气象色谱的使用及各种注意事项

气象色谱的使用及各种注意事项
气象色谱的使用及各种注意事项

气象色谱的使用及各种注意事项
安装色谱柱：
1.安装拆卸色谱柱必须在常温下.
2.填充柱有卡套密封和垫片密封,卡套分三种,金属卡套,塑料卡套,石墨卡套,安装时不易拧的太紧.垫片式密封每次按装色谱柱都要换新的垫片(岛津色谱是垫片密封).
3.色谱柱两头是否用玻璃棉塞好.防止玻璃棉和填料被载气吹到检测器中.
4.毛细管色谱柱安装插入的长度要根据仪器的说明书而定,不同的色谱汽化室结构不同,所以插进的长度也不同.需要说明的如果你用毛细管色谱柱采用不分流,汽化室采用填充柱接口这时与汽化室连接毛细管柱不能探进太多,略超出卡套即可.氢气和空气的比例对FID检测器的影响氢气和空气的比例应1：10,当氢气比例过大时FID检测器的灵敏度急剧下降,在使用色谱时别的条件不变的情况下,灵敏度下降要检查一下氢气和空气流速.氢气和空气有一种气体不足点火时发出“砰”的一声,随后就灭火,一般当你点火电着就灭,再点还着随后又灭是氢气量不足.
使用TCD检测器：
1.氢气做载气时尾气一定要排到室外.
2.氮气做载气桥流不能设大,比用氢气时要小的多.
3.没通载气不能给桥流,桥流要在仪器温度稳定后开始做样前在给.如何判断FID检测器是否点着火不同的仪器判断方法不同,有基流显示的看基流大小,没有基流显示的用带抛光面的扳手凑近检测器出口,观察其表面有无水汽凝结.如何判断进样口密封垫是否该换进样时感觉特别容易,用TCD检测器不进样时记录仪上有规则小峰出现,说明密封垫漏气该更换.更换密封垫不要拧的太紧,一般更换时都是在常温,温度升高后会更紧,密封垫拧的太紧会造成进样困难,常常会把注射器针头弄弯.如何选择合适的密封垫密封垫分一般密封垫和耐高温密封垫,汽化室温度超过300℃时用耐高温密封垫,耐高温密封垫的一面有一层膜,使用时带膜的面朝下.
怎样防止进样针不弯很多做色谱分析工作的新手常常会把注射器的针头和注射器杆弄弯,原因是：
1.进样口拧的太紧,室温下拧的太紧当汽化室温度升高时硅胶密封垫膨胀后会更紧,这时注射器很难扎进去.
2.位置找不好针扎在进样口金属部位.
3.注射器杆弯是进样时用力太猛,进口色谱带一个进样器架,用进样器架进样就不会把注射器杆弄弯.
4.因为注射器内壁有污染,注射时将针杆推弯.注射器用一段时间就会发现针管内靠近顶部有一小段黑的东西,这时吸样注射感到吃力.清洗方法将针杆拔出,注入一点水,将针杆插到有污染的位置反复推拉,一次不行再注入水直到将污染物弄掉,这时你会看到注射器内的水变的浑浊,将针杆拔出用滤纸擦一下,再用酒精洗几次.分析的样品为溶剂溶解的固体样时,进完样要及时用溶剂洗注射器.
5.进样时一定要稳重,急于求快会把注射器弄弯的,只要你进样熟练了自然就快了.
提高分离度的几种方法：
1．增加柱长可以增加分离度．
2．减少进样量(固体样品加大溶剂量)．
3. 提高进样技术防止造成两次进样．
4．降低载气流速．
5．降低色谱柱温度．
6．提高汽化室温度．
7．减少系统的死体积,主要是色谱柱连接要插到位,不分流进样要选择不分流结构汽化室.
8．毛细管色谱柱要分流,选择合适的分流比．综上所诉要根据具体情况在实验中摸索,比如降低载气流速、降低色谱柱温度又会使色谱峰变宽,因此要看色谱峰型来改变条件.最终目的是达到分离好,出峰时间快.
气相色谱分析是在气相色谱仪上进行的分析,所以分析谱图的不正常不仅反映人为的原因,更多是仪器上的原因.现代气相色谱仪都有不同的故障自我诊断功能,可以给出仪器故障的原因,给分析人员极大的方便,但更多的是需要人们去判断.为了少出故障和尽快排除故障,人们必须遵循色谱仪安装调试的要求,并定时进时检定]尽量减少操作失误和仪器故障对分析的干扰. 为了能安全使用和获得正确的实验结果,本文介绍气相色谱仪在使用中的注意事项及故障的排除以供参考. 气相色谱仪的安装要求气相色谱仪在安装时对环境有一定的要求,具体如下：
1)环境环境温度应在+5~+350C相对湿度<85%.
