影響氣相色譜儀系統(tǒng)檢測結(jié)果的因素有哪些？
【概論】氣相色譜法是近20余年疾速開展起來的一種新型的別離剖析辦法,已逐步成為一門特地的科學(xué)氣相色譜法。其Z早應(yīng)用于別離剖析石油產(chǎn)品,目前已被普遍應(yīng)用于石油、化工、有機(jī)合成、醫(yī)藥及食品等工業(yè)的科學(xué)研討和消費(fèi)等方面,不只如此氣相色譜法還可應(yīng)用于生物化學(xué)、臨床診斷和藥理等方面的研討,特別在環(huán)境維護(hù)方面,關(guān)于水、空氣等的監(jiān)視工作,氣相色譜法已成為一種重要的手腕。要取得穩(wěn)定、牢靠的剖析數(shù)據(jù),就需求保證氣相色譜系統(tǒng)的Z佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),而其各局部安裝的性能如:載氣、進(jìn)樣口、色譜柱、檢測器等的性能極大地影響著色譜系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。選擇一個(gè)好的剖析辦法固然十分重要,但其首要條件是要在一個(gè)穩(wěn)定、良好運(yùn)轉(zhuǎn)的色譜系統(tǒng)上完成的,因而保證各局部安裝的性能是取得牢靠的剖析數(shù)據(jù)的前提。
一、載氣
在氣相色譜中，各種氣體：如載氣、燃?xì)?、助燃?xì)獾鹊募兌葧?huì)直接影響色譜儀的靈活度、穩(wěn)定性，以至色譜柱的壽命(柱效為原來的1/10時(shí),應(yīng)改換新的色譜柱)。因而要嚴(yán)厲控制氣體的質(zhì)量和雜質(zhì)的去除。氣路管線不能運(yùn)用塑料管或橡膠管。
1.氧氣：
氧氣是一切毛細(xì)管色譜柱的天敵。在室溫或近室溫下，長期暴露于氧氣并不損壞色譜柱。但是當(dāng)柱溫升高時(shí)，將會(huì)呈現(xiàn)嚴(yán)重的損壞。
2.水分：
關(guān)于毛細(xì)管柱，則必需枯燥，不倡議進(jìn)水樣，即便采用厚液膜也不倡議采用。由于水能使某些固定相發(fā)作水解，毀壞色譜柱，產(chǎn)生噪聲、拖尾峰或鬼峰。
3.質(zhì)量請求：
純度要大于99.999%，關(guān)于FID、TCD大于99.999%即可。另外，若運(yùn)用鋼瓶時(shí)要留意瓶內(nèi)的壓力在低于3~5個(gè)壓力時(shí)，應(yīng)改換鋼瓶，由于瓶底的雜質(zhì)較多，使得色譜儀的背景值高。
鑒于以上要素，在氣相色譜系統(tǒng)中，氣體均必需經(jīng)過嚴(yán)厲的凈化。但裝置時(shí)仍應(yīng)留意一些技巧，否則會(huì)達(dá)不到預(yù)期的效果。無論是串聯(lián)式、并聯(lián)式還是混合式，凈化器均應(yīng)靠近儀器，先裝置枯燥管，再裝置脫氧管。初次裝置或改換氣源時(shí)要先沖洗過濾器(不銜接色譜儀)。關(guān)于脫氧管，應(yīng)先通載氣，再把另一口翻開。不同的載氣有不同的影響，應(yīng)從三方面影響要素思索：峰形擴(kuò)張(與載氣的分子量及流速有關(guān)，分子量大，柱效高)、柱壓降(與載氣的粘度有關(guān))、檢測器的靈活度(熱導(dǎo)系數(shù)對熱導(dǎo)池的影響)。普通選擇如下：載氣采用低線速時(shí)，宜用氮?dú)鉃檩d氣；高線速宜用氫氣為載氣；較大壓力降時(shí)采用氫氣為宜。另外載氣流速對色譜柱的柱效也有一定的影響，按公式u=L/t0，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)肯定Z佳流速。
