氣相色譜儀標(biāo)準(zhǔn)操作培訓(xùn)

1、氣相色譜儀標(biāo)準(zhǔn)操作培訓(xùn)第一部分 氣相色譜簡(jiǎn)介2色譜柱流量控制器穩(wěn)壓器空氣氫氣載氣分子篩脫水管固定進(jìn)樣口檢測(cè)器電子部件限流器一、典型的氣相色譜一、典型的氣相色譜氣相色譜儀的主要組成部分：氣體、進(jìn)樣口、色譜柱、檢測(cè)器、數(shù)據(jù)系統(tǒng)。3減壓閥和流量控制器推薦管線(xiàn)壓力空氣壓力：0.5氫氣壓力：0.4壓力單位換算4二、氣體的使用和管路的配置二、氣體的使用和管路的配置這些氣體必須：n根據(jù)所使用的檢測(cè)器類(lèi)型而選擇n惰性n干燥n純凈 載氣純度要求：99.999%以上檢測(cè)器載氣H2N2 54*注： 表示推薦，* 表示不推薦。 5三、凈化器三、凈化器氧氣捕集器微量的氧氣會(huì)破壞色譜柱，特別是對(duì)毛細(xì)管柱。 氧氣也會(huì)降低檢

2、測(cè)器的功能。氧氣捕集器 應(yīng)連接在分子篩干燥器和儀器安裝設(shè)備的進(jìn)樣口之間。烴類(lèi)捕集器（活性炭）捕集小分子烴類(lèi)物質(zhì)水分捕集器（硅膠、分子篩）6n須使用 專(zhuān)用銅管或不銹鋼管。n塑料管會(huì)滲透O2和其它污染物。還可能會(huì)釋放其它可被檢測(cè)到的干擾物。n管子使用前確保潔凈，否則先用甲醇沖洗，載氣吹干。n根據(jù)工廠的推薦，每用完3瓶氣，應(yīng)更換捕集器，以防止發(fā)生氣體的污染。n每隔一定時(shí)間，應(yīng)對(duì)所有外加接頭進(jìn)檢漏（大約每隔 4-6個(gè)月。四、管路和凈化器注意事項(xiàng)四、管路和凈化器注意事項(xiàng)78910第二部分 進(jìn)樣口1112 隔墊吹掃的作用帶走隔墊分解的污染物及消除二次進(jìn)樣現(xiàn)象問(wèn)：什么叫二次進(jìn)樣現(xiàn)象？進(jìn)樣針進(jìn)樣后出針時(shí)殘留在

3、針外壁的樣品所形成的第二次進(jìn)樣。1314不分流過(guò)程中的溶劑效應(yīng)ASSSSS SS S SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS SSSSSSSSSSAAAAAAAAAAAAAAA = 被分析物被分析物S = 溶劑溶劑 沸點(diǎn)沸點(diǎn) 推薦溫度推薦溫度二氯甲烷二氯甲烷 40 10-30氯仿氯仿 61 25-50二硫化碳二硫化碳 46 10-35乙醚乙醚 35 10-25戊烷戊烷 36 10-25正己烷正己烷 69 40-60 異辛烷異辛烷 99 70-90 不分流進(jìn)樣時(shí)，峰行很容易受影響：一方面樣品蒸汽的體積比較大，會(huì)使樣品峰變寬。另一方面樣品蒸汽以很慢的

4、流速經(jīng)過(guò)進(jìn)樣口也會(huì)導(dǎo)致樣品峰因擴(kuò)散而變寬。對(duì)于液體樣品，通過(guò)設(shè)置合適的柱溫參數(shù)以利用溶劑效應(yīng)可以有效的改善因以上原因造成的峰展寬。當(dāng)采用不分流模式時(shí)，推薦柱箱采用程序升溫，初始溫度要低于溶劑沸點(diǎn)20.1516節(jié)省載氣節(jié)省載氣節(jié)省載氣功能會(huì)在樣品進(jìn)入色譜柱后，減少分流出口的載氣流量以節(jié)約載氣。柱前壓和柱流速仍保持不變，只有分流出口的流量減少（最小可設(shè)為15） ?？捎糜诜至骱筒环至鞣绞?。節(jié)省載氣啟動(dòng)的時(shí)間應(yīng)選在樣品進(jìn)入色譜柱后（推薦設(shè)在2.5左右）。分流出口分流出口流量流量()200 -175 - 150 -100 - 75 - 50 - 25 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

