進樣閥：精準控制樣品引入的關鍵流體控制元件
更新時間：2025-08-13 點擊次數：85
在現代分析儀器系統中，尤其是液相色譜（HPLC）、氣相色譜（GC）、離子色譜（IC）以及連續流動分析系統中，進樣閥（Injection Valve）是實現樣品精確引入的核心部件之一。它不僅決定了樣品進入分析系統的重復性與準確性，還直接影響分析結果的可靠性與系統的自動化程度。作為連接樣品與檢測器之間的“門戶”，它在科研、環境監測、制藥、食品安全和臨床檢驗等領域發揮著不可替代的作用。
一、基本結構與工作原理
進樣閥其核心結構包括閥體、轉子、定子、手柄或驅動電機以及多個流路接口。通常設有兩個主要工作狀態：“裝樣”（Load）和“進樣”（Inject）。
在“裝樣”狀態下，流動相（載流液）直接通過色譜柱，而樣品則通過注射器被注入到定量環（Sample Loop）中。定量環是一段已知體積的不銹鋼管，其容積決定了每次進樣的體積（如10μL、20μL、100μL等），從而保證進樣量的高度精確和重復。
當切換至“進樣”狀態時，閥芯旋轉60度（六通閥），流動相的流向被重新引導，使其流經定量環，將其中的樣品“沖洗”進入色譜柱，開始分離過程。整個切換過程迅速、可靠，且死體積小，最大限度減少了樣品擴散和峰展寬，確保良好的色譜分辨率。
二、類型與自動化發展
根據操作方式，可分為手動進樣閥和自動進樣閥（Auto-sampler）兩類。
手動進樣閥由操作人員通過旋轉手柄完成狀態切換，結構簡單、成本低、維護方便，廣泛應用于常規實驗室。其代表品牌如美國Rheodyne（現屬安捷倫）的7725i、7725T等型號，以其耐用性和高密封性著稱。
隨著分析通量和自動化需求的提升，自動進樣閥成為儀器的標準配置。自動進樣系統集成了機械臂、進樣針、清洗站和電子控制模塊，能夠按照預設程序完成樣品抓取、定量環填充、閥位切換、進樣和清洗等全過程，實現無人值守、高通量分析。這類系統尤其適用于制藥QC、生物制藥和環境大批量檢測等場景。
三、關鍵性能指標與選型要點：
-進樣精度與重復性：通常以相對標準偏差（RSD）表示，優質的RSD可低于0.5%；
-耐壓能力：需匹配系統的操作壓力，HPLC通常耐壓可達6000 psi以上；
-死體積：越小越好，以減少峰擴散；
-化學兼容性：閥體和密封材料（如PEEK、紅寶石、陶瓷）需耐受各種溶劑、酸堿和緩沖鹽；
-使用壽命：高質量可承受數十萬次循環操作。
在選型時，需根據分析方法、樣品性質、流動相類型和系統壓力綜合考慮，確保它與整個分析系統匹配。
四、維護與常見問題：
-使用后用適當溶劑沖洗定量環和流路；
-避免顆粒物進入系統，防止劃傷密封面；
-定期更換轉子密封圈；
-避免過度用力旋轉手柄。
