氣相色譜48個常見問題及注意事項（下）
發布日期：2021-09-07
核心提示：廿五、色譜柱的常用填充方法有哪些？答：固定相填充的好壞，將直接影響柱效率。通常多用泵抽填充法，即把色譜柱的一端塞上玻璃棉
答：固定相填充的好壞，將直接影響柱效率。通常多用泵抽填充法，即把色譜柱的一端塞上玻璃棉，接真空泵，另一端接一漏斗，在抽吸下加入固定相，邊裝邊敲打色譜柱，至固定相不再進入為止。裝好后，塞上玻璃棉。裝柱要求要填充得均勻，緊密，切忌有空隙。廿六、新裝填的色譜柱為什么要老化一段時間才能使用？答：裝填好的色譜柱，連接于儀器上后，應先試壓，試漏，而后在恒定的溫度下用載氣吹洗數小時后承受分析，一般稱此為柱子的老化過程。老化的目的是把固定相的殘存溶劑，低沸點雜質，低分子量固定液等趕走，使記錄器基線平直，并在老化溫度下使固定液在擔體表面有一個再分布過程，從而涂得更加均勻牢固。裝填好的色譜柱，經過老化一段時間后，柱效及性能均穩定了，這樣才可使用。答：色譜柱失效主要表現為色譜分離不好和組分保留時間顯著變短。色譜柱失效的主要原因是：對氣固色譜來說是固定相的活性或吸附性能降低了，對氣液色譜來說，是使用過程中固定液逐漸流失所致。老化的目的：氣相色譜柱的固定相通常是以涂覆的形式分布在柱管管壁內側（毛細管柱）或載體表面（填充柱）上的，對于一根新的氣相色譜柱，外層固定相與載體的結合往往較弱，在高溫下使用會緩慢流失，造成基線起伏和噪聲升高，為了避免這一現象發生，可以預先在較高溫度下（一般為色譜柱的耐受溫度）加熱一段時間，使結合較弱的固定相揮發出去，從而使后面的分析不受干擾。此外，對使用時間較長的氣相色譜柱可進行老化操作，可以除去色譜柱中殘留的污染物。將色譜柱柱溫升至一恒定溫度，通常為其溫度上限。特殊情況下，可加熱至高于操作溫度10-20 ºC 左右，但是一定不能超過色譜柱的溫度上限，那樣極易損壞色譜柱，此外不要將程序升溫的速度設定的太慢。當達到老化溫度后，記錄并觀察基線。比例放大基線，以便容易觀察。初始階段，基線應持續上升，在到達老化溫度后5-10 分鐘開始下降，并且會持續30-90 分鐘。當達到一個固定的值后，基線就會穩定下來。如果在2-3 小時后基線仍無法穩定或在15-20 分鐘后仍無明顯的下降趨勢，那么有可能系統裝置有泄漏或污染。遇到這樣的情況，應立即將柱溫降至40ºC 以下，盡快地檢查系統并解決相相關的問題。如果還是繼續地老化，不僅對色譜柱有損害，而且始終得不到正常穩定的基線。另外，老化的時間也不宜過長，不然會降低色譜柱的使用壽命。一般來說，涂有極性固定相和較厚涂層的色譜柱老化時間較長，而弱極性固定相和較薄涂層的色譜柱所需時間較短。而色譜柱的老化方法各不相同，具體步驟請參閱隨柱子的操作說明書。如果在色譜柱沒有與檢測器連接就進行老化，那么老化后，譜柱末端部分可能已被破壞。要先把柱末端10-20cm 部分截去，再將色譜柱連接到檢測器上。溫度限定是指色譜柱能夠正常使用的應用溫度范圍。如果操作溫度低于色譜柱的溫度下限，那么分離效果和峰形都不會很理想。但這樣對色譜柱本身并無什么損害。溫度上限通常有兩個數值。數值較低的是恒溫極限。