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氣相色譜儀檢測器操作要點(diǎn)解析 如何挑選購買氣相色譜儀

時間:2020-08-31    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
一、吹氣的使用
   
尾吹氣是從色譜柱出口直接進(jìn)入檢測器的一路氣體,又叫補(bǔ)充氣或輔助氣。填充柱不用尾吹氣,而毛細(xì)管大多采用尾吹氣。這是因?yàn)槊?xì)管柱內(nèi)載氣流量太低(常規(guī)為1~3ml/min),不能滿足檢測器的較佳操作條件(一般檢測器要求20ml/min的載氣流量)。在色譜柱后增加一路載氣直接進(jìn)入檢測器,就可保證檢測器在高靈敏度狀態(tài)下工作。尾吹氣的另一個重要作用是消除檢測器的死體積的柱外效應(yīng)。經(jīng)分離的化合物流出色譜柱后,可能由于管道體積的增大而出現(xiàn)體積膨脹,導(dǎo)致流速緩慢,從而引起譜帶展寬。加入尾吹氣后就消除了這一現(xiàn)象。

   
那么,尾吹氣流量究竟多少合適呢?這要看所用檢測器和色譜柱的尺寸而定。比如,用0.53mm大口徑柱時,柱內(nèi)流量可達(dá)15ml/min,這對微型TCD和單絲TCD來說已經(jīng)夠大了,就沒有必要再加尾吹氣了。而對于FIDNPD、FPD則需要至少10ml/min的尾吹氣的流量,對于ECD就需要20ml/min的尾吹氣(ECD一般需要載氣總流量大于25ml/min)。使用常規(guī)或微徑柱時,尾吹氣流量應(yīng)相應(yīng)加大。經(jīng)驗(yàn)參考值為:FIDNPD、FPD需要柱內(nèi)載氣和尾吹氣的流量之和為30ml/min左右,ECD則需要40~60ml/min。當(dāng)需要在最高靈敏度狀態(tài)下工作時,應(yīng)針對具體樣品優(yōu)化尾吹氣流量以及其他氣體流量。一般情況下尾吹氣所用氣體類型應(yīng)與載氣相同。
尾吹氣流量是在安裝好色譜柱后,在檢測器出口處用皂膜流量計(jì)測定的。注意,測定尾吹氣流量時要關(guān)閉其他氣體(如使用FID時要關(guān)閉空氣和氫氣),用0.32以下內(nèi)徑的色譜柱時,可不關(guān)閉柱內(nèi)載氣,這時測得的流量為柱內(nèi)載氣和尾吹氣流量之和。

二、FID使用注意事項(xiàng)
1.  FID
雖然是通用型檢測器,但是有些物質(zhì)在此檢測器上的響應(yīng)值很小或無響應(yīng)。這些物質(zhì)包括永久氣體、鹵代硅烷、H2O、NH3、CO、CO2、CS2、Ccl4等等。所以,檢測這些物質(zhì)時不應(yīng)使用FID
2.  FID
是用氫氣和空氣燃燒所產(chǎn)生的火焰使被測物質(zhì)離子化的,故應(yīng)注意安全問題。在未接色譜柱時,不要打開氫氣閥門,以免氫氣進(jìn)入柱箱。測定流量時,一定不能讓氫氣和空氣混合,即測氫氣時,要關(guān)閉空氣,反之亦然。無論什么原因?qū)е禄鹧嫦鐣r,應(yīng)盡快關(guān)閉氫氣閥門,直到排除了故障,重新點(diǎn)火時,再打開氫氣閥門。高檔儀器有自動檢測和保護(hù)功能,火焰熄滅時可自動關(guān)閉氫氣。
3. FID
的靈敏度與氫氣、空氣和氮?dú)獾谋壤兄苯拥年P(guān)系,因此要注意優(yōu)化。一般三者的比例接近或等于110,如氫氣30~40ml/min ,空氣300~400ml/min ,氮?dú)?/SPAN>30~40ml/min 。另外,有些儀器設(shè)計(jì)有不同的噴嘴分別用于填充柱和毛細(xì)柱,使用時要查看說明書。
4.
為防止檢測器被污染,檢測器溫度設(shè)置不應(yīng)底于色譜柱實(shí)際工作的最高溫度。一旦檢測器被污染,輕則靈敏度下降或噪聲增大,重則點(diǎn)不著火。消除污染的辦法是清洗,主要是清洗噴嘴表面和氣路管道。具體辦法是拆下噴嘴,依次用不同的溶劑(丙酮、氯仿和乙醇)浸泡,并在超聲波水浴中超聲10min以上。還可用細(xì)不銹鋼絲穿過噴嘴中間的孔,或用酒精燈燒掉噴嘴內(nèi)的油狀物,以達(dá)到徹底清洗的目的。有時使用時間長了,噴嘴表面會積碳(一層黑色的沉積物),這會影響靈敏度。可用細(xì)紗紙輕輕打磨表面除去。清洗之后將噴嘴烘干,再裝在檢測器是進(jìn)行測定。

