氣相色譜48個(gè)常見問題及注意事項(xiàng)（下）
發(fā)布日期：2021-09-07
核心提示：廿五、色譜柱的常用填充方法有哪些？答：固定相填充的好壞，將直接影響柱效率。通常多用泵抽填充法，即把色譜柱的一端塞上玻璃棉
答：固定相填充的好壞，將直接影響柱效率。通常多用泵抽填充法，即把色譜柱的一端塞上玻璃棉，接真空泵，另一端接一漏斗，在抽吸下加入固定相，邊裝邊敲打色譜柱，至固定相不再進(jìn)入為止。裝好后，塞上玻璃棉。裝柱要求要填充得均勻，緊密，切忌有空隙。廿六、新裝填的色譜柱為什么要老化一段時(shí)間才能使用？答：裝填好的色譜柱，連接于儀器上后，應(yīng)先試壓，試漏，而后在恒定的溫度下用載氣吹洗數(shù)小時(shí)后承受分析，一般稱此為柱子的老化過程。老化的目的是把固定相的殘存溶劑，低沸點(diǎn)雜質(zhì)，低分子量固定液等趕走，使記錄器基線平直，并在老化溫度下使固定液在擔(dān)體表面有一個(gè)再分布過程，從而涂得更加均勻牢固。裝填好的色譜柱，經(jīng)過老化一段時(shí)間后，柱效及性能均穩(wěn)定了，這樣才可使用。廿七、色譜柱失效后有哪些表現(xiàn)？其失敗原因是什么？答：色譜柱失效主要表現(xiàn)為色譜分離不好和組分保留時(shí)間顯著變短。色譜柱失效的主要原因是：對(duì)氣固色譜來說是固定相的活性或吸附性能降低了，對(duì)氣液色譜來說，是使用過程中固定液逐漸流失所致。老化的目的：氣相色譜柱的固定相通常是以涂覆的形式分布在柱管管壁內(nèi)側(cè)（毛細(xì)管柱）或載體表面（填充柱）上的，對(duì)于一根新的氣相色譜柱，外層固定相與載體的結(jié)合往往較弱，在高溫下使用會(huì)緩慢流失，造成基線起伏和噪聲升高，為了避免這一現(xiàn)象發(fā)生，可以預(yù)先在較高溫度下（一般為色譜柱的耐受溫度）加熱一段時(shí)間，使結(jié)合較弱的固定相揮發(fā)出去，從而使后面的分析不受干擾。此外，對(duì)使用時(shí)間較長(zhǎng)的氣相色譜柱可進(jìn)行老化操作，可以除去色譜柱中殘留的污染物。將色譜柱柱溫升至一恒定溫度，通常為其溫度上限。特殊情況下，可加熱至高于操作溫度10-20 ºC 左右，但是一定不能超過色譜柱的溫度上限，那樣極易損壞色譜柱，此外不要將程序升溫的速度設(shè)定的太慢。當(dāng)達(dá)到老化溫度后，記錄并觀察基線。比例放大基線，以便容易觀察。初始階段，基線應(yīng)持續(xù)上升，在到達(dá)老化溫度后5-10 分鐘開始下降，并且會(huì)持續(xù)30-90 分鐘。當(dāng)達(dá)到一個(gè)固定的值后，基線就會(huì)穩(wěn)定下來。如果在2-3 小時(shí)后基線仍無法穩(wěn)定或在15-20 分鐘后仍無明顯的下降趨勢(shì)，那么有可能系統(tǒng)裝置有泄漏或污染。遇到這樣的情況，應(yīng)立即將柱溫降至40ºC 以下，盡快地檢查系統(tǒng)并解決相相關(guān)的問題。如果還是繼續(xù)地老化，不僅對(duì)色譜柱有損害，而且始終得不到正常穩(wěn)定的基線。另外，老化的時(shí)間也不宜過長(zhǎng)，不然會(huì)降低色譜柱的使用壽命。一般來說，涂有極性固定相和較厚涂層的色譜柱老化時(shí)間較長(zhǎng)，而弱極性固定相和較薄涂層的色譜柱所需時(shí)間較短。而色譜柱的老化方法各不相同，具體步驟請(qǐng)參閱隨柱子的操作說明書。如果在色譜柱沒有與檢測(cè)器連接就進(jìn)行老化，那么老化后，譜柱末端部分可能已被破壞。要先把柱末端10-20cm 部分截去，再將色譜柱連接到檢測(cè)器上。溫度限定是指色譜柱能夠正常使用的應(yīng)用溫度范圍。