在此溫度下，色譜柱可以正常使用，而且無具體的持續時間限制。較高的數值是程序升溫的升溫極限。該溫度的持續時間通常不多于十分鐘。高于溫度上限的操作則會降低色譜柱的使用壽命。在GC 中使用程序升溫時常常會出現基線漂移的現象，這種現象通常有以下幾個原因：色譜柱流失、進樣墊流失、進樣器污染或檢測器污染、氣體流速的變化。如果使用高靈敏度檢測器，即便是微弱的柱流失或系統污染都可能帶來顯著的基線漂移現象。為了提高定性和定量分析的可靠性，應盡可能的降低或消除基線漂移。首先把柱子從色譜儀上取下，堵住檢測器的入口，再觀察在程序升溫時基線的漂移情況。如果基線不穩，那么污染來自檢測器（解決辦法請參考“如何降低檢測器的污染”） ；如果基線是穩定的，證明檢測器良好，此時用一小段熔融石英管把進樣器和檢測器連接起來，走一個升溫程序，觀察基線漂移情況，此時反映的是進樣器的污染情況，如果基線不穩，可以確定問題來自進樣口（解決辦法請參考“如何降低進樣器的污染” ）；如果基線穩定，證明檢測器和進樣口均未被污染，此時把柱子重新裝上，走同樣的升溫程序，來確定是不是柱子流失帶來的基線漂移。色譜柱上如果有高分子不揮發性物質殘留，那么在程序升溫時就容易產生基線漂移，因為這些物質的保留較強，在柱中移動緩慢，可以采用重新老化的方法將這種強保留組分從柱子上趕出，但這種方法增加了固定液氧化的可能性；此外，還可以使用溶劑沖洗色譜柱（沖洗之前請閱讀柱子的使用注意事項,以便選出合適的溶劑）；也可以安裝保護柱，這樣可以預防問題發生。如果是進樣器被污染造成基線漂移，可以通過更換進樣墊、襯管和密封圈來解決，同時用溶劑沖洗進樣口，維護完畢之后，用一段熔融石英管將進樣器和檢測器連接起來，進一針空樣，以確認進樣器已經干凈。 由檢測器帶來的基線漂移通常是由補償氣或者燃氣當中少量的烴類物質引起的，使用高純氣體凈化器處理補償氣或者燃氣可以減少這種基線漂移；使用高純氣體發生器可以改善FID 的基線穩定性；正確的檢測器維護，包括定期的清洗，都可以減少這種漂移。 在使用新柱之前，按照以下方法老化可以使柱流失降到：用高于實驗操作溫度20 或者用色譜柱的操作溫度（使用兩者中較低者）來老化，長時間低溫老化相對于短時間高溫老化有利于降低色譜柱流失。如果在載氣當中含有少量的氧氣或者水分或者氣體管路漏氣，在高溫條件下，固定液就容易被氧化，從而造成柱流失，帶來基線漂移。一旦固定液被氧化，必須使用高純載氣老化數小時，才有可能使基線趨于水平，這種對固定液的破壞是無法彌補的，所以如果有氧氣連續通過色譜柱，即便進行老化基線也無法降到水平。因此，在實驗過程中，應在氣體管路當中使用高質量的氧氣/水分過濾器，同時用高質量的電子檢漏儀嚴格檢漏。6 NPD溫度過高(使用或環境溫度)，氣體不純 ，更換銣珠：避免高溫使用。1 峰伸舌多為色譜柱過載，減小進樣量，使用大容量柱子。在連續進樣的條件下，峰面積忽大忽小，測定精度不高，原因如下：4 色譜柱，襯管被污染，清洗襯管，用溶劑(優級純甲醇)清洗色譜柱：更換之(如有必要)。1 襯管，色譜柱被污染或者襯管，色譜柱安裝不當，存在死體積，注射甲烷，峰若拖尾，則重新安裝。