色谱使用知识

为了更好地使用仪器 使仪器处于最佳工作状态发挥作用 我们需要做好仪器的日常维护工作 根 据本仪器的特点和使用中总结的经验 对日常维护工作作出以下建议 供大家参考 表 1 TCD 和 FID 相关对比 热导检测器 TCD 氢火焰离子化检测器 FID 英文全称 Thermal Conductivity Detector Flame Ionization Detector 响应类型 浓度型 质量型 噪音水平 0 005 0 01mV 氦气 0 01 0 05pA 信号强度 mV 级 V 级 检测极限 0 2ppm 10pg sec 检测类别 有机物 无机物 非破坏性 有机物 破坏性 线性范围 四个数量级 七个数量级 敏感度 1ug ml 0 1ng ml 2pg 响应时间 1 s 0 1 s 检测原理 两个平行的气流 样品和参考 利用其 有机物在氢焰高温下被离子化产生正离 热导系数的差异 通过惠斯通电桥比较 子被富集在负极上产生微弱电流 被放 两气流的阻抗 大获得色谱信号 影响因素 气体流速 压力 温度 的变化对信号 一些官能团如羰基 羟基 卤素 胺很 影响很大 载气类别对灵敏度影响较大 少被离子化 对水 C S N 氧化物不灵敏 操作 保证有稳定足够的气体输出压和通气时间 保证有稳定足够的气体输出压 先通空气 检测器温度一般设在 200 280 过高影响 再通氢气 结束分析时 及时关闭氢气 注意 寿命 灯丝温度比检测器温度高 50 80 防止氢气积累的危险 检测器温度比柱温 电流要等检测器温度接近设定温度再打开 高 30 在温度高于 150 打开电子打火 装 事项 分析结束时及时关闭电流 TCD 待机稳定 置 防止水凝结在检测器上 时间在半小时以上 检测器温度比柱温高 30 50 柱温不宜超过 240 仪器日常基本维护 1 每日检查钢瓶压力供应是否足够 若存量小于 500psi 即 3 5Mpa 就需要更换 2 定期更换进样器的垫片 一般 1 2 周换一次 根据进样次数酌情处理 更换密封垫时注意密封 垫的类型 一般密封和高温密封 我们使用的是高温密封 高温密封垫的一面有一层膜 使用时带膜的 面朝下 在密封时不宜拧得太紧 以免在高温情况下密封垫膨胀 不利于进样 进样针容易折 3 检查色谱柱是否发生漏气或者断裂 4 开机后检查各个实际值是否能达到设定值 5 进样前 要确保进样针洁净 以免污染进样口乃至 GC 系统 6 定期检查气路是否漏气 气路接头和钢瓶阀检漏可以用肥皂水检漏 减压阀检漏可以憋压 1 小时左右后观察气压是否下降明显 色谱柱检漏主要检测接头衬管处是否漏 在气路的出口放一小杯清 水 将气路出口管插入其中 液面一下 1cm 左右 看排出的气泡是否均匀 7 定期检查进样口 色谱柱和检测器是否被污染 可以做个空白样的流失图来观察 做流失图的 操作条件 一般从 50 以 10 min 升到 240 并保持 10min 柱流量设置在 2ml min 正常情况下 应该只是基线和噪音 如果出现峰 说明系统被污染 很有可能是从进样口带来的污染物 如果在正常 使用状态下 色谱柱的性能开始下降 基线信号值会增加 另外 如果在很低温度下 基线信号值明显 地大于初始值 那么很有可能是色谱柱和 GC 系统被污染 8 通过进标准样来检测色谱柱是否需要更换 9 新的色谱柱有良好的韧性和刚性 不易折断 经过较长时间使用以后 特别是经过多次老化以 后 色谱柱就会变脆 失去韧性 易折断 10 热导检测器的清洗方法 将丙酮 乙醚 十氢萘等溶剂装进检测器的测量池 浸泡一段时间后 大约 20 分钟 后除去溶剂 这 样反复操作数次直至浸泡后的溶液比较干净为止 如果选择一种溶剂不能清洗干净时 可根据沾污物的 