安捷伦系列气相色谱质谱维护方法教育课件

1、安捷伦系列气相色谱质谱维护方法PPT讲座第一章气相色谱/质谱基础12GCMSInterfaceDataSystem13色谱柱流量控制器稳压器空气氢气载气分子筛脱水管固定进样口检测器电子部件PC限流器典型的气相色谱14Agilent 6890前视图15Agilent 6890侧后视图16M/ZAbundance8216618230350100150200250 1000000Scan 32 (5.281 min): ALKDEMO.DM/ZAbundance8216618230350100150200250 1000000Scan 33 (5.289 min): ALKDEMO.DM/Z Abu

2、ndance8216618230350100150200250 1000000Scan 34 (5.297 min): ALKDEMO.DM/ZAbundance8216618230350100150200250 1000000Scan 35 (5.305 min): ALKDEMO.DTimeAbundance5.255.265.275.285.295.305.315.325.33 2000000 4000000 6000000 8000000TIC: ALKDEMO.D32333435313630总离子色谱1718质谱仪OutletQuadrupoles离子源检测器*Ion formati

3、on and collimationHigh Vacuum PumpMechanical PumpIon detectionand amplification样品导入真空系统Vacuum Manifold质量分析器19第二章 GC日常维护与保养110气源和气体净化器Agilent 6890 气相色谱日常维护 & 故障诊断FID,NPD,FPD空气，尾吹气，氢气MSD氦气，甲烷TCD参比气ECD尾吹气气体纯度99.999%111气源和气体净化器Agilent 6890 气相色谱日常维护 & 故障诊断气体净化器的目的是除去载气和检测器气体中的水分，氧气，和烃类等杂质色谱柱与氧气和水分的持续接触，特

4、别是在高温下，将会迅速导致色谱柱的严重损坏如果气体在接头处有泄漏，净化器还可以起到一定的保护作用在净化器失效之前，由于泄漏而进入管道里的杂质都会被净化器吸附，这就创造了一个在色谱柱或仪器被损毁之前探测和排除泄漏的机会装填13X分子筛和指示剂重新装填非常容易金属外壳的水分净化器可以在GC中老化。烃类净化器所用的吸附剂通常为活性炭。用于从气流中除去有机物，如碳氢化合物和卤代烃。包括几乎每个实验室都使用的常见溶剂。可以重新装填。氧气净化器应使用金属外壳。因为有些塑料对空气是有渗透的。氧气净化器可将氧气浓度降低到15-20ppb以下，还可以除去小分子有机物和含硫化合物。水分净化器氧气净化器烃类净化器1

5、12气源和气体净化器Agilent 6890 气相色谱日常维护 & 故障诊断Agilent提供组合的气体净化器，用单一净化器除去多种污染物单管设计消除了使用多个净化器可能发生的泄漏问题。单一净化管实现气体最终净化维护简便，节约成本。氧气水分净化器烃类水分净化器氧气，烃类，水分，CO,CO2 净化器GC/MS113分流/不分流进样口 (SSI)隔垫吹扫填充柱进样口 (PPI)程序升温冷柱头进样口(Cool On-Column)程序升温汽化进样口 (PTV)气体样品进样接口 (Volatiles Interface)- 进样口类型Agilent 6890 气相色谱日常维护 & 故障诊断“If th

6、e column is described as the heart of chromatography, then sample introduction may, with some justification, be referred to as the Achilles heel”-V.Pretorius and W. Bertsch.根据GC，GCMSD的故障统计，90%的问题发生在进样口114一.Agilent 6890气相色谱仪- 进样口类型- 分流无分流进样口- 自动进样器- 色谱柱的保存115- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解Agilent 6890 GC 分流无分流进样口

