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氣相色譜儀器維護(hù)、校準(zhǔn)檢定與常見故障排除”高級(jí)培訓(xùn)班講義一、 氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)與工作原理氣相色譜儀主要由氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、柱恒溫箱、色譜柱、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成。隨著氣相色譜儀的發(fā)展,目前有幾十種檢測(cè)器如:TCD、FID、FPD、ECD、NPD、ADD、DID、HID檢測(cè)器等,我們可根據(jù)分析對(duì)象選擇合適的檢測(cè)器。(一)熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)熱導(dǎo)檢測(cè)器是一種最好的通用型色譜檢測(cè)器之一,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能可靠,價(jià)格低廉,對(duì)所有物質(zhì)都有訊號(hào)。只要被測(cè)物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)與載氣的導(dǎo)數(shù)系數(shù)有差異,就有響應(yīng),不足的是熱導(dǎo)檢測(cè)器相對(duì)于其它幾種檢測(cè)器來(lái)說(shuō),靈敏度低一些。以前我們常用的一些氣相色譜儀的熱導(dǎo)檢測(cè)器靈敏度為(800-7000)mVmL/mg(對(duì)苯)但目前惠普公司生產(chǎn)的5890、6890型氣相色譜儀的熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度達(dá)到70000mVmL/mg。熱導(dǎo)檢測(cè)器是利用不同氣體與載氣有不同的導(dǎo)熱系數(shù)設(shè)計(jì)而成的。它的結(jié)構(gòu)是:熱導(dǎo)池由參比臂和測(cè)量臂組成,當(dāng)兩臂只有載氣流過(guò)時(shí),兩臂處于平衡狀態(tài),沒有信號(hào)輸出,當(dāng)樣品通過(guò)測(cè)量臂時(shí),由于樣品與載氣的導(dǎo)熱系數(shù)不同,散熱狀態(tài)與參比臂產(chǎn)生了差異,因而溫度發(fā)生了變化,使兩臂阻值不一致,橋路失去了平衡而產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)輸出。一般來(lái)說(shuō),大多數(shù)無(wú)機(jī)氣體及含量較高的有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)氣體均可選用熱導(dǎo)檢測(cè)器來(lái)分析,如:O2、N2、He、H2、Ar、CO2、CH4等,另外一些在FID、FPD、ECD上沒有響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)氣體即使其含量比較低,我們可以通過(guò)濃縮、加前置放大器等同樣選用熱導(dǎo)檢測(cè)器。選用熱導(dǎo)檢測(cè)器有二點(diǎn)需要注意:一是選擇合適的載氣,二是選擇適當(dāng)?shù)臉蛄?。通常使用的載氣有He、H2、Ar、N2,可以根據(jù)需要,選用載氣。例如分析O2/Ar可選用的橋流是不同的,每臺(tái)氣相色譜儀在使用說(shuō)明書上都有一張表,就是不同的載氣在不同的池體溫度下允許的橋流值。一般來(lái)說(shuō),用N2和Ar作載氣在相同的溫度下所施加的橋流較低,最高為100mA。用H2和He作載氣所施加的橋流較高,最高為200mA。所施加的橋流越高,靈敏度就越高,熱導(dǎo)池的靈敏度和橋流的三次方成正比,即SI3加大橋流,提高熱絲溫度,可以提高檢測(cè)器的靈敏度。但是橋流過(guò)大,噪聲增大,基線不穩(wěn);熱絲溫度過(guò)高,易被氧化,會(huì)縮短其使用壽命。通常,用氦氣或氫氣作載氣時(shí),熱導(dǎo)橋流可加至100mA200mA。熱導(dǎo)檢測(cè)器測(cè)量的是參比池中載氣和測(cè)量池中二元混合氣體導(dǎo)熱系數(shù)之差,所以,組分和載氣的導(dǎo)熱系數(shù)差別越大,測(cè)得的信號(hào)也越大。表1-1列出了部分氣體的導(dǎo)熱系數(shù)。 表1-1 一些組分的導(dǎo)熱系數(shù)組分名稱4.18105J/(cms)組分名稱4.18105J/(cms)01000100空氣5.87.5CCl42.2H241.653.4CHCl31.62.5He34.851.6CH2Cl21.62.7N25.87.5CH3Cl2.24.0O25.97.6CH3Br1.52.6Ar4.05.2CH3l1.11.5CO5.67.2CF2Cl22.0CO23.55.3C2H5Cl2.34.1NO5.7C2H5Br1.7SO22.0C2H5l1.4H2S3.1甲胺3.8NH35.27.8二甲胺3.6甲烷7.210.9乙胺3.4乙烷4.37.3丙胺3.0丙烷3.66.3三甲胺3.3正丁烷3.25.6二乙胺3.0異丁烷3.35.8異丁胺3.0異戊烷3.0正戊胺2.8正已烷3.05.0二正丙胺2.6正庚烷4.4三乙胺2.7環(huán)已烷4.3甲乙醚5.8環(huán)已烯2.54.7甲丁醚5.0乙烯4.27.4乙丙醚5.4乙炔4.56.8乙丁醚4.7苯2.24.4丙醚4.6甲醇3.45.5丙丁醚4.8乙醇5.3丁醚4.3丙酮2.44.2乙酸甲酯1.6乙酸乙酯4.1(二)火焰離子化檢測(cè)器(FID)火焰離子化檢測(cè)器是一種高靈敏檢測(cè)器,對(duì)含碳有機(jī)物的檢測(cè)限可達(dá)10-12g/s。由于它的靈敏度高,死體積小,響應(yīng)時(shí)間快,線性范圍廣(106107)常用它接毛細(xì)柱,做痕量分析和快速分析,它對(duì)含碳有機(jī)物的含量可測(cè)到510-9。所以,含碳有機(jī)氣體均用火焰離子化檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)。火焰離子化檢測(cè)器是以氫氣和空氣燃燒生成的火焰為能源,當(dāng)有機(jī)物進(jìn)入火焰時(shí),由于離子反應(yīng)而生成許多離子對(duì),在火焰上下部放一對(duì)電極即收集極(上)和極化極(下)并施加一定的電壓,則產(chǎn)生的離子流就可以被檢測(cè)出來(lái),從而對(duì)進(jìn)入火焰中的有機(jī)物進(jìn)行測(cè)量,含碳有機(jī)物通常用火焰離子化檢測(cè)器來(lái)分析。