2016年新编1.检测器的选择文档.doc

气相分析方法的建立简单说就是选择并优化一系列的样品预处理条件、色谱条件后对某物质进行有效的测定，并能给出一个客观、较为接近真值的结果。分析方法的建立主要包括两大部分，第一个就是分析条件的选择和优化，第二个就是对建立的分析方法进行评价。只有完成了上述两个方面，才能算是建立了完整的分析方法。一.分析条件的选择和优化在对分析条件进行选择和优化之前，要做好充分的准备工作。准备工作包括了解样品的结构式信息，如果可能的话最好知道样品的合成工艺以及可能的副反应和副产物，是否有异构体存在等等。因为异构体的存在对将来的分离可能会带来麻烦。准备工作做的足够细致是下一步工作顺利进行的保证，下面就可以进行分析条件的选择和优化了：1.检测器的选择气相色谱使用的检测器可以分为两种，通用型和选择型的；通用型的，顾名思义，就是对所有的物质均有响应（比如tcd），但是对某些物质的灵敏度不太好，除非不得已，一般不选择这个检测器，当然了，检测器的选择也和你的定量方法有关，如果你要用内标、外标定量的话，还是选择一个对目标物有较高灵敏度的检测器，此时不建议使用通用型检测器，如果用的是面积归一化法定量的化，通用型检测器还是有优势的；除了通用型检测器之外的其它检测器都是选择型的，比如fid，ecd等等，这类检测器只对部分物质或者大部分物质有响应，绝大多数检测器都属于这个类型。在对色谱条件优化之前一定要明确到底选择什么检测器！2.色谱柱的选择色谱柱的选择是整个色谱分析条件优化过程中最重要的一环。色谱柱选择的是否恰当直接决定了分析结果的准确性、数据的重现性、峰型的美观等等。目前气相色谱中使用的色谱柱分为填充柱和毛细管柱两大类。从使用范围来看，毛细管柱更广泛一些，但并不意味着填充柱不重要，比如说一些永久性气体的分析、水份的测定等还必须用填充柱来做，简单说就是各有各的应用范围。由于本人填充柱应用的比较少，没什么可以讲的，就简单说一下毛细管柱使用时选择的一些注意事项。（1）“相似相溶”原理是首要指导方针。在选择柱子的时候，根本的原则是相似相溶，简单说就是分析非极性物质用非极性的柱子，极性物质用极性的柱子。相似相溶的道理比较简单，被分析物和固定液之间作用的次数越多，理论塔板数就越大，柱效也就越高，有助于难分离组分的分离，同时峰的对称性也较好；如果被分析物和固定液之间没有作用力，或者作用力很弱的话，也就说几乎不保留的话，这时几乎不可能有分离了，所有组分都死时间出峰，这不是我们的目的。因此选择柱子的时候一定要先对分析物的极性有个大致的判断，根据相似相溶的基本原理进行选择，选择不当的话有什么后果呢？以某二羰基化合物的分析为例，不同柱子的结果如图所示：两张图对比鲜明，该选择谁，一目了然！（2）特殊样品需要用特殊柱子分析。在很多搞新项目研发的公司（比如我们单位）做分析工作的话，经常会遇到一些稀奇古怪的样品，根本没有任何标准可以参考，都得自己摸索，经常会遇到一些常用柱子无法分析的项目，比如胺类物质、杂环化合物等等，这些你用普通柱子几乎无法完成，由于这些物质多少都有碱性，对常规柱子伤害较大，且做出来的结果可靠性、峰型等不确定因素较多，因此对这类样品应该选择针对性较强的柱子，此时选择柱子最好的办法就是多查阅相关资料、文献，再加上适当的实验摸索，才能选到合适的分析柱！再举个例子，之前做过一个胺类物质，当时手头没有合适的柱子，就用一个非极性柱子（db-1）走了一下，结果如图，峰型奇丑无比！更换针对性更强的某品牌的胺基柱之后，结果如下图所示！对比很是鲜明！（3）必要的时候需用不同极性的柱子对目标物进行对比分析。对于多组分的研发反应液来说，仅仅靠一根柱子就定方法的话，存在有些杂质和目标峰没有分开（或者完全包在主峰里面）的风险，因此采用不同极性做出来的结果进行对比可以有效的避免类似的事件的发生。如果二者一致的话，一切都好说；如果二者不一致的话，需结合其它定性手段综合分析，决定柱子的选择！这个需要多摸索，多实践，多积累来完成！(4)色谱柱参数对分离的影响. 毛细管色谱柱的参数主要包括四个方面:固定液极性、柱长、内经、膜厚等。根据固定液极性的强弱可以非极性柱（db-1或者等同的其它品牌）、弱极性柱（db-5或者等同的其它品牌）、中等极性柱（db-17或者等同的其它品牌）、强极性柱（db-wax或者等同的其它品牌），在选择柱子的时候应该根据样品本身极性的强弱依据“相似相溶”原理进行选择；柱长对分离的影响也很明显，通常柱子越长，分理效果越好，但是保留时间增加的也很明显，这本身是个矛盾，需要找到一个平衡点！对于特别难分离的物质，一般可以选用长柱子。内径对柱容量和柱效有较大的影响，内径越小，柱效会变高，但柱容量会下降，这个参数选择的空间不是很大。膜厚是一个选择空间比较大的参数，通常膜厚越厚，对分析物的保留会增加，保留时间增大，有助于分离，但是由于传质阻力的增加，柱效会降低，因此，如果你分析的是保留弱的物质(比如一些小分子)，可以考虑试试厚液膜的柱子；反之则选择薄液膜的柱子。3.温度程序的优化对气相色谱而言，仅仅依靠温度程序的优化是无法从根本上改变分离度的，只能在一定范围内改善分离度。