气相色谱出现的故障很多,比如基线问题、出峰问题、气流问题等,常见问题在论坛或书上都可以找到解决方法,今天就来谈谈几个奇葩故障快,快来看看~
一、出现的故障
1、ECD出倒峰
ECD检测器,做蔬菜中农残检测,一百个样品,放进样盘上进样,进了几个样品后,发现氮气瓶里压力在3Mpa左右,更换新的氮气瓶,压力在13Mpa,继续连夜进样,早上来了一看,溶剂出倒峰,样品出倒峰,基线在零以下,小杂峰也全部头向下。
出倒峰应该是极性接错,可是只换了氮气,哪也没动,如果是氮气纯度不好,基线会升高,脱水管脱氧管会瞬间失效,可是脱水管与脱氧管正常,找不到原因,只好又换了另外一瓶氮气,进样溶剂峰与目标峰全部正过来了,真的是氮气原因导致出倒峰。
2、稳压器指针乱跳
气相色谱仪瓦里安GC450,市电接UPS,UPS出来接稳压器,气相接稳压器上,稳压器是Z品牌5KV用了近十年,前两天发现稳压器指针乱跳,晚上UPS、气相、稳压器全部断电,判断是稳压器坏了,购买新的Z品牌稳压器,安上后指针正常。
但是一开气相,指针乱跳,与Z厂家联系,认为气相2300VA,应该买10KV的稳压器,把这台稳压器退掉,买了10KV稳压器,安上后指针正常,但一开气相,指针乱跳,稳压器咔咔响,气相启动后,指针还是一直来回跳,与厂家联系,说可以换一台稳压器。
现在说不清是UPS,还是稳压器出问题,只好把气相直接接市电上,开机正常。市电电压在220-230V,波动不大。为何会出现这种情况,到底是稳压器质量问题,还是UPS出了问题,请高手回答。
3、万马奔腾与波浪起伏的基线
3.1切柱端
用新柱子DB1701(30m*0.25m*0.25m)调节tick-tock值,调好后进标液,峰尖锐,分离度好,卸下新柱子,换上同样型号老柱子,这根柱子用了两年,有些标液已经不出峰了,这次再试试,不行就废弃了,换上后基线在200mv左右,上下波动很大,难道换一次柱子要重调一次tick-tock值,这也太麻烦了吧,咨询天美工程师,可能是老柱子污染严重,切一米或两米试试,切两米有点心疼,切了一米,进丙酮后,基线在-100∽60mv之间波动,还是不行,忽然想起30米柱子切掉一米后,还剩29米,是不是应该在柱子规格的设定上进行修改,在仪器屏幕上进行设定,柱子30米长度改为29米,再进丙酮,基线正常。
3.2换柱子
用新柱子换下旧柱子,进丙酮,基线在零以下,成不规则波浪状,进混标,基线还在零以下,出不规则峰,分不出哪是峰,怀疑是进样垫、石墨垫漏气,更换进样垫、石墨垫后,问题没有解决。
检查色谱条件,程序升温、气流、温度等,都与平常无异,翻看所记的笔记,前几天换旧柱子,柱子尺寸上设定为29米,换了新柱子后,设定柱长改成30米,基线与标液出峰正常。
4、基线噪声大或出负峰
色谱柱接进样口、检测器端的石墨垫,时间长了会有破损现象,会出现漏气,前进样口石墨垫破损,峰面积会减少,检测器端石墨垫破损,在图谱上明显的特征是进溶剂,基线噪音大,进标液有负峰,解决时可更换石墨垫。
二、结论
1、氮气纯度要求5个9,纯度不够,会使基线升高到几百毫伏,可是氮气不好,为何会出倒峰,是氮气里面含什么,导致出倒峰,这个问题想不通。
2、旧稳压器用了近十年,为何出现指针乱跳,最后出现断电现象,故障原因是什么。新稳压器换上后,也是指针乱跳,还伴随咔咔响,又是为什么?