另外,分析含量較低的CO、CO2,我們可以通過(guò)鎳觸媒加H2在高溫下使CO、CO2轉(zhuǎn)化成甲烷來(lái)分析。選用FID主要是選擇最佳的氮、氫流速比例,以保證其響應(yīng)值最高。通常N2流速對(duì)R值的影響有兩種情況,一是當(dāng)響應(yīng)值用峰高表示,則峰高正比于流速,二是當(dāng)響應(yīng)值用峰面積表示,則峰面積與流速無(wú)關(guān),即載氣從(20100)mL/min變化,對(duì)峰面積無(wú)影響。H2的流速對(duì)響應(yīng)值也有影響,在不同的載氣流速下,其最佳H2流速是不同的,載氣流速越高,最佳H2流速也越高,空氣流速對(duì)響應(yīng)值也有影響,一般來(lái)說(shuō),響應(yīng)值隨空氣流速增大而增大,但達(dá)到某一點(diǎn)后,一般在(250400)mL/min時(shí),響應(yīng)值將穩(wěn)定,再增加空氣流速響應(yīng)值也不變化。這在儀器說(shuō)明書中一般都給出該臺(tái)色譜儀的最佳流速。(三)火焰光度檢測(cè)器(FPD)火焰光度檢測(cè)器是在富氫焰中測(cè)量硫、磷化合物的分子發(fā)射光譜。它是一種選擇性很強(qiáng)的檢測(cè)器,它只對(duì)硫或磷有響應(yīng)。因此,也叫硫磷檢測(cè)器。含磷、硫的化合物在富氫火焰中燃燒時(shí),可發(fā)出特征光譜。用濾光片(S為394nm紫色光,P為526nm黃色光)將這些光分光,經(jīng)光電倍增管放大而成為電訊號(hào),從而可以檢測(cè)。通常含硫的低含量標(biāo)準(zhǔn)氣體均用火焰光度檢測(cè)器檢測(cè)。如:SO2、H2S、COS、CS2、硫醇、硫醚等。1響應(yīng)機(jī)理FPD對(duì)磷和硫的響應(yīng)機(jī)理不同。一般認(rèn)為含硫化合物在火焰的富氫焰條件下產(chǎn)生不可逆的分解,生成硫原子,并在外圍冷焰區(qū)經(jīng)以下反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)S2*:M為氣體分子,激發(fā)態(tài)S2*返回基態(tài)時(shí)發(fā)射出一系列波長(zhǎng)光,光發(fā)射強(qiáng)度正比于S2*的濃度,即與S2成正比。但線性范圍比較窄,一般為102103。含磷化合物的響應(yīng)機(jī)理是含磷化合物在火焰中先分解成PO分子,然后反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)HPO*:磷的響應(yīng)值正比于HPO*產(chǎn)生的數(shù)量,即與含磷化合物的量成正比,線性范圍為103105。2FPD結(jié)構(gòu)FPD的結(jié)構(gòu)為三部分,即:氣路部分、發(fā)光部分和光接收部分。氣路部分與FID相同,發(fā)光部分由火焰噴咀、遮光罩、石英管組成。噴咀由不銹鋼制成,內(nèi)徑比FID大,為(1.01.2)mm,雙火焰的下火焰噴咀內(nèi)徑為(0.50.8)mm,上火焰噴咀內(nèi)徑為(1.52.0)mm,遮光罩高(24)mm,目的是擋住火焰發(fā)光,降低本底噪音,遮光罩有固定式和可調(diào)式,也有不用遮光罩,采取降低噴咀位置的辦法。石英管的作用主要是保證發(fā)光區(qū)在容易接收的中心位置,提高光強(qiáng)度,并具有保護(hù)濾光片的隔熱作用,防止有害物質(zhì)對(duì)FPD內(nèi)腔及濾光片的腐蝕和沾污。將石英管的一半鍍上有反光作用的材料,可增加光信號(hào)。光接收部分由濾光片、光電倍增管組成。濾光片的作用是濾去非硫、磷發(fā)光的光信號(hào)。光電倍增管是探測(cè)微弱光信號(hào)的高靈敏光電器件,是唯一能由一單一光電子產(chǎn)生毫安級(jí)輸出電流而響應(yīng)時(shí)間以毫微秒計(jì)的電子器件。用在FPD上的工作電壓為-700V-800V。所以使用光電倍增管必須注意以下幾點(diǎn):FPD系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格保證不漏光。檢查漏光的方法是:在不通氣,不升溫的條件下,啟動(dòng)儀器放大器、高壓電源和記錄系統(tǒng)。選擇衰減使基線噪聲1mm。用燈從不同角度照射FPD。反復(fù)開關(guān)燈,記錄筆應(yīng)無(wú)明顯移動(dòng)(2mm),此結(jié)果表明FPD系統(tǒng)無(wú)漏光現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)某一部位漏光,應(yīng)設(shè)法消除。FPD在不點(diǎn)火時(shí)具有的基流稱暗電流。降低暗電流能提高靈敏度,溫度升高暗電流增加。FPD燃燒室的溫度應(yīng)大于100。而光電倍增管的溫度則要求小于或等于室溫,因此在兩者的連接處應(yīng)有良好的散熱部件。拆卸光電倍增管時(shí),應(yīng)在無(wú)強(qiáng)光條件下快速操作,拆卸、擦洗、吹干、安裝。爆光的光電倍增管必須在無(wú)光照射下放置24h以上才能使用。使用原則是分析開始時(shí)最后啟動(dòng)高壓電源,分析結(jié)束時(shí)先關(guān)閉高壓電源。3FPD的操作在用FPD檢測(cè)含硫化合物時(shí),氮?dú)?、氫氣和空氣的流量變化直接影響檢測(cè)靈敏度、信噪比和線性范圍。對(duì)硫化物的檢測(cè)表現(xiàn)出峰高與峰面積隨氮?dú)饬髁吭黾佣龃螅拥揭欢繒r(shí),峰高、峰面積會(huì)逐漸下降。這是因?yàn)榈獨(dú)庾鳛橄♂寶庠黾訒r(shí)使火焰溫度降低,有利于硫的響應(yīng),當(dāng)達(dá)到最佳值后則不利于硫的響應(yīng)。而氮?dú)饬髁吭谕ǔ7秶鷥?nèi)變化對(duì)磷的檢測(cè)無(wú)影響。無(wú)論是硫和磷的測(cè)定都有各自的氫氣與空氣的最佳比值,并隨FPD結(jié)構(gòu)差異而不同,測(cè)磷比測(cè)硫需要更大的氫氣流量,初次使用FPD時(shí)應(yīng)參考儀器說(shuō)明書給定的條件,以確定其測(cè)硫和磷和氫氣與空氣的最佳比值,保證其較高的測(cè)量靈敏度。在分析硫化物標(biāo)準(zhǔn)氣體時(shí),最好使用全聚四氟乙烯系統(tǒng)。FPD對(duì)含硫化合物的響應(yīng)順序是:硫化物硫醚亞硫酸酯硫代硫酸脂。