5、10 預(yù)運(yùn)行預(yù)運(yùn)行時(shí)間時(shí)間節(jié)省載氣節(jié)省載氣流量流量進(jìn)樣進(jìn)樣節(jié)省載氣啟動(dòng)時(shí)間設(shè)在節(jié)省載氣啟動(dòng)時(shí)間設(shè)在 2.5 分鐘。分鐘。運(yùn)行結(jié)束運(yùn)行結(jié)束節(jié)省載氣流量節(jié)省載氣流量正常正常流量流量1718襯管的作用襯管的作用1.1.保護(hù)色譜柱：不揮發(fā)組分滯留在襯管內(nèi)。但當(dāng)保護(hù)色譜柱：不揮發(fā)組分滯留在襯管內(nèi)。但當(dāng)污染物積攢到一定量時(shí)，會(huì)吸附樣品造成峰拖尾污染物積攢到一定量時(shí)，會(huì)吸附樣品造成峰拖尾/ /分裂或出現(xiàn)鬼峰分裂或出現(xiàn)鬼峰2.2.襯管內(nèi)少量經(jīng)硅烷化處理的石英玻璃棉可防止襯管內(nèi)少量經(jīng)硅烷化處理的石英玻璃棉可防止注射器針尖的歧視（即針尖內(nèi)的溶劑和易揮發(fā)組注射器針尖的歧視（即針尖內(nèi)的溶劑和易揮發(fā)組分首先汽化）；分首

6、先汽化）；3.3.加速樣品汽化；避免固體物質(zhì)進(jìn)入并堵塞色譜加速樣品汽化；避免固體物質(zhì)進(jìn)入并堵塞色譜柱柱4.4.襯管下端有一個(gè)小凸起，便于分流，提高重復(fù)襯管下端有一個(gè)小凸起，便于分流，提高重復(fù)性。性。19分流/不分流進(jìn)樣口的日常維護(hù)202122襯管的清洗和玻璃棉的使用襯管的清洗分類(lèi)：分為未去活性的和工廠去活性的襯管工廠去活性的襯管的清洗步驟： 移去玻璃棉 在溶劑中超聲處理（甲醇、丙酮等） 清洗并干燥 精心處理避免劃傷襯管的內(nèi)表面玻璃棉的使用去活的玻璃棉填在靠近襯管的中間位置，以提供更多表面積，使樣品迅速氣化，減少熱量不均勻現(xiàn)象。另外玻璃棉可以捕集隔墊碎片和不揮發(fā)組分，防止污染色譜柱。23分流平板

7、污染會(huì)導(dǎo)致重現(xiàn)性差及出現(xiàn)鬼峰，需定期檢查，必要時(shí)進(jìn)行清洗或更換242526第三部分 色譜柱27色譜柱的類(lèi)型填充柱僅用于特定的應(yīng)用，如永久氣體分析開(kāi)管毛細(xì)管柱一般為熔融石英制成，內(nèi)徑是0.05-0.75,柱長(zhǎng)可達(dá)150米28(占應(yīng)用的90%)“相似相溶或同極性相互作用通過(guò)樣品在固定相中的分配或不同溶解度實(shí)現(xiàn)分離組分基于不同的極性而分離 (偶極力的作用)通常例如： 醇類(lèi)是極性化合物 聚乙二醇(Carbowax)是極性固定相氣液色譜氣液色譜 () ()29柱效: 色譜柱形成尖銳峰的能力分離度: 色譜柱將兩個(gè)峰彼此分開(kāi)的能力選擇性: 色譜柱確認(rèn)兩個(gè)峰化學(xué)與/或物理性質(zhì)差別的能力優(yōu)差優(yōu)差柱分離指標(biāo)柱分離

8、指標(biāo)30分析物時(shí)間進(jìn)樣不保留組分tmtRtR我們希望知道組分保留在固定相中的真實(shí)時(shí)間。將 n與柱長(zhǎng)相比：或每米塔板數(shù) (N) =nL每塊理論塔板高度 () =nL因此，柱效越高， “N”值越大， “”值越小n = 5.545tRWh2tR-tm=tRtRtR計(jì)算柱效計(jì)算柱效Rt = 調(diào)整保留時(shí)間n = 有效理論塔板數(shù)半峰寬31 柱長(zhǎng) (cm)不保留組分的保留時(shí)間 (sec)線(xiàn)速度 = 估算不保留組分的保留時(shí)間n如果溶劑是流出的第一個(gè)組分，就使用它的保留時(shí)間。n也可從打火機(jī)中取 5cc丁烷氣，使用丁烷峰的保留時(shí)間。nGC/MS用空氣的保留時(shí)間使用如下公式來(lái)估算柱長(zhǎng)： Length = dk其中