5 樣品流通路線中有冷井，消除路線中的過低溫度區。6襯管或色譜柱中有堆積切割碎屑 清洗更換襯管，切除柱頭10cm6 分流進樣時，初始OVEN過高 降低初始柱溫，使用高沸點溶劑。7吹掃時間過長(不分流進樣) 定義短時間的吹掃程序。1 新安裝的柱子，基線連續向漂移幾分鐘 繼續老化。3 檢測器或GC系統中其他部分有沉積物被烤出來，清洗之。2 使用ECD，TCD氣體泄露引發基線噪音 檢查，維修氣路。3 FID ，NPD ，FPD燃氣流速或燃氣選擇不當 高純燃氣，調整流速。4進樣口被污染 清洗進樣口，更換擱墊，更換襯管中的玻璃纖維。5毛細管色譜柱被污染 切除首端10cm，用溶劑清洗色譜柱，更換之。7 減少系統的死體積，比如色譜柱連接要插到位，不分流進樣要選擇不分流結構汽化室。綜上所述要根據具體情況在實驗中摸索，比如降低載氣流速、降低色譜柱溫度又會使色譜峰變寬，因此要看色譜峰型來改變條件。最終目的是達到分離好，出峰時間快。FID檢測器最適合用于檢測色譜柱老化時的基線。在升溫程序的末端，基線將升高，然后基線下降逐漸平穩，此時可以認為色譜柱老化完成。 當色譜柱處于高溫時，柱壽命急劇下降。如果色譜柱老化時超過2小時還有大量柱流失，則將色譜柱冷卻至室溫，辨認柱流失來源如：氧氣滲入、隔墊漏氣和儀器本身的殘留物。柱流失：在色譜柱老化之后做柱流失實驗，不進樣跑一次程序升溫，從50℃開始升溫 10℃/min到色譜柱最高使用溫度，并在最高溫度保持10min 出來的色譜圖即為柱流失圖，拿這張圖跟今后空白對比。如果在空白運行中產生了很多峰，則色譜柱性能改變，這可能是由于載氣中含有氧氣，也可能是由于樣品殘留。如果有 GC-MS，則低極性色譜柱的典型流失離子（例如 DB/HP-1 或 5）質/荷比 m/z 將為 207、73、281、355 等，大多數為環硅氧烷。一般認為柱流失能引起噪聲和不穩定的基線。真正的柱流失常常有如同噪聲狀的正向漂移。看看基線是否向上較大漂移，空白有無峰流出等。四十六、氫火焰離子化檢測器(FID)火焰熄滅或點不著火的原因分析①冷凝。由于FID燃燒過程中導致水的形成,所以檢測器溫度必須保持高于1 0 0℃,以免冷凝。長時間不開機時,需長時間進行烘烤后再點火。②柱流速過高。若必須使用大內徑柱,可關小載氣流速足夠長時間以使FID點火。③檢查安裝的噴嘴類型是否適合使用的色譜柱,檢查噴嘴是否堵塞。1、氣體鋼瓶是貯存壓縮氣體的高壓容器，其容積一般為40～60 L，最高工作壓力為15MPa(150atm)，最低的也在0.6MPa(6atm)以上，標準高壓氣體鋼瓶是按國家標準制造而成，在鋼瓶肩部應有下述標記，即：制造廠、制造日期、氣瓶型號及編號、氣瓶重量、氣體容積、工作壓力、水壓試驗壓力、水壓試驗日期及下次送檢日期等。由于氣體鋼瓶壓力很高，有的氣體有毒或易燃易爆，為了確保安全，避免各種鋼瓶相互混淆，應按規定在鋼瓶外面涂上特定的顏色，寫明瓶內氣體的名稱。各種氣體鋼瓶的標志見表1-3。
