氣相色譜儀以其分離效率高、靈敏、快速等優(yōu)點(diǎn)而被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。隨著氣相色譜儀的普及,操作人員如何正確使用儀器,成了一個(gè)不可忽視的問題。本文提出了氣相色譜儀使用中應(yīng)注意的幾個(gè)問題,供廣大氣相色譜工作者參考。
1 環(huán)境條件
氣相色譜儀對環(huán)境溫度要求并不苛刻,一般在5～35℃的室溫條件下即可正常操作。但對于環(huán)境濕度一般要求在20%～85%為宜。在高度潮濕的地區(qū),使用某些型號(hào)儀器的氫火焰離子化檢測器時(shí),會(huì)因濕度大,而導(dǎo)致放大器絕緣性能下降,若在高靈敏度擋上操作,響應(yīng)值會(huì)下降。分析人員在使用儀器時(shí),若遇到上述現(xiàn)象,應(yīng)采取必要的措施。
2 氣體純度
氣相色譜儀所用氣源純度要求在99.99%以上。目前,許多操作者對于不同檢測器要求不同氣源純度的問題沒有引起足夠的重視,使用中,有可能因氣源純度不高而導(dǎo)致檢測器檢測限高且基線不穩(wěn)定。例如用純度為98%的氫氣作為氫火焰離子化檢測器的燃?xì)鈿庠?在檢測器的104MΩ靈敏度擋上使用時(shí),可能由于氫氣純度不夠(含有甲烷等可燃性氣體) ,導(dǎo)致基線嚴(yán)重不穩(wěn),好象有永遠(yuǎn)出不完的峰。如果載氣純度不高,又含有微量氧時(shí),將會(huì)影響毛細(xì)管柱的壽命。
3 氣流比例的選擇
對于氫火焰離子化檢測器,需要N2-H2-Air 焰,點(diǎn)燃后應(yīng)為富氧焰,即空氣應(yīng)過量,以保證氫氣*燃燒,3 種氣體的比例]為N2∶H2 = 1∶(0. 85～1) ,Air∶H2 = (6～8) ∶1或空氣量更大。在此條件下,檢測器靈敏度高、穩(wěn)定性好,做出的定量校正因子可靠。而現(xiàn)在不少儀器操作者認(rèn)為點(diǎn)著火就行了,對火焰的性質(zhì)、氣流的比例注重不夠,導(dǎo)致定量校正因子不重復(fù),定量誤差大。
4 氣路的檢漏和清洗
(1) 儀器在驗(yàn)收時(shí)已進(jìn)行過氣路檢漏,但在使用中若發(fā)現(xiàn)某些異常,如靈敏度降低、保留時(shí)間延長、出現(xiàn)波動(dòng)狀的基線等,應(yīng)重新進(jìn)行氣路檢漏。
(2) 樣品中所含的高沸點(diǎn)組分易附著在氣路的管壁上而造成污染,需要經(jīng)常清洗管路。
(3) 氣化室及色譜柱與檢測器之間的連接管道,需用無水乙醇或丙酮清洗,并通氣吹干。
5 進(jìn)樣技術(shù)
在氣相色譜分析中,一般采用注射器或流通閥進(jìn)樣。本文涉及的是注射器進(jìn)樣技術(shù)。
5.1 進(jìn)樣量
進(jìn)樣量與氣化溫度、柱容量及儀器的線性響應(yīng)范圍等因素有關(guān),即進(jìn)樣量應(yīng)控制在能瞬間氣化,達(dá)到分離要求和在線性響應(yīng)的允許范圍之內(nèi)。填充柱沖洗法的瞬間進(jìn)樣量為:液體樣品或固體樣品溶液一般0. 01～10μL ,氣體樣品一般0. 1～10mL 。在定量分析中,應(yīng)注意進(jìn)樣量讀數(shù)的準(zhǔn)確性。
5.2 注射器中空氣的排除
用微量注射器抽取液體樣品時(shí),只要重復(fù)地把液體抽入注射器又迅速將其排回到樣品瓶,就可以排掉注射器中的所有空氣。當(dāng)然在某些情況下,是不允許把樣品排回到樣品瓶中的。還有一種更好的方法,用計(jì)劃注射量約2 倍的樣品置換注射器3～5 次,每次抽取到樣品后,垂直拿起注射器,針尖朝上,推進(jìn)注射器塞,空氣就會(huì)被排掉。
5.3 進(jìn)樣量的準(zhǔn)確性
用經(jīng)置換過的注射器取計(jì)劃進(jìn)樣量約2 倍左右的樣品,垂直拿起注射器,針尖朝上,讓針穿過一層紗布(紗布可吸收從針尖排出的液體) ,推進(jìn)注射器塞,直到讀出所需要的數(shù)值,用紗布擦干針尖,這樣可以保證進(jìn)樣量的準(zhǔn)確。還需要再抽若干空氣到注射器中,如若不慎推動(dòng)了柱塞,空氣可以保護(hù)液體不被排走。
5.4 進(jìn)樣時(shí)間
在大部分分析中,進(jìn)樣時(shí)間的長短對柱效率影響很大。若進(jìn)樣時(shí)間過長,會(huì)使色譜區(qū)域加寬而降低柱效率。因此,對于沖洗法色譜而言,進(jìn)樣時(shí)間越短越好,一般應(yīng)小于1 秒鐘。
6 易分解與易冷凝物質(zhì)的分析
目前,不少操作人員,在對所要分析的物質(zhì)還沒有充分了解的情況下,認(rèn)為只要能用汽化溫度將其液體氣化為氣體,便可用氣相色譜儀進(jìn)行分析。實(shí)際上,汽化除能將液體變成氣體外,還有一個(gè)重要問題不能忽視,即汽化能引起樣品本身的分解,或者汽化后又冷凝。出現(xiàn)分解現(xiàn)象,會(huì)導(dǎo)致定性定量結(jié)果不準(zhǔn)確;冷凝現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí),會(huì)引起載氣管道某些環(huán)節(jié)堵塞,使定量結(jié)果不重復(fù)。因此,操作者應(yīng)特別注意這類物質(zhì)的分析。