二、進(jìn)樣口
進(jìn)樣口的作用是精確、重現(xiàn)地把樣品導(dǎo)入色譜系統(tǒng)，氣化的樣品應(yīng)該是真實(shí)的代表液體樣品，如無特殊需求，氣化過程樣品組分不會(huì)發(fā)作化學(xué)變化。因而凡能影響樣品氣化、穩(wěn)定性的部件均應(yīng)思索每個(gè)元件的Z佳性能。該部位主要有隔墊、密封墊、襯管。
1.隔墊：
隔墊的作用是保證樣品流路與外部隔開，堅(jiān)持系統(tǒng)內(nèi)壓，避免泄露，防止外部空氣滲入，污染系統(tǒng)。普通由耐高溫、氣密性好的硅橡膠制成。不同種類的隔墊，其質(zhì)量也有很大的差別，表現(xiàn)為鬼峰的幾、耐穿刺性等。
為防止問題的呈現(xiàn)，需求：氣化室溫度要控制在Z高溫度范圍內(nèi)；定期改換（目的是為了避免漏氣、合成、樣品損失、柱流量或分流流量降落、出鬼峰、柱效降落）；裝置后“手緊”；假如可行，運(yùn)用隔墊吹掃；用自動(dòng)進(jìn)樣器；選用針尖尖利的注射器。
2.密封墊：密封墊是用來密封色譜柱或襯管與色譜系統(tǒng)的銜接。其應(yīng)該提供無泄露的密封效果、適合的內(nèi)徑、耐高溫的變化。該元件若運(yùn)用不當(dāng)或運(yùn)用舊的密封墊，會(huì)招致色譜峰不分歧，結(jié)果不牢靠，運(yùn)用不適宜的密封墊，會(huì)使空氣和其他污染物滲入色譜系統(tǒng),嚴(yán)重影響柱效和檢測器性能。為堅(jiān)持儀器Z佳性能，每改換一次色譜柱或?qū)ιV柱維護(hù)處置時(shí)，都要改換密封墊。另外，用前要先將密封墊烘干，堅(jiān)持干凈，防止各種污染，如手、油；重新運(yùn)用密封墊,要留意密封墊有無破損。改換密封墊仍有可能呈現(xiàn)一些問題。
3. 襯管：
襯管是進(jìn)樣體系的中心元件，樣品在此揮發(fā)成氣體。關(guān)于不同的應(yīng)用選擇適宜的襯管是一件艱難和復(fù)雜的工作，也是一件很關(guān)鍵的步驟，選擇不當(dāng)，則可能會(huì)呈現(xiàn)以下現(xiàn)象：峰形變壞、溶質(zhì)歧視、剖析重現(xiàn)性差、樣品合成、出鬼峰。因而關(guān)于每種應(yīng)用須思索襯管的三個(gè)特性：
1)襯管的類型：
依據(jù)不同的應(yīng)用，安捷倫公司設(shè)計(jì)不同類型的襯管。錐形襯管可把樣品匯集在柱頭，減少樣品返沖。填充玻璃棉(去活)，在襯管的中間位置：能夠提供更多的外表積，使樣品完整揮發(fā)，減少熱量不平均現(xiàn)象、捕集隔墊碎片和不揮發(fā)組分，以防這些物質(zhì)進(jìn)入色譜柱、擦去注射針頭的樣品，避免樣品殘留在隔墊，增加剖析重現(xiàn)性；在襯管底部位置：主要目的是用于捕集非揮發(fā)性組分。玻璃套杯，主要是協(xié)助樣品蒸發(fā)和混合，若再加玻璃棉和惰性填料，可改善剖析重現(xiàn)性，減少樣品歧視。但玻璃棉的襯管不合適用于剖析酚類、有機(jī)酸、農(nóng)藥、胺類、活性極性化合物、熱不穩(wěn)定化合物。用于分流/不分流的襯管關(guān)于組分復(fù)雜的樣品有很好的好處。
2)襯管容積：
