气相色谱仪应用领域以及有关分析实例 气相色谱仪解决方案

一、 应用领域：1、 石油和石油化工分析：油气田勘探中的化学分析、原油分析、炼厂气分析、模拟蒸馏、油料分析、单质烃分析、含硫/含氮/含氧化合物分析、汽油添加剂分析、脂肪烃分析、芳烃分析。2、 环境分析：大气污染物分析、水分析、土壤分析、固体废弃物分析。3、 食品分析：农药残留分析、香精香料分析、添加剂分析、脂肪酸甲酯分析、食品包装材料分析。4、 药物和临床分析：雌三醇分析、儿茶酚胺代谢产物分析、尿中孕二醇和孕三醇分析、血浆中睾丸激素分析、血液中乙醇/麻醉剂及氨基酸衍生物分析。5、 农药残留物分析：有机氯农药残留分析、有机磷农药残留分析、杀虫剂残留分析、除草剂残留分析等。6、 精细化工分析：添加剂分析、催化剂分析、原材料分析、产品质量控制。7、 聚合物分析：单体分析、添加剂分析、共聚物组成分析、聚合物结构表征/聚合物中的杂质分析、热稳定性研究。8、 合成工业：方法研究、质量监控、过程分析。二、 分析实例：（一） 天然气常量分析：选用热导检测器，适用于城市燃气用天然气O2、N2、CH4、CO2、C2H6、C3H8、i-C40、n-C40、i-C50、n-C50等组分的常量分析。分析结果符合国标GB10410.2-89。（二） 人工煤气分析：选用热导检测器、双阀多柱系统，自动或手动进样，适用于人工煤气中H2、O2、N2、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C3H6等主要成分的测定。分析结果符合国标GB10410.1-89。（三） 液化石油气分析①：选用热导检测器、填充柱系统、阀自动或手动切换，并配有反吹系统，适用于炼油厂生产的液化石油气中C2-C4及总C5烃类组成的分析（不包括双烯烃和炔烃）。分析结果符合SH/T10230-92。液化石油气分析②：选用热导检测器，填充柱系统、阀自动或手动切换，并配有反吹系统，适用于液化石油气中C5以下气态烃类组分的分析（不包括炔烃）。分析结果符合GB10410.3-89。（四） 炼厂气分析：选用热导和氢焰离子化检测器，填充柱和毛细管柱分离，通过多阀自动切换，信号自动切换，实现一次进样，多维色谱分析，快速分析H2、O2、N2、CO2、CO、C10-C60、C2二-C4二及C6以上烃等组分。分析结果重复性好、操作方便，完全可以与国外进口仪器相比。（五） 车用和航空汽油中苯及甲苯分析：选用热导检测器或氢焰离子化检测器，双柱串联，通过阀自动切换，并配有反吹系统，实现一次进样完成对汽油中苯及甲苯的定性及定量分析。分析结果符合国标GB17930-1999。（六） 汽油中某些醇类和醚类分析：选用氢焰离子化检测器，多柱系统，十通阀自动切换和反吹，一次直接进样分析汽油中某些醇类和醚类。特别适用于车用和航空汽油以及含乙醇的汽油中有关醇、醚的分析。参见部级标准SH/T0663-1998。（七） 蒸馏酒及配制酒卫生标准的气相色谱分析：采用氢焰离子化检测器，GDX-102填充柱或FFAP大口径毛细管柱，外标法（峰面积）定量，分析白酒中的甲醇和杂醇油。分析结果完全符合国标GB/T.5009.48-2003。（八） 食品用酒精采用PEG-20M毛细管柱，采用FID检测器，内标法完成对优质食用酒精中甲醇、杂醇油等微量组分的检测。分析结果完全符合国标GB10343-2002的要求。