7、根据GC，GCMSD的故障统计，90%的问题发生在进样口116Agilent 6890 GC 分流无分流进样口隔垫衬管顶部O环衬管衬管底部密封垫石墨垫117Agilent 6890 GC 分流无分流进样口分流无分流进样口- Agilent GC 进样口的基本结构- 进样方式与进样过程- 进样口的日常维护- 进样口的常见故障118限流器总流量控制环路流量传感器比例阀1压力传感器隔垫吹扫调节器柱前压控制分流出口捕集管分流流量出口比例阀2分流阀(打开/on)去检测器Agilent 6890 GC 分流无分流进样口- 进样口结构119Agilent 6890 GC 分流无分流进样口30ml1.0ml0

8、ml1.0ml1.0ml31ml34ml4.0ml3.0ml3.0ml分流(Split)模式不分流(Splitless)模式- 进样方式与进样过程120Agilent 6890 GC 分流无分流进样口分流(Split) 主要组分分析脉冲分流(Pulse Split ) 允许更大进样量不分流(Splitless) 痕量组分分析脉冲不分流(Pulse Splitless) 允许更大进样量进样方式目的- 进样方式与进样过程121Agilent 6890 GC 分流无分流进样口= 液态样品分子分流出口总流量色谱柱= 载气放空阀1. 进样= 载气= 样品分子= 溶剂分子分流出口总流量色谱柱(隔垫)吹扫出

9、口放空阀(隔垫)吹扫出口2. 样品气化- 进样方式与进样过程122- 进样方式与进样过程Agilent 6890 GC 分流无分流进样口= 载气= 样品分子= 溶剂分子分流出口总流量色谱柱(隔垫)吹扫出口放空阀为了保证分流比的概念真实有效，样品（溶剂+被分析物）必须与载气充分混合，形成一个均匀的混合物。这一混合物的一小部分将会从进样口的底部进入色谱柱，而大部分的混合物则会从分流出口流出。 3. 样品与载气的混合如果进样量过大，溶剂会膨胀为很大的体积，致使进样口衬管过载。其结果必将导致样品从吹扫出口流出而造成样品损失，同时也会造成载气输入管路的污染。分流出口总流量色谱柱放空阀(隔垫)吹扫出口 4

10、. 衬管过载123隔垫的作用隔垫将样品流路与外部隔开，进样针插入时，能保持系统内压，防止泄漏，避免外部空气渗入，污染系统。隔垫一般由耐高温，惰性好，气密性好的硅橡胶制成。为什么要更换隔垫隔垫要定期更换，为防止：漏汽，分解，样品损失，出鬼峰，柱效下降如何避免出现问题进样口温度不要超过隔垫的最高使用温度定期更换（200次）安装后用“手紧“使用针尖锋利的注射器Agilent 6890 GC 分流无分流进样口隔垫- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解124隔垫的种类（11mm）普通的隔垫：低流失，耐高温（350C)，长寿命（200次），易穿刺，不易成核优级隔垫：中央有凹孔，针头不易弯曲，长寿命（400次

11、）特殊隔垫：寿命更长（2000次）鸭嘴形隔垫设计进样口压力: 3-100 psi进样口温度: 100-300CAgilent 6890 GC 分流无分流进样口隔垫Merlin Microseal- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解125Agilent 6890 GC 分流无分流进样口隔垫- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解126Agilent 6890 GC 分流无分流进样口衬管衬管的作用衬管是进样口的中心，样品在此气化为什么要更换衬管衬管不定期更换，或使用不当会出现：峰形变坏，样品分解或歧视，重现性差，出鬼峰衬管污染后最好更换，如果需要清洗，请按照下一张幻灯片操作- 进样口的日常维护分析难题

12、迎刃而解127 更换衬管时 小心！柱箱和/或进样口可能会太热以引起烫伤。去活化处理前需要先用酸清洗衬管:置衬管于干净试管中用 1N HCl 或 HNO3 淹没衬管至少浸泡8小时 (最好过夜)如果酸非常脏，更换酸液继续浸泡。不要超过24小时。先用去离子水，再用甲醇淋洗100-150C. 干燥，不要超过 150C.甲硅烷基化过程（如果需要添加玻璃毛，最好先添加，再进行以下步骤）置衬管于具聚四氟乙烯盖的试管中以 10% TMCS 或 DMCS 甲苯溶液淹没用聚四氟乙烯盖子盖紧浸泡8小时以上先用甲苯再用甲醇彻底淋洗75-100C烘干注意: 可以把几个衬管放入一个试管中，但要注意经常摇动试管，保证所有部