如果操作溫度低于色譜柱的溫度下限，那么分離效果和峰形都不會(huì)很理想。但這樣對(duì)色譜柱本身并無什么損害。溫度上限通常有兩個(gè)數(shù)值。數(shù)值較低的是恒溫極限。在此溫度下，色譜柱可以正常使用，而且無具體的持續(xù)時(shí)間限制。較高的數(shù)值是程序升溫的升溫極限。該溫度的持續(xù)時(shí)間通常不多于十分鐘。高于溫度上限的操作則會(huì)降低色譜柱的使用壽命。在GC 中使用程序升溫時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)基線漂移的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象通常有以下幾個(gè)原因：色譜柱流失、進(jìn)樣墊流失、進(jìn)樣器污染或檢測(cè)器污染、氣體流速的變化。如果使用高靈敏度檢測(cè)器，即便是微弱的柱流失或系統(tǒng)污染都可能帶來顯著的基線漂移現(xiàn)象。為了提高定性和定量分析的可靠性，應(yīng)盡可能的降低或消除基線漂移。首先把柱子從色譜儀上取下，堵住檢測(cè)器的入口，再觀察在程序升溫時(shí)基線的漂移情況。如果基線不穩(wěn)，那么污染來自檢測(cè)器（解決辦法請(qǐng)參考“如何降低檢測(cè)器的污染”） ；如果基線是穩(wěn)定的，證明檢測(cè)器良好，此時(shí)用一小段熔融石英管把進(jìn)樣器和檢測(cè)器連接起來，走一個(gè)升溫程序，觀察基線漂移情況，此時(shí)反映的是進(jìn)樣器的污染情況，如果基線不穩(wěn)，可以確定問題來自進(jìn)樣口（解決辦法請(qǐng)參考“如何降低進(jìn)樣器的污染” ）；如果基線穩(wěn)定，證明檢測(cè)器和進(jìn)樣口均未被污染，此時(shí)把柱子重新裝上，走同樣的升溫程序，來確定是不是柱子流失帶來的基線漂移。三十、如何降低樣品和進(jìn)樣器帶來的基線漂移？色譜柱上如果有高分子不揮發(fā)性物質(zhì)殘留，那么在程序升溫時(shí)就容易產(chǎn)生基線漂移，因?yàn)檫@些物質(zhì)的保留較強(qiáng)，在柱中移動(dòng)緩慢，可以采用重新老化的方法將這種強(qiáng)保留組分從柱子上趕出，但這種方法增加了固定液氧化的可能性；此外，還可以使用溶劑沖洗色譜柱（沖洗之前請(qǐng)閱讀柱子的使用注意事項(xiàng),以便選出合適的溶劑）；也可以安裝保護(hù)柱，這樣可以預(yù)防問題發(fā)生。如果是進(jìn)樣器被污染造成基線漂移，可以通過更換進(jìn)樣墊、襯管和密封圈來解決，同時(shí)用溶劑沖洗進(jìn)樣口，維護(hù)完畢之后，用一段熔融石英管將進(jìn)樣器和檢測(cè)器連接起來，進(jìn)一針空樣，以確認(rèn)進(jìn)樣器已經(jīng)干凈。 由檢測(cè)器帶來的基線漂移通常是由補(bǔ)償氣或者燃?xì)猱?dāng)中少量的烴類物質(zhì)引起的，使用高純氣體凈化器處理補(bǔ)償氣或者燃?xì)饪梢詼p少這種基線漂移；使用高純氣體發(fā)生器可以改善FID 的基線穩(wěn)定性；正確的檢測(cè)器維護(hù)，包括定期的清洗，都可以減少這種漂移。 在使用新柱之前，按照以下方法老化可以使柱流失降到：用高于實(shí)驗(yàn)操作溫度20 或者用色譜柱的操作溫度（使用兩者中較低者）來老化，長(zhǎng)時(shí)間低溫老化相對(duì)于短時(shí)間高溫老化有利于降低色譜柱流失。如果在載氣當(dāng)中含有少量的氧氣或者水分或者氣體管路漏氣，在高溫條件下，固定液就容易被氧化，從而造成柱流失，帶來基線漂移。