三、TCD使用注意事項(xiàng)
1. 
確保熱絲不被燒斷!在檢測器通電之前,一定要確保載氣已經(jīng)通過了檢測器,否則,熱絲可能被燒斷,致使檢測器報廢!同時,關(guān)機(jī)時一定要先關(guān)檢測器電源,然后關(guān)載氣。任何時候進(jìn)行有可能切斷通過TCD載氣流量的操作,都要關(guān)閉檢測器電源。這是TCD操作必須遵循的規(guī)則!
2. 
載氣中含有氧氣時,會使熱絲壽命縮短,所以有TCD時載氣必須徹底除氧。而且不要使用聚四氟乙烯作載氣輸送管,因?yàn)樗鼤B透氧氣。
3.
載氣種類對TCD的靈敏度影響較大。原則是講,載氣與被測物的傳熱系數(shù)之差越大越好,故氫氣或氦氣作載氣時比氮?dú)庾鬏d氣時的靈敏度高。當(dāng)然,要測定氫氣時就必須用氮?dú)庾鬏d氣。

四、NPD使用注意事項(xiàng)
1.NPD
是在FID基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它與FID的不同在于增加了一個熱離子源(由銣鹽珠構(gòu)成),其用微氫焰。在熱離子源通電加熱的條件下,含氮和含磷化合物的離子化效率大為提高,故可選擇性地檢測這兩類化合物。由于用氫氣,NPD的安全問題與FID相同。
2. 
熱離子源的溫度變化對檢測器靈敏度的影響極大。溫度高,靈敏度就高,但銣鹽珠的壽命就會縮短。增加熱離子源的電壓,加大氫氣流量,均可提高靈敏度。然而必須要注意,空氣流量太底又會導(dǎo)致檢測器的平衡時間太長;氫氣流量太高,又會形成FID那樣的火焰,大大降低了銣鹽珠的使用壽命,而且破壞了對氮和磷的選擇信性響應(yīng)。氣體流量一般設(shè)定為,氫氣3~4ml/min ,空氣100~120ml/min ,用填充柱和大口徑柱,載氣流量在20ml/min左右,不用尾吹氣,用常規(guī)毛細(xì)柱時,尾吹氣設(shè)定為30ml/min左右。
3. 
在調(diào)節(jié)和設(shè)置熱離子源的電壓時,切記關(guān)閉檢測器電源,以免不小心燒毀銣鹽珠。
4. 
熱離子源的活性元素(銣鹽)容易被污染縮短使用壽命。要延長其使用壽命應(yīng)注意;第一,避免SiO2進(jìn)入檢測器,色譜柱要很好的老化,尤其硅氧烷類固定液,其液膜要薄。還要避免衍生化后樣品中有SiO2殘留進(jìn)入色譜柱。第二,關(guān)閉載氣(如換鋼瓶或換色譜柱)前,應(yīng)將熱離子源的電壓調(diào)為,否則沒有載氣通過,銣鹽珠會在幾分鐘內(nèi)燒毀。第三,在滿足靈敏度要求的條件下,盡可能用低的熱離子源電壓。第四,儀器存放要避免潮濕,當(dāng)儀器不用時,可以保持檢測器溫度在100以上(熱離子源電壓要關(guān)閉)。第五,如果一段時間不進(jìn)樣分析(如過夜),就應(yīng)該降低熱離子源電壓,但不要關(guān)閉。因?yàn)闇p低電壓后銣鹽珠仍是熱的,再進(jìn)樣時升高電壓很快就能穩(wěn)定。如果關(guān)閉后再通電壓,則檢測器需要幾小時的平衡時間。

