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气相色谱分析常见峰形异变可能原因分析 气相色谱分析解决方案

时间:2020-05-17    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

在日常色谱定量分析中,出现色谱峰形异变或鬼峰,不但严重影响定量精度,甚至使分析工作无法进行。为此,本篇把峰形异变常见类型(15种)加以分析,并给出可能原因,供工作经验不足的色谱工作者参考。

在此讨论的峰形异变是指在色谱分析方法确定后,与曾经记录的已知色谱图比较时,出现某些色谱峰形的偏离畸变或多余峰。或者说,对于一已经设立好的色谱分析方法,由于不要求或出于无奈时有些峰分离不开、拖尾或峰形不对称等并不影响方法的实施情况,不属于上述因仪器故障、经验不足或操作失误造成的峰形异变。否则需要重新审定或修改原来的分析方法。

<色谱峰" src="http://12326877.s21i.faiusr.com/2/ABUIABACGAAgsZXJ0AUo_NGN8gIw9gQ42AM.jpg" style="border:0px; float:none; height:450px; max-width:100%; text-size-adjust:100%; vertical-align:top; width:601px" title="色谱峰" />

另外,还应指出:由于无乱安装使用没有评价过的色谱柱可能出现的峰形拖尾,分离不好或峰形畸变,也不属于讨论内容。显然叫一个普通色谱分析工作者,在常规工作条件下去判断色谱柱的优劣,要求似乎高了一些。在怀疑峰形异变寻找可能原因、排除方法之前先做以下工作:

仔细核查操作条件,与分析方法要求是否一致;

和当初分析所存的标准色谱图对照,判断是否真出了问题;

逐项仔细观察仪器或设备工作状态,看有无操作失误而引起的出峰失常。

然后在依据以下15种异常峰形分析可能原因与排除方法。

1.台阶峰:

(1) TCD热丝被样品中所含卤素、氧、硫等元素腐蚀;

(2) 气体流量突变如:注射垫突然漏气,气路受阻等;

(3) 记录色谱峰装置故障如:拉线松;

2.负峰:

(1) TCD用氮做载气,由于待测组分在N2中浓度不同,热传导值呈现非线性而可能 出现负峰,有时可以通过改变载 气流量或进样量克服;

(2) 操作ECD时进样量过大而出负峰,这是由于工作原理由电子捕获转变为电离检测,此时灵敏度还会大大降低;

(3) 操作FID,低电离效率的溶剂(如CS2)或杂质出现,使原基流较高的输出基线减小而显示为负峰;

(4) 操作FID,在无极化电压,样品量较大可能出现负峰;

(5) 操纵NPD、FPD时气流比不合适,溶剂或某些组分会出现负峰;

3."N" 或 “W”峰:

(1) TCD操作,用N2作载气由于热传导率非线性引起;

(2) FID操作时,样品溶剂电离效率低(如CS2),或气流比欠佳时;

(3) ECD操作时,由于检测器被污染,溶剂峰或待测组分含量较高,或脉冲电源有毛病;

4.舌头峰(前延峰):

(1) 汽化温度偏低;

(2) 载气流量小;

(3) 进样量大,汽化时间长;

(4) 汽化室被污染,样品有吸附效应;

(5) 样品在柱头有冷凝或色谱柱被污染;

(6) 进样技术差(挥发性组分的进样速度太慢);

(7) 峰前出现了“鬼”峰。

5.拖尾峰:

(1) 色谱柱安装不合格,样品不能以“塞子”形进入色谱柱,柱与检测器安装的死体积太大;

(2) 样品未能注射入柱头中(柱头进样方式);

(3) 汽化管没有安装好或破损,样品只能脱尾进入色谱柱;

(4) 化室的温度低或偏高;

(5) 载气流量偏低;

(6) 进样量大;

(7) 载气系统(如注射垫处)有漏气;

(8) 进样器(汽化室),被样品中高沸点杂质或注射垫残渣污染;

(9) 色谱柱被污染至使被分析组分和高沸点污染物作用;

(10) 补充气未开或偏低;

(11) 色谱柱温度偏低或失效;

(12) 甲烷化Ni催化剂失效;

(13) 进样技术差(如速度不合适);

(14) 正好有干扰峰(鬼峰)出现(如误用被污染的注射针);

(15) 无极化电压(FID),此时伴随灵敏度偏低;

(16) 样品前处理有毛病;

6.出峰后基线下移:

(1) 样品量大,特别是溶剂改变了工作状态;

(2) FID被污染状况发生改变,或气流比发生变化;

(3) 系统出现漏气,或出现堵塞;

(4) 色谱柱被污染;

(5) 样品处理不当,如:样品中有些物质和固定相发生作用;7.程序升温时基流增加(漂移大),噪声增加:

(1) 色谱柱需重新老化或失效;

(2) 新换载气纯度欠佳;

(3) 过滤器失效;

(4) 样品前处理不当,如:杂质干扰物太多;

(5) 灵敏度太高。

(6) 数据处理装置的判峰参数设置不合理。

8.圆顶宽峰

(1) 样品量大起出了色谱柱容量;

(2) 汽化温度低;

(3) 色谱柱没按要求安装;

(4) 检测器工作状态不对,如载气太小、没开补充气;

(5) 数据处理装置的判峰参数(半峰宽)设置偏大;

9.平顶峰(未到满量程):

(1) 样品量大,放大器量程高,衰减大,信号输出饱和;

(2) 检测器已工作在饱和区;

(3) 数据处理输入信号极性接错,或零点失调;

10.基线出现波浪状峰:

(1) 高灵敏度操作仪器未稳定之前;

(2) 操作TCD、ECD时,柱箱或检测器箱温度周期变化;

(3) 环境温度对仪器控温影响;

(4) 电压不稳,对柱温控制精度影响;

(5) 过温保护设置低于控制温度;

(6) 压力(流量)调节阀失调,周期变化;

11.原来能分开的峰分不开:

(1)色谱柱安装不合要求 ;

(2)色谱柱被污染,需重新活化 ;

(3) 色谱柱寿命已到,需更换;

(4)新更换的气源,纯度不佳;

(5) 滤器失效,重新老化或更换;

(5) 色谱柱温度和载气流量需要微调优化(色谱分析一般允许);

(6) 检测器工作状态变化(如ECD漏气、FID气流比欠佳);

(7) 汽化室被污染,注射垫漏气;

(8) 样品处理不当,杂质干扰物太多;

(9) 样技术太差;

(10) 进样量超出了色谱柱容量;

(11) 数据处理的判峰参数,半峰宽或斜率设置不合理;

(12) 放大器量程或衰减设置失误;

12.直角峰

(1) 仪器输出负信号超出了数据处理的范围;

(2) 数据处理装置零点未校正,或量程设置太大无法判断基线位置;

(3) 数据处理装置输入信号极性接反,零点设置不对;

13.带毛刺峰

(1) 仪器工作不稳定,噪声大于要求;

(2) 数据处理装置的判峰参数,半峰宽和斜率设置太小;

(3) 极化电压(FID)不稳;

14.操作条件未变,原来能判别的峰不见了:

(1) 色谱柱被污染或失效;

(2) 气路系统被污染(如气源纯度低,过滤器失效);

(3) 注射垫漏气;

(4) 注射针密封性差;

(5) 数据处理的判峰参数,如:半峰宽和斜率设置偏大;

(6) 进样方法不对;

15.“鬼峰”(怪峰,多余峰,记忆峰):

(1) 上一次进样的高沸点杂质峰自然流出;

(2) 载气不纯过滤器失效使低沸点的污染物冷凝在色谱柱头,程序升温时正常流出;

(3) 注射垫未经老化或无隔垫清洗而出的污染峰;

(4) 汽化温度太高或严重污染至使样品某些组分分解;

(5) 样品某些组分与被污染固定相产生了作用;

(6) 色谱柱温度太高固定相分解;

(7) 使用了被污染的注射针( 本身不合格,手摸或进过易污染的样品);

(8) 样品予处理不完善或用错溶剂;

(9) 样品中有空气;

(10) TCD、ECD等密封性差(漏气);

(11) 电源不稳,对控温或放大器有不良影响

(12) 色谱柱堵塞物使用不当,如玻璃棉未按要求进行处理。

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气相色谱分析中常见的几种故障及其排除方法

  气相色谱仪是一种应用十分广泛的有机多组分化学分析仪器。它具有分离效能高,易燃分析速度快,易燃样品用量少,易燃可进行多组分测量等优点。气相色谱仪在石油、化工、生物化学、医药卫生、食品工业、环保等方面应用很广。它除用于定量和定性分析外,还能测定样品在固定相上的分配系数、活度系数、分子量和比表面积等物理化学常数。一种对混合气体中各组成分进行分析检测的仪器。但是由于人员素质易燃样品的性质以及仪器本身等方面的原因,易燃常常出现这样那样的分析故障严重影响了正常的生产分析。所以掌握一种准确、快速的排除仪器故障的方法非常重要。

  气相色谱仪的常见故障及排除方法:

  一、易燃进样后不出色谱峰的故障

  气相色谱仪在进样后检测信号没有变化,仪不出峰,输出仍为直线。遇到这种情况时,应按从样品进样针、进样口到检测器的顺序逐一检查。

  1、首先检查注射器是否堵塞,如果没有问题,

  2、再检查进样口和检测器的石墨垫圈是否紧固、不漏气,

  3、然后检查色谱柱是否有断裂漏气情况,

  4、最后观察检测器出口是否畅通。

  5、检测器出口的畅通是很重要的,有人在工作中会遇到这样的问题:前一天仪器工作还一切正常,第二天开机后却无响应易燃峰信号。检查进样口、注射器、垫圈和色谱柱都正常,可就是不出峰,无意中发现进样口柱头压达不到设定值,总是偏高,这时才怀疑是ECD检验器出口不畅通。易燃由于E易燃C易燃D的排放物有一定的放射性,所以E易燃C易燃D出口是引到室外的。当时是秋冬之交,雨水进入到E易燃CD排出口之后冻住了,因此造成仪器E易燃CD的出口堵塞,柱头压居高不下,气体在气路中无法流动,也就无法载样品到检测器,所以不出峰。

  二、易燃基线问题

  气相色谱基线波动、飘移都是基线问题,基线问题可使测量误差增大,有时甚至会导致仪器无法正常使用。

  1、遇到基线问题时应先检查仪器条件是否有改变,近期是否新换气瓶及设备配件。

  2、如果有更换或条件有改变,则要先检查基线问题是不是由这些改变造成的,一般来说,这种变化往往是产生基线问题的易燃原因。有些人在工作中就遇到过这种情形:新载气纯度不够,换过载气之后,基线逐渐上升(由于载气净化管的原因,基线不是马上变化的)。第二天开机之后,基易燃线非常高,并伴有基线强烈抖动,所有峰都湮没在噪音中,无法检测。经过检查,问题出现在新换的载气上,重新更换载气后,立即恢复了正常。

  3、当排除了以上可能造成基线问题的原因后,则应当检查进样垫是否老化(应养成定期更换进样垫的好习惯);

  4、石英棉是不是该更换了;

  5、衬管是否清洁。值得一提的是,清洗衬管时可先用试验最后定容的溶剂充分浸泡,再用超声波清洗几分钟,然后放入高温炉中加热到比工作温度略高的温度,最后再重新安装。

  6、此外,检测器污染也可能造成基线问题,其可以通过清洗或热清洗的方法来解决。

  三、易燃造成峰丢失的故障

  造成峰丢失的原因有两种:一是气路中有污染,另一可能是峰没有分开。

  (一)、第一种情况可通过多次空运行和清洗气路(进样口、检测器等)来解决。

  1、为了减少对气路的污染,可采用以下的措施:程序升温的最后阶段应有一个高温清洗过程;

  2、注入进样口的样品应当清洁;

  3、减少高沸点的油类物质的使用;

  4、使用尽量高的进样口温度、柱温和检测器温度。

  (二)、峰丢失的第二种情况是峰没有分开,除了以上原因外,其也有可能是因系统污染造成的柱效下降造成,或者是由于柱子老化导致的,但柱子老化所造成的峰丢失是渐进的、缓慢的。

  假峰一般是由于系统污染和漏气造成的,其解决方法也是通过检查漏气和去除污染来解决。在平时的工作中应当记录正常时基线的情况,以便在维护时作参考。

  四、易燃分离不完全

  ①几个峰重叠,易燃分离不开。处理方法:易燃降低载气流速,易燃减少进样量,易燃降低柱温。对于原来能完全分离,易燃使用一段时间后便不能完全易燃分离的,易燃表明固定液已流失,易燃色谱柱寿命已终,易燃需要更换固定液。②分离时间太长使晚馏出的峰扁平。处理方法:易燃可以通过提高柱温来解决。③检测器灵敏易燃度太低,易燃使含量少的组分检测不出来。处理方法:易燃可以通过加大进样量,易燃提高检测器灵敏度来解决。

  五、峰形不规则

  ①出现拖尾峰。处理方法:易燃采用强极性固定液,易燃消除担体活性以及提高柱温来解决。②出现平顶形或锯齿形峰。处理方法:易燃通过减少进样量、提高柱温和载气流速来解决。另外当放大器输入饱和时也会形成平顶峰。

  五、易燃检测器造成的影响

  以TCD为例热导检测器TCD利用载气和被测气体的热导率不同,易燃检测桥路中产生的不平衡电压与被测组分浓度成正比,易燃以实现被测易燃组分的测量。①TCD易燃检测器被污染会造成基线漂移或出现阶型基线,易燃并可能出现高噪音。②TCD易燃热阻丝被烧断,易燃基线降为零点。③TCD电源供应不稳易燃定,易燃出现不规则脉冲干扰峰。

