气相色谱仪使用与维护【知识荟萃】

1、气相色谱仪使用与维护GC-2010,岛津公司 上海分析中心,1,行业重点,使用气体,建议使用99.999%载气 减少噪音，延长柱子寿命 在气路中接入分子筛过滤器 定期检查，进行再生 去除氧气ECD检测器、极性毛细管柱 使用氧肼，定期更换或再生 空气,2,行业重点,分子筛过滤器再生,分子筛过滤器用来过滤气体中的有机物，使用一段时间后过滤能力减弱，需要再生。 再生：分子筛的气体出口端接到WBI进样口，通入氮气，流量为100200ml/min，温度350，过夜。无WBI进样口时，直接350 烘烤过夜。,3,行业重点,氧肼使用、更换和再生,一根氧肼可捕集2.5升的氧气。对于： 99.9%的载气，不到一

2、瓶需更换；99.99%的载气，5瓶需更换；99.999%的载气，可使用100瓶。 再生：氧肼接氢气（99.999%），流量50100ml/min，温度130150，23小时。再生好后，入口对接保存。 注意安全！,4,行业重点,WBI进样口示意图,进样口,用于： 宽孔径毛细管柱 填充柱,5,行业重点,进样口,分流/不分流进样口示意图,6,行业重点,进样口维护,注意：进样口温度低于50时，再进行维护，以免烫伤、损坏螺口。 建议：分析工作开始前，进行维护，无需降温。 如果分析工作中需进行维护,7,行业重点,维护的时期，检修点,维护时期 进样次数大致达100次 保留时间、面积的重现性变差 检测出鬼峰

3、检修点 漏气使重现性差 进样垫污染产生鬼峰,8,行业重点,GC-2010键盘操作（维护前）,在仪器键盘上按System键，按MaintINJ（PF菜单），等待进样口和柱子降温，低于51后，载气停止。LCD显示“GC is ready for maintenance.”,9,行业重点,GCSolution工作站操作（维护前）,设置进样口、柱温为50，DOWNLOAD给仪器，等待降温。 关闭载气。 View/Instrument Monitor,10,行业重点,进样垫更换（GC2010）,拧松进样垫螺母 用镊子取下进样针导轨,11,行业重点,进样垫更换（GC2010）,取下隔垫，更换。 螺母用手拧

4、到底，反转1/41/2圈。,12,行业重点,衬管更换,氟橡胶O型圈（400以下使用） P/N: 036-11203-84 石墨垫圈（400以上使用） P/N: 221-48393-91,13,行业重点,衬管更换,注意: 氟橡胶O形环容易黏附,14,行业重点,GC-2010键盘操作（维护后，清零）,更换进样隔垫后，按System键，选择PF菜单中的“analysis”命令，系统自动启动。 按DIAG键，选择“3. Analysis count”，将光标移至“Counter for Septum”后选择PF菜单中的“Reset”命令对进样隔垫计数器进行清零。,15,行业重点,GCSolution工

5、作站操作（维护后，清零）,设置分析条件或调用方法文件，DOWNLOAD到仪器 实时分析中助手栏/Configuration and Maintenance/System Check 点击Advanced会显示Reset,16,行业重点,GCSolution工作站操作（维护后，清零）,点击Reset。,17,行业重点,GCSolution工作站操作（设置最大值）,Realtime Analysis/Configuration and Maintenance/System Configuration/SPL1,18,行业重点,GCSolution工作站操作（设置最大值）,点击进样口维护 输入最大值

6、,19,行业重点,进样隔垫的类型,最高使用温度350,20,行业重点,进样隔垫的调整,(1) 进样隔垫浸于己烷中，放置1015小时。进样隔垫吸收己烷后体积膨胀近2倍。准备口大的带盖的容器。 (2) 进样隔垫取出后放置于干净的容器内。 因吸收己烷膨胀的进样隔垫容易损坏，操作要十分小心谨慎。 (3) 在干净的大气中进行自然干燥。 (4) 干燥后，在130150的柱温箱中热烘2小时即可。,21,行业重点,GC-2010使用的玻璃衬管,22,行业重点,衬管的清洗,石墨垫圈上附着溶剂是产生鬼峰的原因。玻璃衬管用溶剂清洗时，请将石墨垫圈卸下。 （1）取出已污染的石英棉 （2）清除附着在玻璃衬管内壁上的污垢