五、ECD使用注意事項(xiàng)
1.
防止放射性的污染。ECD都有放射源(一般為63Ni),故檢測器出口一定要管道接到室外,可以接到通風(fēng)出口。不經(jīng)過特殊培訓(xùn),不要自己拆開ECD。要遵循實(shí)驗(yàn)室有關(guān)放射性的管理?xiàng)l例。比如,至少6個月應(yīng)測試有無放射性泄露。
2. ECD
的操作溫度一般要高一些,常用溫度范圍為250~300。無論色譜柱溫度多么低,ECD溫度均不應(yīng)低于250。這是因?yàn)闇囟鹊蜁r,檢測器很難平衡。
3.
ECD 時載氣一般有兩種選擇,一是用氮?dú)?,二是用?/SPAN>5%甲烷的氬氣。前者靈敏度高一些,但噪聲也高;用后者時檢測限與前者基本相同,只是線性范圍更寬一些。氫氣也可以做載氣,但是要用氮?dú)庾鑫泊禋?。載氣與尾吹氣的流速之和一般為60ml/min。流量太小會使峰拖尾嚴(yán)重,而流量太大又會降低靈敏度。
4.ECD
要避免與氧氣或濕氣接觸,否則噪聲會明顯增大。因此載氣和尾吹氣要求很好地凈化。此外,檢測器污染測試和泄漏測試都要嚴(yán)格按照儀器操作規(guī)程進(jìn)行。

六、FPD使用注意事項(xiàng)
1. FPD
也可以用氫火焰,故安全問題與FID相同(見上面FID使用注意事項(xiàng))
2. FPD
的氫氣、空氣和尾吹氣與FID不同,一般氫氣為60~80ml/min,空氣為100~120ml/min,而尾吹氣和柱流量之和為20~25ml/min。