襯管的體積和樣品的蒸發(fā)時(shí)的體積是正確選擇襯管的極端重要的要素。假如襯管太小會(huì)有樣品反閃和損失,影響檢測的精確性、反復(fù)性和靈活性。在實(shí)踐工作中可按溶劑收縮公式計(jì)算：微升=22.400×A×B×C。式中：A—密度/分子量；B—15/(15+柱前壓psi)；C—（進(jìn)樣口溫度+273) /273；(例如：1μL的水，250℃，15psi柱前壓22.400×1/18×15/30×523/273=1.192μL)
3)襯管的處置或去活問題：
襯管內(nèi)壁存在著活性基團(tuán)，對樣品組分產(chǎn)生吸附作用，并在譜圖上呈現(xiàn)拖尾峰，檢測靈活度和重現(xiàn)性降落。經(jīng)去活的襯管能夠避免吸附樣品并可Z大水平降低不穩(wěn)定化合物的降解。未經(jīng)去活的襯管不適用于極性或易降解的樣品。在實(shí)踐應(yīng)用過程中去活的襯管也可能再現(xiàn)活性，固然能夠用沖洗的辦法停止清潔處置進(jìn)來微?；蛴萌軇_洗揮發(fā)性組分，但找一個(gè)干凈的處置辦法也是很難、很復(fù)雜的一項(xiàng)工作,而且有些溶劑還可除掉活化層，所用工具也可能在襯管外表上劃痕，有會(huì)招致產(chǎn)生不用要的活化點(diǎn)。
以上三個(gè)特性均能影響載氣流經(jīng)過進(jìn)樣口或樣品的氣化，在實(shí)踐應(yīng)用中應(yīng)思索這些要素的影響。
三、檢測器
大多數(shù)檢測器是通用型，如：FID、TCD等，還有用于特殊物質(zhì)的檢測器，如：ECD、NPD等。關(guān)于不同的檢測器有不同請求?，F(xiàn)對一些主要的檢測器停止討論。
1、TCD
TCD 關(guān)于該檢測器必需保證載氣、參比氣、尾吹氣來自同一個(gè)氣源；確保參比氣吹凈參比極和溫度超越150℃，才干開啟燈絲。在清洗檢測器時(shí)應(yīng)停止熱清洗，并要持續(xù)幾個(gè)小時(shí)后，再冷卻至正常操作溫度。清洗時(shí)要與柱子斷開,并堵上與柱子的銜接口。
2.FID
FID(氫火焰檢測器)的靈活度高、死體積小、響應(yīng)快、線性范圍廣，能有效地與毛細(xì)柱聯(lián)用，成為目前對有機(jī)物微量剖析應(yīng)用Z廣的檢測器。FID檢測系統(tǒng)主要由檢測器、檢測電路(放大器)和氣路三大局部組成，當(dāng)發(fā)作毛病或剖析譜圖不正常時(shí)，應(yīng)首先判別辨別問題是出在哪一局部。FID系統(tǒng)常見不正常狀況有：不能點(diǎn)火，問題主要出在氣路或檢測器；基流很大，問題主要出在氣路或檢測器；噪音很大，氣路、檢測器和電路出問題都有可能；靈活度明顯降低，氣路、檢測器和電路不正常都有可能；不出峰，氣路、檢測器、電路不正常都有可能；色譜峰形不正常:進(jìn)樣器、氣路、檢測器為主要檢查對象；基線漂移嚴(yán)重，氣路、檢測器都有可能；呈現(xiàn)毛刺，搜集極、噴嘴不干凈常見的檢測步驟：
1)檢查檢測器，
檢查噴嘴能否漏氣,梗塞。另外還應(yīng)留意積水、燈絲老化、生銹也是點(diǎn)不著火的一個(gè)緣由。另外關(guān)于檢測器的運(yùn)用，其溫度設(shè)定應(yīng)不低于150℃，倡議在200℃以上，并應(yīng)在此溫度下堅(jiān)持一定時(shí)間再點(diǎn)火，這樣能夠除去檢測器存留的水分，關(guān)閉時(shí)可先關(guān)閉氫氣，繼續(xù)開著空氣，可防止一些雜質(zhì)的附著。
2）檢查氣路，