7、 除去石英棉后，用蘸溶剂（丙酮等）的纱布等擦洗内壁 （3）玻璃衬管内壁污垢严重时 将玻璃衬管污垢严重部分浸于溶剂（丙酮等）中放置数小时或用超声波进行清洗。,23,行业重点,衬管的惰性化处理,现象 : 某些农药的峰重现性差，有偏差。 吸附，分解，峰变小。 原因 : 进样口的玻璃衬管或石英棉活性过高，产生吸附、分解。 DMCS(二甲基氯硅烷化)处理 (1) 玻璃衬管、石英棉用丙酮等有机溶剂清洗，凉干后在5%DMCS/正已烷溶液中浸泡一夜。 (2) 取出浸泡一夜的玻璃衬管、石英棉，立即用甲醇清洗2、3次，然后再在甲醇中浸一小时左右。 (3) 从甲醇中取出，凉干后，放于干燥器中保存。,24,行业重点,

8、分子筛和硅胶捕集管,载气流路使用的分子筛 隔垫吹扫，分流流路使用的硅胶捕集管,25,行业重点,更换,用两个扳手拆卸，去除原来的铝垫片 更换23片新的垫片，安装新的分子筛或硅胶捕集管,26,行业重点,色谱柱的使用与维护,色谱柱的良好用法 （1） 柱的使用温度要尽量比柱的耐热温度低。 （可延长柱的使用寿命，减低检测器的噪声） （2） 除去载气中的氧（特别是使用极性柱时） 使用高纯度气体（99.99%以上） 气瓶更换时不要混入空气 （吹扫） 氧气捕集器安装于气体流路中 （3） 不要使难于挥发的成分进入柱内 充分做好试样的前处理 使用玻璃衬管和石英棉 使用前置柱，（仅毛细管柱）,27,行业重点,毛细管

9、柱的维护,（1）柱的老化 柱温度上升到柱的最高使用温度，使高沸点成分气化驱除。(进行12小时，柱的检测器一侧连接不变的状况下监视基线。) 注意：请事先设定检测器温度，一定要比柱温度高。 （2）除去受污染的柱入口部分因难于挥发的成分碳化，用上述方法不能除去时，在注入口侧切掉3050cm。 （3）用溶剂清洗 向柱内注入少量有机溶剂以将高沸点成分溶解后去除。(溶剂的流动方向，由柱检测器侧向进样口侧。数ml的已烷、氯仿、丙酮等) 注意：毛细管柱的化学结合率通常不到90%。因洗掉了未化学结合的液相部分，保留时间或分离状态有可能发生变化。,28,行业重点,石墨垫圈的维护与检修,维护的时期 安装新的石墨垫圈

10、时 升温分析中检测出鬼峰时 升温分析中基线漂移大时 检修点 漏气 （石墨减少，载气漏气是重现性差的原因） 石墨中的杂质 由于玻璃衬管或柱入口侧的连接部原因，会出现鬼峰。 但是，分流分析时，柱入口侧的石墨垫圈影响较小。 由于柱出口侧的连接部或FID的喷嘴原因，一般出现基线漂移。,29,行业重点,石墨垫圈的调整,1) 使用气体喷灯的方法 放入气体喷灯的蓝色火焰中，烧成赤热12秒钟。 注意： 支撑石墨垫圈时， 注意防止烧伤。 2) 使用柱温箱的方法 放入柱温箱中，在400下放置23小时。,30,行业重点,毛细管柱的安装,进样口侧螺母 P/N: 221-16325-01 进样口侧的长度： 分流进样时，

11、长度约34mm; 宽口径柱不分流进样时，长度为15mm,31,行业重点,毛细管柱的安装,检测器侧的长度： FID/FTD：69mm TCD： 50mm ECD： 37mm FPD： 82mm,32,行业重点,毛细管柱的安装,打开柱温箱门 挂好毛细管柱,33,行业重点,毛细管柱的安装,将毛细管柱插入进样口，用手拧到底，再用扳手拧紧1/2圈（旧石墨垫要少拧些）。,34,行业重点,毛细管柱的安装,将毛细管柱插入检测器，先用手拧紧再用扳手拧紧。,35,行业重点,进样口、色谱柱、检测器的温度设定,进样口温度 考虑样品中各组分的沸点，设定温度使样品瞬间汽化。 色谱柱温度 考虑样品中各组分的沸点，及希望的分