2)室内应无腐蚀性气体,离仪器及气瓶3m以内不得有电炉和火种.
3)室内不应有足以影响放大器和记录仪(或色谱工作站)正常工作的强磁场和放射源.
4)电网电源应为220V(进口仪器必须根据说明书的要求提供合适的电压),电源电压的变化应在5%~10%范围内,电网电压的瞬间波动不得超过5V.电频率的变化不得超过50Hz的1%(进口仪器必须根据说明书的要求提供合适的电频率).采用稳压器时,其功率必须大于使用功率的1.5倍.
5)仪器应平放在稳定可靠的工作台上,周围不得有强震动源及放射源,工作台应有1m以上的空间位置.
6)有的气相色谱仪要求有良好的接地,接地电阻必须满足说明书的要求(美国规定绿色是地线,黑色是火线,白色是零线;英国规定绿/黄色是地线,褐色是火线,蓝色是零线).
7)气源采用气瓶时,气瓶不宜放在室内,放室外必须防太阳直射和雨淋. 气相色谱仪故障和操作失误的排除气相色谱仪由六大单元组成,任一单元出现问题最终都会反映到色谱图上.现代的气相色谱仪很多都具备故障诊断功能,不同程度地给出仪器故障的判断.尽管如此,许多的问题尤其操作失误的问题仍需靠工作人员的努力.故障和失误可以采用逐个单元检查排除法,本文从分析人员的角度来讨论仪器故障的排除和分析人员操作失误或操作不当引起问题的排除.
2.1气路气路的检查在故障的排除中往往十分有效,主要是检查：
1、气源是否充足(一般要求气瓶压力必须≥3MPa,以防瓶底残留物对气路的污染);
2、阀件是否有堵塞、气路是否有泄漏(采用分段憋压试漏或用皂液试漏);
3、净化器是否失效(看净化器的颜色及色谱基流稳定情况);
4、阀件是否失效或堵塞(看压力表及阀出口流量);
5、汽化室内衬管是否有样品残留物及隔垫和密封圈的颗粒物(看色谱基流稳定情况);
6、喷口是否堵塞(看点火是否正常);
7、对敏感化合物的分析,气化室的衬管和石英玻璃毛还必须经过失活处理.在使用毛细管柱时,其柱头压力见表1.这可以作为柱前压力控制的参考.表1柱头压力近似值表柱温20℃;载气(氦气)线速30cm/s;液膜厚度0.25um 注：psig指每平方英寸磅表压,换算为标准单位近似为1psig=6894.76pa 以上所有值载系指载气为氦时,氢与之相近;采用氮气时柱前压明显增高.液膜厚度增加或载气流速增大时柱前压也明显增高,反之亦然.
2.2色谱柱系统色谱柱是分析的心脏部分,往往色谱图上的许多问题都与色谱柱系统密切相关,为此必须按以下步骤检查柱系统.
2.2.1色谱柱的连接检查柱后是否有载气;柱子连接是否有问题;尤其是毛细管柱的柱头是否堵塞;切割是否平整;是否有聚酰亚胺涂层伸过柱端;毛细管柱两头插入汽化室和检测器的位置是否正确;柱子是否超温运行或未老化好;密封圈选择是否合理.毛细管柱在选用密封圈时必须考虑：石墨垫易变形,有极好的再密封性,其上限温度是4500C;VespelTM很坚硬,再密封性受影响,其上限温度为3500C.VG1和VG2是由石墨和VespelTM组成,改善了再密封性,可重复使用,上限温度为4000C.不锈钢填充柱在高于2000C时,可选用石墨、不锈钢或紫铜作封圈;在低于2000C时,可选用硅橡胶或聚四氟乙烯作密封圈.玻璃填充柱可根据使用温度分别选用石墨、硅橡胶或聚四氟乙烯作密封圈.
