氣相色譜常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法

1、問(wèn)題解答 :氣相色譜常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法一、氣相色譜系統(tǒng)的基本組成是什么 ?氣相色譜系統(tǒng)的基本組成有 :1. 氣源:常用的有 N2、H2、Air、Ar、He 等高壓氣體鋼瓶 ,也可采用氫氣發(fā)生 器、氮?dú)獍l(fā)生器、無(wú)油空氣泵 ;2. 氣路控制系統(tǒng) :由開(kāi)關(guān)閥、穩(wěn)定閥、針形 (調(diào)節(jié)閥、切換閥和氣阻、壓力表、 流量計(jì)等組成 ;3. 進(jìn)樣系統(tǒng) :即汽化室 ,可以根據(jù)不同的分析要求 ,裝置不同的進(jìn)樣器內(nèi)襯。對(duì)于 氣體樣品 ,最好采用六通閥定體積進(jìn)樣 ,可獲好的重復(fù)性 ,對(duì)液體樣品 ,一般采用微量注 射器進(jìn)樣 ,對(duì)固體樣品 ,多用裂解器或脈沖爐配合 ;4. 色譜分離系統(tǒng) :色譜柱是解決樣品組份分離的關(guān)鍵 ,有

2、填充柱和毛細(xì)柱二大類 , 根據(jù)不同的分析要求來(lái)具體配置 ;5. 檢測(cè)器 :是將樣品中的化學(xué)組份轉(zhuǎn)化為電訊號(hào) ,靈敏度和穩(wěn)定性是關(guān)系到整個(gè) 儀器性能的心臟部件 ,常用有 TCD、FID、ECD 、FPD、NPD;6. 色譜工作站7. 溫度控制器 :有恒溫控制和程序升溫控制二種方式 ;8. 檢測(cè)器電路 ;每種類型檢測(cè)器都必須配置一個(gè)控制和測(cè)量的電路 ,從而實(shí)現(xiàn)非 電量轉(zhuǎn)換。例如 ,配合高靈敏度 TCD,就要配置一個(gè)熱導(dǎo)池恒流電源 ,對(duì) FID 就需配 置一個(gè)微電流發(fā)大器。二、氣體為什么要凈化 ?氣體純度要影響靈敏度、穩(wěn)定性。凈化工作主要是脫除水份、氧(TCD 、ECD和碳?xì)浠衔?,碳?xì)浠衔飳⒂?/p>

3、響基線穩(wěn)定性。對(duì)于高純氣體分析 ,要求載氣純度要比被測(cè)氣體純度高一個(gè)數(shù)量級(jí)才能正常工作 ,否則要出倒峰 ,例如分析高純Ar(O22PPm,N25PPm就,要求高純 Ar 載氣中 O2、N2 都要小于 1 PPm才行。應(yīng)用 ECD時(shí),載氣中內(nèi)的 H2O 和 O2將嚴(yán)重影響靈敏度。三、對(duì)進(jìn)樣的五點(diǎn)基本要求是什么 ?為保證定性定量精度 ,進(jìn)樣的基本要求是 :1. 快速 :是指取樣要快 ,取樣后送進(jìn)儀器要快 ,樣品應(yīng)進(jìn)入汽化室中載氣流速的區(qū) 域;2. 重復(fù) :是指取樣要重復(fù)、送入儀器的操作也要重復(fù) ,對(duì)氣體樣品 ,要控制住氣體 樣品的流量和壓力恒定 ,以便保證進(jìn)樣和進(jìn)被測(cè)氣體的進(jìn)樣量一致性 ;3. 進(jìn)