9、d = 柱卷成的圈的直徑 k = 柱圈圈數(shù) = 3.14使用下面的公式，可利用線(xiàn)速度計(jì)算流量 流量 (ml/min) = r 2 m60其中 r = 柱半徑 cm m = 平均線(xiàn)速度 cm/sec 60 = 從 sec 到 min 的轉(zhuǎn)換因子測(cè)量線(xiàn)速度和流量測(cè)量線(xiàn)速度和流量32HETPC 傳質(zhì)阻力項(xiàng)A 渦流項(xiàng)分子擴(kuò)散項(xiàng)m ( opt m)B HETP = A + C m mBm m柱效受載氣線(xiàn)速度和流量影響。曲線(xiàn)的最低點(diǎn)代表最小板高 (或最大每米理論塔板數(shù)) 也就是最好的柱效。 毛細(xì)管柱中不存在“A”項(xiàng)。柱效與載氣線(xiàn)速度柱效與載氣線(xiàn)速度與線(xiàn)速度形成的曲線(xiàn)叫做范德姆特曲線(xiàn)。曲線(xiàn)最低點(diǎn)的線(xiàn)速度值即

10、為可獲得最好柱效的最佳線(xiàn)速度值。33使用內(nèi)徑更小的柱子。要用o.25以下的柱子。減小固定相百分組成或固定相液膜厚度。減小進(jìn)樣量。 選用更長(zhǎng)的柱子。使用程序升溫改善后流出組分峰形。 好的進(jìn)樣技術(shù)可以保障高柱效。進(jìn)樣應(yīng)該緊湊快速，以免峰展寬。如何提高柱效如何提高柱效34時(shí)間 ( Min.)4564.55.51.0E52.0E53.0E54.0E55.0E56.0E5響應(yīng)值RT = 4.41RT = 4.59RT = 5.10分離度是柱將兩個(gè)相鄰峰分開(kāi)能力的反映。通過(guò)兩個(gè)欲分離相鄰峰的分開(kāi)程度來(lái)測(cè)算分離度。一般我們選擇兩個(gè)最難分開(kāi)的峰，如果它們被成功分開(kāi)，那么其它的也就解決了。 1.18 ( - )

11、21(W + W )12R =R = 1.5 認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)基線(xiàn)分離 W1=化合物1的半峰寬 W2=化合物2的半峰寬分離度分離度351. 欲分離樣品2. 柱內(nèi)徑3. 固定相4. 柱長(zhǎng)5. 膜厚或填充劑 %量A. 柱容量B. 保留能力C. 惰性D. 柱效E. 流失柱選擇方面的考慮柱選擇方面的考慮36n先試手邊的柱子n向同事咨詢(xún)n查詢(xún)已發(fā)表的相似應(yīng)用n如果難以確定，先用一個(gè)非極性柱，如 1或 5n這只是一些好的開(kāi)端，而操作者必須自行優(yōu)化條件。柱選擇柱選擇37恒溫程序升溫n在整個(gè)分析過(guò)程中，色譜爐溫保持恒定。n用初始時(shí)間設(shè)定運(yùn)行結(jié)束時(shí)間。n升溫速率設(shè)為“0”。n后流出的峰展寬。 當(dāng)組分有較寬的沸點(diǎn)范圍

12、 (100C)時(shí)使用。 減少分析時(shí)間并使峰變窄。 增加柱流失，引起基線(xiàn)漂移。 可設(shè)多階程序升溫。柱溫操作柱溫操作38 7890 7890 氣相色譜儀日常維護(hù)與故障診斷氣相色譜儀日常維護(hù)與故障診斷色譜柱的維護(hù)與保存色譜柱的維護(hù)與保存安全保存中有兩大要點(diǎn)：安全保存中有兩大要點(diǎn)：1. 1. 保存柱子切勿劃傷。劃傷后的柱子可能由于保存柱子切勿劃傷。劃傷后的柱子可能由于高溫加熱而足以使之從劃痕處斷裂。高溫加熱而足以使之從劃痕處斷裂。2. 2. 堵上柱子兩端以保護(hù)柱子中的固定液不被氧堵上柱子兩端以保護(hù)柱子中的固定液不被氧氣和其它污染物所污染。氣和其它污染物所污染。當(dāng)使用毛細(xì)管柱時(shí)，記住這是一種玻璃材質(zhì)，當(dāng)

13、使用毛細(xì)管柱時(shí)，記住這是一種玻璃材質(zhì)，一定注意保護(hù)眼睛。一定注意保護(hù)眼睛。39色譜柱的維護(hù)正確老化色譜柱色譜柱需要老化的情況：新柱，柱效下降，長(zhǎng)期使用；老化溫度選擇：足夠高以除去不揮發(fā)物，足夠低以延長(zhǎng)柱壽命和減少柱流失，老化溫度越低時(shí)間應(yīng)越長(zhǎng)，確認(rèn)柱最高使用溫度。按實(shí)際工作時(shí)的柱溫程序重復(fù)升溫，以使柱更好老化色譜柱老化過(guò)程：卸下柱子，通載氣，柱溫設(shè)為比平常使用最高溫度高約10，保證低于柱子最高使用溫度，老化過(guò)夜。4041第四部分 檢測(cè)器42檢測(cè)器類(lèi)別檢測(cè)器類(lèi)別u熱導(dǎo)檢測(cè)器(）u氫火焰離子化檢測(cè)器（)u電子捕獲檢測(cè)器（)u氮磷檢測(cè)器（)u火焰光度檢測(cè)器（)u質(zhì)譜檢測(cè)器（)u硫化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器（)u