2.2.2色谱柱的柱容量柱容量在柱分析中是很重要的影响因素.柱容量的定义是：在色谱峰不发生畸变的条件下,允放注入色谱柱的单个组分的最大量(以ng计).当注入色谱柱的单个组分的量超出柱容量,则出现前伸峰(或前沿峰).前伸峰使色谱峰展宽,从而造成可能的积分误差及共洗脱问题,并出现保留时间的变化. 典型的例子是采用0.25mm内径,液膜厚度为0.25μm的毛细管柱,分析组分浓度约为1%~2%,进样1ml时,其分流比就必须控制在1:100,这时被分析组分的量大约为125～175ng,若分析组分浓度高于1%～2%,就必须减少进样量或增加流比,否则就会出现前沿峰,其他类推.
载气在气相色谱分析中的影响不仅表现在载气速度影响溶质分子沿柱的移动速度;而且溶质扩散会通过载气影响色谱峰的扩张,通常表现在对理论塔板高度的影响.在维持柱效降低不大于20%的情况,氢气、氦气、氮气的线速分别可采用35～120cm/s、20～60cm/s、10～30cm/s.从而可能看出采用不同的载气,可适用的线速范围有很大的不同. 对不同的检测器可以用不同化合物作为死时间性tM(s)计算的基础,FID：甲烷或丁烷ECD：二氯甲烷或二氯二氟甲烷(柱温高于500C)NPD：乙腈(柱温高于900C)TCD：MS：甲烷、丁烷和空气PID、ELCD：氯乙烯载气的线速u可以从tM计算.
2.2.4色谱柱的流失柱流失一直是色谱工作者关心的课题,当系统泄漏进入氧气或有样品污染,都会导致色谱柱内固定相分解,最后表现在基线上,其现象与处理分别如下：1基线急剧上升,形成峰后呈下降趋势,这可能是因为系统曾泄漏进入氧气,这时色谱柱需老化至基线正常. 2、基线急剧上升,伴有假峰持续出现,基线到达最高处后成持续下降趋势,这可能是有非挥发性样品污染色谱柱,导致过量柱流失,解决的方法是先截取色谱柱柱头0.5m,而后在高温下老化色谱柱至基线正常. 3、基线急剧上升,一直维持在某一水平,这可能是一个未知因素未被排除,必须想法排除.

安装色谱柱：
1.安装拆卸色谱柱必须在常温下。
2.填充柱有卡套密封和垫片密封，卡套分三种，金属卡套，塑料卡套，石墨卡套，安装时不易拧的太紧。垫片式密封每次按装色谱柱都要换新的垫片(岛津色谱是垫片密封)。
3.色谱柱两头是否用玻璃棉塞好。防止玻璃棉和填料被载气吹到检测器中。
4.毛细管色谱柱安装插入的长度要根据仪器的说明书而定，不同的色谱汽化...

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安装色谱柱：
1.安装拆卸色谱柱必须在常温下。
2.填充柱有卡套密封和垫片密封，卡套分三种，金属卡套，塑料卡套，石墨卡套，安装时不易拧的太紧。垫片式密封每次按装色谱柱都要换新的垫片(岛津色谱是垫片密封)。
3.色谱柱两头是否用玻璃棉塞好。防止玻璃棉和填料被载气吹到检测器中。
4.毛细管色谱柱安装插入的长度要根据仪器的说明书而定，不同的色谱汽化室结构不同，所以插进的长度也不同。需要说明的如果你用毛细管色谱柱采用不分流，汽化室采用填充柱接口这时与汽化室连接毛细管柱不能探进太多，略超出卡套即可。氢气和空气的比例对FID检测器的影响氢气和空气的比例应1：10，当氢气比例过大时FID检测器的灵敏度急剧下降，在使用色谱时别的条件不变的情况下，灵敏度下降要检查一下氢气和空气流速。氢气和空气有一种气体不足点火时发出“砰”的一声，随后就灭火，一般当你点火电着就灭，再点还着随后又灭是氢气量不足。
使用TCD检测器：
1.氢气做载气时尾气一定要排到室外。
2.氮气做载气桥流不能设大，比用氢气时要小的多。