  六、易燃载气的影响

  载气携带分析样品流过固定相,易燃分离后的气体随时间先后逐易燃一被载气携带出色谱柱,送往检测部分检测。载气的流量、载气的性质及载气压力的影响等操作条件会影响色谱分离效能。①载气流量偏低,易燃会引起保留时间增长,易燃灵敏度降低或出现圆顶峰、拖尾峰。②载气流量偏高,易燃会引起高噪音或组分分离不开。③载气控制不稳,易燃造成不规则基线漂移或波状基线漂移。以上情况易燃应检查减压阀是否超过使用范围,易燃必要时应更换减压阀,易燃然后再检查载气是否存在漏气等

  七、易燃电路问题

  电路故障一般较容易判断,易燃如电源不启动,易燃检测器、进样口不加热,易燃恒温箱不能恒温等。若基线出现周期性正弦波,易燃则是由于放大电路故障引起;易燃易燃处理方法一般更换损坏的电子元件.

  八、易燃其他

  在日常分析中还会碰到上述不曾讨论的问题,易燃如氢焰检测器点不着火,易燃首先要确定是否已开氢气和空气,易燃然后确认点火线圈是否好用,易燃若这3易燃个条件都具易燃备还是点不着火,易燃则可能是检测器与色谱柱接头处漏气;易燃对于出现倒峰的情况可能是主机或处理机的极性接反了,易燃遇到这种情况,易燃易燃可先检查仪器的极易燃性;易燃对出现进样量与积分面积不符的情况,易燃则很可能把输出信号线连接错了。

  以上讨论的是气相色谱分析中常见的几种故障及其排除方法,易燃但在具体工作中常出现几种故障并存的复杂情况,易燃这就需要根据故障的症状认真分析和判断,易燃然后利用上述方法逐一排除故障,易燃使仪器恢复正常。

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带您认识气相色谱分析中内标法和外标法

  对于气相色谱分析中内标法和外标法,小编相信大部分人对于这两个概念还是模糊不清的,今天特地整理一下给大家详细解释一下,一起来看下吧~  一、内标法:  一种间接或相对的校准方法。在分析测定样品中某组分含量时,将一定重量的纯物质作为内标物加到一定量的被分析样品混合物中,然后对含有内标物的样品进行色谱分析,分别测定内标物和待测组分的峰面积(或峰高)及相对校正因子,按公式即可求出被测组分在样品中的百分含量。加入一种内标物质以校谁和消除出于操作条件的波动而对分析结果产生的影响,以提高分析结果的准确度。

  内标法在气相色谱定量分析中是一种重要的技术,是色谱分析中一种比较准确的定量方法,尤其在没有标准物对照时,此方法更显其优越性。  使用内标法时,在样品中加入一定量的标准物质,它可被色谱柱所分离,又不受试样中其它组分峰的干扰,只要测定内标物和待测组分的峰面积与相对响应值,即可求出待测组分在样品中的百分含量。  二、外标法:  用待测组分的纯品作对照物质,以对照物质和样品中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法称为外标法。例如,在色谱法中,想知道被测样品浓度。可以用外标法首先用待测组份的标准样品绘制工作曲线,测出各峰的峰高或峰面积对应的样品浓度,绘制出标准曲线。实际应用时,测出峰高或峰面积对应标准曲线,就可以得到样品浓度。  此法可分为工作曲线法及外标一点法等。

  工作曲线法是用对照物质配制一系列浓度的对照品溶液确定工作曲线,求出斜率、截距。在完全相同的条件下,准确进样与对照品溶液相同体积的样品溶液,根据待测组分的信号,从标准曲线上查出其浓度,或用回归方程计算,工作曲线法也可以用外标二点法代替。通常截距应为零,若不等于零说明存在系统误差。工作曲线的截距为零时,可用外标一点法(直接比较法)定量。  外标法方法简便,不需用校正因子,不论样品中其他组分是否出峰,均可对待测组分定量。但此法的准确性受进样重复性和实验条件稳定性的影响。此外,为了降低外标一点法的实验误差,应尽量使配制的对照品溶液的浓度与样品中组分的浓度相近。  外标法是色谱分析中的一种定量方法,它不是把标准物质加入到被测样品中,而是在与被测样品相同的色谱条件下单独测定,把得到的色谱峰面积与被测组分的色谱峰面积进行比较求得被测组分的含量。外标物与被测组分同为一种物质但要求它有一定的纯度,分析时外标物的浓度应与被测物浓度相接近,以利于定量分析的准确性。  简单的说:内标法就是用在样品中定量加入要分析的物质,通过测得的实际样品量和加入样品量的比值来定量所要分析的样品含量。内标法主要优点是简单,快速。缺点是没有标准曲线法定量精确。

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