3、柱子尺寸要输入气相色谱仪中,它根据长度内径来确定柱压与线性流速,而这两项决定了基线是否平稳,来回更换柱子后,一定要检查柱子的长度与内径设定是否正确,否则会带来意想不到的麻烦
4、柱子用一段时间后,会受到不同污染,轻污染可采取老化柱子或切柱头的方法来解决,重污染要将接检测器端切多些,切一两米甚至更多,柱子可能还能再用一段时间,但切柱头后,一定要设定正确的柱子长度。
一、气路管路、进样器、注射器的清洗
清洗气路连接管时,应首先将该管的两端接头拆下,再将该段管线从色谱仪中取出,这时应先把管外壁灰尘擦洗干净,以免清洗完管内壁时再产生污染。清洗管路内壁时应先用无水乙醇进行疏通处理,这可除去管路内大部分颗粒状堵塞物及易被乙醇溶解的有机物和水分。在此疏通步骤中,如发现管路不通,可用洗耳球加压吹洗,加压后仍无效可考虑用细钢丝捅针疏通管路。如此法还不能使管线畅通,可使用酒精灯加热管路使堵塞物在高温下炭化而达到疏通的目的。
用无水乙醇清洗完气路管路后,应考虑管路内壁是否有不易被乙醇溶解的污染物。如没有,可加热该管线并用干燥气体对其吹扫,将管线装回原气路待用。如果由分析样品过程判定气路内壁可能还有其它不易被乙醇溶解的污染物,可针对具体物质溶解特性选择其它清洗液。选择清洗液的顺序应先使用高沸点溶剂、而后再使用低沸点溶剂浸泡和清洗。可供选择的清洗液有萘烷、N、N-二甲基酰胺、甲醇、蒸馏水、丙酮、乙醚、氟里昂、石油醚、乙醇等。
对进样器(包括汽化室)的清洗应以疏通为先导。通常在进样器中的堵塞物是进样隔垫的碎片,样品中被炭化了的高沸点物,对这些固态杂质可用不锈钢捅针疏通,然后再用乙醇或丙酮冲洗。为了使清洗更彻底,可选用2:1:4的H2SO4/HNO3/H2O混合溶液先对进样器清洗,然后再用蒸馏水,最后再用丙酮、或乙醇清洗。清洗完后烘干,装上仪器通载气半小时,加热到120℃待几小时后即可正常工作。在拆装进样器时需注意不要碰断加热器引线或使引线碰到外壳;测温元件也应在装回进样器之后,按原先测温点装回。通常测温元件和进样器加热体是紧密接触的,如距离过大将会造成过高的汽化温度。
注射器使用前可先用丙酮清洗,以免玷污样品,但可以还是用待注射样品对注射器本身做一二次清洗。清洗时只能吸入样品,排出样品时要在样品瓶之外。注射器在使用结束后要立即清洗,以免被样品中的高沸点物质玷污。一般常用下述溶液依次清洗:5%氢氧化钠水溶液、蒸馏水、丙酮、氯仿,最后用真空泵抽干。
二、检测器的清洗
在色谱仪操作过程中,检测器有时会被流失的固定相及样品中的高沸点成分、易分解或有腐蚀性的物质玷污。此时应对检测器进行清洗。清洗时可分三种情况:
一种是玷污物质仅限于高沸点成分,通常可将检测器加热到最高使用温度后,再通入载气,即可清除。
第二种情况是检测器仅存在程度较轻的玷污,此时可用蒸汽清洗的方法。过程是在进样口注入几十微升蒸馏水或丙酮等溶剂,待1~2小时后,检查基线是否平稳即可。
第三种情况是在上述两种简单方法不能解决问题时所采用的彻底清洗方法,此方法要求拆装检测器,同时还要选择适宜的溶剂,即所选择的溶剂,既要能溶解玷污物,又不对检测器造成新的污染和损坏。此时清洗过后的部件不要直接用手摸。
1、热导检测器(TCD)的清洗
将丙酮、乙醚、十氢萘等溶剂装满检测器的测量池,浸泡一段时间(约20分钟)后倾出,反复进行多次至所倾出的溶液比较干净为止。当选用一种溶剂不能洗净时,可根据玷污物的性质先选用高沸点溶剂进行浸泡清洗,然后再用低沸点溶剂反复清洗。洗净后,加热赶去溶剂,将检测器装回到仪器上,再加热通载气冲洗数小时后,即可使用。