性质先选择高沸点溶剂进行浸泡清洗 然后再用低沸点的溶剂反复清洗 洗净后加热赶除溶剂 再安装 到仪器上 加热检测器并通载气数小时后即可使用 氢火焰离子化检测器的清洗方法 当沾污不太严重时 可不必清洗 此时只需要取下色谱柱 用一根管子将进样口和检测器相连 然后通 载气并将检测器的温度升到 120 以上 从进样口先注入 20ul 左右的蒸馏水 再用几十微升的丙酮或者 氟利昂作溶剂进行清洗 在此温度下保持 1 2 小时后检查基线是否平稳 若不平稳可以重复以上操作或 卸下来清洗 当沾污物比较严重时 必须卸下来清洗 先卸下收集极 正极和喷嘴等 若喷嘴是石英材质 先要将其 放在水中进行浸泡过夜 若喷嘴是不锈钢材质 则可以与电极等一起 先小心用细砂纸 300 400 轻轻地打磨 再用适当的溶剂 可以浸泡在甲醇和苯 1 1 的溶剂中 清洗 也可以用超声波清洗器清洗 最后用甲醇洗净 放置烘箱中烘干 请勿用含有卤素元素的溶剂清洗 以免与聚四氟乙烯材料作用 导 致噪音增加 洗净后的各个部件要用镊子取 勿用手摸 烘干后装配时也要小心 否则会导致再次污染 装入仪器后先通载气半小时以上后再升温点火 一般最好在 120 保持数小时后再升至工作温度 一般情况下如操作 FID 时遇到尖峰噪音 基线毛刺 不提倡清洗检测器 因为清洗检测器麻烦而且很 容易喷嘴折断 损失很大 因此我们一般先找其他原因 可以从以下几点考虑 分流比是否合适 汽化室是否被严重污染 柱流失是否严重 柱子老化不够 电流放大器不稳定 极化电压不稳定 有关信号连接接触不良 市电不稳定 接地是否正确有效 数 据参数是否设置得当 气体纯度是否不够 如果用气体发生器时很容易发生这样的事情 色谱柱连 接以后是否有严重漏气 11 清洗进样器的方法和清洗检测器的方法类似 在清洗 1177 型进样器时 一般石英衬管不必清 洗 在非常必要时要小心清洗 12 如果联机出现问题即工作站和仪器不能正常通讯 可能是地址丢失 可以重新建立连接 如果 还不行 重开仪器建立连接 此时工作站不要关闭 再不行就检查通讯接口连接 13 定期检查 1177 进样器的石英衬管是否被污染 有许多进样垫的碎屑 用优级纯丙酮清洗 不要用硬的织物擦洗 以免产生细微的划痕 再放在新的丙酮溶液中浸一刻钟左右 取出放在心相印面 巾上 晾置一分钟左右 轻轻放到仪器上 清洗前可以用手接触 清洗后不可以 小心操作 以免打碎 14 常见问题分析表 毛细管色谱柱分析时常见问题的解决方法之一 序号 现象 问题 解决思路 方法 1 峰丢失 注射器有毛病 用新注射器来验证 未接入检测器或接触不好未起作用 检查仪器面板上的相关参数 进样温度太低 检查温度根据需要调整 柱温箱温度太低 检查温度根据需要调整 无载气流 检查压力和查漏 柱断裂 如果是端口 可以截去适当的再接上 2 前沿峰 柱超载 减少进样量 两化合物共洗脱 提高灵敏度和减少进样量 是温度减低 10 20 以使峰分开 进样冷凝 检查进样口和柱子温度 样品分解 采用活化或者低温进样 3 拖尾峰 进样衬管或柱子吸附活性样品 更换衬套 不行再重新安装柱子 柱或进样口温度太低 升温 进样口温度比沸点高 25 以上 两化合物共洗脱 提高灵敏度和减少进样量 是温度减低 10 20 以使峰分开 柱损坏 更换柱子 柱子被污染 从柱进样口端截去 1 2 圈再重新安装 4 只有溶剂峰 注射器有毛病 用新注射器来验证 载气流速不正确 太低 检查流速 必要时调整 柱温箱温度太高 检查温度 必要时调整 样品太稀 注入已知浓度的样品来检查 载气泄露 用肥皂水查漏 柱子不能把组分从溶剂中分离 更换极性不同的柱子 进样衬管或柱子吸附活性样品 更换衬套 不行再重新安装柱子 5 宽溶剂峰 由于柱子安装不当 产生死体积 