在氣相色譜分析中,進樣是定量分析誤差的主要來源之一。因為進樣系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)、使用材料、進樣時的溫度、進樣量、進樣快慢、進樣用的工具等都會對氣相色譜分析的定性定量的重復(fù)性和準確性產(chǎn)生直接影響。在實際分析中由于樣品的氣、液、固、狀態(tài)不同,分析目的不同,要求不同,用于GC的進樣系統(tǒng)種類繁多,如:常壓氣體樣品就有六通閥氣體進樣或注射針筒進樣兩種。以下我們僅以氣體樣品六通閥進樣技術(shù)與技巧歸納總結(jié)幾點,供常做氣體分析的工作者參考。
常壓氣體樣品采用醫(yī)用注射器(1毫升~5毫升)通過注射隔墊注射進樣,簡單、靈活,但缺點時有樣品反沖和滲漏,定量誤差大,重復(fù)性一般在2.5%以上。這是因為柱前壓高于環(huán)境大氣壓力,樣品氣會沿注射管內(nèi)壁滲漏造成的。這時雖然可以通過在管內(nèi)壁上涂一層高溫真空硅脂提高氣密性來彌補,但又會出現(xiàn)硅脂對有機物的吸附作用,定量誤差仍然很大。若用六通閥定體積進樣,不但操作方便、迅速切結(jié)果也較準確。只要操作合理又掌握一定的技巧,重現(xiàn)性可小于0.5%。即使環(huán)境溫度、壓力變化或不同校正起來也很容易方便。另外,六通閥還可以直接用于高壓氣體進樣。
1.分析了解您所配用的六通閥的工作原理、結(jié)構(gòu)和樣品直接接觸閥材料是否適合你的分析要求;
2.由于閥的氣密性差異很大(0.1~0.6Mpa),接入您的氣路系統(tǒng)時,能否保證不漏氣?否則不但影響儀器的穩(wěn)定性,且不能保證儀器進樣的重現(xiàn)性;
3.定量管體積: 在靈敏度滿足要求的情況下盡量小,最大定量管體積應(yīng)在實驗時,塔片數(shù)下降不超過10%為限。否則進一步增加進樣量,只增加峰寬而不增加峰高,或者說,應(yīng)使色譜峰寬基本不展寬時的進樣量為最大定量管體積。對于填充柱一般不易大于5毫升;
4.目前為了不影響液體注射進樣,常把六通閥串接在汽化室的入口處,顯然這種接法增加了一定的死空間。分析要求較高時,可以跨過汽化室直接進入色譜柱或把六通閥載氣出口直接通過注射墊插入柱頭;
5.在環(huán)境溫度下,樣品組分有可能冷凝或含有微量液體氣體樣品時,應(yīng)考慮六通閥(含導(dǎo)入儀器的管線)溫度影響:a)把閥放入色譜柱箱;b)單獨控溫加熱;
6.樣品予處理問題: a)應(yīng)防止灰塵、機械顆粒進入閥內(nèi)影響氣密性或正常工作; b)避免高沸點雜質(zhì)對閥的污染;
7.取樣方式: 為防止可能造成的環(huán)境中的氣體成分對樣品的污染或干擾,可以通過大注射器針頭象液體進樣一樣打入定量管。不易用各種膠管或塑料管接入這可能:a)管材本身不純凈; b)各種管材原則上講都會有滲透作用,這對痕量分析尤其不利。
8.取樣工具:目前常用的是金屬鍍膜取氣袋、大注射器或?qū)S萌怃撈?。除非要求極低,目前已很少采用球膽、塑料袋取氣等;
9.定量管內(nèi)樣品的氣壓:由于氣體的含量和氣壓直接有關(guān),為保證每次進樣的重復(fù)性,取樣后要使定量管的壓力與大氣壓平衡,依據(jù)經(jīng)驗一般在取樣后平衡20~30秒即可;
10.沖洗定量管樣品體積:由于被分析的氣體樣品濃度不同,為防止進較高濃度后又進較低濃度樣品時,定量管中原有高濃度氣體殘留的干擾。取樣時要求用新樣品氣對定量管進行沖洗,沖洗氣量依據(jù)經(jīng)驗不小于定量體積的5倍。實際影響也可以通過實驗峰的重現(xiàn)性來判斷與選擇;
11.進樣后什么時間,在把六通閥旋回到取樣位置?