4、樣器溫度要正確設(shè)置 ;對(duì)液體樣品 ,進(jìn)樣汽化溫度要設(shè)置正確 ,要高于試樣的 平均沸點(diǎn) ,溫度太低會(huì)造成高沸點(diǎn)組份汽化不完全 ,溫度太高 ,可能會(huì)引起某些組份的 分解;4. 進(jìn)樣死體積要盡量小 ;指汽化室到色譜柱的連接氣路體積要盡可能小 ,氣體進(jìn) 樣閥到色譜柱的連接管盡量短 ,從而減少死體積對(duì)峰變寬的影響 ;5. 對(duì)不同柱型要配置不同的進(jìn)樣器結(jié)構(gòu) ,以便獲得理想的柱效和好的峰形。例如 對(duì)填充柱和細(xì)口徑毛細(xì)柱分流進(jìn)樣 ,襯管內(nèi)徑要適當(dāng)大些 ,而對(duì)大口徑毛細(xì)柱柱頭進(jìn) 樣 ,襯管內(nèi)徑要適當(dāng)小些 (中間有窄小收口。四、填充柱的基本要素是什么 ?對(duì)一個(gè)具體的被測(cè)樣品 ,就必需應(yīng)用一根適用的色譜柱 ,要考慮

5、到組份的全部分 離,也要考慮分析速度和檢測(cè)器靈敏度。分離、速度、靈敏度是與填充柱的基本要 素有關(guān) :1. 柱長(zhǎng):柱子越長(zhǎng),分離越好 ,但分析周期會(huì)很長(zhǎng) ,檢測(cè)靈敏度也會(huì)降低2. 柱內(nèi)徑:柱的內(nèi)徑越細(xì),分離越好,但制備會(huì)困難,柱容量也會(huì)減少 ,造成高含量 組份定量偏低 ;3. 固定液:根據(jù)具體樣品來(lái)選擇 , “相似性原理 ”是選擇固定液的基本原則 ,特殊 的、復(fù)雜的樣品也可采用混合型固定液。例如 ,分離二甲苯 ,采用 DNP+有機(jī)皂土;分離白酒,常用 DNP+吐溫;4. 擔(dān)體:擔(dān)體目數(shù)大,顆粒細(xì)小,分離效果好,但柱壓會(huì)太高 ,造成進(jìn)樣壓力波動(dòng)大 , 對(duì)有極性較強(qiáng)的組份 ,就必須應(yīng)用硅烷化處理的擔(dān)

6、體 ,以利減小峰形拖尾 ;5. 固定液與擔(dān)體的配比 :固定液配比越高 ,分離越好 ,柱容量也會(huì)提高 ,但分析周期 會(huì)加長(zhǎng),基流會(huì)增加 ,從而增加噪音和基線漂流 ,柱子老化時(shí)間要很長(zhǎng)。五、氣相色譜 柱的安裝色譜柱的正確安裝才能保證發(fā)揮其最佳的性能和延長(zhǎng)使用壽命。正確的安裝請(qǐng) 參考以下步驟 :步驟 1. 檢查氣體過(guò)濾器、載氣、進(jìn)樣墊和襯管等檢查氣體過(guò)濾器和進(jìn)樣墊,保證輔助氣和檢測(cè)器的用氣暢通有效。如果以前做過(guò)較臟樣品或活性較高的化合物 , 需要將進(jìn)樣口的襯管清洗或更換。步驟 2. 將螺母和密封墊裝在色譜柱上 ,并將色譜柱兩端要小心切平。步驟 3. 將色譜柱連接于進(jìn)樣口上色譜柱在進(jìn)樣口中插入深度根據(jù)

7、所使用的GC儀器不同而定。正合適的插入能最大可能地保證試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性。通常來(lái)說(shuō) 色譜柱的入口應(yīng)保持在進(jìn)樣口的中下部 ,當(dāng)進(jìn)樣針穿過(guò)隔墊完全插入進(jìn)樣口后如果 針尖與色譜柱入口相差 1-2cm,這就是較為理想的狀態(tài)。 （具體的插入程度和方法參 見(jiàn)所使用 GC 的隨機(jī)手冊(cè)避免用力彎曲擠壓毛細(xì)管柱 ,并小心不要讓標(biāo)記牌等有鋒 利邊緣的物品與毛細(xì)柱接觸摩擦 ,以防柱身斷裂受損。將色譜柱正確插入進(jìn)樣口后 , 用手把連接螺母擰上 ,擰緊后 （用手?jǐn)Q不動(dòng)了用扳手再多擰1/4-1/2 圈,保證安裝的密封程度。因?yàn)椴痪o密的安裝 ,不僅會(huì)引起裝置的泄漏 ,而 且有可能對(duì)色譜柱造成永久損壞。步驟 4. 接通載氣當(dāng)色

