氣相色譜儀器故障排除方法(保留時(shí)間不重復(fù))
引起保留時(shí)間不重復(fù)的zui可能原因只有兩個(gè),一個(gè)是柱溫不穩(wěn)定;另一個(gè)是流速有變化。而檢測(cè)器的故障不會(huì)造成保留時(shí)間的不重復(fù)。造成保留時(shí)間不重復(fù)的其它原因有進(jìn)樣技術(shù)不佳,進(jìn)樣量過(guò)大及柱損傷等。
排除保留時(shí)間不重復(fù)故障的步驟如下:
(1)重復(fù)進(jìn)樣檢查:為了進(jìn)一步證實(shí)保留時(shí)間不重復(fù)故障,應(yīng)首先檢查進(jìn)樣的重復(fù)性。在重復(fù)進(jìn)樣時(shí)由一人獨(dú)立操作,這樣能較好地解決進(jìn)樣時(shí)間的重復(fù)性問(wèn)題;如果重復(fù)進(jìn)樣后保留時(shí)間仍然不能重復(fù),則應(yīng)轉(zhuǎn)入下一步。
(2)溫控精度及程序升溫重復(fù)性檢查:恒溫分析時(shí)應(yīng)首先檢查柱室溫度是否穩(wěn)定在原分析操作所要求的設(shè)定值上。必要時(shí)要檢查柱室溫度的穩(wěn)定性,如設(shè)定值及實(shí)際柱溫與原分析條件有偏差,應(yīng)以原分析條件為準(zhǔn);如果柱室溫度在運(yùn)行中有突然跳動(dòng),應(yīng)進(jìn)行溫度控制故障檢查與排除。在應(yīng)用程序升溫的場(chǎng)合下,要檢查程序升溫過(guò)程起始、終止柱溫及升溫速率與原分析條件是否一致。在檢查時(shí)應(yīng)注意,每次重新升溫時(shí),是否有足夠的時(shí)間使起始溫度保持一致,特別是起始溫度很接近室溫時(shí),更應(yīng)如此。程序升溫的升溫速率可以通過(guò)先測(cè)定升溫中始、終兩點(diǎn)間所需時(shí)間值,然后用終溫與始溫之差除以該時(shí)間值而加以驗(yàn)證。程序升溫中還有一種情況不易為操作者所發(fā)現(xiàn)。那就是在升溫過(guò)程中溫度的變化很不均勻,忽快忽慢。但總的升溫速率卻看不出變化。對(duì)此現(xiàn)象可采取記錄程序升溫曲線(xiàn)而加以比較。如無(wú)自動(dòng)記錄方式可用手工法逐段加以記錄,程序升溫結(jié)束時(shí)再逐段加以對(duì)照,即可。
(3)載氣流速檢查:載氣流速的改變是引起保留時(shí)間不重復(fù)的另一個(gè)重要原因??捎迷砟ち髁坑?jì)測(cè)定柱后或檢測(cè)器之后的實(shí)際流速加以證實(shí)。對(duì)于恒溫分析來(lái)說(shuō),主要檢測(cè)實(shí)測(cè)值與預(yù)定值之間的偏差,必要時(shí)重新調(diào)整設(shè)定值使流速達(dá)到預(yù)定值要求。對(duì)于程序升溫來(lái)說(shuō),必須檢查溫度處于始、終兩點(diǎn)時(shí)載氣流速是否有較大的變化。如果在始、終兩點(diǎn)間流速之差超過(guò)2mL/s(當(dāng)柱內(nèi)徑為4mm時(shí))即認(rèn)為穩(wěn)流特性不好,這時(shí)需進(jìn)一步檢查系統(tǒng)是否漏氣,穩(wěn)流閥、穩(wěn)壓閥工作壓力是否合乎要求。系統(tǒng)漏氣不論對(duì)程序升溫色譜,還是恒溫色譜說(shuō)來(lái)都是產(chǎn)生保留值不重復(fù)的一個(gè)不應(yīng)忽略的原因。在系統(tǒng)漏氣中進(jìn)樣口隔墊的漏氣是經(jīng)常產(chǎn)生的,在高溫操作下頻繁進(jìn)樣時(shí)要注意及時(shí)更換。
(4)色譜柱檢查:如果在氣密性及載氣流速方面均無(wú)異常,就應(yīng)懷疑是色譜柱本身出了問(wèn)題,對(duì)色譜柱進(jìn)行檢查。首先注意色譜峰形有否拖尾,如拖尾則應(yīng)減少進(jìn)樣量或稀釋樣品濃度,以免色譜柱過(guò)載。如減少進(jìn)樣量后保留值重復(fù)性提高,則說(shuō)明原柱固定相有少量流失或充填欠佳;此時(shí)原色譜柱還仍能使用。如果上述方法也無(wú)效,則說(shuō)明色譜柱已發(fā)生損壞,必須更換新柱子。