重新安装柱子 进样技术差 进样太慢 采用快速平稳进样 进样口温度太低 提高进样口温度 样品溶剂和检测相互相影响 更换样品溶剂 柱内残留样品溶剂 更换样品溶剂 隔垫吹扫不当 调整或清洗 分流比不正确 排气流速不足 调整流速 6 假峰 柱子吸附样品随后解吸 更换衬管或者重新安装柱子 注射器污染 用新注射器注样测试 进样量太大 减少进样量 进样技术差 进样太慢 采用快速平稳进样 7 过去工作良好的柱子出现未分辨峰 柱温不对 检查并调整温度 不正确的载气流速 检查并调整流速 进样技术差 进样太慢 采用快速平稳进样 柱和衬套被污染 更换衬管或者重新安装柱子 进样量太大 减少进样量 8 基线不规则或不稳定 检测器或进样器被污染 清洗检测器或进样器 载气泄露 查漏 载气控制不协调 检查气源压力 是否需要更换 载气有杂质或者歧路被污染 更换气瓶或增加气体净化装置 检测器出毛病 参考说明书检查 联系技术工程师 载气流失超标 不在仪器范围内 测流量 验证相关指标 进样口隔垫流失 老化或更换垫片 9 同一根柱子保留时间不一致 柱温过高或过低 检查并调整 载气流速过高或过低 检查并调整 柱子被污染或被损坏 重新老化柱子或更换新柱子 样品超载 减少进样量 进样器垫片或柱子有泄露 检查并修复 载气控制不协调 检查气源压力 是否需要更换 毛细管色谱柱分析时常见问题的解决方法之二 序号 现象 问题 解决思路 方法 1 所有组分峰变小 进样针有缺陷 使用新针验证 进样后漏液 判断漏夜点 维修 载气流量过大 分流比过大 调整气体流量和分流比 物质分子量过大 低挥发样品时样品 提高进样器和柱子温度 的汽化温度过低 柱温过低 主要是柱子的最高温度 不分流进样或分流阀关闭过快 调节分流设置 检测器和样品不匹配 调整样品的浓度和选择合适的溶剂 样品的挥发 2 峰伸舌 较多因为柱子过载 减小进样量 必要时可能需要 更换大容量的柱子 提高进样 器和柱子的温度 增大气体流速 3 峰的重复性不好 进样水平不高 重复性差 提高进样水平或自动进样 其他峰 大峰或杂质峰 引起的干扰 洗净进样针或调整流量和柱温 基线干扰 仪器的测试条件有变化 参数标准化 规范化 4 负峰 检测器信号采集的极性接反了 调整信号采集极性 TCD 中样品的热导系数大于载气热导系数 同上 5 样品的检测灵敏度下降 色谱柱或衬管被污染 使活性物质灵敏度下降 清洗衬管 用优级纯甲醇 或重装柱子 进样时样品渗漏 对易挥发物质容易发生 检查渗漏点 可能是垫片太松 在分流汽化进样中柱子的初始温度过高 致使样品 使用低于样品的初始温度 汽化后扩散加剧 导致低沸点样品灵敏度下降 使用高沸点样品 6 峰分叉 进样过快 不稳定形成二次进样 练习进样水平 色谱柱安装失败 重新安装色谱柱 不分流进样或柱头进样 样品和溶剂的混合 使用相同的溶剂 柱子温度发生波动 修理控温系统 不分流进样量大 时间长 希望用 溶剂效应 谱带 在柱子前端安装处去掉 5 米的未覆盖固定 浓缩时 溶剂的固定相湿润性差 溶剂在柱子中形成 几米长的厚度不等的破坏性的溶剂带 破坏正常溶剂 液的毛细管柱 再重新安装柱子 浓缩 使峰拉宽分叉 7 峰拖尾 衬管 柱子被污染或有点活性 清洗衬管 用优级纯甲醇 或重装柱子 衬管 柱子安装不当 存在死体积 注射甲烷检验 柱子柱头不平 取下 重新切割安装柱子 固定腥的极性指标和样品不匹配 更换极性匹配的柱子 样品流通路线中有冷井 消除冷井 衬管或柱子中有切割的碎屑 清洗衬管和重新切割柱子 进样时间过长 提高进样技术 分流比过低 提高分流比 进样量过大 减小进样量或稀释样品 胺类和羧酸类容易发生拖尾 用极性大的柱子或用衍生物处理样品 8 保留时间漂移 气体流速不稳 注射甲烷检验 进样口泄露 更换垫片 