檢查H2(氫氣)、N2(氮?dú)?、AIR(空氣)流量能否正常,空氣流量太小和噴嘴嚴(yán)重漏氣就會(huì)惹起較大的爆鳴聲而不能點(diǎn)火；氫氣太小，氮?dú)馓髸?huì)使點(diǎn)火艱難和容易熄火；噴嘴漏氣，色譜柱漏氣不只會(huì)使點(diǎn)火艱難，也會(huì)招致靈活度降低，以至不出峰；氫氣與氮?dú)饬髁勘葘⒚黠@影響靈活度；氫氣流量太大也會(huì)形成噪音變大；氣路系統(tǒng)不潔凈，包括進(jìn)樣器污染,檢測器污染或色譜柱沒有充沛老化都會(huì)惹起基流、噪音較大和基線漂移。在點(diǎn)火時(shí)請留意基流大小：在點(diǎn)火前，檢測器基線位置普通來說，應(yīng)為零或很小，僅有0.1~0.3左右，點(diǎn)火后H2氣調(diào)回正常工作值時(shí)，基線為100以內(nèi)，闡明系統(tǒng)非常潔凈，普通還能運(yùn)用；若基線值很大，就闡明系統(tǒng)污染比擬嚴(yán)重，這時(shí)噪音、漂移都很大，儀器穩(wěn)定時(shí)間也較長。檢查是哪局部遭到污染的簡雙方法，就是分別單獨(dú)將某一局部的工作溫度升高，若基線明顯變大，該局部就污染嚴(yán)重。氣路(包括進(jìn)樣器)中的梗塞和漏氣,常常會(huì)引出峰不正常；進(jìn)樣器中襯管沒有壓平也會(huì)毀壞正常峰形。
3)關(guān)于檢測器的噴嘴、搜集極停止清洗應(yīng)按如下步驟停止：溶劑超聲－熱水沖洗－甲醇沖洗－吹干。切記不可用鋒利的硬物劃傷噴嘴、搜集極,這樣會(huì)形成新的活化點(diǎn)呈現(xiàn)。裝置時(shí)切記不可用手直接接觸該部件。
3、NPD
該檢測器主要用來檢測氮、磷，與FID根本相同，不同的是在噴嘴上方有銣珠，因而應(yīng)特別留意，在長期不用時(shí)因其怕潮，要常加熱、烘干。清洗也應(yīng)采用熱清洗的辦法。除此之外,進(jìn)樣的技術(shù)也是一個(gè)很大的影響要素。進(jìn)樣時(shí)手不要拿注射器的針頭和有樣品部位，不要有氣泡；吸樣時(shí)要慢、快速排出再慢吸，重復(fù)幾次，10μL注射器金屬針頭局部體積0.6μL，不易察看到氣泡，多吸1~2μL將注射器針尖向上，等氣泡游走到頂部再推進(jìn)注射器掃除氣泡。進(jìn)樣速度要快(但不易過快)，每次進(jìn)樣堅(jiān)持相同速度。但在實(shí)踐工作常會(huì)呈現(xiàn)為保證進(jìn)樣速度，而常常會(huì)把注射器的針頭和注射器桿弄彎，緣由是：
1)進(jìn)樣時(shí)用力太猛；
2）注射器內(nèi)壁有污染，注射時(shí)將針桿推彎，注射器用一段時(shí)間就會(huì)發(fā)現(xiàn)針管內(nèi)靠近頂部有一小段黑的東西，這時(shí)吸樣注射感到費(fèi)勁。清洗辦法：將針桿拔出，注入一點(diǎn)肥皂水，將針桿重復(fù)推拉，這樣會(huì)有一定的協(xié)助，不過要清洗好注射器。剖析的樣品為溶劑溶解的固體樣時(shí)，進(jìn)樣后要及時(shí)用溶劑清洗注射器。
3）進(jìn)樣口擰的太緊，室溫下擰的太緊當(dāng)氣化室溫度升高時(shí)硅膠密封墊收縮后會(huì)更緊；
4)進(jìn)樣時(shí)一定要穩(wěn)健，否則會(huì)把注射器弄彎。
5）位置錯(cuò)誤針頭扎在進(jìn)樣口金屬部位；
4、ECD
由于該檢測器有放射源，因而應(yīng)將尾氣排放到室外。清洗時(shí),不可拆下檢測器，只能停止熱清洗，加熱至375℃,尾吹氣為50~60mL/min。
普通來說，任何事物的影響要素都是多種多樣的，關(guān)于氣相色譜也是如此，因而在實(shí)踐的工作中還應(yīng)針對不同的緣由采取與之相對應(yīng)的處理方法。