举个例子，如果你选定其它的色谱条件（柱子，载气），a物质和b物质在某个温度程序下是一个峰（就是没有任何分离迹象）的话，此时无论你怎么改变温度程序，a和b能分开的可能性都很小，此时最有效的办法就是更换其它极性不同的柱子或者换根长柱子试试！所以说温度程序的优化对难分离物质对的分离作用很有限!经常有板油发贴子问：我想分析某个物质（已知结构式），该用什么程序呢？对于这种问题，最简单的办法，你自己试几个温度程序不就行了吗，很多物质的分析是没有现成的分析方法的，色谱是一门实践的学科，自己多试几个温度程序，哪个分离度好就用那个！这个需要自己去摸索，实践！ 还有一个问题，很多板油会问，到底是恒温分离度好还是程升分离度好？对于这个问题，个人觉得很难回答！其实首先要明确程序升温的目的是干吗的，程升多应用于组分沸程宽的混合物的分离的，简单说就是分析样品中各组分的沸点差异比较大的样品多用程升来做，如果不是这样的情况，不建议使用程序升温。下面以一个例子的分离来说明恒温和程序升温对难分离物质对进行分离的影响，如图所示，b的温度程序是180起,10/min程序升温至300;a的温度程序是240,恒温12min后20/min升温至300. 从图中对比可以看出,程升时大峰后面的两个小峰分离度较差,且和大峰的分离度也不是很好,经过较高的一个温度恒温后,那两个小峰的分离度得到了有效的改善,效果还是比较明显的!但这并不意味着恒温的分离度一定优于程序升温,不能一概而论,要具体问题具体分析再具体解决!二.分析方法的评价分析方法建立后需要对方法的准确性、稳定性、可行性进行一个评估，需要做的实验包括：检出限、线性范围、重现性、回收率等。检出限是指所建立方法可以检测到的最小样品浓度，通常以3倍信噪比计算；检测限可以间接说明方法的灵敏度。线性范围通常有检测器的特性所决定，越大约好。重现性实验包括多次连续进样分析的重复性、不同时间的重复性、不同型号仪器间的重现性、不同实验者之间的重现性等等，重现性可以表征方法的稳定性和数据的精密度，是一个很重要的参数。回收率实验是表征方法准确度的重要参数，一般情况下要大于60，越接近100越好。当所有评价实验都满足要求后，说明该方法在实验室是可靠的，还需要在不同实验室间多次对比实验才有可能会成为标准方法。以上是在下的一点浅薄的看法，欢迎各位版友，专家拍砖！特借网络原创这个平台，和大家交流一下，共同提高！装填有固定相用以分离混合组分的柱管。多为金属或玻璃制作。有直管形、盘管形、u形管等形状。色谱柱可分为填充柱和开管柱两大类。液相色谱通常均采用填充柱。色谱柱的分离效果取决于所选择的固定相，以及色谱柱的制备和操作条件。色谱是一种分离分析手段，分离是核心，因此担负分离作用的色谱柱是色谱系统的心脏。对色谱柱的要求是柱效高、选择性好，分析速度快等。市售的用于hplc的各种微粒填料如多孔硅胶以及以硅胶为基质的键合相、氧化铝、有机聚合物微球（包括离子交换树脂）、多孔碳等，其粒度一般为3,5,7,10m等，柱效理论值可达516万/米。对于一般的分析只需5000塔板数的柱效；对于同系物分析，只要500即可；对于较难分离物质对则可采用高达2万的柱子，因此一般1030cm左右的柱长就能满足复杂混合物分析的需要。柱效受柱内外因素影响，为使色谱柱达到最佳效率，除柱外死体积要小外，还要有合理的柱结构（尽可能减少填充床以外的死体积）及装填技术。即使最好的装填技术，在柱中心部位和沿管壁部位的填充情况总是不一样的，靠近管壁的部位比较疏松，易产生沟流，流速较快，影响冲洗剂的流形，使谱带加宽，这就是管壁效应。这种管壁区大约是从管壁向内算起30倍粒径的厚度。在一般的液相色谱系统中，柱外效应对柱效的影响远远大于管壁效应。 编辑本段色谱柱的构造色谱柱由柱管、压帽、卡套（密封环）、筛板（滤片）、接头、螺丝等组成。柱管多用不锈钢制成，压力不高于70 kg/cm2 时，也可采用厚壁玻璃或石英管，管内壁要求有很高的光洁度。为提高柱效，减小管壁效应，不锈钢柱内壁多经过抛光。也有人在不锈钢柱内壁涂敷氟塑料以提高内壁的光洁度，其效果与抛光相同。还有使用熔融硅或玻璃衬里的，用于细管柱。色谱柱两端的柱接头内装有筛板，是烧结不锈钢或钛合金，孔径0.220µm(510µm)，取决于填料粒度，目的是防止填料漏出。色谱柱按用途可分为分析型和制备型两类，尺寸规格也不同：常规分析柱（常量柱），内径25mm（常用4.6mm，国内有4mm和5mm），柱长1030cm；窄径柱（narrow bore，又称细管径柱、半微柱semi-microcolumn），内径12mm，柱长1020cm；毛细管柱（又称微柱microcolumn），内径0.20.5mm；半制备柱，内径5mm；实验室制备柱，内径2040mm，柱长1030cm；生产制备柱内径可达几十厘米。柱内径一般是根据柱长、填料粒径和折合流速来确定，目的是为了避免管壁效应。 