8、譜柱與進(jìn)樣口接好后 ,通載氣, 調(diào)節(jié)柱前壓以得到合適的載 氣流速 （見(jiàn)下表。柱前壓設(shè)置為Psi 15m 25m 30m 50m 100m0.20mm 10-15 20-30 18-30 40-60 80-1200.25mm 8-12 13-22 15-25 28-45 55-900.32mm 5-10 8-15 10-20 16-30 32-600.53mm 1-2 2-3 2-4 4-8 6-14（以上僅為建議的起始設(shè)置 ,具體數(shù)值要依據(jù)實(shí)際的載氣流速。將色譜柱的出口 端插入裝有己烷的樣品瓶中 ,正常情況下 ,我們可以看見(jiàn)瓶中穩(wěn)定持續(xù)的氣泡。如果 沒(méi)有氣泡 ,就要重新檢查一下載氣裝置和流量控

9、制器等是否正確設(shè)置 ,并檢查一下整 個(gè)氣路有無(wú)泄漏。等所有問(wèn)題解決后 ,將色譜柱出口從瓶中取出 ,保證柱端口無(wú)溶劑 殘留,再進(jìn)行下一步的安裝。步驟 5. 將色譜柱連接于檢測(cè)器上其安裝和所需注意的事項(xiàng)與色譜柱與進(jìn)樣口連接大致相同。如果在應(yīng)用中系統(tǒng)所使用的是 ECD 或 NPD 等,那么在老化色 譜柱時(shí) ,應(yīng)該將柱子與檢測(cè)器斷開(kāi) ,這樣檢測(cè)器可能會(huì)更快達(dá)到穩(wěn)定。步驟 6. 確定載氣流量 ,再對(duì)色譜柱的安裝進(jìn)行檢查注意 :如果不通入載氣就對(duì)色 譜柱進(jìn)行加熱 ,會(huì)快速且永久性的損壞色譜柱。步驟 7. 色譜柱的老化色譜柱安裝和系統(tǒng)檢漏工作完成后 ,就可以對(duì)色譜柱進(jìn)行 老化了。對(duì)色譜柱升至一恒定溫度 ,通

10、常為其溫度上限。特殊情況下 ,可加熱至高于最高使用溫度 10-20左右 ,但是一定不能超過(guò)色譜柱的溫度上限 ,那樣極易損壞色 譜柱。當(dāng)?shù)竭_(dá)老化溫度后 ,記錄并觀察基線。初始階段基線應(yīng)持續(xù)上升 ,在到達(dá)老化 溫度后 5-10 分鐘開(kāi)始下降 ,并且會(huì)持續(xù) 30-90 分鐘。當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)固定的值后就會(huì)穩(wěn) 定下來(lái)。如果在 2-3 小時(shí)后基線仍無(wú)法穩(wěn)定或在 15-20 分鐘后仍無(wú)明顯的下降趨勢(shì) , 那么有可能系統(tǒng)裝置有泄漏或者污染。遇到這樣的情況 ,應(yīng)立即將柱溫降到 40以 下 ,盡快的檢查系統(tǒng)并解決相關(guān)的問(wèn)題。如果還是繼續(xù)的老化 ,不僅對(duì)色譜柱有損壞 而且始終得不到正常穩(wěn)定的基線。一般來(lái)說(shuō) ,涂有極性固

11、定相和較厚涂層的色譜柱 老化時(shí)間長(zhǎng) ,而弱極性固定相和較薄涂層的色譜柱所需時(shí)間較短。而PLOT 色譜柱的老化方法有各不相同。 PLOT柱的老化驟 :HLZ Pora 系列 250, 8小時(shí)以上 Molesieve（分子篩 300 12 小時(shí) Alumina（氧化鋁 200 8 小時(shí)以上由于水在氧化鋁 和分子篩 PLOT 柱中的不可逆吸附 ,使得這兩種色譜柱容易發(fā)生保留行為漂移。當(dāng) 柱子分離過(guò)含有高水分樣品后 ,需要將色譜柱重新老化 ,以除去固定相中吸附的水 分。步驟 8. 設(shè)置確認(rèn)載氣流速對(duì)于毛細(xì)管色譜柱 ,載氣的種類首選高純度氮?dú)饣驓?氣。載氣的純度最好大于 99.995%,而其中的含氧量越