對(duì)氣態(tài)硫化合物的響應(yīng)順序是:硫化氫氧硫化碳二氧化硫。檢測(cè)靈敏度主要決定于含硫化合物的性質(zhì),而設(shè)備、器件性能和分析條件也起著非常重要的作用。FPD對(duì)磷的檢測(cè)靈敏度比硫高10倍,因此測(cè)定含硫磷的化合物應(yīng)選擇FPD的磷型操作。(四)電子俘獲檢測(cè)器(ECD)電子俘獲檢測(cè)器是一種高靈敏度、高選擇性的離子檢測(cè)器。它的選擇性在于它只對(duì)具有電負(fù)性強(qiáng)的物質(zhì),如含有鹵素F、Cl、Br、I的物質(zhì)有信號(hào)。電負(fù)性越強(qiáng),檢測(cè)器的靈敏度就越高;而對(duì)電中性(無(wú)電負(fù)性)的物質(zhì),如烷烴等則無(wú)訊號(hào)。例如CCl4比正已烷靈敏度高4108倍。高靈敏度表現(xiàn)在能檢測(cè)出10-14g/ml的電負(fù)性物質(zhì)。所謂電負(fù)性就是分子或原子俘獲電子產(chǎn)生負(fù)離子的機(jī)率(能力)。電子俘獲檢測(cè)器廣泛用于鹵族化合物、金屬有機(jī)化合物,多鹵或多硫化物的分析測(cè)定。1.ECD的檢測(cè)機(jī)理利用放射源的電子射線的電離作用,在不同場(chǎng)強(qiáng)下產(chǎn)生不同的離子化特征。檢測(cè)室內(nèi)的放射源放出-射線粒子(初級(jí)電子),與通過(guò)檢測(cè)室的載氣碰撞產(chǎn)生次級(jí)電子和正離子,在電場(chǎng)作用下,分別向與自己極性相反的電極運(yùn)動(dòng),形成檢測(cè)本底電流,當(dāng)具有負(fù)電性的組分(即能俘獲電子的組分)進(jìn)入檢測(cè)室后,俘獲了檢測(cè)室內(nèi)的電子,變成帶負(fù)電荷的分子離子,由于電子被組分俘獲,使得檢測(cè)室本底電流減少,產(chǎn)生負(fù)的色譜峰信號(hào)。組分俘獲電子有二個(gè)過(guò)程,一是非離解型俘獲反應(yīng),即組分AM俘獲電子產(chǎn)生穩(wěn)定的負(fù)分子離子,并釋放一定的能量,這多發(fā)生于檢測(cè)室在較低的溫度條件下。二是離解型俘獲反應(yīng),即組分AM部分分裂,其中A或M俘獲電子產(chǎn)生負(fù)離子A-或M ,并釋放或吸收一定的能量。這多發(fā)生于檢測(cè)室在溫度較高的情況下。ECD的靈敏度、線性等取決于被分析組分電負(fù)性的大小和基流大小。組分的性質(zhì)決定了電負(fù)性大小,而基流的大小與檢測(cè)器的結(jié)構(gòu),放射源、溫度、載氣的純度和流速等因素有關(guān)。2.操作條件的選擇要選用純度優(yōu)于99.999%的高純氮?dú)庾鬏d氣,載氣中微量氧與微量水將污染檢測(cè)室,必須用凈化管將水和氧除去,特別是分析低含量的標(biāo)準(zhǔn)氣體時(shí),應(yīng)保證載氣中氧含量小于210-6,水含量小于310-6。為使氧氣不漏入系統(tǒng),在停止使用時(shí)仍有少量載氣通過(guò)檢測(cè)室。在實(shí)驗(yàn)開始前,必須通載氣并在檢測(cè)室容許的最高溫度下,將檢測(cè)室連續(xù)烘烤幾天,直至基流基本上無(wú)變化為止。為防止流失的固定液和樣品冷凝于檢測(cè)室中造成污染,應(yīng)使用高溫固定液,并使檢測(cè)室的溫度高于柱溫20以上,檢測(cè)室的溫度對(duì)檢測(cè)器靈敏度影響很大(特別是直流供電方式),應(yīng)盡可能在最佳溫度下操作。被測(cè)樣品含量不可過(guò)高,進(jìn)樣量也不可過(guò)大,以免檢測(cè)室達(dá)到飽和而使色譜峰形變平而失真。關(guān)閉儀器時(shí),必須將檢測(cè)室溫度降至100以下,再關(guān)載氣。(五)氮磷檢測(cè)器(NPD)氮磷檢測(cè)器也是選擇性檢測(cè)器。按NP型操作時(shí),可用于測(cè)量含氮和含磷的有機(jī)化合物。這些化合物的含量之低是其它幾種檢測(cè)器所不及的。而其它化合物在此檢測(cè)器上的輸出信號(hào)卻很小,由于具有這些特性,氮磷檢測(cè)器已廣泛用于環(huán)境保護(hù)、食品檢驗(yàn)、農(nóng)藥、法醫(yī)、染料、生化、炸藥等多種方面。1NPD檢測(cè)機(jī)理堿珠被電流加熱時(shí),氫氣環(huán)繞著珠體“燃燒”形成一層稀薄的冷焰,烴類化合物在冷焰上不被電離,無(wú)信號(hào)產(chǎn)生因而不干擾氮磷信號(hào)的檢測(cè),堿珠表面“揮發(fā)”出堿金屬原子,并被高溫激發(fā)或電離。在無(wú)樣品狀態(tài)時(shí),被激活的各種分子獲得電子成為負(fù)離子,與電離的電子一起形成基始電流。含有氮磷化合物的樣品進(jìn)入時(shí),在高溫下裂解,其中含氮、磷的碎片獲得電子,增大了離子流,其響應(yīng)值與單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器的氮、磷質(zhì)量成正比。由于堿鹽源處于負(fù)電位,失去電子的堿金屬正離子又能回到堿源上,這就是該堿源和工作方式具有壽命長(zhǎng)的原因。2NPD結(jié)構(gòu)NPD的結(jié)構(gòu)與FID相似,只是在噴咀與收集極之間加一個(gè)堿鹽源,堿鹽源是硅酸銣或硅酸銫等玻璃或陶瓷珠,珠體固定在一根約0.2mm直徑的鉑金絲上,體積約為1mm35mm3,珠體固定架可取出更換或清洗。使用中采用恒電源加熱,或直接用火焰加熱兩種操作方式。3操作條件選擇合適的操作條件,才能保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。操作條件有堿鹽加熱電流、極化電壓、氣體流速變化。極化電壓增加其響應(yīng)值增加,電壓的絕對(duì)值大于-180V時(shí)響應(yīng)值基本不變。加熱電流值決定堿珠表面溫度,溫度低于600時(shí)無(wú)響應(yīng)或響應(yīng)值很小。溫度高響應(yīng)值越高,但過(guò)高的溫度會(huì)產(chǎn)生高基流高噪聲,并影響堿珠的使用壽命。因此一般在700900的范圍內(nèi)使用。此時(shí)本底電流約為410-12A??諝饬髁吭龃?,響應(yīng)值降低,原因是空氣帶走了堿珠表面熱量而使其溫度下降。氮?dú)饬髁孔兓幸粋€(gè)最佳值,低于最佳流量時(shí)響應(yīng)值急驟下降,這是因?yàn)檩d氣線速太低不利于樣品參加反應(yīng);流量高于最佳值時(shí),珠表面溫度降低成為主要因素。增加氫氣流量使珠表面的氫濃度增大,即增大反應(yīng)機(jī)率,珠體溫度提高。