12、析周期， 宽沸程样品应使用程序升温。 检测器温度 防止检测器污染，一般比色谱柱温度高20-30。 DET.TINJ.TCOL.T+20,36,行业重点,检测器的维护,FID 检测器维护 ECD检测器维护 FTD检测器维护 FPD检测器维护 TCD检测器维护,37,行业重点,FID检测器维护,经长时间使用，由于试样或液相蒸气燃烧的生产物对电极部（输入线）或喷嘴的污染，因绝缘电阻下降而产生噪声或基线不稳定。 清洗检测器可以恢复到良好状态。 注意：清洗方法不当或使用溶剂污染，会室检测器状态变坏。,38,行业重点,FID检测器维护,轻度污染时，可用下列方法恢复。 FID点火。 氢气流量增到通常时的3倍

13、。 空气流量也增至通常的3倍。 在上述状态下放置3060min，恢复到通常的设置。 试用1次此方法后，如果FID未恢复正常，建议进行清扫。,39,行业重点,FID检测器维护,FID喷嘴部的检修 FID喷嘴部在石英喷嘴尖端部装有带内径为0.3mm孔的金属帽。孔堵塞或石英喷嘴损坏时无法点火，即使点火，注入试样时也会马上熄灭。因此要经常确认石英喷嘴是否损坏，喷嘴帽是否堵塞。,40,行业重点,FID检测器维护,喷嘴堵塞时，用直径小于0.3mm的金属丝进行清理。,41,行业重点,FID检测器维护FID点火灯丝更换,注意：检测器维护前应关闭系统。 拧下固定螺丝，取出点火灯丝。检查灯丝。,42,行业重点,F

14、ID点火灯丝更换,如果需要更换，断开FID放大器一端的连接。,43,行业重点,FID检测器维护FID检测器喷嘴的清洗和更换,松开螺丝，取下收集极,44,行业重点,FID检测器喷嘴的清洗和更换,检查收集极是否被污染，如污染，可用蘸有溶剂的棉布擦拭清洗。,45,行业重点,FID检测器喷嘴的清洗和更换,拔出信号线 取下高压极板,46,行业重点,FID检测器喷嘴的清洗和更换,拔出高压极 拔出高压极线,47,行业重点,FID检测器喷嘴的清洗和更换,使用专用内六角螺丝刀拧下喷嘴。 如果喷嘴脏，用蘸有有机溶剂（丙酮等）的棉布擦干净。 （注意不要使溶剂碰到石墨垫圈。） 如喷嘴损坏，必须更换。,48,行业重点,

15、FID检测器喷嘴的清洗和更换,内六角螺丝刀,49,行业重点,ECD检测器维护,使用的气体 装置的准备：进样口、柱子、石墨环老化 先升ECD温度，比柱温高2050 分析：样品前处理，不使用亲电性化合物作溶剂 关闭装置：最后降ECD温度，保持尾吹气,50,行业重点,ECD检测器维护,ECD池检验 1 按分析条件设置各部分的温度和流量 2 基线稳定后设置电流 3 量程设为1（101），对合零位 4 量程设为0（100），读取与前次量程1时的信号水平差 5 作为池污染的大致标准，对某电流值按4求的信号水平差在右表以下为良好,51,行业重点,ECD检测器维护,保持ECD池清洁 使用耐热温度高的柱 使用液

16、相量少的柱 充分老化色谱柱 充分老化气化室 使用高纯度的载气和尾吹气，使用氧肼 ECD池定期老化：ECD在350左右，毛细管柱在最高使用温度，气化室340 ，分析条件的载气和尾吹气流量，量程1，电流1nA，半天。,52,行业重点,FTD检测器维护FTD收集极更换,关闭系统。 拧松两个收集极固定螺丝。 取下收集极盖，检查盖内和排气孔是否有碱源沉积物，用纸巾擦去，沉积物会造成噪声增大和灵敏度下降。,53,行业重点,FTD收集极更换,用手拧松取下收集极。 更换新的收集极。 新的收集极用手拧紧即可，不要用扳手。,54,行业重点,FTD收集极更换,盖好收集极盖，交替拧紧两个收集极固定螺丝。 螺丝拧不紧会