编辑本段色谱柱的分类 按填料分常见的分配住填料：碳十八柱（ods/c18)、碳八柱（mos/c8）、碳六柱（hexyl/c6）、碳四柱（butyl/c4）、碳一柱（methyl/c1）、阴离子交换柱（sax)、阳离子交换柱（scx）、苯基柱（phenyl）、氨基柱（amino/nh2）、氰基柱（cyano/cn/nitrile）常见的吸附柱填料：硅胶柱 编辑本段正相色谱柱与反相色谱柱的区别 色谱柱的安装：1、首先应确认柱和仪器的接头以及管路是否匹配。为减少死体积，进样阀、柱子、检测器之间的连接管路内径尽可能使用内径较小的管线，同时控制进样器、色谱柱和检测器之间连接管线的长度。安装色谱柱之前，确认流路系统中的溶剂是否正常。对分析较复杂的样品建议安装保护柱。 2、为了使色谱柱与仪器系统达最佳的连接效果，应尽量使用与色谱柱接口相匹配的螺帽和锥形接头，如原来的接头长期匹配其他类型的色谱柱，建议在连接新色谱柱前应检查匹配情况，避免造成色谱柱的损坏或因色谱柱不匹配造成的漏液。 3、使用peek 材料的通用接头，只需用手拧紧不需要特定扳手，使用压力为5000psi；使用温度不得超过100。 流动相平衡：1、在进行样品检测前，至少使用20倍柱体积流动相使色谱柱充分平衡。流动相一定要使用色谱级别的溶剂。如使用水相的缓冲液应当天配制以保持新鲜避免细菌产生。 2、流动相使用前需用微孔滤膜过滤,消除流动相中颗粒对色谱系统和色谱柱的损坏。缓冲液与其他流动相混合后应重新过滤避免溶解度变化造成产生新的沉淀。不应使用纯水作为流动相冲洗c18色谱柱，以免柱性能损坏（添加5的有机溶剂冲洗色谱柱，同时可以达到对缓冲盐清洗的作用。还可以使色谱柱更容易平衡）。 3、流动相需脱气后使用，可避免因气泡导致的泵和检测器的工作不正常。如果测试时使用的流动相与色谱柱保存使用的流动相有较大区别，应该使用过度分布的形式进行平衡。避免由于流动相的突然变化造成柱压增加过大或流动相缓冲盐结晶造成对色谱柱和仪器系统的损坏。正相色谱柱比反相色谱柱需要更长的平衡时间。 样品制备与操作：1、样品应当尽可能溶解在能与流动相相互溶的溶剂中。除特殊指明外，如使用强溶剂溶解样品柱子的分辨率将可能降低。 2、样品溶液在进样前应使用针头式过滤器对样品预先过滤。频繁改变流动相组成，会加速降低柱效。 3、色谱柱由高压匀浆法装填，能承受较高压力。为获得最佳分离效果，使用时请不要超过200kgf，而且避免压力突然上升或变化，否则会造成硅胶填料的破坏，减少色谱柱的使用寿命。除特殊要求外最高操作温度不要超过60。 保存色谱柱：1、如果流动相含有酸或无机盐，应当先用去离子水（20倍柱体积）冲洗干净。然后用用100乙腈或甲醇保存色谱柱。最后用柱子的接头密封，并放在稳定的环境中存放。 2、应避免色谱柱受到直接的机械冲击或摔落，避免造成色谱柱性能的降低。 色谱柱的再生： 用相当于20倍柱体积的溶剂按下列顺序冲洗柱子，建议按柱子的箭头方向冲洗，尽可能不反冲。冲洗时使用的的参考溶剂顺序是水、甲醇、氯仿、异丙醇。 编辑本段发展方向因强调分析速度而发展出短柱，柱长310cm，填料粒径23µm。为提高分析灵敏度，与质谱(ms)联接，而发展出窄径柱、毛细管柱和内径小于0.2mm的微径柱（microbore）。细管径柱的优点是：节省流动相；灵敏度增加；样品量少；能使用长柱达到高分离度；容易控制柱温；易于实现lc-ms联用。但由于柱体积越来越小，柱外效应的影响就更加显著，需要更小池体积的检测器（甚至采用柱上检测），更小死体积的柱接头和连接部件。配套使用的设备应具备如下性能：输液泵能精密输出1100µl/min的低流量，进样阀能准确、重复地进样微小体积的样品。且因上样量小，要求高灵敏度的检测器，电化学检测器和质谱仪在这方面具有突出优点。 编辑本段填充和性能评价色谱柱的性能除了与固定相性能有关外，还与填充技术有关。在正常条件下，填料粒度20µm时，干法填充制备柱较为合适；颗粒20µm时，湿法填充较为理想。填充方法一般有4种：高压匀浆法，多用于分析柱和小规模制备柱的填充；径向加压法，waters专利；轴向加压法，主要用于装填大直径柱；干法。柱填充的技术性很强，大多数实验室使用已填充好的商品柱。必须指出，高效液相色谱柱的获得，装填技术是重要环节，但根本问题还在于填料本身性能的优劣，以及配套的色谱仪系统的的结构是否合理。无论是自己装填的还是购买的色谱柱，使用前都要对其性能进行考察，使用期间或放置一段时间后也要重新检查。柱性能指标包括在一定实验条件下（样品、流动相、流速、温度）下的柱压、理论塔板高度和塔板数、对称因子、容量因子和选择性因子的重复性，或分离度。一般说来容量因子和选择性因子的重复性在5%或10%以内。进行柱效比较时，还要注意柱外效应是否有变化。一份合格的色谱柱评价报告应给出柱的基本参数，如柱长、内径、填料的种类、粒度、色谱柱的柱效、不对称度和柱压降等。 编辑本段使用和维护注意事项色谱柱的正确使用和维护十分重要，稍有不慎就会降低柱效、缩短使用寿命甚至损坏。在色谱操作过程中，需要注意下列问题，以维护色谱柱。避免压力和温度的急剧变化及任何机械震动。温度的突然变化或者使色谱柱从高处掉下都会影响柱内的填充状况；柱压的突然升高或降低也会冲动柱内填料，因此在调节流速时应该缓慢进行，在阀进样时阀的转动不能过缓（如前所述）。