因此氫氣流量增加雖很小,但響應(yīng)值卻成倍增大。最大氫氣流量要小于最低著火的流量,即氮磷操作方式必須是無(wú)焰條件,一般氫流量10mL/min,氫氣流量增加到噴咀著火后,其響應(yīng)值隨氫氣流量增加而不再繼續(xù)增加,而是急劇下降。所以在使用新儀器時(shí),必須認(rèn)真閱讀使用說(shuō)明書,按照使用說(shuō)明書的要求調(diào)節(jié)合適的氣體流量,并選用合適的操作條件。( 六)氬放電檢測(cè)器(ADD)氬放電檢測(cè)器主要用于高純氬中痕量H2、O2、N2、CH4、CO、CO2組分含量的測(cè)定。1工作原理以高純氬(99.9999%Ar)為載氣,在檢測(cè)室內(nèi)高頻電壓作用下產(chǎn)生連續(xù)輝光放電,并且具有一定強(qiáng)度,而當(dāng)載氣流內(nèi)有樣氣雜質(zhì)分子存在時(shí),所產(chǎn)生的輝光放電強(qiáng)度就會(huì)因雜質(zhì)分子存在的多少而有不同程度的強(qiáng)度變化,根據(jù)此變化大小,通過(guò)光電轉(zhuǎn)換,即可測(cè)出樣氣雜質(zhì)的濃度,這種檢測(cè)器被稱為氬放電檢測(cè)器(Argon Discharge Detector,簡(jiǎn)稱ADD)。原理圖見圖1-1。載氣出口信號(hào)輸出載氣入口來(lái)自色譜柱圖1-1 氬放電電離檢測(cè)器原理示意圖2儀器特點(diǎn)以高純氬為載氣測(cè)定氬中雜質(zhì)成分時(shí),避免了主組分氬峰掩蓋雜質(zhì)峰的問(wèn)題。同時(shí),可測(cè)定氧組分含量,不必另配氧分析儀。3高純氬中雜質(zhì)測(cè)定實(shí)例氬氣中雜質(zhì)組分典型色譜圖(見圖1-2)以GM100HFAD型分析為例。儀器使用二根色譜柱進(jìn)行雜質(zhì)分離,可一次進(jìn)樣測(cè)出高純氬中H2、O2、N2、CH4、CO2共5種雜質(zhì)成分。N2 2.38CO2 0.75H2 1.09O2 1.67CH4 3.65圖1-2 氬中雜質(zhì)組分的色譜圖以高純氬為載氣和以高純氦為載氣相比,載氣價(jià)廉、易得、使用較方便。GM100HFAD型對(duì)氬中雜質(zhì)組分的分離情況,見表3-1;檢測(cè)器的檢測(cè)限(見表3-2)。表1-1 GM100HFAD型對(duì)氬中雜質(zhì)組分的分離情況雜質(zhì)組分名稱保留時(shí)間(min)相對(duì)保留時(shí)間CO20.750.688H21.091O21.671.532N22.382.183CH43.653.349表1-2檢測(cè)器的檢測(cè)限雜 質(zhì)組分名稱含量10-6峰面積RF檢測(cè)限10-6CO2218869430.104H21.91795194480.010O22.31298556460.017N21.9404721300.046CH42.144493211870.0054GM100HFAD與AL800氬分析儀的比較在80年代,國(guó)內(nèi)一些單位曾引進(jìn)AL800型氬分析儀。該儀器的檢測(cè)器原理是由GOW-MAC公司提供的,故而兩種儀器性能相近。不同的是,GM100HFAD僅用一個(gè)ADD檢測(cè)器,兩根色譜柱測(cè)定氬氣中56種組分。為保障主體設(shè)備的靈敏度和穩(wěn)定性等主要性能,其配套附屬設(shè)備較為完善,如高純氬載氣純化器、氣體檢漏儀、積分儀、高純氣專用調(diào)壓器等。AL800氬分析儀,由于向多功能發(fā)展,除ADD檢測(cè)器外,還增加了氫焰檢測(cè)器(FID)和濕度分析儀。雖然測(cè)定成分?jǐn)?shù)量增多,但是,多種檢測(cè)器的組合對(duì)于高純氣檢測(cè)來(lái)說(shuō)易造成污染,增加了互相影響的可能性,反而使主體設(shè)備的靈敏度有所下降。這給主要雜質(zhì)成分的檢測(cè)帶來(lái)不利影響。即使AL800不帶FID等成分檢測(cè)器,由于其配套設(shè)備不完善,所以也難以發(fā)揮主體設(shè)備的功能。(參見表1-3)一般來(lái)說(shuō),對(duì)于低于510-6的痕量氣體成分的測(cè)定來(lái)說(shuō),盡量選用具有單一性能的儀器是重要的儀器選擇原則之一。表1-3 100HFAD與AL800儀器靈敏度比較雜型 含號(hào) 量 質(zhì)10-6H2O2N2CH4COCO2AL8000.10.50.50.10.5100HFAD0.020.10.10.050.50.5(七)放電離子化檢測(cè)器(DID)放電離子化檢測(cè)器(DID)是一種濃度型多功能檢測(cè)器,它利用高能光電離檢測(cè)樣品成分,最低檢測(cè)下限可達(dá)10-9級(jí)濃度。特別是當(dāng)?shù)讱鉃楹鈺r(shí),可檢測(cè)其中的雜質(zhì)成分包括:H2、Ar、Ne、O2、N2、CH4、CO和CO2等。目前與這種檢測(cè)器配套的氣相色譜儀已在世界各大氣體生產(chǎn)公司得到廣泛應(yīng)用。1工作原理 放電離子化檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)如圖3所示。該檢測(cè)器由電離室和放電室兩部分組成,兩室之間有狹路相通。當(dāng)在放電室內(nèi)的兩個(gè)高壓電極上加以適量高壓電后,兩電極之間就會(huì)產(chǎn)生放電,從而得到一束高能量的紫外光輻射(400500)nm,高能紫外光被引入射向電離室內(nèi),在這過(guò)程中,高能光子直接照射樣品成分中被測(cè)雜質(zhì)分子,使其電離形成離子,或者高能光子首先將載氣氦原子激發(fā)至亞穩(wěn)態(tài)(He*),然后具有較高能量的He*再與樣品中雜質(zhì)分子發(fā)生非彈性碰撞并使其電離。此時(shí)在集電極上加以適當(dāng)電壓收集被電離的雜質(zhì)分子,并將其信號(hào)放大記錄即得到被測(cè)成分的色譜峰。由于光子具有較高能量(24.8ev),因此可使包括氖在內(nèi)的一切物質(zhì)分子電離,所以,DID是一種通用型檢測(cè)器。如圖3-3不銹鋼或蒙耐爾殼體放電背景氣體入口高壓電極光通過(guò)樣品氣進(jìn)口樣品氣出口集電極(來(lái)自柱子)圖1-3 DID的結(jié)構(gòu)2儀器特點(diǎn) 高純氦(99.9999%He)為載氣時(shí),其對(duì)各雜質(zhì)組分的靈敏度比氬(或其他氣體)為載氣提高幾十倍以上,直接進(jìn)樣幾毫升氣體樣品便可獲得1010-9的靈敏度。