17、影响碱源加热，降低灵敏度。,55,行业重点,FTD检测器维护FTD喷嘴更换,56,行业重点,FTD喷嘴更换,取下FTD单元固定螺丝。 取下FTD收集极部分。,57,行业重点,FTD喷嘴更换,拔出信号线 取下高压极板,58,行业重点,FTD喷嘴更换,拔出高压极 拔出高压极线,59,行业重点,FTD喷嘴更换,使用专用内六角螺丝刀拧下喷嘴。 如果喷嘴脏，用蘸有有机溶剂（丙酮等）的棉布擦干净。 （注意不要使溶剂碰到石墨垫圈。） 如喷嘴损坏，必须更换。,60,行业重点,FPD检测器维护滤光片的更换,关闭系统 将检测器光电倍增管慢慢向右拔出。 用铝箔等盖住光电倍增管以避免外界强光损坏倍增管。,61,行业重

18、点,滤光片的更换,逆时针将滤光片转出。,62,行业重点,滤光片的更换,用软布擦去滤光片上的尘土，不要擦有颜色的一面。 检查滤光片部件上两个O型密封圈是否有损坏，如有损坏，更换之。,63,行业重点,光电倍增管更换,取下光电倍增管插座上的两个螺丝。 取下插座固定片。,64,行业重点,光电倍增管更换,拿着插座，慢慢将光电倍增管取出来。 把光电倍增管从插座拔出，检查插座上的O形圈。,65,行业重点,光电倍增管更换,检查开口处的O形圈。,66,行业重点,点火灯丝更换,移开光电倍增管 取下FPD顶盖,67,行业重点,点火灯丝更换,取下两个螺丝。 取下FPD头部。,68,行业重点,点火灯丝更换,取下两个点火

19、固定螺丝 取出点火固定器,69,行业重点,点火灯丝更换,慢慢将灯丝从头部拔出。 检查更换,70,行业重点,冷却风扇备用电池更换,打开位于仪器操作键盘下面的盖子 更换电池,71,行业重点,TCD,TCD是广普检测器，广泛用于气体分析、水分测定等。TCD利用载气与组分的导热系数的差进行测定灯丝的电阻变化，因此，TCD的维护是不使灯丝损伤。 检测器部分存在空气时，灯丝通电流，由于空气中的氧，会导致灯丝氧化。仪器装有保护电路，但最好先通载气10min后再通电流。 电流越大，TCD的灵敏度越高，但会缩短灯丝寿命。 腐蚀性气体会缩短灯丝寿命。,72,行业重点,TCD,在TCD上通的电流值根据TCD温度和载

20、气种类确定。如图所示。,73,行业重点,自动进样器注射器更换,打开AOC-20i的前门。 按STOP键。,74,行业重点,自动进样器注射器更换,松开针芯固定螺丝。 向下拉动传送带，将针芯提起。,75,行业重点,自动进样器注射器更换,取下针芯固定架。 打开注射器固定钩，取出注射器。,76,行业重点,自动进样器注射器更换,注射器装入驱动单元并固定。,77,行业重点,自动进样器注射器更换,安装针芯支架。如果更换了新的注射器，支架也应更换。 针芯固定架向下，使其顶部插入孔中。 按RESET键，使针芯驱动单元回到初始位置。,78,行业重点,自动进样器注射器更换,轻轻下压针芯支架，使针芯顶端处在零点位置，

21、拧紧固定螺丝。 关闭自动进样器前门。,79,行业重点,文献检索,有关已有分析方法，研究与应用的动态 文献检索通常仅能显示最适宜的分析方法，并提供样品处理、分离和检测方面的粗略信息。通过查阅文献可以对以往分析方法进行比较和借鉴，了解与方法设计相关的背景资料。 待测物理化性质或分离方面的原始资料，或从具有相近结构或官能团化合物的分析方法中获得某些信息或启示。,80,行业重点,待测物及相关物质的理化性质，如极性、溶解性、酸碱性、稳定性、熔点或蒸汽压、波谱学性质等 体内代谢过程，包括代谢产物、组织分布、排泄途径和药动学性质（生物利用度、t1/2、Vd、蛋白结合率）；药理毒理学，如残留毒性、MPLs、W