13、位都被淹没。注意：高温下工作，硅烷化的有效期只有几天。因此衬管需要及时清洗或更换。128Agilent 6890 GC 分流无分流进样口衬管如何选择合适的衬管对某种应用选择合适的衬管是一件困难和复杂的工作需要考虑衬管的五个特性：衬管的容积衬管的处理和去活问题衬管的形状特点玻璃棉的装填位置是否需要玻璃棉？- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解129去活性低压降, 870uL分流5183-4647去活性, 900uL不分流去活性, 2mm ID, 250uL直管型5181-8818广泛适用, 870uL分流/不分流5183-4711去活性, 900uL不分流5062-3587去活性, 800uL不分

14、流 5181-33151.5mm ID, 140uL直管型 18740-802002mm ID, 250uL直管型 18740-802204mm ID, 玻璃毛, 990uL分流 19251-60540带杯无填充, 800uL分流，手动 18740-80190带杯有填充, 800uL分流，手动 18740-60840Agilent 6890 GC 分流无分流进样口130玻璃毛推荐使用原包装玻璃毛玻璃毛放置的量、粗细、位置必须一致以保证分析结果的一致。玻璃毛断裂处具有活性。最好把衬管和玻璃毛一起进行去活化处理。玻璃毛放在衬管中的位置：接近衬管顶端:可以擦去注射器外部的样品可以改善进样精度有助于防

15、止反冲接近衬管下部:有助于大分子量化合物汽化有利于样品与载气混和131Agilent 6890 GC 分流无分流进样口衬管严重污染的衬管- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解132反冲 样品膨胀溢出进样口 部分重组分在低温区冷凝 一些轻组分流出进样口下次进样或载气携带冷凝的样品流出进入柱子造成反冲的原因高挥发性溶剂进样口温度过高进样体积过大衬管体积过小反冲的危害鬼峰 (污染)低精度低重现性防止反冲的措施适当降低衬管温度选用稍高沸点的溶剂1-2 L 进样体积（充分考虑到溶剂膨胀系数）使用带有间隔的衬管热岐视进样 样品进入柱子取决于样品各组分挥发性的差别高挥发性 = 进入柱子更多柱子: SE-522

16、0m x 0.30 mm I.D., 0.18 m80C, 5/min, 240C色谱 A 和 B分流进样1L, C10 - C24 碳烷烃于正己烷1:40A：注射器进样B：注射器加热进样色谱 C柱上进样0.1LABC关于热岐视要考虑汽化样品与载气混和效率柱子安装的位置进样口对注射器的岐视条件的一致性非常重要Agilent 6890 GC 分流无分流进样口衬管底部分流平板有三种不锈钢垫一字镀金十字镀金衬管密封垫经常被遗忘的角落衬管顶部密封垫有两种普通的硅橡胶O环耐高温的石墨环更换O形环 每次更换衬管时应同时更换O形环，或当O形环老化成为进样口中的漏气源时需更换。为确定O形环是否漏气，要对分流/

17、不分流进样口进行检漏。O形环材料中有使其增加柔韧性的增塑剂。O形环密封进样口顶部和底座及衬管，然而在高温下增塑剂会固化，使O形环变硬，不能起到密封作用（这相当于变形）。如经常在高温下操作进样口，应当使用石墨O形环。虽然其使用寿命较长，但最终也会硬化。135Agilent 6890 GC 分流无分流进样口- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解定期检查，清洗衬管底部分流平板污染的分流平板导致峰形变坏，样品分解或歧视，重现性差，出鬼峰136Agilent 6890 GC 分流无分流进样口石墨垫- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解石墨垫的作用色谱柱与色谱系统的连接处靠密封垫密封理想的密封垫提供无泄漏的密