      氣相色譜儀是實(shí)驗(yàn)室常用的分析儀器,它被廣泛地應(yīng)用于許多領(lǐng)域。那么,在進(jìn)行氣相色譜儀分析時,如何確定樣品的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度呢?除氣相色譜儀的性能外,操作程序正確,樣品準(zhǔn)備充分,使用氣相色譜儀有哪些異常參數(shù)需要注意呢?
      1)進(jìn)樣口溫度,色譜儀進(jìn)樣溫度的設(shè)定在進(jìn)樣時略有降低,因?yàn)楫?dāng)樣品不分離時,樣品在汽化室停留時間較長,汽化速率稍慢,不會影響分離效果。溶劑聚焦和/或固定相聚焦也可以彌補(bǔ)汽化慢的問題。然而,噴油口的低溫極限可以保證待測試的元件在不瞬間分離時完全汽化。否則,過低的注入溫度會導(dǎo)致高沸點(diǎn)組分的損失,從而影響分析的靈敏度和組分的重現(xiàn)性。當(dāng)然,過高的溫度會導(dǎo)致樣品分解。因此,應(yīng)根據(jù)樣品的具體情況對樣品的進(jìn)口溫度進(jìn)行優(yōu)化。在改變氣相色譜儀進(jìn)樣口溫度時,必須重新優(yōu)化瞬時無流量時間的設(shè)定。
    (2)柱溫的選擇有利于組分的分離,但當(dāng)溫度過低時,組分在柱內(nèi)可能發(fā)生凝聚或傳質(zhì)阻力增大,導(dǎo)致色譜峰的膨脹,甚至色譜峰的尾隨。柱溫高有利于傳質(zhì)。但當(dāng)柱溫過高時,分布系數(shù)變小,不利于分析。結(jié)果表明,zui佳柱溫等于樣品的平均沸點(diǎn),或高于平均沸點(diǎn)10℃。
     (3)為了減小初始光譜帶寬,非分流注入的載氣速度應(yīng)較高,上限應(yīng)基于分離度。導(dǎo)流出口流量(開啟導(dǎo)流閥后)一般為30~60mL/min,只要導(dǎo)流閥開啟時間設(shè)置正確,導(dǎo)流出口流量在該范圍內(nèi)的變化對分析結(jié)果影響不大。
     (4)樣品的采樣速度和數(shù)量的樣本數(shù)量一般不超過2μL。大量的樣本應(yīng)選用大量襯,否則會出現(xiàn)樣本流落后。注射速度應(yīng)該更快,自動取樣器。如果使用手動采樣,采樣速度再現(xiàn)性會影響氣相色譜儀分析結(jié)果。
     (5)瞬時非分流時間的確定方法如前所述,瞬時非分流時間(又稱分離延遲時間、溶劑吹氣時間)的確定取決于樣品和溶劑的性質(zhì)、內(nèi)襯管的體積、進(jìn)樣量、注入速度和載氣速度。因此,應(yīng)在確定所有剩余條件后確定時間。

氣相色譜儀外氣路的連接

  1、減壓閥的安裝  有的儀器隨機(jī)帶有減壓閥,若沒有的則要購買。所用的是2只氧氣,1只氫氣減壓閥。將2只氧氣減壓閥,1只氫氣減壓閥分別裝到氮?dú)猓諝夂蜌錃怃撈可献⒁鈿錃鉁p壓閥螺紋是反向的,并在接口處加上所附的O形塑料墊圈,以便密封),旋緊螺帽后,關(guān)閉減壓閥調(diào)節(jié)手柄即旋松),打開鋼瓶高壓閥,此時減壓閥高壓表應(yīng)有指示,關(guān)閉高壓閥后,其指示壓力不應(yīng)下降,否則有漏,應(yīng)及時排除用墊圈或生料帶密封),有時高壓閥也會漏,要注意。然后旋動調(diào)節(jié)手柄將余氣排掉?!?i> 2、外氣路連接法  把鋼瓶中的氣體引入色譜儀中,有的采用不銹鋼管φ2×0.5mm),有的采用耐壓塑料管φ3×0.5mm)。采用塑料管容易操作,所以一般采用塑料管。若用塑料管,在接頭處就要有不銹鋼襯管φ2×20mm)和一些密封用的塑料等材料。從鋼瓶到儀器的塑料管的長度視需要而定,不宜過長,然后用塑料管把氣源和儀器氣體進(jìn)口)連接起來。  3、外氣路的檢漏  把主機(jī)氣路面板上載氣,氫氣,空氣的閥旋鈕關(guān)閉,然后開啟各路鋼瓶的高壓閥,調(diào)節(jié)減壓閥上低壓表輸出壓力,使載氣,空氣壓力為0.35~0.6Mpa約3.5~6.0kg/cm3),氫氣壓力為0.2~0.35 Mpa。然后關(guān)閉高壓閥,此時減壓閥上低壓表指示值不應(yīng)下降,如下降,則說明連接氣路中有漏,應(yīng)予排除。

標(biāo)簽: 氣相色譜儀 氣相色譜儀 氣相色譜儀外氣路的連接_氣相色譜儀

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