应逐渐改变溶剂的组成，特别是反相色谱中，不应直接从有机溶剂改变为全部是水，反之亦然。一般说来色谱柱不能反冲，只有生产者指明该柱可以反冲时，才可以反冲除去留在柱头的杂质。否则反冲会迅速降低柱效。选择使用适宜的流动相（尤其是ph），以避免固定相被破坏。有时可以在进样器前面连接一预柱，分析柱是键合硅胶时，预柱为硅胶，可使流动相在进入分析柱之前预先被硅胶“饱和”，避免分析柱中的硅胶基质被溶解。避免将基质复杂的样品尤其是生物样品直接注入柱内，需要对样品进行预处理或者在进样器和色谱柱之间连接一保护柱。保护柱一般是填有相似固定相的短柱。保护柱可以而且应该经常更换。经常用强溶剂冲洗色谱柱，清除保留在柱内的杂质。在进行清洗时，对流路系统中流动相的置换应以相混溶的溶剂逐渐过渡，每种流动相的体积应是柱体积的20倍左右，即常规分析需要5075ml。下面列举一些色谱柱的清洗溶剂及顺序，作为参考：硅胶柱以正已烷（或庚烷）、二氯甲烷和甲醇依次冲洗，然后再以相反顺序依次冲洗，所有溶剂都必须严格脱水。甲醇能洗去残留的强极性杂质，已烷使硅胶表面重新活化。反相柱以水、甲醇、乙腈、一氯甲烷（或氯仿）依次冲洗，再以相反顺序依次冲洗。如果下一步分析用的流动相不含缓冲液，那么可以省略最后用水冲洗这一步。一氯甲烷能洗去残留的非极性杂质，在甲醇（乙腈）冲洗时重复注射100200µl四氢呋喃数次有助于除去强疏水性杂质。四氢呋喃与乙腈或甲醇的混合溶液能除去类脂。有时也注射二甲亚砜数次。此外，用乙腈、丙酮和三氟醋酸（0.1%）梯度洗脱能除去蛋白质污染。阳离子交换柱可用稀酸缓冲液冲洗，阴离子交换柱可用稀碱缓冲液冲洗，除去交换性能强的盐，然后用水、甲醇、二氯甲烷（除去吸附在固定相表面的有机物）、甲醇、水依次冲洗。保存色谱柱时应将柱内充满乙腈或甲醇，柱接头要拧紧，防止溶剂挥发干燥。绝对禁止将缓冲溶液留在柱内静置过夜或更长时间。色谱柱使用过程中，如果压力升高，一种可能是烧结滤片被堵塞，这时应更换滤片或将其取出进行清洗；另一种可能是大分子进入柱内，使柱头被污染；如果柱效降低或色谱峰变形，则可能柱头出现塌陷，死体积增大。在后两种情况发生时，小心拧开柱接头，用洁净小钢将柱头填料取出12mm高度（注意把被污染填料取净）再把柱内填料整平。然后用适当溶剂湿润的固定相（与柱内相同）填满色谱柱，压平，再拧紧柱接头。这样处理后柱效能得到改善，但是很难恢复到新柱的水平。柱子失效通常是柱端部分，在分析柱前装一根与分析柱相同固定相的短柱（530mm），可以起到保护、延长柱寿命的作用。采用保护柱会损失一定的柱效，这是值得的。通常色谱柱寿命在正确使用时可达2年以上。以硅胶为基质的填料，只能在ph29范围内使用。柱子使用一段时间后，可能有一些吸附作用强的物质保留于柱顶，特别是一些有色物质更易看清被吸着在柱顶的填料上。新的色谱柱在使用一段时间后柱顶填料可能塌陷，使柱效下降，这时也可补加填料使柱效恢复。每次工作完后，最好用洗脱能力强的洗脱液冲洗，例如ods柱宜用甲醇冲洗至基线平衡。当采用盐缓冲溶液作流动相时，使用完后应用无盐流动相冲洗。含卤族元素（氟、氯、溴）的化合物可能会腐蚀不锈钢管道，不宜长期与之接触。装在hplc仪上柱子如不经常使用，应每隔45天开机冲洗15分钟。怎么样老化色谱柱t资料简介 新填充的色谱柱不能马上使用还需要进行老化处理。老化的目的有两个，一是为了彻底除去填充物中的残余溶剂，和某些挥发性杂质，另一个目的是促进固定液均匀的、牢固分布在单体的表面上。老化的方法：-把柱子与汽化室连接，与检测器一端要断开，以氮气为载气，流速是正常的一半即可，温度选择固定液的最高使用温度，老化时间大约20小时，老化完成后将仪器温度降至近室温关闭色谱仪，待仪器温度恢复室温再将色谱柱连接到检测器上（老化时接汽化室的一端最好接在检测器上），开机，在使用温度下看基线是否平稳，如果平稳色谱柱就算老化好了，否则要继续老化。几种常用色谱柱的老化温度角鲨烷（异三十烷）140阿皮松l300阿皮松k、m250peg 20m200peg 6000175ucon hb 2000225se 30300ov 1300e 301300ov 17300se 52300dc fs-1265 （旧称qf-1）250dc 703250se 54300porapak-q250porapak-t200gdx-101，102，103，104，201270gdx-301，401，403250gdx-601200tdx-01400碳分子筛400还是要说明一下：尽信书，则不如无书。我这里所讲的一切，都是我个人工作和学习中所得，不见得完全正确，请谨慎参考，最好能够在实际工作中进行确认。载气是气相色谱的流动相，其作用是把样品输送到色谱柱和检测器。除了载气之外，色谱仪可能还要用到其他一些气体，如fid用的空气等，这些气体的要求与载气相接近，因此这些气体的使用，可以参考载气的情况。常用的载气有h2、n2、ar、he、co2和空气等。这些气体通常由高压钢瓶提供，初始压力为10-15mpa。目前，气体发生技术有了突破性的进展，多述气体也可以采用气体发生器供给，其纯度一般要低于高压钢瓶气体。