18、封效果，适合各种外径的色谱柱，不用过分拧紧，与色谱柱或接头不粘连，且耐温度变化。为什么要更换石墨垫石墨垫损坏会造成：水，空气渗入系统，破坏色谱柱，样品损失，出鬼峰，污染质谱仪如何避免出现问题先用手拧紧柱帽，再用扳手拧紧保持清洁，避免手印，油的污染用放大镜检查是否有破损，裂纹137Agilent 6890 GC 分流无分流进样口石墨垫- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解石墨垫的种类100%纯石墨：软，易成型，密封性能优良，稳定，不含硫，无过度石墨蒸发，耐 高温不能用于GC/接口和ECD检测器（85%/15%）Vespel石墨：石墨与Vespel混合材料的密封垫氧扩散率低，质地 较硬，不易变形必须

19、与不同外径的色谱柱配套使用，GCMS系统专用，不适用于NPD检测器 高温下会流失造成收缩，经常要拧紧，防止泄漏138Agilent 6890 GC 分流无分流进样口- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解139Agilent 6890 GC 分流无分流进样口石墨垫- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解正确安装石墨垫，确认距离是在mm色谱柱在进样口中的位置不正确载气流路中有密封垫颗粒(溶剂峰拖尾）140Agilent 6890 气相色谱仪分流/不分流进样口 (SSI)隔垫吹扫填充柱进样口 (PPI)程序升温冷柱头进样口(Cool On-Column)程序升温汽化进样口 (PTV)气体样品进样接口 (V

20、olatiles Interface)- 进样口类型141Agilent 6890 GC 液体自动进样器Agilent 7683/7673 自动进样器自动进样器的结构日常维护常见故障142Agilent 6890 GC 液体自动进样器Agilent 7683/7673 自动进样器- 自动进样器的结构 正确选择 注射器 样品瓶 进样隔垫143Agilent 6890 GC 液体自动进样器Agilent 7683/7673 自动进样器- 日常维护经常检查进样口隔垫清洗检查进样针清洗样品盘，机械臂上的灰尘清除样品盘周围的异物144Agilent 6890 GC 液体自动进样器Agilent 7683

21、/7673 自动进样器- 常见故障重现性不好：样品粘度，抽样速度，排汽泡 样品残留：增加洗针的次数(溶剂洗针，样品洗针)污染和鬼峰：彻底清洗进样针，更换进样垫和衬管注射器故障：换针145- 日常维护GC系统推荐的维护时间表146色谱柱在不使用时要安全保存起来。安全保存中有两大要点：1.保存柱子切勿划伤。划伤后的柱子可能由于高温加热而足以使之从划痕处断裂。2.堵上柱子两端以保护柱子中的固定液不被氧气和其它污染物所污染。当使用熔凝硅柱时，记住这是一种玻璃材质，一定注意保护眼睛。- 色谱柱的维护与保存147Detector35米同内径柱去活硅管接头ColumnInjector保护柱Traps non

22、-volatile sample residues- 色谱柱的维护与保存 压力 流量 进样口柱末端 检测器柱末端固定相（交联的硅氧相）允许我们使用溶剂淋洗柱来溶掉或移走柱上的沉积物，这样可以避免峰拖尾。毛细管柱淋洗贮罐 ：订货号 9301-0982 1491501. 由于衬管的哪些问题会造成重现性不好？2进样口压力随分流比增大而增大而且不稳定，采集样品重现性不好，可能的原因有哪些？3一台新的GC/MS200以上恒温时基线正常；只要从30开始程序升温，就出鬼峰原因可能在哪里？为什么？Agilent 6890 气相色谱仪 日常维护 & 故障诊断151隔垫衬管顶部O环衬管，玻璃毛衬管底部密封垫石墨垫

