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气相色谱分析时气体纯度不够的解决方法 气相色谱分析常见问题解决方法

时间:2020-07-25    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
   当发现气体(载气和辅助气)纯度不够,而影响谱图分析时,除了更换为更高纯度的气体外,还可以从以下方面来解决:
  ①分析对象:尽量避免用GC分析在高温下容易发生氧化、还原、水解的化合物成分,避免样品组分失真甚至消失而影响结果分析;
  ②仪器系统:装机前,载气和辅助气管路要清洗干净,并且气体一定要安装过滤净化装置,吸附气体中残存的干扰成分,同时注意过滤净化装置是否失效,并避免气路调节阀受到污染而使调节精度降低,气路污染影响仪器的灵敏度、损害仪器等;
  ③色谱柱:为了避免载气中杂质的影响,可在分析柱前,连接上一段1m左右的同类型色谱柱,作为保护柱,一段时间后,更换前端保护柱就可以,避免分析柱寿命缩短;或者运行一段时间后,将分析柱截掉1m左右,去除性能降低的部分色谱柱。
  ④色谱图:当发现因为载气或辅助气纯度不够,而影响色谱图分析时,可通过溶剂空白样品,进行空白谱图扣除
  ⑤检测器:仪器运行一段时间后,进行对检测器的老化,必要的时候,需要进行拆洗,可以去除因为载气和辅助气不纯而残存在检测器里的干扰杂质。

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" data-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故障及其排除方法

  1、前言

  气象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,分析速度快,样品用量少,可进行多组分测量等优点。在化工分析中占有十分重要的地位,近80%的原料中控及产品分析任务是由气相色谱分析来完成的。但是由于人员素质样品的性质以及仪器本身等方面的原因,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。

  2、色谱仪的构成

  对一位色谱分析工作者来说,熟练掌握色谱仪的结构原理及各部分的作用是很重要的。一般气相色谱仪是由气路部分和电路部分组成,主要包括:气体发生器进样系统分离系统检测系统、数据处理系统。

  3、气相色谱仪的常见故障及排除方法

  3.1分离不完全

  ①几个峰重叠,分离不开。处理方法:降低载气流速,减少进样量,降低柱温。对于原来能完全分离,使用一段时间后便不能完全分离的,表明固定液已流失,色谱柱寿命已终,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:可以通过提高柱温来解决。

  ③检测器灵敏度太低,使含量少的组分检测不出来。处理方法:可以通过加大进样量,提高检测器灵敏度来解决。

  3.2峰形不规则

  ①出现拖尾峰。处理方法:采用强极性固定液,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: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。

  3.3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,检测桥路中产生的不平衡电压与被测组分浓度成正比,以实现被测组分的测量。①TCD检测器被污染会造成基线漂移或出现阶型基线,并可能出现高噪音。②TCD热阻丝被烧断,基线降为零点。③TCD电源供应不稳定,出现不规则脉冲干扰峰。

  3.4载气的影响

  载气携带分析样品流过固定相,分离后的气体随时间先后逐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,会引起保留时间增长,灵敏度降低或出现圆顶峰、拖尾峰。②载气流量偏高,会引起高噪音或组分分离不开。③载气控制不稳,造成不规则基线漂移或波状基线漂移。

  以上情况应检查减压阀是否超过使用范围,必要时应更换减压阀,然后再检查载气是否存在漏气等。

  3.5电路问题

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

  3.6其他

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

  4、结束语

  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,但在具体工作中常出现几种故障并存的复杂情况,这就需要根据故障的症状认真分析和判断,然后利用上述方法逐一排除故障,使仪器恢复正常。

标签: 气相色谱分析
气相色谱分析 气相色谱分析中常见的故障及其排除方法_气相色谱分析

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