气体纯度的要求主要取决于色谱柱、检测器和分析样品的要求。你给载气换过钢瓶么？我对第一次去钢瓶间记忆很深。当时在师傅的带领下，到楼下一个黑乎乎带铁栅栏门的一个房间，里面靠墙堆了很多钢瓶，高高的，细细的。看师傅换好后，我试着把换下来的钢瓶推走，可是好重啊，我根本搬不动。师傅走过来，用脚轻轻一踢，轻轻松松的就推走了，我当时觉得师傅好厉害好厉害，对师傅好崇拜。哦，当年我大学刚毕业，师傅是一个工作多年的老分析工，似乎没学历。从那一天起，我就明白学校里面学的，和工作实际要做的，还差那么老大的一截。当然，很快我也学会把钢瓶向怀里轻轻一拉，使它倾斜5度左右，然后用脚在下面轻轻踢一脚，钢瓶就顺顺当当的转起来，一点也不费力气的搬走了。我现在的实验室有4间钢瓶间，有近10种气体。虽然很少去钢瓶间了，但每次走过钢瓶间，都会想起师傅。对了，你知道钢瓶间各种气体的钢瓶，都是什么颜色的么？钢瓶上面还有气体种类的汉字，这些汉字是什么颜色的么？你知道有些钢瓶上面还会有色环，这些色环代表什么意思，什么颜色么？ last 新钢瓶中的气体都在10个mpa以上，但用到末期，大约只有不到1mpa了。我们都知道气体钢瓶使用的时候，不能把气体完全用尽。那么，最后应该保留多少压强的余气呢？希望有经验的朋友来谈谈这个问题，说说自己习惯保留的压力余量，和自己保留这么多的根据所在。从这里也可以看出，钢瓶使用初期和末期的压强变化很大。而且本身压强也很高，不适合色谱仪使用。因此必须有这样一个装置，来把高压的气瓶气体降压到色谱仪需要的0.6mpa左右的压强。并且要能够在钢瓶压力很大幅度变化的情况下，保持输出压力基本稳定。这一个装置，就是减压阀了。减压阀的主要目标是2个，1、降低气体压力。2、在输入压力大幅度变化的情况下，保持输出压力基本稳定。这一目标和色谱仪上稳压阀和稳流阀的工作目标并不相同。减压阀的结构是什么样的？我有时候也称减压阀为减压表，如氧气表，氢气表等。这里我找了一个简单的减压表的结构示意图。实际上减压表有很多种，结构也不完全一致，性能差距也很大。很多能够同时完成减压和精细稳压双重功能。不过我们常用的国产减压表似乎都是这个结构，因此这个图还是很有代表性的。图中7是高压气瓶与减压阀的连接口，气体经针阀4进入装有调节隔膜的出口腔5，出口压力是靠调节手柄1调节。顺时针拧紧，针阀逐渐打开，出口压力升高；反时针旋松，出口压力减小。要理解它的工作原理，首先要尝试对隔膜进行相应的受力分析。这个隔膜收到外面大气压向下的压力和弹簧向下的压力，当然这个弹簧压力是我们能够调节的。同时收到出口腔内压强向上的压力，和入口腔内压强对提升针阀下平面造成的压力。正常工作中，我们通过调整弹簧压力控制出口腔压强到合适的输出值。当钢瓶压力发生变化时，例如载气将要用尽，入口腔压力下降时，入口腔对提升针阀的下平面造成的压力减小，隔膜受到的向上的力减小，隔膜将向下移动，导致提升针阀开度加大。同时，入口腔压力下降，导致出口腔和入口腔之间的压差减小，从入口腔进入出口腔的气体量减小。在稳定用气的情况下，出口腔供气不足，将造成压强下降。当出口腔压强下降后，出口腔压强对隔膜的压力就下降了，隔膜将向下移动，导致提升针阀开度加大。开度加大后，入口腔和出口腔之间的气体阻力减小，会有更多的气体可以到达出口腔，稳定了出口腔的压力。last edit by lianlxh结构今天第一次看见，原理也明白了，收获很大！好了，上面都是理论。其实我更关心的是干活。我们注意到，减压表正常工作下，弹簧压力都是调整到一个较大值的。因为钢瓶高压对提升针阀入口腔端有一个较大压力，或者从另一个角度说，出口和大气的压差是很大的，需要一个很大的弹簧压力来平衡。当我们换钢瓶的时候，如果不首先将压力放尽就断开钢瓶与减压表，减压表入口腔压力骤降将导致提升针阀快速下降开度增加。开度增加导致出口腔气体倒灌入口腔泄压并导致入口腔压力骤降，提升针阀将因此进一步快速增加开度。这种情况带来两个风险：1、快速的从入口泄压导致弹簧快速伸长，可能损坏减压阀的弹性金属膜片。2、如果没有关闭减压阀和管线的阀门，会导致色谱仪入口泄压，发生色谱故障。从这一点看，换钢瓶时必须先断开减压阀和管线的连接，同时要避免快速从减压表入口降压，即应首先把弹簧压力降低。降低弹簧压力后，金属膜片受到向下的力减小，不会在泄压的过程中被大幅度快速向下压迫。但这样做带来另一个问题，弹簧压力降低后，出口腔压力将导致提升针阀关闭，入口腔和出口腔隔离。这样断开钢瓶和减压表的连接时，出口腔压力保持不变。当我们换好钢瓶要供气的时候，调整弹簧压力却看不到输出端压力表的变化情况，因此只好多调一点到指针有变化，导致每换一次钢瓶，出口端压力就增加一点。为了避免这一问题，我们需要对输出端降压。因此要断开减压表和管线的连接进行放气降压，以便于再次调整时能够看到调整情况。既然如此，我觉得高压端气体也从这一端经过提升针阀后慢慢放出比直接断开钢瓶和减压表连接快速放出更好，因此我喜欢先断开出口端放气后再松开弹簧。这样我断开减压表和钢瓶的连接时，就没有气体喷出来了。其实开始工作时我是不管这一切的。我换钢瓶的时候首先关闭钢瓶阀和管线阀。