要視分析情況,如:進樣后基線的波動性,定性定量的重復(fù)性來決定,依據(jù)經(jīng)驗一般是在進樣數(shù)秒后(此時第一個色譜峰還未出現(xiàn)之前),把閥旋回到取樣位置比較好。這時易消除閥氣密性欠佳和定量管體積過大對基線或出峰地影響;
12.如發(fā)現(xiàn)閥的氣密性差或被污染有經(jīng)驗的操作者可以對六通閥進行拆洗,但應(yīng)注意閥體和閥瓣的密封面只準用柔軟的棉織品擦、溶劑應(yīng)用易揮發(fā)的己烷、丙酮、三氯甲烷等,清洗后用干燥空氣吹干。但應(yīng)特別注意,用于ECD的氣體六通閥進樣系統(tǒng)應(yīng)避免使用含鹵族的碳氫化合物(如:三氯甲烷)做清洗劑,否則這些干擾溶劑將長時間以痕量水平存在而出現(xiàn)怪峰。
氣相色譜儀常見故障及檢修
一、進樣后不出色譜峰的故障
氣相色譜儀在進樣后檢測信號沒有變化,儀不出峰,輸出仍為直線。遇到這種情況時,應(yīng)按從樣品進樣針、進樣口到檢測器的順序逐一檢查。
1、首先檢查注射器是否堵塞,如果沒有問題,
2、再檢查進樣口和檢測器的石墨墊圈是否緊固、不漏氣,
3、然后檢查色譜柱是否有斷裂漏氣情況,
4、zui后觀察檢測器出口是否暢通。
5、檢測器出口的暢通是很重要的,有人在工作中會遇到這樣的問題:前一天儀器工作還一切正常,第二天開機后卻無響應(yīng)峰信號。檢查進樣口、注射器、墊圈和色譜柱都正常,可就是不出峰,無意中發(fā)現(xiàn)進樣口柱頭壓達不到設(shè)定值,總是偏高,這時才懷疑是ECD檢驗器出口不暢通。由于E C D的排放物有一定的放射性,所以E C D出口是引到室外的。當時是秋冬之交,雨水進入到E CD排出口之后凍住了,因此造成儀器E CD的出口堵塞,柱頭壓居高不下,氣體在氣路中無法流動,也就無法載樣品到檢測器,所以不出峰。
安捷倫氣相色譜儀7890B
二、基線問題
氣相色譜儀基線波動、飄移都是基線問題,基線問題可使測量誤差增大,有時甚至會導(dǎo)致儀器無法正常使用。
1、遇到基線問題時應(yīng)先檢查儀器條件是否有改變,近期是否新?lián)Q氣瓶及設(shè)備配件。
2、如果有更換或條件有改變,則要先檢查基線問題是不是由這些改變造成的,一般來說,這種變化往往是產(chǎn)生基線問題的原因。有些人在工作中就遇到過這種情形:新載氣純度不夠,換過載氣之后,基線逐漸上升(由于載氣凈化管的原因,基線不是馬上變化的)。第二天開機之后,基線非常高,并伴有基線強烈抖動,所有峰都湮沒在噪音中,無法檢測。經(jīng)過檢查,問題出現(xiàn)在新?lián)Q的載氣上,重新更換載氣后,立即恢復(fù)了正常。
3、當排除了以上可能造成基線問題的原因后,則應(yīng)當檢查進樣墊是否老化(應(yīng)養(yǎng)成定期更換進樣墊的好習慣);
4、石英棉是不是該更換了;
5、襯管是否清潔。值得一提的是,清洗襯管時可先用試驗zui后定容的溶劑充分浸泡,再用超聲波清洗幾分鐘,然后放入高溫爐中加熱到比工作溫度略高的溫度,zui后再重新安裝。
6、此外,檢測器污染也可能造成基線問題,其可以通過清洗或熱清洗的方法來解決。
三、氣相色譜儀造成峰丟失的故障
造成峰丟失的原因有兩種:一是氣路中有污染,另一可能是峰沒有分開。
?。ㄒ唬?、這種情況可通過多次空運行和清洗氣路(進樣口、檢測器等)來解決。
1、為了減少對氣路的污染,可采用以下的措施:程序升溫的zui后階段應(yīng)有一個高溫清洗過程;
2、注入進樣口的樣品應(yīng)當清潔;
3、減少高沸點的油類物質(zhì)的使用;
4、使用盡量高的進樣口溫度、柱溫和檢測器溫度。
(二)、峰丟失的第二種情況是峰沒有分開,除了以上原因外,其也有可能是因系統(tǒng)污染造成的柱效下降造成,或者是由于柱子老化導(dǎo)致的,但柱子老化所造成的峰丟失是漸進的、緩慢的。
假峰一般是由于系統(tǒng)污染和漏氣造成的,其解決方法也是通過檢查漏氣和去除污染來解決。在平時的工作中應(yīng)當記錄正常時基線的情況,以便在維護時作參考。
這里介紹的只是氣相色譜儀工作中三種常見問題的檢修方法,氣相色譜儀的故障點比較多,故障恢復(fù)時間也較長,因此進行設(shè)備維護時的關(guān)鍵在于對原因的正確分析。每檢查一個部件,便要將前后的分析結(jié)果進行比較,做到不將問題擴大化,相信通過反復(fù)嘗試,一定能成功解決問題。
氣相色譜儀配置中進樣系統(tǒng)的選擇在應(yīng)用氣相色譜儀對氣體進行分析時,由于進樣操作不當所引起的定性、定量誤差是色譜分析的主要原因之一。色譜儀進樣系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)、精密度、進樣時的溫度、進樣量、進樣速度、進樣用的工具等都會對分析結(jié)果的重復(fù)性和準確性產(chǎn)生直接影響,有些不當?shù)牟僮魃踔翆Ψ治鼋Y(jié)果準確性是致命的。
實際分析儀器工作中,根據(jù)樣品的氣、液、固狀態(tài)不同,分析目的和要求不同,會選用不同的進樣系統(tǒng),如常壓氣體樣品就有六通閥進樣和注射針筒進樣兩種進樣方式。常壓氣體樣品采用醫(yī)用注射器(1mL~5mL~10mL)通過隔樣墊注射進樣,雖然其比較簡單、靈活,但是由于通常的GC氣相色譜儀系統(tǒng)柱前壓高于環(huán)境大氣壓力,容易造成樣品反沖和滲漏,定量誤差大,重復(fù)性較差,RSD通常大于2.5%,這種進樣方法對操作者有較高的熟練技術(shù)要求。
采用手動(氣動、電動)六通閥定量(容)管進樣,不但進樣量準確而且進樣迅速,避免人為因素的干擾,其分析結(jié)果準確,重現(xiàn)性可小于0.5%,即便環(huán)境溫度、壓力變化或不同,校正起來也很容易。另外,平面六通閥進樣還可以直接用于高壓氣體連接直接進樣。
標簽: 氣相色譜儀 氣相色譜儀 氣相色譜儀配置中進樣系統(tǒng)的選擇_氣相色譜儀