一旦固定液被氧化，必須使用高純載氣老化數(shù)小時(shí)，才有可能使基線趨于水平，這種對(duì)固定液的破壞是無法彌補(bǔ)的，所以如果有氧氣連續(xù)通過色譜柱，即便進(jìn)行老化基線也無法降到水平。因此，在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)在氣體管路當(dāng)中使用高質(zhì)量的氧氣/水分過濾器，同時(shí)用高質(zhì)量的電子檢漏儀嚴(yán)格檢漏。2、進(jìn)樣器的氣化程度太低，樣品未能汽化。2 進(jìn)樣后漏液，判斷漏液點(diǎn)。4 分析物質(zhì)分子量過大，提高進(jìn)樣口的溫度。6 NPD溫度過高(使用或環(huán)境溫度)，氣體不純 ，更換銣珠：避免高溫使用。1 峰伸舌多為色譜柱過載，減小進(jìn)樣量，使用大容量柱子。5前次樣品在色譜柱中凝聚，未能及時(shí)出盡。4 儀器系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的改變，參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化。三十七、連續(xù)進(jìn)樣時(shí)靈敏度重復(fù)性差在連續(xù)進(jìn)樣的條件下，峰面積忽大忽小，測(cè)定精度不高，原因如下：4 色譜柱，襯管被污染，清洗襯管，用溶劑(優(yōu)級(jí)純甲醇)清洗色譜柱：更換之(如有必要)。6 進(jìn)樣量超過檢測(cè)器線性范圍形成檢測(cè)器過載。1 襯管，色譜柱被污染或者襯管，色譜柱安裝不當(dāng)，存在死體積，注射甲烷，峰若拖尾，則重新安裝。4 固定相的極性指標(biāo)與樣品不匹配，換匹配的柱子。5 樣品流通路線中有冷井，消除路線中的過低溫度區(qū)。6襯管或色譜柱中有堆積切割碎屑 清洗更換襯管，切除柱頭10cm7 進(jìn)樣時(shí)間過長(zhǎng)。9進(jìn)樣量過高，減小進(jìn)樣體積或稀釋樣品。5 樣品濃度過高，稀釋，減少進(jìn)樣量，用高分流比。6 分流進(jìn)樣時(shí)，初始OVEN過高 降低初始柱溫，使用高沸點(diǎn)溶劑。7吹掃時(shí)間過長(zhǎng)(不分流進(jìn)樣) 定義短時(shí)間的吹掃程序。1 新安裝的柱子，基線連續(xù)向漂移幾分鐘 繼續(xù)老化。2 檢測(cè)器未達(dá)到平衡 延長(zhǎng)檢測(cè)器的平衡時(shí)間。3 檢測(cè)器或GC系統(tǒng)中其他部分有沉積物被烤出來，清洗之。1毛細(xì)管柱插入檢測(cè)器太深 重新安裝色譜柱。2 使用ECD，TCD氣體泄露引發(fā)基線噪音 檢查，維修氣路。3 FID ，NPD ，F(xiàn)PD燃?xì)饬魉倩蛉細(xì)膺x擇不當(dāng) 高純?nèi)細(xì)猓{(diào)整流速。4進(jìn)樣口被污染 清洗進(jìn)樣口，更換擱墊，更換襯管中的玻璃纖維。5毛細(xì)管色譜柱被污染 切除首端10cm，用溶劑清洗色譜柱，更換之。3 提高進(jìn)樣技術(shù)防止造成兩次進(jìn)樣。7 減少系統(tǒng)的死體積，比如色譜柱連接要插到位，不分流進(jìn)樣要選擇不分流結(jié)構(gòu)汽化室。8 毛細(xì)管色譜柱要分流，選擇合適的分流比。綜上所述要根據(jù)具體情況在實(shí)驗(yàn)中摸索，比如降低載氣流速、降低色譜柱溫度又會(huì)使色譜峰變寬，因此要看色譜峰型來改變條件。最終目的是達(dá)到分離好，出峰時(shí)間快。FID檢測(cè)器最適合用于檢測(cè)色譜柱老化時(shí)的基線。