(1)鋼瓶必須定期送有關部門檢驗，檢驗合格的才能充氣。充一般氣體的鋼瓶3年內必須送檢一次，充腐蝕性氣體的鋼瓶每兩年送檢一次。(2)搬運鋼瓶時，要戴好鋼瓶帽和上、下兩個橡皮腰圈，輕拿輕放，不可在地上滾動、撞擊、摔倒或激烈振動，以防發生爆炸。放置和使用鋼瓶時，必須用架子或鐵絲固定住。 (3)鋼瓶應存放在陰涼、干燥、遠離熱源的地方，通風良好，避免明火和陽光暴曬。鋼瓶受熱后，氣體膨脹，瓶內壓力增大，易造成漏氣，甚至爆炸。可燃性氣體鋼瓶與氧氣鋼瓶必須分室存放。氫氣鋼瓶最好放置在大樓外的專用小間，以確保安全。(4)使用鋼瓶，除二氧化碳、氨氣外，一般要用減壓閥。各種減壓閥中，除氮氣和氧氣的減壓閥可相互通用外，其他的只能用于規定的氣體，以防爆炸。安裝減壓閥必須仔細旋妥，通常旋進7圈螺紋(俗稱吃7牙)。易發生聚合反應的氣體(如乙炔、乙烯)必須規定儲存期限，避免久貯。(5)可燃性氣體，如氫氣、乙炔等，鋼瓶的閥門是“反扣”(左旋)螺紋，即逆時針方向擰緊；非燃性或助燃性氣體，如氧氣、氮氣等，鋼瓶的閥門是“正扣’，(右旋)螺紋，即順時針擰緊。(6)絕不可將油、脂或其他易燃物、有機物沾在氧氣鋼瓶上，特別是閥門嘴及減壓閥處，也不得用棉、麻等物堵漏，以防燃燒引起事故。 (7)要注意保護好鋼瓶閥門。開關閥門時，首先弄清方向，再緩慢旋轉，否則會使螺紋受損。開啟閥門時，人應站在減壓閥的另一側，以防減壓閥沖出被擊傷，每次用后應完全關閉閥門。(8)貯存可燃性氣體的鋼瓶要有防回火裝置。有的減壓閥已有此裝置；也可在氣體導管中填裝細鐵絲網防止回火；在導氣管路中加接液封裝置也可有效地起到保護作用。(9)不得將鋼瓶內的氣體全部用完，一定要保留0.05 MPa以上的殘余壓力(減壓閥表壓)。可燃性氣體(如乙炔)應剩余0.2～0.3 MPa，氫氣應保留2 MPa，以防重新充氣時發生危險。鋼瓶要隨用隨關，勤檢查。(10)一旦發生閥門漏氣，應立即將鋼瓶移至室外，以防在室內發生事故。(1)氫氣。若從鋼瓶中急劇地放出，即使沒有火源存在，有時亦會著火。氫氣和空氣混合物的爆炸范圍很寬，當含氫氣4.0％～75.6％(體積比)時，遇火即會爆炸。因此，氫氣要在通氣良好的地方使用，或用排氣筒盡量地把室內氣體排到室外。(2)乙炔。極易燃，且燃燒溫度很高，有時還會發生分解爆炸。乙炔與空氣混合時的爆炸范圍為含乙炔2.5％～80.5％(體積比)。因此，要嚴禁煙火，防止漏氣。只要色譜系統受到高沸點物質的污染，特別是在進樣口，就可以預料色譜性能會變差。分析人員應當進行儀器的曰常維護，包括定期更換進樣隔墊、清洗和老化進樣口內襯管等，必要時可將接于進樣口一端的毛細管色譜柱截去0.5-1m。如果依舊出現色譜性能降低和鬼峰問題，可能需要清洗進樣口的金屬表面。毛細管色譜柱是可靠并易于使用的，但是，為了保證良好的分離性能，需要注意下列特定操作： (1)毛細管柱和色譜爐壁之間的接觸可以影響色譜性能和色譜柱壽命； (4)再次加熱色譜爐之前，應當先用載氣沖洗色譜柱15 rnin； (5)應當使用脫氧管除去載氣中的痕量氧氣，脫氧管應當定期更換； (6)無論色譜爐是否在加熱，都需要有載氣流經色譜柱。
編輯：songjiajie2010
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