根據(jù)實(shí)際需要,選用不同色譜柱可以測(cè)定多種高純氣中多種雜質(zhì)氣體成分,還可以配接毛細(xì)管柱,擴(kuò)大分離效能,檢測(cè)更多種成分。采用中心切割閥時(shí),在第一柱內(nèi)分離的主組分可在進(jìn)入第二柱分離之前放空,使其余組分可在第二柱內(nèi)得到完全分離,從而解決了主組分峰掩蓋雜質(zhì)問(wèn)題,且保持10-9級(jí)檢測(cè)靈敏度。在測(cè)定高純氧及高純氫中微量及痕量雜質(zhì)時(shí),可配附屬設(shè)備脫氧阱和氫分離器,在樣氣進(jìn)入色譜柱進(jìn)行分離之前,將其中主要成分氧和氫脫掉,不僅使被測(cè)組分的分離避免了主組分峰的干擾,同時(shí)也進(jìn)一步提高了儀器檢測(cè)靈敏度。3高純氣體中雜質(zhì)測(cè)定實(shí)例(見圖1-4圖1-10)min圖1-4 高純氬中雜質(zhì)測(cè)定以He為載氣,流速30mL/min,柱長(zhǎng)9.15m,內(nèi)徑3.175mm,內(nèi)填海斯DB;柱溫為室溫;量程為1mV;樣氣量為0.25mL;氣路系統(tǒng)為3型。min圖1-5 高純氧中雜質(zhì)的測(cè)定以He為載氣,流速56mL/min;柱長(zhǎng)為1.83m,內(nèi)徑3.175mm,內(nèi)填5A分子篩;柱溫為53;脫氧阱溫度為66;樣氣量為1mL;氣路系統(tǒng)為6型。min圖1-6 高純氫中雜質(zhì)的測(cè)定以He為載氣,流速30mL/min;柱長(zhǎng)4.88m,內(nèi)徑3.175mn;內(nèi)填5A分子篩;柱溫為105;量程為20mV;樣氣量為1mL;氫分離器溫度為300;氣路系統(tǒng)為2型。min圖1-7 高純氦中雜質(zhì)折測(cè)定以He為載氣,流速36mL/min;柱長(zhǎng)2.4m,內(nèi)徑3.175mm,內(nèi)填5A分子篩;柱溫為50;量程為16mV;樣氣量為0.25mL;氣路系統(tǒng)為2型。min1-8 高純乙烯中雜質(zhì)的測(cè)定以He為載氣,流速30mL/min;柱長(zhǎng)1.83m,內(nèi)徑3.175mm;內(nèi)填5A分子篩;柱溫為60;樣氣溫1mL;氣路系統(tǒng)為3型。min、1-9 高純氯化氫中雜質(zhì)的測(cè)定 以He為載氣,流速20mL/min;柱長(zhǎng)1.83,內(nèi)徑3.175mm,內(nèi)填PQ;柱溫為28;樣氣量為0.25mL;氣路系統(tǒng)為11型。min圖1-10 高純氧化亞氮中雜質(zhì)的測(cè)定以He為載氣,流速30mL/min;柱長(zhǎng)1.83m,內(nèi)徑3.175mm,內(nèi)填5A分子篩;柱溫為62;樣氣量為1mL;氣路系統(tǒng)為3型。(八)氦離子化檢測(cè)器(HID)放射性氦離子化氣相色譜儀是分析高純氦中雜質(zhì)的重要工具之一。氦離子化氣相色譜儀采用十二通氣動(dòng)隔膜閥,作為取樣閥和切換閥,可以自動(dòng)分析高純氦中痕量的氫、氖、氧、氮、甲烷、一氧化碳、二氧化碳,采用指數(shù)稀釋器配制標(biāo)準(zhǔn)氣體,具有靈敏度高,快速自動(dòng)取樣、進(jìn)樣等特點(diǎn)。1工作原理氦離子檢測(cè)器的檢測(cè)機(jī)理是比較復(fù)雜的電離過(guò)程,其主要檢測(cè)機(jī)理為:當(dāng)載氣高純氦通過(guò)帶有放射性氚源的電離室時(shí),由于氚源輻射的粒子在強(qiáng)電場(chǎng)(40007000)伏/厘米的作用下,具有很高的能量,它和氦原子碰撞,使氦由基態(tài)激發(fā)到具有19.6電子伏特能量的亞穩(wěn)態(tài),當(dāng)載氣中含有電離熱比氦激發(fā)能低的組份通過(guò)電離室時(shí),這些組份即和亞穩(wěn)態(tài)的氦原子碰撞而被電離,產(chǎn)生了微弱電流,經(jīng)微電流放大器放大,由記錄器記錄下來(lái),這就是本底電流。同理,被分析氣體進(jìn)入離子室時(shí),亦按上述主要機(jī)理進(jìn)行,被分析氣體的電離電流值與其雜質(zhì)含量在一定范圍內(nèi)成比例關(guān)系。表1-4列出了各種氣體的電離勢(shì)(eV),從表3-4可以看出,除氖以外,其他永久性氣體的電離勢(shì)都低于19.8電子伏特,都能被亞穩(wěn)態(tài)的He*原子所電離。生成亞穩(wěn)態(tài)的幾率取決于粒子的能量及采用的電場(chǎng)強(qiáng)度。表1-4 各種氣體的電離勢(shì)(eV)組份HeHe*NeNe*ArAr*O2電離電勢(shì)(eV)24.519621.517.615.711.512.5組分H2N2CH4CO2COSO2H2S電離電勢(shì)(eV)15.615.514.514.414.113.110.42儀器的氣路系統(tǒng)由于氦氣中通常含有氖、氧、氮、一氧化碳、甲烷和二氧化碳等微量雜質(zhì)氣體,如果用一根色譜柱對(duì)以上所述的這些雜質(zhì)氣體進(jìn)行分離,具有一定難度。因此,帶有離子化檢測(cè)器的氣相色譜儀一般采用單檢測(cè)器雙柱雙氣路系統(tǒng),用十二通隔膜閥作為切換閥,使得雙柱分析交替進(jìn)行,從而做到不需更換色譜柱,能夠連續(xù)進(jìn)行氦氣中七個(gè)組份的全分析,進(jìn)樣的取樣閥也采用十二通隔膜閥,閥的動(dòng)作由控制氣來(lái)完成,控制氣由電磁閥和時(shí)間繼電器電路來(lái) 控制,所以能夠自動(dòng)定時(shí)地取樣進(jìn)樣。氦離子化檢測(cè)器一般采用99.999%以上的高純氦作載氣,在載氣管路中還帶有小型純化裝置,以確保載氣的純度。儀器的氣路系統(tǒng)如圖1-11切換閥進(jìn)樣閥電磁閥電磁閥放空控制氣載氣稀釋氣(稀釋氣)(樣品)樣品氣四通閥四通閥柱柱電143圖1-11 氦離子化氣相色譜儀氣路示意圖儀器主要由壓力表、穩(wěn)壓閥、十二通氣動(dòng)隔膜閥、檢測(cè)器、四通閥等部件組成。用氦離子化檢測(cè)器分析氦中雜質(zhì)的色譜圖。 如圖1-12圖1-12 氦離子化檢測(cè)器分析氦中雜質(zhì)色譜柱:13X分子篩柱(柱) 1m硅膠柱(柱)柱 溫:室溫載 氣:高純氦流 速:40m L/min3與DID性能比較由于HID需有氚源作為激發(fā)能源,而氚源因受半衰期的影響,能量隨時(shí)間逐漸下降,使儀器的靈敏度降低,且易造成污染,所以目前世界上各氣體廠家已將DID替代HID。根據(jù)這幾種檢測(cè)器的性能、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍、我們可以針對(duì)所要分析的對(duì)象,選擇最合適的檢測(cè)器,一般的液化石油氣由于其組份含量較多,可選用熱導(dǎo)檢測(cè)器。