3.没通载气不能给桥流，桥流要在仪器温度稳定后开始做样前在给。如何判断FID检测器是否点着火不同的仪器判断方法不同，有基流显示的看基流大小，没有基流显示的用带抛光面的扳手凑近检测器出口，观察其表面有无水汽凝结。如何判断进样口密封垫是否该换进样时感觉特别容易，用TCD检测器不进样时记录仪上有规则小峰出现，说明密封垫漏气该更换。更换密封垫不要拧的太紧，一般更换时都是在常温，温度升高后会更紧，密封垫拧的太紧会造成进样困难，常常会把注射器针头弄弯。如何选择合适的密封垫密封垫分一般密封垫和耐高温密封垫，汽化室温度超过300℃时用耐高温密封垫，耐高温密封垫的一面有一层膜，使用时带膜的面朝下。
怎样防止进样针不弯很多做色谱分析工作的新手常常会把注射器的针头和注射器杆弄弯，原因是：
1.进样口拧的太紧，室温下拧的太紧当汽化室温度升高时硅胶密封垫膨胀后会更紧，这时注射器很难扎进去。
2.位置找不好针扎在进样口金属部位。
3.注射器杆弯是进样时用力太猛，进口色谱带一个进样器架，用进样器架进样就不会把注射器杆弄弯。
4.因为注射器内壁有污染，注射时将针杆推弯。注射器用一段时间就会发现针管内靠近顶部有一小段黑的东西，这时吸样注射感到吃力。清洗方法将针杆拔出，注入一点水，将针杆插到有污染的位置反复推拉，一次不行再注入水直到将污染物弄掉，这时你会看到注射器内的水变的浑浊，将针杆拔出用滤纸擦一下，再用酒精洗几次。分析的样品为溶剂溶解的固体样时，进完样要及时用溶剂洗注射器。
5.进样时一定要稳重，急于求快会把注射器弄弯的，只要你进样熟练了自然就快了。
提高分离度的几种方法：
1．增加柱长可以增加分离度．
2．减少进样量(固体样品加大溶剂量)．
3. 提高进样技术防止造成两次进样．
4．降低载气流速．
5．降低色谱柱温度．
6．提高汽化室温度．
7．减少系统的死体积，主要是色谱柱连接要插到位，不分流进样要选择不分流结构汽化室。
8．毛细管色谱柱要分流，选择合适的分流比．综上所诉要根据具体情况在实验中摸索，比如降低载气流速、降低色谱柱温度又会使色谱峰变宽，因此要看色谱峰型来改变条件。最终目的是达到分离好，出峰时间快。
气相色谱分析是在气相色谱仪上进行的分析，所以分析谱图的不正常不仅反映人为的原因，更多是仪器上的原因。现代气相色谱仪都有不同的故障自我诊断功能，可以给出仪器故障的原因，给分析人员极大的方便，但更多的是需要人们去判断。为了少出故障和尽快排除故障，人们必须遵循色谱仪安装调试的要求，并定时进时检定]尽量减少操作失误和仪器故障对分析的干扰。 为了能安全使用和获得正确的实验结果,本文介绍气相色谱仪在使用中的注意事项及故障的排除以供参考。 气相色谱仪的安装要求气相色谱仪在安装时对环境有一定的要求，具体如下：
1)环境环境温度应在+5~+350C相对湿度<85%。
2)室内应无腐蚀性气体，离仪器及气瓶3m以内不得有电炉和火种。
3)室内不应有足以影响放大器和记录仪(或色谱工作站)正常工作的强磁场和放射源。
4)电网电源应为220V(进口仪器必须根据说明书的要求提供合适的电压)，电源电压的变化应在5%~10%范围内，电网电压的瞬间波动不得超过5V。电频率的变化不得超过50Hz的1%(进口仪器必须根据说明书的要求提供合适的电频率)。采用稳压器时，其功率必须大于使用功率的1.5倍。
5)仪器应平放在稳定可靠的工作台上，周围不得有强震动源及放射源，工作台应有1m以上的空间位置。
6)有的气相色谱仪要求有良好的接地，接地电阻必须满足说明书的要求(美国规定绿色是地线，黑色是火线，白色是零线;英国规定绿/黄色是地线，褐色是火线，蓝色是零线)。
7)气源采用气瓶时，气瓶不宜放在室内，放室外必须防太阳直射和雨淋。 气相色谱仪故障和操作失误的排除气相色谱仪由六大单元组成，任一单元出现问题最终都会反映到色谱图上。现代的气相色谱仪很多都具备故障诊断功能，不同程度地给出仪器故障的判断。尽管如此，许多的问题尤其操作失误的问题仍需靠工作人员的努力。故障和失误可以采用逐个单元检查排除法，本文从分析人员的角度来讨论仪器故障的排除和分析人员操作失误或操作不当引起问题的排除。
2.1气路气路的检查在故障的排除中往往十分有效，主要是检查：
1、气源是否充足(一般要求气瓶压力必须≥3MPa,以防瓶底残留物对气路的污染);
