer bei völlig defekten Anschlüssen).
- Starten Sie die Pumpe wieder mit 100% auf A, dann auf B und beobachten Sie, ob hinter dem Ventil kleine Bläschen erscheinen. Wenn ja, gibt es ein Leck an einem der Anschlüsse.
Ist jedes einzelne Ventil in Ordnung, kommt die Prüfung des Gradienten
- Verbinden Sie den Ausgang der Pumpe mit einer möglichst engen, langen Kapillare, um etwas Druck zu erzeugen. Die Säule sollte ausgebaut werden, um eventuelle Fehler von dort auszuschließen. Ein Probenaufgabeventil wird auch nicht benötigt.
- Verbinden Sie den Ausgang der Kapillare mit einem UV -Detektor, stellen Sie diesen auf mittlere Empfindlichkeit bei 250 nm.
- Pumpen Sie nun 100% A und stellen Sie die Grundlinie ein. Schalten Sie dann auf 100% B, das Aceton verursacht eine Absorption und Sie müssen den Maximalwert als Höchstausschlag einjustieren. Nun haben Sie die beiden Endwerte und können exakt testen.
- Fahren Sie zunächst wieder 100% A, bis die Basislinie unten ist. Programmieren Sie dann einen Gradienten in 10 Minuten auf 100% B. Jetzt muss der Schreiber langsam und gleichmäßig über die ganze Breite des Papiers wandern und eine gerade Linie von einer zur anderen Seite ziehen.
Ist das der Fall, führen Sie den Test noch mal durch, programmieren aber ein Stufenprofil: bei 0%, 10%, 50% 90% und 100% und wieder 0% B je einen Halt von 10 Minuten. Berechnen Sie die prozentualen Abweichungen der Stufen von der einprogrammierten Stufe, eine Abweichung von 2% kann in der Regel toleriert werden. Ist dieser Test erfolgreich verlaufen, sind die Ventile und die Steuerung in Ordnung.
Zum Schluss kommt der Test mit einer Mischung von Laufmitteln. Wasser gegen Wasser ist völlig problemlos beim Mischen, hingegen erzeugt Wasser mit Acetonitril beim Mischen Wärme und Luftblasen.
- Nehmen Sie also gut entgastes Acetonitril als Eluent B und beginnen Sie den Test mit dem Gradienten von 0 auf 100 von neuem. Das Fotometer darf bei 250 nm keinen nennenswerten Ausschlag zeigen, vermutlich fängt die Basislinie aber ab 40 % B an, extrem unruhig zu werden. Ist das der Fall, werden Luftblasen frei, die Eluenten sind nicht gut entgast. Verwenden Sie nach Möglichkeit einen On-line Degaser.
- Läuft die Basislinie aber störungsfrei, tauschen Sie jetzt das Wasser von A mit Wasser/Aceton wie aus den ersten Versuchen. Wiederholen Sie jetzt den Gradienten.
Läuft alles einwandfrei, und wird der Gradient aufgezeichnet? Dann funktioniert Ihr Gradientensystem zumindest auf den beiden Kanälen A und B einwandfrei.
Führen Sie die gleichen Untersuchungen jetzt bei den verbliebenen Ventilen durch.
Es läuft irgendwie nicht einwandfrei, aber Sie können den Fehler nicht zuordnen?
Faxen oder mailen Sie uns Ihre Aufzeichnungen.