2、氢火焰离子化检测器(FID)的清洗
当FID玷污不太严重时,可不必卸下清洗,此时只需要将色谱柱取下,用一根管子将进样口与检测器联接起来,然后通载气将检测器恒温升至120℃以上。再从进样口中注入20微升左右的蒸馏水,接着再用几十微升乙醇或氟里昂113溶剂进行清洗(用丙酮也可,但应注意,有的色谱仪氢焰室中喷嘴不适宜用丙酮清洗)。在此温度下保持1~2小时检查基线是否平稳,若仍不理想,可重复上述操作或按下面方法处理。
当玷污比较严重时,须拆下检测器清洗。方法是先拆下收集极、极化极、喷嘴等,若喷嘴是石英材料制成的,先将其放在水中进行浸泡过夜;若喷嘴是不锈钢等材料做成,则可与电极等一起,先小心用300~400号细砂纸打磨,再用适当溶剂(如1:1的甲醇与苯)进行浸泡。也可用超声波清洗,最后用甲醇洗净,放置于烘箱中烘干。注意勿用氯仿、二氯甲烷一类的含卤素的溶剂。以免与聚乙烯材料作用,导致噪声增加。
清洗后的各部件,要用镊子取,勿用手摸。烘干后装配时也要小心,否则会再度玷污。装入仪器后,先通载气半小时,再点火升高检测室温度,可以先在120℃保持几小时之后,再升至工作温度。
同行业、不同企业的人员在选购气相色谱仪时,首先要明确使用目的,根据具体使用目标选配气相色谱仪。只有这样才能达到技术合理、价格低廉的目的。盲目选购,认为“国外仪器都是完善的”,认为仪器内部配套多多益善等等,不仅价格高昂造成浪费,而且仪器内部系统不必要的复杂会给高灵敏分析带来不应有的麻烦,使本来预达到的目的,反而难以实现。
那么,气相色谱仪的内部配套包括哪些方面呢?
1.气相色谱仪主机的选择
仪器主机是仪器主体,是各功能部分的基本载体,如其不具备装配与检测目标相符合的各种部件配件的功能,则是不能完成目标分析工作的。当然,选择功能过于完善的仪器主机,如果今后工作中是不必要的,反而是一种麻烦和浪费。
2.检测器系统的选择
检测器是气相色谱仪的关键部件,检测器共有几十种之多,配备什么检测器就可以完成什么分析工作,没有一种万能检测器。在选择检测器时,应认真了解不同检测器各自具有何种功能,适用于何种气体成分检测,也应了解这种检测器的使用局限性。同时,还应了解这种检测器应当配在什么样的仪器主机上面,以及可达到的实际效果如何?只有这样,才能使所配检测器达到检测被测气体成分的目的。
3.色谱分离柱的选择
气相色谱法作为一种非常优异的分析方法的主要原因,就是其具有对多种气体成分(尤其是复杂气体混合物)先进行逐一分离,然后再鉴定的功能。而被测成份的分离功能是色谱分离柱来完成的。因此,色谱柱的选择是关系到能否检测出被测成份的关键环节。如果色谱柱不能把被测成份(包括已知成分和未知成分)一一分开,则检测器灵敏度再好也是无能为力的。
对于较复杂的微量气体分析项目,仪器内部往往需要配套2支以上的色谱柱才能够圆满完成一项分析工作,这就需要由专业厂家或有相当技术实力的供货单位来提供。一般来说,用户自己若想解决好是有一定难度的。
4.取样系统的选择
被测样气的采取方式是关系到仪器检测数据是否准确地第一关键。对于微量气体成分分析来说,一般采用带有定量取样管的阀门进行取样。而手动直接注入式取样方式仅适用于<99.99%级别的气体。但是,进口气相色谱仪也并不是都配有专用的阀门取样装置,如果在选购前没有认真考察仪器配套取样系统的实际情况,盲目相信进口仪器的完整性,则必然会造成损失。