22、TD等 合成的原料、反应步骤、副反应，,81,行业重点,建立测定方法,多数药物分析HPLC 是首选方法。 通过衍生反应降低极性，可以用GC进行分析。,82,行业重点,样品处理,83,行业重点,GC分析条件的确定 装置的选择：进样口、柱子、检测器,84,行业重点,进样口,SPL 样品是在溶液状态低于样品沸点的温度下进样，气化室快速升温使样品气化。有助于克服样品热分解和歧视效应，定量精度高。 OCI只适用于0.53内径的柱子，或转换接头 无分流流路，不能分析高浓度样品（污染柱子）， PTV分流进样(高浓度样) 无分流进样 (低浓度样) 大体积进样LVI (痕量分析),85,行业重点,色谱柱,柱子的

23、类型（固定相） 柱子的尺寸：长度、内径、液膜厚度,86,行业重点,色谱柱,气相色谱固定相,固体- 活性炭、氧化铝、硅胶、分子筛等，用于无机气体及低碳烃分析 液体- 硅酮、聚乙二醇、聚脂等，用于液体样品及高沸点化合物分析,87,行业重点,色谱柱类型,柱材：熔融石英、不锈钢 内径：0.2mm-0.53mm 长度：10-100m 固定相膜厚：0.2-5m 固定相种类：OV-1，PEG-20M，OV-17等,填充柱,柱材：不锈钢，玻璃 内径：2.6-3mm 长度：0.5-6m 填料：担体和固定液的种类 固定液的浓度 1-30% 担体有硅藻土、玻璃、石英塑料担体（TPA）等。,毛细管柱,88,行业重点,

24、毛细管柱管材,熔融石英 合成高纯石英 外表面涂覆聚酰亚胺 内表面经化学处理 不锈钢 用于高温分析 最不易断裂 内表面经特殊处理 返回,89,行业重点,毛细管柱内径,0.25mm 最常用内径规格。柱效较高，负荷量较低，采用分流/无分流进样。用于复杂多组分样品分析。 0.32mm 柱效稍低于0.25mm常规柱，负荷量大于常规柱60。 0.53mm 具有近似填充柱的负荷量，总柱效远超过填充柱。达到同样的分离度时，0.53mm大口径柱的分析时间显著快于填充柱。可方便的采用柱头进样或直接进样技术，适合分析不太复杂的样品，是填充柱理想的替代柱。,90,行业重点,毛细管柱长度,短柱：512m，分离少于10个

25、组分（不包含难分离物质对）的简单样品。 中长柱：1530m，分离1050个组分的样品。 长柱：50m以上，分离大于50个组分或含有难分离物质对的复杂样品。 返回,91,行业重点,固定相膜厚,0.1-0.2m薄液膜：低负荷量，高温下流失较小，适合于高沸点化合物的分析，适于配高灵敏度检测器。 0.25-0.33m标准液膜：一般商品柱的标准液膜。 0.5-5.0m厚液膜：较高的样品负荷量，在高温下流失较大，适于分析低沸点样品。 返回,92,行业重点,毛细管柱主要类型,Wall Coated Open Tubular,多孔层开口柱,管壁涂渍开口柱,93,行业重点,固定相,大多数固定相为聚合物 WCOT

26、 毛细管柱: 聚硅氧烷（Polysiloxanes, silicones） 聚乙二醇（Polyethylene glycols, PEG）,94,行业重点,固定相聚硅氧烷,siloxane,backbone,95,行业重点,固定相术语&结构,5% diphenyl 95% dimethyl polysiloxane,5% phenyl 95% methyl polysiloxane,96,行业重点,固定相“ms” or low bleed version,苯基基团键合入硅氧烷聚合物主链,温度稳定性更好,97,行业重点,固定液流失,100 C,270 C,300 C,300 C for 12 m

27、in,Bleed,98,行业重点,固定相聚乙二醇,“WAX” or “FFAP” 类固定液 e.g. DB-WAX, DB-FFAP 温度稳定性比聚硅氧烷类差，最高使用温度低于聚硅氧烷类固定液,99,行业重点,色谱柱,各公司常用色谱柱牌号对照表,100,行业重点,色谱柱,使用内径较小的柱 减小固定相液膜厚度 减小进样量 增加色谱柱长度 使用恒线速度模式,影响柱效的因素,NEXT,101,行业重点,色谱柱选择,固定液极性的选择（按相似相溶原则） 非极性固定液-有按沸点顺序溶出倾向 极性固定液 - 沸点相同时，按极性由小到大 的顺序溶出 固定液的浓度或毛细管柱的膜厚 对低沸点化合物 高浓度（10%30%) 高膜厚(15m) 对高沸