12、少越好。如果您使用的是毛 細(xì)管色譜柱 ,那么依照載氣的平均線速度 （cm/sec,而不是利用載氣流量 （ml/min 來(lái)對(duì) 載氣做出評(píng)價(jià)。因?yàn)橹У挠?jì)算采用的是載氣的平均線速度。推薦平均線速度值 : 氮?dú)?10-12cm/sec 氫氣:20-25cm/sec載氣雜質(zhì)過(guò)濾器在載氣的管線中加入氣體過(guò)濾 裝置不僅可以延長(zhǎng)色譜柱壽命 ,而且很大程度的降低了背景噪音。建議最好安裝一個(gè)高容量脫氧管和一個(gè)載氣凈化器。使用 ECD 系統(tǒng)時(shí),最好能 在其輔助氣路中也安裝一個(gè)脫氧管。步驟 9. 柱流失檢測(cè)在色譜柱老化過(guò)程結(jié)束后 ,利用程序升溫作一次空白試驗(yàn) （不 進(jìn)樣。一般是以 10/min 從 50升至最高使用

13、溫度 ,達(dá)到最高使用溫度后保持 10min。這樣我們就會(huì)的到一張流失圖。這些數(shù)值可能對(duì)今后作對(duì)比試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的解決有幫助。在空白試驗(yàn)的色譜 圖中 ,不應(yīng)該有色譜峰出現(xiàn)。如果出現(xiàn)了色譜峰 ,通?？赡苁菑倪M(jìn)樣口帶來(lái)的污染 物。如果在正常的使用狀態(tài)下 ,色譜柱的性能開(kāi)始下降 ,基線的信號(hào)值會(huì)增高。另外 , 如果在很低的溫度下 ,基線信號(hào)值明顯的大于初始值 ,那么有可能是色譜柱和 GC 系 統(tǒng)有污染。其他 :色譜柱的保存用進(jìn)樣墊將色譜柱的兩端封住 ,并放回原包裝。在安 裝時(shí)要將色譜柱的兩端截去一部分 ,保證沒(méi)有進(jìn)樣墊的碎屑?xì)埩粲谥?。注?:當(dāng)空氣中氫氣的含量在 4-10%時(shí),就有爆炸的危險(xiǎn)。所以一

14、定要保證實(shí)驗(yàn) 室有良好的通風(fēng)系統(tǒng)。下一問(wèn)題:六、穩(wěn)壓閥的作用及保證穩(wěn)壓效果的條件是什么 ?為了獲得定性定量的正確結(jié)果 ,穩(wěn)壓閥輸入壓力起碼大于輸出壓力 0.05MPa,否 則起不到良好的穩(wěn)壓效果 ,因此 ,氣體鋼瓶或氣體發(fā)生器輸出的氣體應(yīng)足夠高才行 ,例 如:載氣輸入儀器的壓力必須大于柱前壓 0.05 MPa。七、怎么樣老化色譜柱 ?新填充的色譜柱不能馬上使用還需要進(jìn)行老化處理。老化的目的有兩個(gè) :一.是為了徹底除去填充物中的殘余溶劑 ,和某些揮發(fā)性雜質(zhì)。二.是促進(jìn)固定液均勻的、牢固分布在單體的表面上。老化的方法 :把柱子與汽化室連接 ,與檢測(cè)器一端要斷開(kāi) ,以氮?dú)鉃檩d氣 ,流速是正常的一 半