在升溫程序的末端，基線將升高，然后基線下降逐漸平穩(wěn)，此時(shí)可以認(rèn)為色譜柱老化完成�！�當(dāng)色譜柱處于高溫時(shí)，柱壽命急劇下降。如果色譜柱老化時(shí)超過2小時(shí)還有大量柱流失，則將色譜柱冷卻至室溫，辨認(rèn)柱流失來源如：氧氣滲入、隔墊漏氣和儀器本身的殘留物。柱流失：在色譜柱老化之后做柱流失實(shí)驗(yàn)，不進(jìn)樣跑一次程序升溫，從50℃開始升溫 10℃/min到色譜柱最高使用溫度，并在最高溫度保持10min 出來的色譜圖即為柱流失圖，拿這張圖跟今后空白對(duì)比。如果在空白運(yùn)行中產(chǎn)生了很多峰，則色譜柱性能改變，這可能是由于載氣中含有氧氣，也可能是由于樣品殘留。如果有 GC-MS，則低極性色譜柱的典型流失離子（例如 DB/HP-1 或 5）質(zhì)/荷比 m/z 將為 207、73、281、355 等，大多數(shù)為環(huán)硅氧烷。一般認(rèn)為柱流失能引起噪聲和不穩(wěn)定的基線。真正的柱流失常常有如同噪聲狀的正向漂移。看看基線是否向上較大漂移，空白有無峰流出等。四十六、氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)火焰熄滅或點(diǎn)不著火的原因分析①冷凝。由于FID燃燒過程中導(dǎo)致水的形成,所以檢測(cè)器溫度必須保持高于1 0 0℃,以免冷凝。長(zhǎng)時(shí)間不開機(jī)時(shí),需長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行烘烤后再點(diǎn)火。②柱流速過高。若必須使用大內(nèi)徑柱,可關(guān)小載氣流速足夠長(zhǎng)時(shí)間以使FID點(diǎn)火。③檢查安裝的噴嘴類型是否適合使用的色譜柱,檢查噴嘴是否堵塞。1、氣體鋼瓶是貯存壓縮氣體的高壓容器，其容積一般為40～60 L，最高工作壓力為15MPa(150atm)，最低的也在0.6MPa(6atm)以上，標(biāo)準(zhǔn)高壓氣體鋼瓶是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制造而成，在鋼瓶肩部應(yīng)有下述標(biāo)記，即：制造廠、制造日期、氣瓶型號(hào)及編號(hào)、氣瓶重量、氣體容積、工作壓力、水壓試驗(yàn)壓力、水壓試驗(yàn)日期及下次送檢日期等。由于氣體鋼瓶壓力很高，有的氣體有毒或易燃易爆，為了確保安全，避免各種鋼瓶相互混淆，應(yīng)按規(guī)定在鋼瓶外面涂上特定的顏色，寫明瓶?jī)?nèi)氣體的名稱。各種氣體鋼瓶的標(biāo)志見表1-3。
(1)鋼瓶必須定期送有關(guān)部門檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格的才能充氣。充一般氣體的鋼瓶3年內(nèi)必須送檢一次，充腐蝕性氣體的鋼瓶每?jī)赡晁蜋z一次。(2)搬運(yùn)鋼瓶時(shí)，要戴好鋼瓶帽和上、下兩個(gè)橡皮腰圈，輕拿輕放，不可在地上滾動(dòng)、撞擊、摔倒或激烈振動(dòng)，以防發(fā)生爆炸。放置和使用鋼瓶時(shí)，必須用架子或鐵絲固定住。 (3)鋼瓶應(yīng)存放在陰涼、干燥、遠(yuǎn)離熱源的地方，通風(fēng)良好，避免明火和陽光暴曬。鋼瓶受熱后，氣體膨脹，瓶?jī)?nèi)壓力增大，易造成漏氣，甚至爆炸。可燃性氣體鋼瓶與氧氣鋼瓶必須分室存放。氫氣鋼瓶最好放置在大樓外的專用小間，以確保安全。(4)使用鋼瓶，除二氧化碳、氨氣外，一般要用減壓閥。各種減壓閥中，除氮?dú)夂脱鯕獾臏p壓閥可相互通用外，其他的只能用于規(guī)定的氣體，以防爆炸。