二、氣相色譜儀的日常維護(hù)和校準(zhǔn)的基本方法 為了保證氣相色譜儀分析的結(jié)果準(zhǔn)確可靠,需要對(duì)氣相色譜儀進(jìn)行定期校準(zhǔn),校準(zhǔn)的方法有:1. 標(biāo)準(zhǔn)曲線法: 這個(gè)方法的原理是購(gòu)買或配制一系列已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品,在相同的測(cè)量條件下,分別進(jìn)入不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品,且進(jìn)入的體積相同 ,進(jìn)行色譜分析, 得到峰高或峰面積。求出單位峰高或峰面積的組份含量,或峰高(或峰面積)和濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線,如果儀器正常, 操作條件合適,濃度與峰面積(峰高)成良好的線性關(guān)系。 看儀器的線性關(guān)系好壞,一是可以用坐標(biāo)紙畫,另一種可以通過(guò)計(jì)算獲得。一般來(lái)說(shuō),r值為4個(gè)九以上,線性關(guān)系較好。2. 采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn) 購(gòu)買2瓶或2個(gè)包裝組分相同,濃度相近的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),一個(gè)作為標(biāo)準(zhǔn)樣品,一個(gè)作為被測(cè)樣品,在相同的測(cè)量條件下,進(jìn)入的體積相同,分別進(jìn)到氣相色譜儀中,進(jìn)行色譜分析,得到標(biāo)準(zhǔn)和被測(cè)樣品的峰高或峰面積。用下式計(jì)算被測(cè)樣品的濃度:- 式中C為被測(cè)樣品的濃度,Co為標(biāo)準(zhǔn)樣品的濃度,R為被測(cè)樣品的響應(yīng)值(峰面積或峰高)Ro為標(biāo)準(zhǔn)樣品的響應(yīng)值(峰面積或峰高)。如果計(jì)算出的濃度與購(gòu)入的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度在合理的不確定度范圍內(nèi)吻合,說(shuō)明儀器正常, 操作條件合適,濃度與峰面積(峰高)能成良好的線性關(guān)系。三、氣相色譜儀的檢定規(guī)程與自檢概述 氣相色譜儀是石油、化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等部門分析產(chǎn)品組分,控制產(chǎn)品質(zhì)量最重要的分析儀器之一。氣相色譜儀性能的好壞,直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。分析結(jié)果的準(zhǔn)確與否,直接影響廠家與用戶的經(jīng)濟(jì)利益。目前,我國(guó)已擁有氣相色譜儀幾萬(wàn)臺(tái)。近年來(lái),氣相色譜儀的性能不斷提高,功能不斷擴(kuò)大。所以,國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局 于1999年5月14日發(fā)布了JJG700-1999氣相色譜儀檢定規(guī)程,并于1999年9月1日正式實(shí)施。 氣相色譜檢測(cè)器是一種測(cè)量、指示載氣中各分離組分及其濃度變化的裝置,實(shí)際上它是把組分及其濃度變化以不同的方式變換成易于測(cè)量的電訊號(hào)。目前已有30余種檢測(cè)器,其中最常用的是熱導(dǎo)檢測(cè)器和火焰離子化檢測(cè)器。其次是電子俘獲檢測(cè)器、火焰光度檢測(cè)器及氮磷檢測(cè)器。JJG700-1999氣相色譜儀檢定規(guī)程包含了對(duì)熱導(dǎo)(TCD)、火焰離子化(FID)、火焰光度(FPD)、電子俘獲(ECD)、氮磷(NPD)為檢測(cè)器的實(shí)驗(yàn)室通用氣相色譜儀的檢定。氬離子化、氦離子化檢測(cè)器可參照火焰離子化檢測(cè)器的檢定條件進(jìn)行測(cè)試。 氣相色譜儀檢定規(guī)程規(guī)定了九個(gè)檢定項(xiàng)目,其技術(shù)指標(biāo)如表1所示:表1 氣相色譜儀五種檢測(cè)器的主要技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)器名稱項(xiàng)目TCDFIDFPDNPDECD1載氣流速穩(wěn)定性(10min)1%/1%2柱箱溫度穩(wěn)定性(10 min)0.5%0.5%0.5%0.5%0.5%3程序升溫重復(fù)性2%2%2%2%2%4基線躁聲0.1mV110-12A510-10A110-12A0.2mV5基線漂移(30min)0.2mV110-11A110-12A510-12A0.5mV6靈敏度800mV.mL/mg_7檢測(cè)限510-10g/s510-10g/s硫110-10g/s磷510-12g/s氮110-11g/s磷510-12g/ml8定量重復(fù)性3%3%3%3%3%9衰減器換檔誤差1%1%1%1%1% 隨著氣相色譜儀及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,氣相色譜儀的型號(hào)已有近百種之多。這給檢定人員的檢定帶來(lái)了極大的困難。為保證檢定質(zhì)量,檢定中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 1色譜柱由于氣相色譜儀的型號(hào)之多,色譜柱的接頭各不相同。但對(duì)于計(jì)量檢定單位,不可能準(zhǔn)備齊所有的色譜檢定柱。因此經(jīng)常因色譜柱接頭不合適而漏氣、不出峰,使檢定無(wú)法進(jìn)行。解決這一問(wèn)題的辦法是:了解所開展的檢定范圍內(nèi)氣相色譜儀數(shù)量較多的型號(hào),準(zhǔn)備3-5種檢定用色譜柱。一般情況下,型號(hào)較多的為美國(guó)惠普公司、日本島津公司、北京分析儀器廠、上海分析儀器廠、山東魯南化工廠等單位生產(chǎn)的氣相色譜儀。另外,了解各種色譜柱的性能,氣相色譜儀檢定規(guī)程中規(guī)定用5%OV-101或其他能分離的固定液和載體填充的色譜柱來(lái)檢定各檢測(cè)器的靈敏度或檢測(cè)限,而一些公司通常采用公司代號(hào)來(lái)標(biāo)明色譜柱,使許多檢定員弄不清其性能,表2介紹幾種與檢定柱性能相似的色譜柱代號(hào)。