15、即可 ,溫度選擇固定液的最高使用溫度 ,老化時(shí)間大約 20小時(shí),老化完成后將儀器 溫度降至近室溫關(guān)閉色譜儀 ,待儀器溫度恢復(fù)室溫再將色譜柱連接到檢測(cè)器上 （老化 時(shí)接汽化室的一端最好接在檢測(cè)器上 ,開(kāi)機(jī) ,在使用溫度下看基線是否平穩(wěn) ,如果平穩(wěn) 色譜柱就算老化好了 ,否則要繼續(xù)老化。八、常用國(guó)產(chǎn)氣相色譜擔(dān)體 （載體及吸附劑品名規(guī)格/100克品名規(guī)格 /100克6201 紅色擔(dān)體系列 60/80/100目 401 有機(jī)擔(dān)體60/80/100目101白色擔(dān)體系列 60/80/100目 402 有機(jī)擔(dān)體60/80/100目102白色擔(dān)體系列60/80/100目 403 有機(jī)擔(dān)體60/80/100目1

16、03白色擔(dān)體系列 60/80/100目 404 有機(jī)擔(dān)體60/80/100目104白色擔(dān)體系列 60/80/100目 405 有機(jī)擔(dān)體60/80/100目201紅色擔(dān)體系列 60/80/100目 406 有機(jī)擔(dān)體60/80/100目202紅色擔(dān)體系列 60/80/100目 407 有機(jī)擔(dān)體60/80/100目301紅色擔(dān)體系列 60/80/100目 408 有機(jī)擔(dān)體60/80/100目302紅色擔(dān)體系列 60/80/100目 GDX 系列（高分子微球 60/80/100 目401白色擔(dān)體 60/80/100目 TDX 系列（碳分子篩 60/80/100 目九、常用氣相色譜固定液 （略十、如何正

17、確操作氫焰檢測(cè)器 ?1. 開(kāi)機(jī)是先通載氣和空氣 ,讓載氣先沖洗進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器 ;2. 接通并設(shè)置好各部分的溫度控制 ;3. 開(kāi)通微電流放大器 ,設(shè)置好放大器輸入高阻檔 （增益檔 ,一般置于 109檔,走放 大器基線 ;4. 待檢測(cè)器溫度高于 100時(shí)才能通氫氣點(diǎn)火 ,點(diǎn)火是氫氣可通得流量大一些 ,易 于點(diǎn)火,點(diǎn)著火后就將氫氣流量降到合適的位置 （滿足最佳 N2/H2 比;5. 應(yīng)用基流調(diào)節(jié)電位器將記錄儀表的記錄筆調(diào)到適當(dāng)?shù)奈恢?,走基線 ;6. 待基線穩(wěn)定后即可進(jìn)行進(jìn)樣分析 ;7. 停機(jī)時(shí) ,必須先將氫氣關(guān)閉讓檢測(cè)器熄火 ;8. 然后關(guān)掉溫控和放大器 ,待柱溫降到低于 70 80時(shí)最后

18、才關(guān)掉載氣和空 氣。通 H2點(diǎn)火操作應(yīng)在 FID 溫度超過(guò) 100時(shí)進(jìn)行,關(guān)機(jī)時(shí)應(yīng)先熄火 ,這一操作原 則是為了避免造成檢測(cè)器積水而導(dǎo)致放大器輸入級(jí)絕緣下降,引起噪音增大。十一、影響 FID 靈敏度的因素是什么 ?影響 FID 靈敏度的因素有 :1. 噴咀孔徑大小 :孔徑小靈敏度高 ,但限制了進(jìn)樣差 ;2. 收集極與極化極間的位置 :極間距離大、靈敏度小 ,極間距離小、靈敏度高3. 極化極與噴咀口的相互位置 :噴咀口高于極化極圈 ,靈敏度大大下降 ,噴咀口低 于極化極圈 ,則會(huì)引起噪音增大 ;4. N2/H2流量比:將明顯影響靈敏度 ,各生產(chǎn)廠家的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同 ,N2/H2 比最佳 值也不同,可用實(shí)驗(yàn)來(lái)確定 ,一般情況下,N2流量比H2流量大些,一般 N2: H2是1:1.5 或 1:1 為宜。噴咀孔徑為 0.4的,流量可再 2030ml/min,噴咀孔徑為 0.6以上的 , 流量可在 4050 ml/min 左右為佳。毛細(xì)管色譜的柱