2、阀件是否有堵塞、气路是否有泄漏(采用分段憋压试漏或用皂液试漏);
3、净化器是否失效(看净化器的颜色及色谱基流稳定情况);
4、阀件是否失效或堵塞(看压力表及阀出口流量);
5、汽化室内衬管是否有样品残留物及隔垫和密封圈的颗粒物(看色谱基流稳定情况);
6、喷口是否堵塞(看点火是否正常);
7、对敏感化合物的分析，气化室的衬管和石英玻璃毛还必须经过失活处理。在使用毛细管柱时，其柱头压力见表1。这可以作为柱前压力控制的参考。表1柱头压力近似值表柱温20℃;载气(氦气)线速30cm/s;液膜厚度0.25um 注：psig指每平方英寸磅表压，换算为标准单位近似为1psig=6894.76pa 以上所有值载系指载气为氦时，氢与之相近;采用氮气时柱前压明显增高。液膜厚度增加或载气流速增大时柱前压也明显增高，反之亦然。
2.2色谱柱系统色谱柱是分析的心脏部分，往往色谱图上的许多问题都与色谱柱系统密切相关，为此必须按以下步骤检查柱系统。
2.2.1色谱柱的连接检查柱后是否有载气;柱子连接是否有问题;尤其是毛细管柱的柱头是否堵塞;切割是否平整;是否有聚酰亚胺涂层伸过柱端;毛细管柱两头插入汽化室和检测器的位置是否正确;柱子是否超温运行或未老化好;密封圈选择是否合理。毛细管柱在选用密封圈时必须考虑：石墨垫易变形，有极好的再密封性，其上限温度是4500C;VespelTM很坚硬，再密封性受影响，其上限温度为3500C。VG1和VG2是由石墨和VespelTM组成，改善了再密封性，可重复使用，上限温度为4000C。不锈钢填充柱在高于2000C时，可选用石墨、不锈钢或紫铜作封圈;在低于2000C时，可选用硅橡胶或聚四氟乙烯作密封圈。玻璃填充柱可根据使用温度分别选用石墨、硅橡胶或聚四氟乙烯作密封圈。
2.2.2色谱柱的柱容量柱容量在柱分析中是很重要的影响因素。柱容量的定义是：在色谱峰不发生畸变的条件下，允放注入色谱柱的单个组分的最大量(以ng计)。当注入色谱柱的单个组分的量超出柱容量，则出现前伸峰(或前沿峰)。前伸峰使色谱峰展宽，从而造成可能的积分误差及共洗脱问题，并出现保留时间的变化。 典型的例子是采用0.25mm内径,液膜厚度为0.25μm的毛细管柱,分析组分浓度约为1%~2%，进样1ml时,其分流比就必须控制在1:100,这时被分析组分的量大约为125～175ng，若分析组分浓度高于1%～2%，就必须减少进样量或增加流比，否则就会出现前沿峰，其他类推。
载气在气相色谱分析中的影响不仅表现在载气速度影响溶质分子沿柱的移动速度;而且溶质扩散会通过载气影响色谱峰的扩张，通常表现在对理论塔板高度的影响。在维持柱效降低不大于20%的情况，氢气、氦气、氮气的线速分别可采用35～120cm/s、20～60cm/s、10～30cm/s。从而可能看出采用不同的载气，可适用的线速范围有很大的不同。 对不同的检测器可以用不同化合物作为死时间性tM(s)计算的基础，FID：甲烷或丁烷ECD：二氯甲烷或二氯二氟甲烷(柱温高于500C)NPD：乙腈(柱温高于900C)TCD：MS：甲烷、丁烷和空气PID、ELCD：氯乙烯载气的线速u可以从tM计算。
2.2.4色谱柱的流失柱流失一直是色谱工作者关心的课题，当系统泄漏进入氧气或有样品污染，都会导致色谱柱内固定相分解，最后表现在基线上，其现象与处理分别如下：1基线急剧上升，形成峰后呈下降趋势，这可能是因为系统曾泄漏进入氧气，这时色谱柱需老化至基线正常。 2、基线急剧上升，伴有假峰持续出现，基线到达最高处后成持续下降趋势，这可能是有非挥发性样品污染色谱柱，导致过量柱流失，解决的方法是先截取色谱柱柱头0.5m,而后在高温下老化色谱柱至基线正常。 3、基线急剧上升，一直维持在某一水平，这可能是一个未知因素未被排除，必须想法排除。

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