溶剂条件发生变化 样品 标准样使用相同溶剂 温度变化 检查柱子温度 柱子被污染 切除适当 重新安装柱子 9 分离度下降 柱子被污染 切除适当 重新安装柱子 固定相被破坏 柱流失 更换柱子 进样失败 检查泄露 吹扫时间 温度适应性和衬管 样品浓度过高 稀释或减少进样量或提高分流比 10 溶剂峰拉宽 柱子安装失败 重新安装色谱柱 进样渗漏 检查进样口 更换垫片 进样量高 提高汽化温度 分流比过低 提高分流比 柱子温度过低 提高柱子温度 分流进样时柱子初始温度过高 降低初始温度 使用高沸点溶剂 吹扫时间过长 不分流进样 定义短时间吹扫 11 基线向下漂移 新暗转的柱子 基线连续漂移几分钟 继续老化 检测器未处于平衡状态 延长检测器的平衡时间 检测器或 GC 系统中其他部分有沉淀被烤出 清洗检测器或相关部分或老化柱子 12 基线向上漂移 柱子的固定相被破坏 更换柱子 载气流速下降 调整载气压力 13 噪音 毛细管未插入检测器或深度不够 重新安装色谱柱 气体泄露 检漏 维修气路 FID 燃气流速不当或选择气体不当 高纯燃气 调整流速 进样口被污染 清洗进样口 更换垫片 清洗衬管 检测器发生故障 维修 联系厂家 检测器电路发生故障 同上 14 基线位置突然改变 电源电压波动 使用稳压器 电路接口处连接不好 检查连接 清洗接口处 进样口被污染 检查污染程度和垫片密封程度 柱子被污染 老化或重新安装柱子 毛细管未插入检测器或深度不够 重新安装色谱柱 检测器被污染 检查污染程度 必要时清洗 15 毛刺 电磁干扰 消除电磁干扰源 颗粒污染进入检测器 清洗检测器 气路密封松动 气体泄露 拧紧松动的密封 检测器内部电路借口或输入 输出信号 检查 清洗 拧紧 接口松动 积尘或被腐蚀 16 低频率噪音 温度 压力等环境有波动 调整稳定相关因素 温度控制发生漂移 测量检测器温度 载气中含有杂质 更换载气或加气体净化器 进样口被轻度污染 柱子被轻度污染 气体流速控制失灵 清洗 更换气体 检查 EFC 毛细管色谱柱分析时常见问题的解决方法之操作说明书 序号 现象 问题 解决思路 方法 1 没有峰输出 进样器垫片漏气 更换垫片 柱子 漏气 锁紧柱子 螺帽 进样针泄漏或堵塞 换进样针注射 FID 负电压极棒故障 检查检测器极棒接头 TCD 灯丝受损或烧毁 检修灯丝 FID 没有点火或 TCD 没有打开电流 检查设置 并调整 2 信号响应变小 检测灵敏度范围太低或衰减倍数太大 选择适当的检测灵敏度范围及衰减倍数 在进样器垫片或柱子接头漏气 检查 更换垫片 锁紧柱子接头 样品变质 重新配制样品 TCD 电流值过低 增加灯丝温度设定值 FID 火焰头堵塞 清洗火焰头 3 信号响应 峰形 不佳 保留时间增长 载气流速太低 调整提高载气流速 垫片或柱子 漏气 检查 更换垫片 锁紧柱子接头 柱子温度设太低 提高柱子温度 4 基线不规则漂移 仪器没有良好的接地点 检查是否有良好的接地点 气体输出调压器不良 需检修或更换调压器 检测器控制线路故障 需检修 进样器垫片或柱子漏气 检查 更换垫片 锁紧柱子接头 TCD 检测器或柱子温度尚未稳定 确定温度稳定后再操作 TCD FID 受污染 需清洗检修或加较高的适当温度老化 柱子使用时超过其温度极限值 查阅柱子的操作温度范围值 新或久未使用之不洁 的柱子 老化 柱子 5 拖尾峰 进样器温度过高或过低 设定适当温度 柱子温度设定太低 提升柱子温度 柱子于进样器端没有插入于适当长度 重新正确地插入柱子 6 前沿峰 进样器温度过高或过低 设定适当温度 柱子过载 减少样品注入量或提高分流比 7 基线成定值上升 检测器温度上升中 待温度稳定再操作 TCD 灯丝受损 检修灯丝 TCD 柱子漏气 锁紧柱子接头 8 峰分不