7 結(jié) 語
分析人員在使用氣相色譜儀的過程中,對于每一個(gè)操作步驟都應(yīng)特別仔細(xì)認(rèn)真,要經(jīng)?？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷學(xué)習(xí),規(guī)范操作,加強(qiáng)儀器的檢查與維護(hù),使儀器始終處于良好狀態(tài),能及時(shí)地提供準(zhǔn)確可靠的分析結(jié)果。
氣相色譜儀的異常維護(hù)
氣相色譜儀由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、條件設(shè)置多、恢復(fù)準(zhǔn)備時(shí)間長等原因，在使用過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種異常情況。如果不針對病因進(jìn)行維護(hù)，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。下面就介紹一下氣相色譜儀在應(yīng)用中易發(fā)生的異常情況及其維護(hù)。
進(jìn)樣后不出色譜峰
氣相色譜儀在進(jìn)樣后檢測信號(hào)沒有變化，儀不出峰，輸出仍為直線。遇到這種情況時(shí)，應(yīng)按從樣品進(jìn)樣針、進(jìn)樣口到檢測器的順序逐一檢查。首先檢查注射器是否堵塞，如果沒有問題，再檢查進(jìn)樣口和檢測器的石墨墊圈是否緊固、不漏氣，然后檢查色譜柱是否有斷裂漏氣情況，最后觀察檢測器出口是否暢通。檢測器出口的暢通是很重要的，有人在工作中會(huì)遇到這樣的問題：前一天儀器工作還一切正常，第二天開機(jī)后卻無響應(yīng)峰信號(hào)。檢查進(jìn)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(jìn)樣口柱頭壓達(dá)不到設(shè)定值，總是偏高，這時(shí)才懷疑是ECD 檢驗(yàn)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(dāng)時(shí)是秋冬之交，雨水進(jìn)入到E C D排出口之后凍住了，因此造成儀器E C D的出口堵塞，柱頭壓居高不下，氣體在氣路中無法流動(dòng)，也就無法載樣品到檢測器，所以不出峰。
遇到這種情況時(shí)，只要用熱水浸泡ECD排放管，冰融化后問題就可解決。
基線問題
氣相色譜基線波動(dòng)、飄移都是基線問題，基線問題可使測量誤差增大，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致儀器無法正常使用。遇到基線問題時(shí)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。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(jī)之后，基線非常高，并伴有基線強(qiáng)烈抖動(dòng)，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。
當(dāng)排除了以上可能造成基線問題的原因后，則應(yīng)當(dāng)檢查進(jìn)樣墊是否老化（應(yīng)養(yǎng)成定期更換進(jìn)樣墊的好習(xí)慣）；石英棉是不是該更換了；襯管是否清潔。值得一提的是，清洗襯管時(shí)可先用試驗(yàn)最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，最后再重新安裝。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。
峰丟失、假峰
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。種情況可以通過多次空運(yùn)行和清洗氣路（進(jìn)樣口、檢測器等）來解決。為了減少對氣路的污染，可采用以下的措施：程序升溫的最后階段應(yīng)有一個(gè)高溫清洗過程；注入進(jìn)樣口的樣品應(yīng)當(dāng)清潔；減少高沸點(diǎn)的油類物質(zhì)的使用；使用盡量高的進(jìn)樣口溫度、柱溫和檢測器溫度。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(jìn)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(shí)的工作中應(yīng)當(dāng)記錄正常時(shí)基線的情況，以便在維護(hù)時(shí)作參考。
這里介紹的只是工作中三種常見問題的維護(hù)方法，氣相色譜儀的故障點(diǎn)比較多，故障恢復(fù)時(shí)間也較長，因此進(jìn)行設(shè)備維護(hù)時(shí)的關(guān)鍵在于對原因的正確分析。每檢查一個(gè)部件，便要將前后的分析結(jié)果進(jìn)行比較，做到不將問題擴(kuò)大化，相信通過反復(fù)嘗試，一定能成功解決問題。
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