公司名稱HPAlltechSGESupelcoI&WQuadrexRestekChrompack色譜柱代號(hào)HP-1RSL-150BP1SPB-1DB-1007-1RT-1CPSIL5CB 表2中所列的色譜柱可以直接用于檢定氣相色譜儀的靈敏度或檢測(cè)限,這樣既可以節(jié)省檢定的時(shí)間,又能保證檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。 2氣相色譜儀的穩(wěn)定時(shí)間 一般來(lái)說(shuō),近年來(lái)新生產(chǎn)的氣相色譜儀,尤其是惠普公司和島津公司的色譜儀,開機(jī)后40分鐘即可進(jìn)行檢定。而對(duì)于七、八十年代生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)色譜儀,一般需要穩(wěn)定兩小時(shí)以上。特別是電子俘獲檢測(cè)器則需要穩(wěn)定更長(zhǎng)的時(shí)間方可進(jìn)行檢定。 3基線躁聲和基線漂移 檢定基線躁聲和基線漂移時(shí),基線往單方向漂移較大,隨著穩(wěn)定時(shí)間的延長(zhǎng),漂移沒有減小,甚至更大。說(shuō)明氣路有泄漏,應(yīng)用皂膜檢查,直至無(wú)泄漏為止。如果基線無(wú)規(guī)則的變化,時(shí)大時(shí)小,可能的原因:(1)電訊號(hào)干擾,檢查儀器接地是否良好。(2)色譜柱可能被污染,應(yīng)把色譜柱的出口斷開,通載氣(N2,50ml/min左右)柱箱溫度升至230(5%OV-101)活化6-8小時(shí)即可。(3)檢測(cè)器被污染,應(yīng)清洗檢測(cè)器。 4衰減器換檔誤差 對(duì)于用記錄器記錄組分的響應(yīng)值時(shí),需檢定氣相色譜儀衰減器換檔誤差,如衰減器幾個(gè)檔的誤差超過(guò)1%時(shí),在檢定證書上注明合格的范圍。如有較多檔超差時(shí),在檢定證書上注明主機(jī)衰減器不能使用??捎糜涗浧骰蚱渌麛?shù)據(jù)處理機(jī)調(diào)節(jié)組分響應(yīng)值的大小。 5程序升溫重復(fù)性 根據(jù)用戶需要,有的氣相色譜儀沒有程序升溫的功能,有的即使有程序升溫的功能,但分析的樣品不需要用程序升溫的功能,這樣可以不檢定程序升溫重復(fù)性。 6標(biāo)準(zhǔn)氣體 用CH4/N2、CH4/H2、CH4/He標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行檢定,可用的色譜柱較多,如13X分子篩、5A分子篩、GDX-102、GDX-104、TDX-01等性能相似的色譜柱。氣相色譜儀是重要的計(jì)量器具。為了保證氣相色譜儀分析結(jié)果的準(zhǔn)確可靠,必須認(rèn)真執(zhí)行JJG700-1999氣相色譜儀檢定規(guī)程,確保檢定質(zhì)量。(二) JJG700-1999氣相色譜儀檢定規(guī)程氣相色譜儀檢定規(guī)程JJG 7001999代替JJG 7001990Verification Regulation of Gas Chromatograph 本規(guī)程經(jīng)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局于1999年05月14日批準(zhǔn),并自1999年09月01日起實(shí)施。歸 口 單 位:全國(guó)物理化學(xué)技術(shù)委員會(huì)起 草 單 位:國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心本規(guī)程委托起草單位負(fù)責(zé)解釋本規(guī)程起草人: 金美蘭(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心) 徐 蓓(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)目 錄1 概述(1)2 技術(shù)要求(1)3 檢定條件(2)4 檢定項(xiàng)目和檢定方法(3)5 檢定結(jié)果處理和檢定周期(8)附錄A 微量注射器的校準(zhǔn)(9)附錄B 載氣流速的校正(10)附錄C 檢定證書和檢定結(jié)果通知書(背面)格式(11)附錄D 氣相色譜儀檢定記錄(12)24氣相色譜儀檢定規(guī)程本規(guī)程適用于新制造、使用中和修理后的以熱導(dǎo)(TCD)、火焰離子化(FID)、火焰光度(FPD)、電子俘獲(ECD)、氮磷(NPD)為檢測(cè)器的實(shí)驗(yàn)室通用氣相色譜儀的檢定。氬離子化、氦離子化檢測(cè)器可參照火焰離子化檢測(cè)器的檢定條件進(jìn)行測(cè)試。1 概述氣相色譜儀(以下簡(jiǎn)稱儀器)是利用試樣中各組分,在色譜柱中的氣相和固定相間的分配及吸附系數(shù)不同,由載氣把氣體試樣或汽化后的試樣帶入色譜柱中進(jìn)行分離,并通過(guò)檢測(cè)進(jìn)行檢測(cè)的儀器。根據(jù)各組分的保留時(shí)間和響應(yīng)值進(jìn)行定性、定性分析。儀器由氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、色譜柱、電氣系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、記錄器或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。2 技術(shù)要求2.1 技術(shù)指標(biāo)2.1.1 新制造儀器的柱箱溫度穩(wěn)定性、程序升溫重復(fù)性、基線噪聲、基線漂移、靈敏度或檢測(cè)限的檢定均應(yīng)符合其說(shuō)明書的要求。載氣流速的穩(wěn)定性、定量重復(fù)性、衰減器換檔誤差項(xiàng)目的檢定,應(yīng)符合本規(guī)程表1中的技術(shù)指標(biāo)。表1 氣相色譜儀的主要技術(shù)指標(biāo)技 檢測(cè)器術(shù) 名稱指標(biāo)檢定項(xiàng)目TCDFIDFPDNPDECD1載氣流速穩(wěn)定性(10min)1%1%2柱箱溫度穩(wěn)定性(10min)0.5%0.5%0.5%0.5%0.5%3程序升溫重復(fù)性2%2%2%2%2%4基線噪聲0.1mV110-12A510-12A110-12A0.2mV5基線漂移(30min)0.2mV110-11A110-10A510-12A0.5mV6靈敏度800mVml/mg7檢測(cè)限510-10g/s510-10g/s(硫)510-12g/s(氮)510-12g/ml110-10g/s(磷)110-11g/s(磷)8定量重復(fù)性3%3%3%3%3%9衰減器誤差1%1%1%1%1%2.1.2使用中和修理后儀器的技術(shù)指標(biāo),應(yīng)符合本規(guī)程表1中的技術(shù)指標(biāo)。