23、152第三章MS日常维护与保养153二.Agilent 597X 台式质谱仪谱仪 - 台式质谱仪GC检测器- 仪器结构- 故障诊断- 日常维护 - 污染源154仪器结构真空系统质量分析器GC/MS接口155 仪器结构机械泵扩散泵分子涡轮泵156仪器结构90,000 rpm, 70L/s, Rotor diameter 60mm27,000 rpm, 255L/s, Rotor diameter, 200mm285m/s 637.36 miles/hr免维护，20,000小时使用寿命 (2.28年)检查泵油年检查冷却风扇检查泵油星期更换泵油半年真空系统157扩散泵油位158卸下扩散泵159160

24、更换扩散泵油161162仪器结构损坏的分子涡论泵真空系统163 仪器结构离子源四极杆检测器质量分析器离子源，四极杆，检测器164-仪器结构质量分析器离子源四极杆检测器165放空阀166-仪器结构0.0 315.2 uA10.0 241.5 eV常见故障高质量的离子丰度低 (219, 502):n 离子源污染清洗:n 离子源上的电压不对检查电路板灯丝没电流：n 灯丝断裂更换灯丝调谐没有峰：先查看28和32是否有峰。如果有，检查PFTBA标样。电路故障（某线路未插牢）灯丝短路重新安装灯丝拨打8008203278167故障诊断离子源如何判断是离子源污染了？重现性变差无法通过标准调谐调谐结果不好：50

25、2丰度低同位素丰度比不正常 (M + 1s)本底噪音高EM 电压过高距离上一次清洗离子源有多长时间了？运行了多少样品？1685973Inert 离子源分解图和部件毛细管柱插口离子源壳体 离子源加热组件推斥极推斥极绝缘环推斥极绝缘环灯丝离子聚焦拉出极柱体拉出极平板透镜绝缘体入口透镜源垫圈固定螺丝垫圈推斥极螺母（不要过紧）169清洗离子源程序所有真空室内的操作须戴不掉毛的手套从工作站中tune and vacuum/vacuum/power-on temps将离子源和四极杆温度设为0 ,vent，按工作站提示关闭电源。拆卸离子源。用三氧化二铝粉（用无水乙醇混成糊状）打磨透镜和离子源壳体表面，特别注

26、意离子轨道内各部分。用水仔细冲洗分析纯无水乙醇清洗将除灯丝外所有离子源部件（包括未打磨的部件。前两次最好与打磨过的部件隔离）放入洁净烧杯，分析纯无水乙醇超声波清洗4次，每次10分钟。（最后一次要用重蒸后的或色谱纯的溶剂）。注意：如果使用强溶解性溶剂如丙酮等，不要清洗透镜绝缘体和加热块导线。放于洁净烧杯，置于GC柱温箱内，将炉温设为20C（使风扇不停转动）约120分钟组装，确认无短路，放回。插好各部件电线抽真空（确认泵工作正常，此时离子源与四极杆不加热）。1小时后将温度升至正常状态至少2小时后调谐170连接线必须接牢171仪器结构质量分析器四极杆常见故障调谐结果不好调谐不稳定RF Fault:

27、Difficulty with Mass Filter Electronics“可能的原因真空问题四极杆接触不好，四极杆有破损电路板故障从调谐结果判断四极杆的好坏峰形好，不分叉同位素丰度比正常，分辨率好Peak Width = 0.6 amuMass Assignment = M/Z +/- .05 amu172仪器结构3。检测器常见故障EMV电压升高(2700V)502丰度低EMV可能的原因真空问题离子源污染EM老化HED故障173仪器结构Column Flow2ml/min, 接口温度280度4GCMSD 接口174- 仪器结构Column Flow2ml/min, 接口温度280度GCM