氣相色譜儀器故障排除方法(定量重復(fù)性差)
引起定量不重復(fù)的原因是多方面的,一般可以歸結(jié)為兩大類(lèi):一類(lèi)為單純性靈敏度變化型,即除了定量重復(fù)性不合格外,其它指標(biāo)未發(fā)現(xiàn)異常;另一類(lèi)為伴隨性靈敏度變化型,即除靈敏度變化之外還伴隨有其它異?,F(xiàn)象出現(xiàn),包括基線(xiàn)不穩(wěn)定性、峰保留時(shí)間變化及產(chǎn)生峰形畸變等異?,F(xiàn)象。屬于*類(lèi)型故障的原因,主要是:進(jìn)樣技術(shù)不佳,注射器有堵漏,樣品制備不均勻,進(jìn)樣口污染物堆積以及氣路存在漏氣現(xiàn)象等。屬于第二類(lèi)型故障的原因,主要是:載氣流量變化,檢測(cè)器玷污、過(guò)載,柱溫變化以及檢測(cè)器操作條件(如氫氣、極化電壓、脈沖電壓等)發(fā)生變化。
考慮到各種故障產(chǎn)生可能性的大小以及故障鑒別的方便性,制定出下述檢測(cè)方案:
(1)進(jìn)樣技術(shù)檢查:進(jìn)樣技術(shù)不佳是造成色譜峰不重復(fù)的zui可能原因。它通常表現(xiàn)為峰高/峰面積忽大忽小,峰高/峰面積大小變化無(wú)規(guī)則。提高進(jìn)樣重復(fù)性的關(guān)鍵,在于始終保持進(jìn)樣操作各個(gè)步驟的重復(fù)性。這包括取樣操作,取樣到進(jìn)樣期間的空閑時(shí)間,進(jìn)針快慢及拔出注射器的早晚。通常操作人員在經(jīng)過(guò)較多地進(jìn)樣重復(fù)性訓(xùn)練之后,可以達(dá)到所需的要求。
(2)注射器檢查:操作人員進(jìn)樣技術(shù)提高后,色譜峰靈敏度仍然無(wú)顯著改觀,需認(rèn)真檢查注射器本身是否有堵塞或泄漏現(xiàn)象。必要時(shí)更換一個(gè)好的注射器重新進(jìn)樣試驗(yàn)。
(3)樣品均勻性檢查:制備的樣品在樣品瓶中混合不均勻或每次取樣時(shí)注射器對(duì)樣品產(chǎn)生玷污以及樣品揮發(fā)等都會(huì)影響出峰靈敏度的重復(fù)性(不能漏過(guò)此項(xiàng)檢查)。定量不重復(fù)由上述三種原因引起的可能性很大,而且都和進(jìn)樣操作密切相關(guān),因此可一起進(jìn)行檢查。只有在上述檢查后無(wú)異常發(fā)現(xiàn)時(shí)才轉(zhuǎn)入接下的檢查步驟。
(4)伴隨現(xiàn)象觀察:在檢查靈敏度情況的同時(shí)注意是否有下述異?,F(xiàn)象發(fā)生,包括基線(xiàn)是否穩(wěn)定,出峰保留時(shí)間是否重復(fù),峰形是否有畸變?nèi)N情況,如果出現(xiàn)其中一種,應(yīng)先按所出現(xiàn)的故障進(jìn)行排除,再重新進(jìn)行定量重復(fù)性測(cè)試。沒(méi)發(fā)現(xiàn)伴隨異常現(xiàn)象時(shí),應(yīng)轉(zhuǎn)入下面的檢查步驟。
(5)進(jìn)樣口污染及系統(tǒng)漏氣檢查:關(guān)斷橋電流(對(duì)TCD而言)后,取下進(jìn)樣口隔墊,觀察進(jìn)樣口內(nèi)是否有污染或堆積物,如果有,需進(jìn)行清除和清洗。清洗完畢裝上隔墊后需對(duì)氣路系統(tǒng)進(jìn)行試漏:堵住檢測(cè)器出口,觀察轉(zhuǎn)子流量計(jì)中的轉(zhuǎn)子應(yīng)能下降為零,否則說(shuō)明氣路有泄漏。在確信進(jìn)樣口無(wú)嚴(yán)重污染及氣路無(wú)漏氣的情況下進(jìn)行(6)的檢查。
(6)特種原因檢查:對(duì)有些檢測(cè)器而言,某些原因所伴隨的故障異常不太明顯,易被忽略掉,因此應(yīng)按照此項(xiàng)進(jìn)行檢查,以便不漏過(guò)可能發(fā)生故障的因素。