（九） 白酒中有关醛、醇、酯的分析：采用氢焰离子化检测器，使用20%DNP+7%吐温-80，或兰州化物所大口径￠0.53mm专用毛细管柱，完成浓香型白酒和清香型白酒中主要的醇、醛、酸、酯各个组分的分析。使用毛细管柱除提高了分析效率外，还能检出有机酸，为复杂的酿造发酵工艺提供了更多有价值的信息。分析结果完全符合国标GB10345.7-89/GB10345.8-89。（十） 植物油中残留溶剂的检测：可以按照国标GB/T5009.37-2003顶空气相色谱法对浸出油中6号溶剂残留量进行测定。采用氢焰离子化检测器，内装涂有5%DEGS固定液的填充柱，外标法标准曲线定量。也可以采用DJ-200型顶空进样器（可以放置6个顶空瓶，顶空瓶规格：2、10、20ml任选）。采用顶空进样器确保了分析的可靠性，提高了分析效率，可加热的气密针套，确保样品无稀释、无冷凝。（十一）室内空气检测分析：选用氢焰离子化检测器，配以热解吸进样器、填充柱或毛细管柱，按国标GB50325-2001选用专用的色谱柱可完成对室内空气中苯、甲苯、二甲苯及总挥发性有机合物（TVOC）的检测。采用衍生气相色谱法，经2.4-二硝基苯肼衍生，用环已烷萃取，以OV-17和QF-1混涂色谱柱分离，用电子俘获检测器（ECD）测定室内空气中的甲醛，与用比色法测定甲醛相比，具有灵敏、准确、无干扰、试剂易保存等优点。（十二）变压器油裂解产物气相色谱分析：采用氢焰离子化检测器和热导检测器，Ni触媒转换器、六通阀自动切换，无二次分流系统，使之对变压器油裂解产物（8种组分气体）一次进样全自动分析，定量准确、灵敏度高。微机控制可实现FID/TCD的输出信号自动切换。可以选用振荡脱气的取样方式，也可以采用外购自动顶空进样器自动进样。分析结果完全符合国标GB7252-2001。（十三）食品添加剂及食品中农药残留分析:选用不同种类的检测器和色谱柱可完成对食品中山梨酸、苯甲酸（GB/T5009.29-2003）、食品中有机磷农药残留（GB/T5009.20-2003）、食品中六六六、滴滴涕残留（GB/T5009.19-2003）、食品中氨基甲酸酯农药残留（GB/T5009.145-2003和GB/T5009.104-2003）、食品中拟除虫菊酯农药残留，用于植物性食品（GB/T5009.110-2003）和动物性食品（GB/T5009.162-2003）。海产品中多氯联苯的气相色谱法（GB/T5009.190-2003）。食品中氯丙醇的检验，可采用三氯乙酐衍生化结合电子俘获检测器（ECD）进行测定。参考GB/T14551-93，选用电子俘获检测器，配以毛细管进样系统和专用大口径毛细管柱，可完成对茶叶中有机氯农药残留的检测。（十四）烟草及烟草制品检测分析：选用TCD、FID，配以专用色谱柱，可完成对烟气总粒相物中水份及尼古丁含量的检测，其方法是国际上普遍采用的一种快速、准确、先进的测试方法。对烟草、烟草制品中有机氯、有机磷、拟除虫菊酯等农药残留的测定，可采用ECD、FPD、NPD检测器配以不同的毛细管柱来完成。可参考国标GB/T13595-2004和GB/T13596-2004。（十五）其它：除以上分析外，配合静态顶空进样装置可以完成血液中乙醇含量的测定以及药品中残留溶剂的分析。利用固相微萃取装置与顶空技术可以实现食品中的气味分析。利用吹扫-捕集进样技术实现废水中挥发性芳烃的分析以及饮用水中挥发性有机物分析。PTV-GC/ECD、NPD同时测定环境水中多种农药残留的色谱分析。 