28、SD 接口175故障诊断调谐最快捷的诊断方法Auto TuneManual TunePFTBA调谐标样稳定半挥发性碎片覆盖全部质量范围C-13， N-15 同位素31, 51, 69, 100, 119, 131, 169 181, 214, 219, 264, 376, 414426, 464, 502, 576, 614176HP5973 AutoTune - v21.0Instrument: GC/MS Instrument #1Tue Dec 03 11:33:51 1996 500 00.20.40.60.81 Mass 68.90Ab 239601 Pw50 0.55Mass 21

29、8.90Ab182234Pw50 0.54Mass 502.00Ab 12468Pw50 0.55Ion Pol POS MassGain -148 MassOffs -10Emmission 34.6 AmuGain 1814 EleEnergy 69.9 AmuOffs 94 Filament 1 Wid219 -0.025 DC Pol NEG Repeller 19.90IonFocus 90.2 HED ON EntLens 9.5 EMVolts 1318 EntOffs 16.31 Samples 8 PFTBA OPEN Averages 3 StepSize 0.10Zone

30、s:MS Source 230 Foreline 55MS Quad 150Scan: 10.00 - 700.00 Samples: 8 Thresh: 100101 peaks Base: 69.00 Abundance: 214400 Mass Abund Rel Abund Iso Mass Iso Abund Iso Ratio 69.00 214400 100.00 70.00 2358 1.10218.90 159680 74.48 219.90 6962 4.36502.00 11510 5.37 503.00 1128 9.80667121622150050520406080

31、100100200300400500600C:HPCEHM15973ATUNE.U一致的峰宽平滑对称的峰形,适当的同位素峰适当的EM电压适当的绝对丰度低本底水和空气峰低正确的质量分配适当的同位素比适当的相对丰度通过自动调谐报告诊断177 故障诊断从 spectrum scan, 检查:水和空气本底正确的质量分配适当的丰度比适当的同位素比178故障诊断你从这张报告中发现问题了吗？179检查漏气部位进样口保持在分流状态（非预运行状态）用棉签蘸取溶剂，靠近接口螺母180通过手动调谐捡漏181现象及可能原因质量轴不正确MSD没有足够时间达到平衡实验室温度变化较大MSD最近未做过调谐不正确的调协文件（参

32、数不合适）182现象及可能原因（续）调谐时峰形不对称，前驱峰很大推斥极电压过高峰过宽四极质量滤器的极性不对四极杆脏183现象及可能原因（续）M/Z502的相对丰度低于2%不同调谐程序/调谐文件有不同的相对丰度标准（2%仅适用于自动调谐）MSD没有足够时间升温和抽真空真空室压力高（漏气？）离子源温度过高柱流量过大灯丝工作不正常离子源脏四极杆极性不对184- 故障诊断-判断电路故障185GCMSD污染源 186GCMSD污染源 GC or MSD187GCMSD污染源柱流失188GCMSD污染源常见的污染物189日常维护190日常维护- MSD系统推荐的维护时间表191如何判断污染物是来自于GC还

33、是MSD？2.做过GC后，把柱子接到MS，高温段不出峰。问题192LC-MS?GC-MS? ICP-MS? CE-MS? LC? GC? ?Agilent 技术支持服务流程保修(48小时)维修合同(48小时) 收费判断故障解决85%的问题指定工程师现场解决无法解决, 升级处理OK跟踪解决时间免费电话:8008203278免费数字传真: 8008201182满意193定量分析常见问题标准曲线问题未知物计算问题194标准曲线问题标准曲线不能正常出现时，最常见的原因是积分问题。定量数据库中所指定的积分参数文件在当前方法中不存在或者RTE积分选项与所选择的积分参数文件不相符，例如选择化学工作站积分的.E文件却选择了RTE积分选项。在建立定量数据库时当被问到file has previously been quantitated ,requantitate now?并且回答yes后，没有出现update calibration 填写校正级别和化合物浓度。这时窗口下方会出现无法积分的提示。此时需要在chromatogram 栏目下修改积分参数并保存。所用积分文件的名字要与定量数据库中指定的文件一致。然后在calibrate栏目下点