a)對(duì)FID來(lái)說(shuō),極化電壓較低及氫氣流量不穩(wěn),有可能導(dǎo)致靈敏度變化而無(wú)其它明顯異常。對(duì)此可首先測(cè)試極化電壓大小以確定極化電壓是否太低,過(guò)低的極化電壓以及無(wú)極化電壓都屬于故障。正常時(shí)極化電壓為150~300V。如極化電壓正常,則應(yīng)轉(zhuǎn)入放大器的靈敏檔觀察氫焰基始電流的變動(dòng)情況,在氫氣流不穩(wěn)定時(shí)基流應(yīng)能呈現(xiàn)出擺動(dòng)和漂移現(xiàn)象。
b)對(duì)于任何檢測(cè)器,樣品中的某些組分在檢測(cè)器中逐漸冷凝并累積,將會(huì)影響下一次進(jìn)樣后的靈敏度,情況嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成氣路堵塞。通常的解決方法也是適當(dāng)提高檢測(cè)器的溫度,以減少或消除樣品室的冷凝現(xiàn)象.
氣相色譜儀是一種常用的色譜儀產(chǎn)品,除用于定量和定性分析外,還能測(cè)定樣品在固定相上的分配系數(shù)、活度系數(shù)、分子量和比表面積等物理化學(xué)常數(shù)。今天我們主要來(lái)介紹一下氣相色譜儀的7種檢測(cè)器類(lèi)型,希望可以幫助到大家。
1、氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)用于微量有機(jī)物分析。
2、熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)用于常量、半微量分析,有機(jī)、無(wú)機(jī)物均有響應(yīng)。
3、電子捕獲檢測(cè)器(ECD)用于有機(jī)氯農(nóng)藥殘留分析。
4、火焰光度檢測(cè)器(FPD)用于有機(jī)磷、硫化物的微量分析。
5、氮磷檢測(cè)器(NPD)用于有機(jī)磷、含氮化合物的微量分析。
6、催化燃燒檢測(cè)器(CCD)用于對(duì)可燃性氣體及化合物的微量分析。
7、光離子化檢測(cè)器(PID)用于對(duì)有毒有害物質(zhì)的痕量分析。
氣相色譜儀是實(shí)現(xiàn)氣相色譜過(guò)程的儀器,儀器型號(hào)繁多,但總的說(shuō)來(lái),其基本結(jié)構(gòu)是相似的,主要由載氣系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)(色譜柱)、檢測(cè)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)成。
一、載氣系統(tǒng)
載氣系統(tǒng)包括氣源、氣體凈化器、氣路控制系統(tǒng)。載氣是氣相色譜過(guò)程的流動(dòng)相,原則上說(shuō)只要沒(méi)有腐蝕性,且不干擾樣品分析的氣體都可以作載氣。常用的有H2、He、N2、Ar等。在實(shí)際應(yīng)用中載氣的選擇主要是根據(jù)檢測(cè)器的特性來(lái)決定,同時(shí)考慮色譜柱的分離效能和分析時(shí)間。載氣的純度、流速對(duì)色譜柱的分離效能、檢測(cè)器的靈敏度均有很大影響,氣路控制系統(tǒng)的作用就是將載氣及輔助氣進(jìn)行穩(wěn)壓、穩(wěn)流及凈化,以滿(mǎn)足氣相色譜分析的要求。
操作氣相色譜儀如何選用不同氣體純度的氣源做載氣和輔助氣體原則上講,選擇氣體純度時(shí),主要取決于分析對(duì)象、色譜柱中填充物以及檢測(cè)器。建議在滿(mǎn)足分析要求的前提下,盡可能選用純度較高的氣體。這樣不但會(huì)提高(保持)儀器的高靈敏度,而且會(huì)延長(zhǎng)色譜柱和整臺(tái)儀器(氣路控制部件,氣體過(guò)濾器)的壽命。實(shí)踐證明,作為中高檔儀器,長(zhǎng)期使用較低純度的氣體氣源,一旦要求分析低濃度的樣品時(shí),要想恢復(fù)儀器的高靈敏度有時(shí)十分困難。對(duì)于低檔儀器,作常量或半微量分析,選用高純度的氣體,不但增加了運(yùn)行成本,有時(shí)還增加了氣路的復(fù)雜性,更容易出現(xiàn)漏氣或其他的問(wèn)題而影響儀器的正常操作。
