2. 苯,含氧有機(jī)物,氯乙烯檢測專用色譜儀
本儀器適用于食品級(jí)二氧化碳中含氧有機(jī)物,苯系物分析,各組分檢測限<1PPb。
2.1分析原理
樣品通過濃縮后,通過熱解析進(jìn)入色譜柱分離,采用FID檢測。
2.2材料和設(shè)備
載氣:高純氮
燃?xì)?FONT face="Times New Roman">: 高純氫
助燃?xì)猓嚎諝?nbsp;
標(biāo)準(zhǔn)氣體: 以二氧化碳為底氣的含氧有機(jī)物
2.3儀器條件
GC-9560氣相色譜儀: 配氫火焰離子化檢測器(FID),毛細(xì)管進(jìn)樣系統(tǒng),帶解析和濃縮的裝置
分析柱:SE-30 0.53 mm×50m
柱溫:60℃ 解析溫度:280℃ FID檢測器溫度:25 0℃
2.5操作
2.5.1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校正
將吸附好標(biāo)準(zhǔn)氣的TENAX管放入解析爐中, 通過解析后;切換六通進(jìn)樣閥進(jìn)樣,色譜儀工作站中記錄待測成分色譜峰,計(jì)算出峰面積、響應(yīng)因子. 重復(fù)測定三次,峰面積標(biāo)準(zhǔn)偏差<5%.
2.5.2樣品氣體的測量
將吸附好樣品氣的TENAX管放入解析爐中,通過解析后; 切換六通進(jìn)樣閥進(jìn)樣, 經(jīng)色譜柱分離后進(jìn)入檢測器,然后通過工作站分析計(jì)算出濃度。
1、前言
氣象色譜儀是一種應(yīng)用十分廣泛的有機(jī)多組分化學(xué)分析儀器。它具有分離效能高,分析速度快,樣品用量少,可進(jìn)行多組分測量等優(yōu)點(diǎn)。在化工分析中占有十分重要的地位,近80%的原料中控及產(chǎn)品分析任務(wù)是由氣相色譜分析來完成的。但是由于人員素質(zhì)樣品的性質(zhì)以及儀器本身等方面的原因,常常出現(xiàn)這樣那樣的分析故障嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)分析。
所以掌握一種準(zhǔn)確、快速的排除儀器故障的方法非常重要。
2、色譜儀的構(gòu)成
對(duì)一位色譜分析工作者來說,熟練掌握色譜儀的結(jié)構(gòu)原理及各部分的作用是很重要的。一般氣相色譜儀是由氣路部分和電路部分組成,主要包括:氣體發(fā)生器進(jìn)樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
3、氣相色譜儀的常見故障及排除方法
3.1分離不完全
?、賻讉€(gè)峰重疊,分離不開。處理方法:降低載氣流速,減少進(jìn)樣量,降低柱溫。對(duì)于原來能完全分離,使用一段時(shí)間后便不能完全分離的,表明固定液已流失,色譜柱壽命已終,需要更換固定液。
②分離時(shí)間太長使晚餾出的峰扁平。處理方法:可以通過提高柱溫來解決。
?、蹤z測器靈敏度太低,使含量少的組分檢測不出來。處理方法:可以通過加大進(jìn)樣量,提高檢測器靈敏度來解決。
3.2峰形不規(guī)則
?、俪霈F(xiàn)拖尾峰。處理方法:采用強(qiáng)極性固定液,消除擔(dān)體活性以及提高柱溫來解決。
?、诔霈F(xiàn)平頂形或鋸齒形峰。處理方法:通過減少進(jìn)樣量、提高柱溫和載氣流速來解決。另外當(dāng)放大器輸入飽和時(shí)也會(huì)形成平頂峰。
3.3檢測器造成的影響,以TCD為例
熱導(dǎo)檢測器TCD利用載氣和被測氣體的熱導(dǎo)率不同,檢測橋路中產(chǎn)生的不平衡電壓與被測組分濃度成正比,以實(shí)現(xiàn)被測組分的測量。①TCD檢測器被污染會(huì)造成基線漂移或出現(xiàn)階型基線,并可能出現(xiàn)高噪音。②TCD熱阻絲被燒斷,基線降為零點(diǎn)。③TCD電源供應(yīng)不穩(wěn)定,出現(xiàn)不規(guī)則脈沖干擾峰。
3.4載氣的影響
載氣攜帶分析樣品流過固定相,分離后的氣體隨時(shí)間先后逐一被載氣攜帶出色譜柱,送往檢測部分檢測。載氣的流量、載氣的性質(zhì)及載氣壓力的影響等操作條件會(huì)影響色譜分離效能。①載氣流量偏低,會(huì)引起保留時(shí)間增長,靈敏度降低或出現(xiàn)圓頂峰、拖尾峰。②載氣流量偏高,會(huì)引起高噪音或組分分離不開。③載氣控制不穩(wěn),造成不規(guī)則基線漂移或波狀基線漂移。
以上情況應(yīng)檢查減壓閥是否超過使用范圍,必要時(shí)應(yīng)更換減壓閥,然后再檢查載氣是否存在漏氣等。
3.5電路問題
電路故障一般較容易判斷,如電源不啟動(dòng),檢測器、進(jìn)樣口不加熱,恒溫箱不能恒溫等。若基線出現(xiàn)周期性正弦波,則是由于放大電路故障引起;處理方法一般更換損壞的電子元件。
3.6其他
在日常分析中還會(huì)碰到上述不曾討論的問題,如氫焰檢測器點(diǎn)不著火,首先要確定是否已開氫氣和空氣,然后確認(rèn)點(diǎn)火線圈是否好用,若這3個(gè)條件都具備還是點(diǎn)不著火,則可能是檢測器與色譜柱接頭處漏氣;對(duì)于出現(xiàn)倒峰的情況可能是主機(jī)或處理機(jī)的極性接反了,遇到這種情況,可先檢查儀器的極性;對(duì)出現(xiàn)進(jìn)樣量與積分面積不符的情況,則很可能把輸出信號(hào)線連接錯(cuò)了。