安裝減壓閥必須仔細(xì)旋妥，通常旋進(jìn)7圈螺紋(俗稱吃7牙)。易發(fā)生聚合反應(yīng)的氣體(如乙炔、乙烯)必須規(guī)定儲(chǔ)存期限，避免久貯。(5)可燃性氣體，如氫氣、乙炔等，鋼瓶的閥門是“反扣”(左旋)螺紋，即逆時(shí)針方向擰緊；非燃性或助燃性氣體，如氧氣、氮?dú)獾�，鋼瓶的閥門是“正扣’，(右旋)螺紋，即順時(shí)針擰緊。(6)絕不可將油、脂或其他易燃物、有機(jī)物沾在氧氣鋼瓶上，特別是閥門嘴及減壓閥處，也不得用棉、麻等物堵漏，以防燃燒引起事故。 (7)要注意保護(hù)好鋼瓶閥門。開關(guān)閥門時(shí)，首先弄清方向，再緩慢旋轉(zhuǎn)，否則會(huì)使螺紋受損。開啟閥門時(shí)，人應(yīng)站在減壓閥的另一側(cè)，以防減壓閥沖出被擊傷，每次用后應(yīng)完全關(guān)閉閥門。(8)貯存可燃性氣體的鋼瓶要有防回火裝置。有的減壓閥已有此裝置；也可在氣體導(dǎo)管中填裝細(xì)鐵絲網(wǎng)防止回火；在導(dǎo)氣管路中加接液封裝置也可有效地起到保護(hù)作用。(9)不得將鋼瓶?jī)?nèi)的氣體全部用完，一定要保留0.05 MPa以上的殘余壓力(減壓閥表壓)�？扇夹詺怏w(如乙炔)應(yīng)剩余0.2～0.3 MPa，氫氣應(yīng)保留2 MPa，以防重新充氣時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。鋼瓶要隨用隨關(guān)，勤檢查。(10)一旦發(fā)生閥門漏氣，應(yīng)立即將鋼瓶移至室外，以防在室內(nèi)發(fā)生事故。(1)氫氣。若從鋼瓶中急劇地放出，即使沒有火源存在，有時(shí)亦會(huì)著火。氫氣和空氣混合物的爆炸范圍很寬，當(dāng)含氫氣4.0％～75.6％(體積比)時(shí)，遇火即會(huì)爆炸。因此，氫氣要在通氣良好的地方使用，或用排氣筒盡量地把室內(nèi)氣體排到室外。(2)乙炔。極易燃，且燃燒溫度很高，有時(shí)還會(huì)發(fā)生分解爆炸。乙炔與空氣混合時(shí)的爆炸范圍為含乙炔2.5％～80.5％(體積比)。因此，要嚴(yán)禁煙火，防止漏氣。只要色譜系統(tǒng)受到高沸點(diǎn)物質(zhì)的污染，特別是在進(jìn)樣口，就可以預(yù)料色譜性能會(huì)變差。分析人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)行儀器的曰常維護(hù)，包括定期更換進(jìn)樣隔墊、清洗和老化進(jìn)樣口內(nèi)襯管等，必要時(shí)可將接于進(jìn)樣口一端的毛細(xì)管色譜柱截去0.5-1m。如果依舊出現(xiàn)色譜性能降低和鬼峰問題，可能需要清洗進(jìn)樣口的金屬表面。毛細(xì)管色譜柱是可靠并易于使用的，但是，為了保證良好的分離性能，需要注意下列特定操作： (1)毛細(xì)管柱和色譜爐壁之間的接觸可以影響色譜性能和色譜柱壽命； (2)應(yīng)當(dāng)小心不使氧氣進(jìn)入到毛細(xì)管柱中； (3)只有在色譜爐冷卻后才可更換進(jìn)樣隔墊； (4)再次加熱色譜爐之前，應(yīng)當(dāng)先用載氣沖洗色譜柱15 rnin； (5)應(yīng)當(dāng)使用脫氧管除去載氣中的痕量氧氣，脫氧管應(yīng)當(dāng)定期更換； (6)無論色譜爐是否在加熱，都需要有載氣流經(jīng)色譜柱。
編輯：songjiajie2010
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