然后拧开钢瓶和减压表的连接，让气体慢慢放出来。没气体继续喷出来后断开连接，移走空瓶，换上新瓶拧紧，打开钢瓶阀，再打开管线阀。操作步骤很少，很简单。远不像上一讲说的那么复杂。可惜就是减压阀坏的很快很多，当我做技术员的时候，看着仓库里几十个坏气表，就心疼了。当我弄明白减压阀工作原理后，我又开始为自己的幸运没有受伤感到庆幸了。这是为什么？为什么这样简单操作容易损坏减压表，还带有个人伤害的危险？主要风险和问题其实来自弹簧没有松开。这样换钢瓶的时候，打开新钢瓶前提升针阀是最大限度打开的。当我们打开新钢瓶的阀门时，高达16mpa的气体快速通过提升针阀，提升针阀反应速度无法跟上通过的高压气体，导致出口低压端压力骤升，迅速达到出口低压表满量程，低压表指针被打偏，无法正确指示压强，导致减压表损坏。其实仅仅损坏了减压表还好，如果低压端压力表过度超压，导致低压压力表内部破裂，大量气体将直接从低压表跑出，低压表玻璃盖将破碎飞出，很可能伤人。很幸运，我弄坏了很多块压力表，却没有压力表破损过。当然，保命要紧，所以我其实从开始就一直开阀低头的，就算破损飞出来也打不到我的。开阀低头，是我师傅教我换钢瓶时一再关照的问题。你开阀的时候低头了么？明白为什么要低头了么？低头避开减压表压力表是最基本的自我保护措施，一定要做到。同时开阀要慢，也是最基本的安全保证。其实如果开阀足够慢，这些问题可以避免，操作步骤可以很简单。但标准操作过程不能依赖于一个操作的小心谨慎，而是应该按照标准操作过程，就应该能够完全没有风险，包括人身和设备两方面。所以我经常要求换钢瓶的人员按照我的标准操作。可惜，似乎大家都很习惯偷工减料，所以减压表还是坏的很快。罢了，减压表也不值钱，由它去吧。想一想，我师傅教我的时候，也没说这么复杂，仅仅是关照我一定要低头。你也是这么简单的换钢瓶？那我还是建议你去钢瓶间的时候还是带上两块减压表吧，就像以前的我。换的时候省事挺好，可是坏了减压表还要跑回实验室拿新表就啰嗦了。带上两块，有备无患。我们换气体一般控制在0.1mpa-0.2mpa左右,目的是防止钢瓶受大气污染,在充气体时得清洗,提高了换气成本。对于减压阀，一定得保持关了钢瓶总阀后再关闭减压阀；重新换上气瓶后，也是先开钢瓶气体，然后缓慢开启减压阀。事实证明，本人从未遇到减压阀受损的情况。今天开了减压阀的结构和原理，深信本人的操作是符合其要求的。当气瓶压力下降下降到0.6mpa的时候，对隔膜进行受力分析的话，那么弹簧压片对隔膜的力应该是向上的拉力。因为大气压力大于1mpa，出口腔中却只有0.6mpa。如果气瓶压力再下降的话，将不能对气相进行正常供气。所以我个人觉得气瓶余压在0.6mpa的时候就必须要换气瓶了。不知道，我的理解是否正确，还请皮老师给予指教！不过就在昨天的分析中，agilent6890报警，显示，进样口压力下降，我换上隔垫后压力正常，分析继续，但过了有3个多小时，另外一台agilent6890报警，显示柱压为0，我立刻去观察气瓶，发现气瓶压力接近0.分压显示0.5.，随即换上新的气瓶，仪器恢复正常。（这次确实是疏忽，造成的，以前只要气瓶压力小于1.0，我们就会换新的。）这次没有对仪器和色谱柱造成什么影响，但确实也很值得反思！此时我不禁想请问一下老师，气瓶的压力都要接近0了，色谱仪才反应出来，那么气瓶的余压剩多少的时候换气瓶才能既节约又保证不损坏色谱仪呢？非常感谢yuen72老师很详细介绍了减压阀的原理，使用方法和注意事项，特别上安全问题。在实际中，许多人并未引起重视，所以容易造成减压阀故障或损坏。很有意思，发现进口的减压阀比国产的更容易损坏，有时候极少量灰尘会是减压阀出问题，减压阀出口压力升高。symmacros请教yuen72老师，氢气减压阀与n2，he，o2减压阀的螺丝不同外，还有什么区别？氮气，氦气，氧气减压阀之间的结构有什么差别吗？是不是仅仅压力表有所不始终有个问题搞不明白，请教一下皮老师，到底气瓶余压到多少的时候需要更换？好像有人说剩余气体压力为总压力的10的时候要换，不知道有没有科学依据？表:始终有个问题搞不明白，请教一下皮老师，到底气瓶余压到多少的时候需要更换？好像有人说剩余气体压力为总压力的10的时候要换，不知道有没有科学依据？到底多少剩余压力时必须更换？这个问题一直得到很确切的答案。（我一般在小于1mpa后换气瓶。）也想请教yuen72老师，很想知道“到底气瓶余压到多少的时候需要更换？”非常感谢皮老师的指导，受益匪浅。收藏了。当气瓶压力下降下降到0.6mpa的时候，对隔膜进行受力分析的话，那么弹簧压片对隔膜的力应该是向上的拉力。因为大气压力大于1mpa，出口腔中却只有0.6mpa。如果气瓶压力再下降的话，将不能对气相进行正常供气。所以我个人觉得气瓶余压在0.6mpa的时候就必须要换气瓶了。不知道，我的理解是否正确，还请皮老师给予指教！不过就在昨天的分析中，agilent6890报警，显示，进样口压力下降，我换上隔垫后压力正常，分析继续，但过了有3个多小时，另外一台agilent6890报警，显示柱压为0，我立刻去观察气瓶，发现气瓶压力接近0.分压显示0.5.，随即换上新的气瓶，仪器恢复正常。