4、結(jié)束語
以上討論的是氣相色譜分析中常見的幾種故障及其排除方法,但在具體工作中常出現(xiàn)幾種故障并存的復(fù)雜情況,這就需要根據(jù)故障的癥狀認(rèn)真分析和判斷,然后利用上述方法逐一排除故障,使儀器恢復(fù)正常。
在實(shí)際工作中,當(dāng)我們拿到一個(gè)樣品,我們該怎樣如何定性和定量,建立一套完整的分析方法是關(guān)鍵,下面介紹一些常規(guī)的步驟:
1、樣品的來源和預(yù)處理方法
GC能直接分析的樣品必須是氣體或液體,固體樣品在分析前應(yīng)當(dāng)溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?,而且還要保證樣品中不含GC不能分析的組分(如無機(jī)鹽),可能會(huì)損壞色譜柱的組分。這樣,我們在接到一個(gè)未知樣品時(shí),就必須了解的來源,從而估計(jì)樣品可能含有的組分,以及樣品的沸點(diǎn)范圍。如能確認(rèn)樣品可直接分析。如果樣品中有不能用GC直接分析的組分,或樣品濃度太低,就必須進(jìn)行必要的預(yù)處理,包括采用一些預(yù)分離手段,如各種萃取技術(shù)、濃縮和稀釋方法、提純方法等。
2、確定儀器配置
所謂儀器配置就是用于分析樣品的方法采用什么進(jìn)樣裝置、什么載氣、什么色譜柱以及什么檢測器。
3、確定初始操作條件
當(dāng)樣品準(zhǔn)備好,且儀器配置確定之后,就可開始進(jìn)行嘗試性分離。這時(shí)要確定初始分離條件,主要包括進(jìn)樣量、進(jìn)樣口溫度、檢測器溫度、色譜柱溫度和載氣流速。進(jìn)樣量要根據(jù)樣品濃度、色譜柱容量和檢測器靈敏度來確定。樣品濃度不超過mg/mL時(shí)填充柱的進(jìn)樣量通常為1-5uL,而對(duì)于毛細(xì)管柱,若分流比為50:1時(shí),進(jìn)樣量一般不超過2uL。進(jìn)樣口溫度主要由樣品的沸點(diǎn)范圍決定,還要考慮色譜柱的使用溫度。原則上講,進(jìn)樣口溫度高一些有利,一般要接近樣品中沸點(diǎn)的組分的沸點(diǎn),但要低于易分解溫度。
4、分離條件優(yōu)化
分離條件優(yōu)化目的就是要在最短的分析時(shí)間內(nèi)達(dá)到符合要求的分離結(jié)果。在改變柱溫和載氣流速也達(dá)不到基線分離的目的時(shí),就應(yīng)更換更長的色譜柱,甚至更換不同固定相的色譜柱,因?yàn)樵贕C中,色譜柱是分離成敗的關(guān)鍵。
5、定性鑒定
所謂定性鑒定就是確定色譜峰的歸屬。對(duì)于簡單的樣品,可通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)照來定性。就是在相同的色譜條件下,分別注射標(biāo)準(zhǔn)樣品和實(shí)際樣品,根據(jù)保留值即可確定色譜圖上哪個(gè)峰是要分析的組分。定性時(shí)必須注意,在同一色譜柱上,不同化合物可能有相同的保留值,所以,對(duì)未知樣品的定性僅僅用一個(gè)保留數(shù)據(jù)是不夠的,雙柱或多柱保留指數(shù)定性是GC中較為可靠的方法,因?yàn)椴煌幕衔镌诓煌纳V柱上具有相同保留值的幾率要小得多。
6、定量分析
要確定用什么定量方法來測定待測組分的含量。常用的色譜定量方法不外乎峰面積(峰高)百分比法、歸一化法、內(nèi)標(biāo)法、外標(biāo)法和標(biāo)準(zhǔn)加入法(又叫疊加法)。峰面積(峰高)百分比法較為簡單,但最不準(zhǔn)確。只有樣品由同系物組成、或者只是為了粗略地定量時(shí)該法才是可選擇的。相比而言,內(nèi)標(biāo)法的定量精度,因?yàn)樗怯孟鄬?duì)于標(biāo)準(zhǔn)物(叫內(nèi)標(biāo)物)的響應(yīng)值來定量的,而內(nèi)標(biāo)物要分別加到標(biāo)準(zhǔn)樣品和未知樣品中,這樣就可抵消由于操作條件(包括進(jìn)樣量)的波動(dòng)帶來的誤差。至于標(biāo)準(zhǔn)加入法,是在未知樣品中定量加入待測物的標(biāo)準(zhǔn)品,然后根據(jù)峰面積(或峰高)的增加量來進(jìn)行定量計(jì)算。其樣品制備過程與內(nèi)標(biāo)法類似但計(jì)算原理則完全是來自外標(biāo)法。標(biāo)準(zhǔn)加入法定量精度應(yīng)該介于內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法之間。
7、方法的驗(yàn)證
所謂的方法驗(yàn)證,就是要證明所開發(fā)方法的實(shí)用性和可靠性。實(shí)用性一般指所用儀器配置是否全部可作為商品購得,樣品處理方法是否簡單易操作,分析時(shí)間是否合理,分析成本是否可被同行接受等。可靠性則包括定量的線性范圍、檢測限、方法回收率、重復(fù)性、重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度等。