液化气中甲缩醛检测，目前尚无分析方法及相关标准。

滕海色谱在王晓莹总工带领下，以科学发展观为指导，经过不懈努力，成功开发出液化气中甲缩醛的气相色谱仪。

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（氢焔检测器）的灵敏度高、死体积小、响应快、线性范围广，能有效地与毛细柱联用，成为目前对有机物微量分析应用广泛的检测器。FID检测 系统主要由检测器、检测电路（放大器）和气路三大部分组成，当发生故障或分析谱图不正常时，应首先判断区分问题是出在哪一部分。　　

FID系统常见不正常情况有：

1、不能点火－－-问题主要出在气路或检测器；

 2、基流很大－－-问题主要出在气路或检测器； 3、噪音很大－－-气路、检测器和电路出问题都有可能；

4、灵敏度明显降低－－-气路、检测器和电路不正常都有可能；

5、不出峰－－-气路、检测器、电路不正常都有可能；

6、色谱峰形不正常－－-进样器、气路、检测器为主要检查对象；

7、基线漂移严重－－-气路、检测器都有可能；

8、有时有讯号，有时无讯号－－-问题主要出在电路上。　　

一、检查气路:检查 H2（氢气）、N2（氮气）、AIR（空气）流量是否正常:

1、空气流量太小和喷嘴严重漏气就会引起较大的爆鳴声而不能点火； 2、氢气太小，氮气太大会使点火困难和容易熄火；  3、喷嘴漏气，色谱柱漏气不仅会使点火困难，也会导致灵敏度降低，甚至不出峰；

4、氢气与氮气流量比将明显影响灵敏度；

5、很大氢气流量太大也会造成噪音变大；

6、气路系统不干净，包括进样器污染，检测器污染或色谱柱没有充分老化都会引起基流、噪音较大和基线漂移。

  在点火时请注意基流大小：在点火前，放大器基线位置尽可能调在记录仪零位及附近， 在不旋动调零电位器的条件下， 点火后， 记录笔偏离零位的距离可指示基流大小，可改变记录仪量程或放大器衰减倍数来确定，一般来说，点火后H2气调回正常工作值时，基流偏离小于1mV，说明系统十分干净，基流小于10mV，一般还能使用，若基流大于几十mV，就说明系统污染比较严重， 这时噪音、漂移都很大，仪器稳定时间也较长。检查是哪部分受到污染的简单方法，就是分别单独将某一部分的工作温度升高， 若基流明显变大， 该部分就污染严重。气路（包括进样器）中的堵塞和漏气，往往会引出峰不正常；进样器中衬管没有压平也会破坏正常峰形。　　

二、检查检测器：

  检查喷嘴是否漏气，这将影响点火、灵敏度、峰形和基线漂移；　检查极化极与喷嘴的象对位置是否正确： 喷嘴口高于极化极圈平面，灵敏度明显下降，这往往是装色谱柱管时柱管将石英喷嘴顶上去所致，象反喷嘴口低于极化极圈平面或极化极与喷嘴象碰，噪音会增大；

  检查收集极绝缘是否良好，若收集极绝缘不良，则噪音会很大，基线不稳定，漂移严重；

收集极离子流讯号线接触不良或断线就会造成不出峰；

  检测器是否污染，可用升温看基流变化大小来确定。

  清除污染的办法就是拆洗零部件和进行高温老化。　

三、检查电路：

  仪器在不点火并拔去收集极插头时走基线就可判断和检查放大器是否正常，光是走放大器基线， 一般正常情况应该是噪音小于5uv，漂移应小于10uv/0.5u。
　　有条件的话，可给放大器输入一个微电流，即用一节电池串联一个109Ω高阻接到放大器输入端（收集极离子线插头端）， 电池另一端接地，放大器增益于109Ω档，输出应有100mv左右，若放大器增益于108Ω档，输出应有10 mv左右，这就说明放大器工作正常，在没有高阻的情况下，用于指轻触放大器输入端，端出应出现一个很大的信号，这是比较简单粗略地判断放大器是否正常的方法。

如果上述检查不正常，则要对电路进一步检查，高阻切换继电器和AD549集成运算放大器接线的假焊虚焊常常会引起放大器失常，可用小烙铁在各点焊处逐一烫焊来加以判断检查；
　　放大器屏蔽铁盒内电路（主要是高阻）受到潮气将严重导致噪音增加；

收集极离子讯号线芯线较细容易碰断，往往造成讯号不通和不出峰；极化极对地电压（极化电压）一般在220V-230V(有些产品设计为250V-300V)给出极化电压的高压稳压管损坏就会FID极化电压不正常，从而导致不出峰或色谱峰畸形，使用万用表测量极化极对地的直流电压就可检查出极化电压是否正常。

  噪音的产生有时也会来自给出极化电压的高压稳压二极管，判断方法是去掉220-230V极化点压，看噪音是否消除或减小，除了更换高压稳压二极管外，在极化电压230V上串接一个300KΩ电阻，极化极对地再接一个0.33uf/400V电容，也可有效地滤掉来自高压稳压二极管的噪音。

如果放大器有输出，但调零不起作用，则毛病肯定出在调零电位器或相应的连接线上