（这次确实是疏忽，造成的，以前只要气瓶压力小于1.0，我们就会换新的。）这次没有对仪器和色谱柱造成什么影响，但确实也很值得反思！此时我不禁想请问一下老师，气瓶的压力都要接近0了，色谱仪才反应出来，那么气瓶的余压剩多少的时候换气瓶才能既节约又保证不损坏色谱仪呢？还请皮老师，抽空看一下，给俺解释解释呗！这个0.6mpa是表压，不是绝对压力。因此永远是比大气压高的。而且应该注意的是，大气压力是0.1mpa的绝对压力。按照国家标准，钢瓶内只要留有0.05mpa的余压，就可以了。但你说的是对的，当钢瓶压力小于0.6mpa的时候，已经无法正常提供给色谱载气了。所以我的习惯是低于1.5mpa就可以换，低于1.0mpa就必须换了。就是说：如果钢瓶还有1.5mpa，这路气体用量大，一小时就要下来换，那干脆就马上换了吧。如果用量很小，1天也就掉0.6mpa，那么明天来换0.9mpa也没问题，就多用一天。皮皮鱼请教yuen72老师，氢气减压阀与n2，he，o2减压阀的螺丝不同外，还有什么区别？氮气，氦气，氧气减压阀之间的结构有什么差别吗？是不是仅仅压力表有所不同？有时候没有相应的阀，相互混用有什么不好吗？氮气、氦气和氧气用相同的减压表，一般是蓝色的，所以本身就是混用的。不过既然用在某个气瓶上了，最好就一直用于这种气体。氢气减压表是反扣，而且出口压力低，一般不超过0.2mpa，所以出口低压表的量程小，一般是绿色的。从钢瓶来的载气，往往不能满足色谱仪对载气的严格要求。不纯的气体能引起安装延迟、过早的仪器故障、以及错误的分析结果。为此，非常有必要在载气进入色谱仪前，对载气进行净化。常见的载气净化装置包括脱水管、脱烃管和脱氧管，或者称之为捕集阱。连接方式如图：在考虑是否为自己的色谱仪加装保护性捕集阱的时候，要考虑以下一些问题：1、仪器正常工作所需气体的纯度，和对特定杂质的要求。2、气源提供气体的纯度和可能质量变化。3、管路系统可能的潜在污染情况。4、实际样品分析要求对检测器精度的要求色谱柱、检测器等色谱构成部分对气体纯度都有自己的要求，这些要求必须被一一得到满足。工作中，对载气纯度要求较为严格的主要是检测器。如常见的fid，对气体中的烃类就很敏感，气体含水较多的时候，也会造成火焰抖动。当然，这些杂质对检测器的影响一般都是渐变的，即杂质含量越高，检测器工作状态就越差。如果分析要求不高，那么检测器对载气纯度的要求也就不那么高了。因此，具体情况具体分析，所用色谱仪需要什么捕集阱，需要根据情况灵活掌握。需要注意的是，无论采用哪种净化系统，要获得净化系统的最佳性能，都需要进行适当的安装和维护。不维护的净化器最终会过期而失效，更有甚者，净化器本身会成为污染源。同时安装中要注意： 在气路上尽可能少使用接头 在接近色谱仪的方便位置安装净化器 用净化器记录本确定维护和滤芯的更换时间表 在最靠近gc 的地方使用带指示的捕集阱，这样您可以确定何时更换上游的捕集阱我们做的没你说的复杂。因为我们用的钢瓶气都是惰性气体，也就是载气啦。只是经过一个除湿的变色硅胶过滤器。有问题不？不同的捕集阱装有不同的填充物。常用的填充物有：硅胶、分子筛、活性炭、脱氧剂等，他们的主要作用如下：安装捕集阱的时候，需要小心谨慎，不能在安装过程中，就损坏了捕集阱，例如脱氧管。脱氧管本身容量较小，小号捕集阱只有不足30ml的氧气容量，一些劣质产品可能更小。因此安装过程非常关键，要避免在安装过程中造成捕集阱失活，降低使用寿命。安装和更换脱氧管的时候，我一般是这么操作的：安装的时候首先把载气打开一点，让载气通过接头以较慢的速度放空。然后拧松脱氧管进气端螺丝，移动到载气接头边上，用载气冲脱氧管接头的同时快速拧下螺丝，并连接好载气接头。整个过程不要断载气。拧紧后进气端接口后，拧松出气端螺丝，这个时候可以看到载气从脱氧管中流出。保持载气供应，拿下螺丝，快速接好管线接头。检查气密性。更换完成。除此之外，应该在更换载气钢瓶的时候也要注意避免空气进入系统，造成脱氧管失活。因此在第一讲中更换钢瓶的步骤里，我特地强调了置换空气的步骤。如果不置换，直接拧紧钢瓶和减压表的连接，中间将有10ml左右的空气被封闭在系统内，对脱氧管和色谱仪都是非常致命的。记得以前有一个帖子，讨论如何装填脱水管，我找了半天找不到了。那个帖子说的很详细，一般工作中也就只用到脱水管。不过我找到了网友ken这个关于脱氧管再生的帖子，详细说明了过氧管再生过程，我觉得非常有帮助，放在这里：。脱氧管再生的方法：将脱氧管在通入高纯氢气的情况下加热至300度左右，至无水蒸气（氧与氢气会生成水，以气态从脱氧管中流出）流出后停止加热，等冷却后再减小氢气流速，在通气的情况下快速封闭脱氧管两端。再生时需要注意氢气的使用安全。如果色谱仪可以接不锈钢填充柱，可以将脱氧管的二端分别接一小段不锈钢气路管（密封垫等需使用石墨的，外径3毫米，脱氧管二端的接头一般也是接外径3毫米的管路的），再一端接汽化室，一端接fid检测器，再将色谱仪的载气换成氢气，检查一下多余的载气和尾吹气路是否已关闭（防止氢气进入柱箱后爆炸）。再开载气，柱箱升温至300度左右，fid检测器升至300度，汽化室可以不升温。