3 檢定條件3.1 檢定環(huán)境和儀器安裝要求3.1.1 檢定環(huán)境3.1.1.1 環(huán)境溫度:535。3.1.1.2 環(huán)境相對(duì)濕度:20%85%。3.1.1.3 室內(nèi)不得存放與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的易燃、易爆和強(qiáng)腐蝕性的物質(zhì),無(wú)強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)和電磁干擾。3.1.2 儀器安裝要求3.1.2.1 儀器應(yīng)平穩(wěn)而牢固地安置在工作臺(tái)上,電纜線的接插件應(yīng)緊密配合,接地良好。3.1.2.2 氣體管路應(yīng)使用不繡鋼管、銅管、聚四氟乙烯管、尼龍管,禁止使用一般的橡皮管。3.2 檢定設(shè)備3.2.1 1秒表:分度值0.01s。3.2.2 注射器:滿量程10l。需校準(zhǔn),校準(zhǔn)方法見附錄A。3.2.3 空盒氣壓表:測(cè)量范圍800hPa1060hPa,測(cè)量不確定度2.0hPa。3.2.4 流量計(jì):測(cè)量不確定度1%。3.2.5 鉑電阻溫度計(jì):(Pt100)準(zhǔn)確度0.3。3.2.6 數(shù)字多用表:電壓測(cè)量不確定度5V,電阻測(cè)量不確定度0.04(電流1mA),或色譜儀檢定專用測(cè)量?jī)x。3.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)3.3.1 苯-甲笨溶液;3.3.2 正十六烷-異辛烷溶液;3.3.3 甲基對(duì)硫磷-無(wú)水乙醇溶液;3.3.4 丙體六六六-異辛烷溶液;3.3.5 偶氮苯-馬拉硫磷礦粉-異辛烷溶液;3.3.6 氮(氦、氫)中甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體。注:應(yīng)使用經(jīng)國(guó)家計(jì)量行政部門批準(zhǔn)頒布,并具有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制造計(jì)量器具許可證的單位提供的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。4 檢定項(xiàng)目和檢定方法4.1 一般檢查4.1.1 儀器應(yīng)有下列標(biāo)志:儀器名稱、型號(hào)、制造廠名、出廠日期和出廠編號(hào),國(guó)內(nèi)制造的儀器應(yīng)標(biāo)注制造計(jì)量器具許可證標(biāo)志。4.1.2 在正常操作條件下,用試漏液檢查氣源至儀器所有氣體通過(guò)的接頭,應(yīng)無(wú)泄漏。4.1.3 儀器的名調(diào)節(jié)旋鈕、按鍵、開關(guān)、指示燈工作正常。4.2 載氣流速穩(wěn)定性檢定選擇適當(dāng)?shù)妮d氣流速,待穩(wěn)定后,用流量計(jì)測(cè)量,連續(xù)測(cè)量6次,其平均值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于1%。4.3 溫度檢定4.3.1 柱箱溫度穩(wěn)定性檢定把鉑電阻溫度計(jì)的連線連接到數(shù)字多用表(或色譜儀檢定專用測(cè)量?jī)x)上,然后把溫度計(jì)的探頭固定在柱箱中部,設(shè)定柱箱溫度為70。加溫度穩(wěn)定后,觀察10min,每變化一個(gè)數(shù)記錄一次,求出數(shù)字多用表最大值與最小值所對(duì)應(yīng)的溫度差值。其差值與10min內(nèi)溫度測(cè)量的算術(shù)平均值的比值,即為柱箱溫度穩(wěn)定性。4.3.2 程序升溫重復(fù)性檢定按4.3.1的檢定條件和檢定方法進(jìn)行程序升溫重復(fù)性檢定。選定初溫50,終溫200。升溫速率10/min左右。待初溫穩(wěn)定后,開始程序升溫,每分鐘記錄數(shù)據(jù)一次,直至終溫穩(wěn)定。此實(shí)驗(yàn)重復(fù)23次,求出相應(yīng)點(diǎn)的最大相對(duì)偏差,其值為2%。結(jié)果按下式計(jì)算。 (1)式中:tmax相應(yīng)點(diǎn)的最大溫度(); tmin相應(yīng)點(diǎn)的最小溫度(); 相應(yīng)點(diǎn)的平均溫度()。4.4 衰減器換檔誤差檢定在各檢測(cè)器性能檢定的條件下,檢查與檢測(cè)器相應(yīng)的衰減器的誤差。待儀器穩(wěn)定后,把儀器的信號(hào)輸出連接到數(shù)字多用表(或色譜儀檢定專用測(cè)量?jī)x)上,在衰減為1時(shí),測(cè)得一個(gè)電壓值,再把衰減置于2,4,8直至實(shí)際使用的最大檔,測(cè)量其電壓,相鄰二檔的誤差應(yīng)小于1%。4.5 TCD性能檢定4.5.1 檢定條件見表227表2 各檢測(cè)器性能檢定條件一覽表 檢 測(cè) 器檢 定 條 件TCDFIDFPDECDNPD色譜柱液體檢定:填充柱:5%OV-101,80100目白色硅烷化載體(或其他能力離的固定液和載體),長(zhǎng)1m。毛細(xì)柱:0.53mm或0.32mm口徑。氣體檢定:6080目分子篩或高分子小球,填充柱或毛細(xì)柱。載氣種類N2、N2、NeN2、N2、NeN2、NeN2、N2、NeN2、Ne載氣流速(ml/min)306050左右50左右306050左右燃?xì)釮2,流速選適當(dāng)值H2,流速選適當(dāng)值H2,流速按儀器說(shuō)明書要求選擇助燃?xì)釧ir,流速選適當(dāng)值A(chǔ)ir,流速選適當(dāng)值A(chǔ)ir,流速按儀器說(shuō)明書要求選擇柱箱溫度70左右(液體檢定)30左右(氣體檢定)160左右(液體檢定)50左右(氣體檢定)210左右210左右180左右氣化室溫度120左右(液體檢定)120左右(氣體檢定)230左右(液體檢定)120左右(氣體檢定)230左右230左右230左右檢測(cè)室溫度100左右230左右(液體檢定)120左右(氣體檢定)25

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