二、進(jìn)樣系統(tǒng)
進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣器和汽化室,氣相色譜儀的功能是引入試樣,并使試樣瞬間汽化。氣體樣品可以用六通閥進(jìn)樣,進(jìn)樣量由定量管控制,可以按需要更換,進(jìn)樣量的重復(fù)性可達(dá)0.5%。液體樣品可用微量注射器進(jìn)樣,重復(fù)性比較差,在使用時(shí),注意進(jìn)樣量與所選用的注射器相匹配,可以是在注射器最大容量下使用。工業(yè)流程色譜分析和大批量樣品的常規(guī)分析上常用自動(dòng)進(jìn)樣器,重復(fù)性很好。在毛細(xì)管柱氣相色譜中,由于毛細(xì)管柱樣品容量很小,一般采用分流進(jìn)樣器,進(jìn)樣量比較多,樣品汽化后只有一小部分被載。
氣相色譜儀有機(jī)物在噴嘴或收集極位置沉積或噴嘴、收集極部分積炭經(jīng)常發(fā)生。
1、嚴(yán)格說(shuō)明書(shū)要求,進(jìn)行規(guī)范操作,這是正確使用和科學(xué)保養(yǎng)儀器的前提。
2、儀器應(yīng)該有良好的接地,使用穩(wěn)壓電源,避免外部電器的干擾。
3、使用高純載氣,純凈的氫氣和壓縮空氣,盡量不用氧氣代替空氣。
4、確保載氣、氫氣、空氣的流量和比例適當(dāng)、匹配,一般指導(dǎo)流速以次為載氣30mL/min,氫氣30mL/min,空氣300mL/min,針對(duì)不同的氣相色譜儀特點(diǎn),可在此基礎(chǔ)上,上下做適當(dāng)調(diào)整。
5、經(jīng)常進(jìn)行試漏檢查,確保整個(gè)流路系統(tǒng)不漏氣。
6、氣源壓力過(guò)低,氣體流量不穩(wěn),應(yīng)及時(shí)更換新鋼瓶,保持氣源壓力充足、穩(wěn)定。
7、對(duì)新填充的色譜柱,一定要老化充分,避免固定液流失,產(chǎn)生噪音。以O(shè)V-101、OV-17、OV-225等試劑級(jí)固定液,老化時(shí)間不應(yīng)該少于24小時(shí),對(duì)SE-30,QF-1工業(yè)級(jí)的固定液因純度低,老化不應(yīng)該少于48小時(shí)。
8、注射器要經(jīng)常用溶劑清洗。試驗(yàn)結(jié)束后,立即清洗干凈,以免被樣品中的高沸點(diǎn)物質(zhì)污染。
9、要盡量用磨口玻璃瓶作試劑容器。避免使用橡皮塞,因其可能造成樣品污染。如果使用橡皮塞,要包一層聚乙烯膜,以保護(hù)橡皮塞不被溶劑溶解。
10、避免超負(fù)荷進(jìn)樣。對(duì)不經(jīng)稀釋直接進(jìn)樣的液態(tài)樣品進(jìn)樣體積可先試0.1μl,然后再做適當(dāng)調(diào)整。
11、氣相色譜儀對(duì)于欠穩(wěn)定的農(nóng)藥、中間體,可以用溶劑稀釋后再進(jìn)行分析,這樣可以減少樣品的分解。
12、盡量采用惰性好的玻璃柱,以減少或避免金屬催化分解和吸附現(xiàn)象。
13、保持檢測(cè)器的清潔、暢通。為此,檢測(cè)器溫度可設(shè)得高一些,并用乙醇、丙酮和專(zhuān)用金屬絲經(jīng)常清洗和疏通。
14、保持氣化室的惰性和清潔,防止樣品的吸附,分解。每周應(yīng)檢查一次玻璃襯管,如污染,清洗烘干后再使用。
15、定期檢查柱頭和填塞的玻璃棉是否污染。至少應(yīng)每月拆下柱子檢查一次。如污染應(yīng)擦凈柱內(nèi)壁,更換1~2cm填料,塞上新的經(jīng)硅烷化處理的玻璃棉,老化2小時(shí),再投入使用。