实验室内需要有良好的通风。我们做的没你说的复杂。因为我们用的钢瓶气都是惰性气体，也就是载气啦。只是经过一个除湿的变色硅胶过滤器。有问题不？既然一直这么用，那么就应该没有问题了，至少问题不大吧。我们有两台仪器配fid，净化气体的过滤柱分别有三个，分子筛，活性炭，硅胶。我就搞不清楚到底哪根过滤柱净化哪种气体，因为管路比较长，反正用的氢气，氮气，空气。我就想问问，一般气体用哪种过滤柱呢？分子筛和硅胶应该都是去除水的。一个在空气上，一个在载气上。估计应该是硅胶在空气上，因为空气含水较高，容易失活，需要能看到。活性炭应该是在氢气线上，主要用于解决氢气中甲烷等烃类的。钢瓶氢气偶尔会出现烃超高的情况。有没有考虑在捕集肼中加入一些固体碱，例如，氢氧化钾之类的颗粒，用来吸附酸性物质呢？水和氧气的气体净化处理很必要,但捕集肼很容易饱和,若有对该装置的简单再生处理方法,将会更有效的利用资源,各位大俠有何高建?请问分子筛，活性炭和硅胶怎样活化处理较好？分子筛和硅胶用烘箱烘就可以了，一般设置100-180度过夜即可，分子筛可以更高一些。但变色硅胶则不能超过120度，否则显色剂会发生氧化，逐渐失去变色能力。多次再生要筛去小颗粒，避免气路粉尘污染。活性炭一般不再生，直接换新的。再生需要用高温蒸汽进行。其实载气在分析样品时要看是什么成分和什么样的检测器，有时如果载气里氧气有点，很可能就会影响柱子的使用寿命。我们除了空气不是瓶装的，其他都是瓶装的，即便是这样还是加了不少净化装置，变色硅胶，活性碳，分子筛三个复合的精华装置。不过空气的硅胶更换的比较频繁，尤其是夏天湿度大的时候，这玩意儿不加净化装置对基线影响还是很大的。4a分子筛的孔径为4a，可吸附水、甲醇、乙醇、硫化氢、二氧化硫、二氧化碳、乙烯、丙烯等低分子化合物，不吸附直径大于4a的任何分子（包括丙烷），对水的选择吸附性能高于任何其他分子，是工业上用量最大的分子筛品种之一。110c对于大空间的水分蒸发是可以的，但不可能将分子筛细孔中的水赶出来。因此，在实验室一般用马福炉烘干即可活化脱水，温度为350c，在常压下烘干8小时（如果有真空泵, 可在150c抽气情况下干燥5小时即可）。活化后的分子筛在空气中冷至200c左右（约2分钟），立即保存于干燥器中。如果有条件，冷却以及保存过程中应用干燥的氮气保护, 防止空气中水汽再被吸附。使用后的旧分子筛有污染物，活化时不仅要高达450c的温度，而且还要通入水蒸气或惰气（氮气等）把分子筛中的其他物质替代出来。我们厂工艺分子筛干燥器再生温度为350度。分子筛是人工合成的泡沸石，是硅铝酸的钠盐或钙盐，其通式为：mo.al2o3.xsio2.yh2o，其中m代表k、na、ca等。a型的含量比为na2o：al2o3：sio2=1：1：2，x型的含量比为na2o：al2o3：sio2=1：1：3。 4a表示平均孔径为4埃，5a表示平均孔径5埃。净化后的载气就要进入色谱仪了，但这时载气仅仅是经过了初步处理。因此在色谱仪内，色谱仪要对载气进行进一步的控制，以完成需要的分析。现代色谱都是采用epc或afc，老式色谱都是采用稳流阀或稳压阀。这里我们首先从稳压阀和稳流阀的谈起。1、稳压阀。从原理上看，稳压阀和减压阀的原理很接近，但由于两者起到的作用不同，因此结构设计上差异还是比较大的。与减压阀不同，稳压阀的主要目的是控制当阀出口载气阻力发生变化时，保持出口压力的稳定。当然，入口压力略有变化时，稳压阀也应能够保持出口压力稳定。为什么稳压阀的主要目的是控制出口变动呢？这里是一个稳压阀的结构示意图，我们来看看。从原理上看，当出口载气阻力增加时，气体流出稳压阀速度变慢，导致p3和p2的压强升高。这一升高导致针阀向右移动，开度减小，通过针型阀的气体流量减小，从而保证了p3的稳定。这一反馈过程与减压阀非常接近。但从结构上看，稳压阀和减压阀还是有较大区别。稳压阀没有安装压力表的位置。其实在稳压表后，一般都装有一个压力表，用于监测出口压力。但入口一般不再设有压力表。与减压阀作对比，可以看到稳压表的针阀是普通针阀，而不是提升针阀。同时稳压表没有弹性金属膜片，而是弹性波纹管。而且稳压阀的弹簧要软的多，控制弹簧压力用的是圆形的手轮，而不是长长的横杆。这一切都是因为稳压阀出入口压差较小，入口压力变化也没有减压阀那么大。同时为了精确控制出口压力，要求调整装置不能过于敏感。2、稳流阀稳流阀是为了控制流经稳流阀的载气流速保持稳定用的，因此原理和稳压阀、减压阀完全不同。这里是一个稳流阀的结构示意图，从中我们可以看到这一点。首先我们发现调整旋钮并不是压紧弹性膜片，而是在调整入口针型阀。而且其他地方与稳压阀相比，差异也很大。从原理上看，稳流阀的工作是这样的：当稳流阀出口气体阻力增加时，气体流出速度变慢，将导致出口压力p4增加，于是b腔内压力p2和p4的压差减小，从b腔流出下部针型阀的气体流量减小，b腔气体量增加，导致b腔压力p2增加。p2增加导致金属膜片向上移动，下部针型阀开度增加，从b腔流出的气体量增加，从而导致p4压力增加。p4压力增加，将导致阀后载气流量加大。这样就弥补了出口阻力增加造成的气体流量减小。而调整旋钮则通