14、氮化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器（)u電導(dǎo)檢測(cè)器（)u光離子化檢測(cè)器（)u紅外檢測(cè)器（)u原子發(fā)射檢測(cè)器（)43 (N) (P)()() (S)(S N)(X)10-1510-1210-910-6m mg10-3檢測(cè)器靈敏度范圍的比較檢測(cè)器靈敏度范圍的比較44氫火焰離子化檢測(cè)器（氫火焰離子化檢測(cè)器（) )是一種破壞性，質(zhì)量型檢測(cè)器。氫火焰中燃燒產(chǎn)生大量碳正離子，被收集后形成檢測(cè)器信號(hào)。是有機(jī)化合物檢測(cè)常用的檢測(cè)器。 45操作參數(shù)的設(shè)置推薦流量推薦的檢測(cè)器溫度 250如果檢測(cè)器溫度150 ，火焰將無(wú)法點(diǎn)燃檢測(cè)器溫度應(yīng)高于爐溫50氣體類(lèi)型推薦的流量范圍典型流量氫氣24-6030空氣200-600300柱流量與尾吹

15、氣加和10-602546點(diǎn)火故障點(diǎn)火故障氣體問(wèn)題空氣氫氣比例不合適氫氣純度不夠尾吹氣或載氣流量過(guò)大硬件問(wèn)題點(diǎn)火線(xiàn)圈故障噴嘴或線(xiàn)圈堵塞檢測(cè)器積水安裝錯(cuò)誤設(shè)置問(wèn)題點(diǎn)火補(bǔ)償值設(shè)置不正確溫度設(shè)置不正確使用大量的芳烴做溶劑引起火焰熄滅47的維護(hù)的維護(hù)收集極的清洗收集極的清洗將兩個(gè)絕緣片和收集極置于水溶性洗滌劑中，超聲將兩個(gè)絕緣片和收集極置于水溶性洗滌劑中，超聲5 5用尼龍刷子清洗每一部分用尼龍刷子清洗每一部分再超聲清洗再超聲清洗5 5用鑷子將部件從水槽中取出，先用熱的自來(lái)水沖洗，然用鑷子將部件從水槽中取出，先用熱的自來(lái)水沖洗，然后用少量色譜純的甲醇沖洗。后用少量色譜純的甲醇沖洗。把部件放在紙巾上晾干，把

16、部件放在紙巾上晾干，48的維護(hù)的維護(hù)噴嘴的清洗噴嘴的清洗將清洗絲從噴嘴頂部插入并穿過(guò)噴嘴。將清洗絲從噴嘴頂部插入并穿過(guò)噴嘴。 插入抽出幾次直插入抽出幾次直到可以平滑抽拉。到可以平滑抽拉。 小心不對(duì)噴嘴造成劃痕。小心不對(duì)噴嘴造成劃痕。 ( (不要強(qiáng)迫不要強(qiáng)迫用太粗的絲通過(guò)噴嘴開(kāi)口，否則會(huì)損壞噴嘴。用太粗的絲通過(guò)噴嘴開(kāi)口，否則會(huì)損壞噴嘴。 如果噴嘴如果噴嘴被損壞，就可能造成靈敏度下降、峰形變差、和被損壞，就可能造成靈敏度下降、峰形變差、和/ /或點(diǎn)火或點(diǎn)火困難。困難。) ) 在超聲清洗池內(nèi)充入水性洗滌劑，在超聲清洗池內(nèi)充入水性洗滌劑， 將噴嘴置于其中。將噴嘴置于其中。 超聲超聲5 5分鐘。分鐘。

17、使用噴嘴轉(zhuǎn)刀清洗噴嘴內(nèi)部。使用噴嘴轉(zhuǎn)刀清洗噴嘴內(nèi)部。 再次超聲再次超聲5 5分鐘。分鐘。注意注意: : 超聲之后直到重新安裝好噴嘴，只能用鑷子接觸超聲之后直到重新安裝好噴嘴，只能用鑷子接觸噴嘴噴嘴! ! 從超聲池中取出噴嘴并徹底瀝洗之，從超聲池中取出噴嘴并徹底瀝洗之， 先用熱的自來(lái)水，先用熱的自來(lái)水，然后用少量的色譜純甲醇。然后用少量的色譜純甲醇。 用壓縮空氣或氮?dú)獯蹈蓢娮欤脡嚎s空氣或氮?dú)獯蹈蓢娮欤?然后將噴嘴置于紙巾上，然后將噴嘴置于紙巾上，待其風(fēng)干。待其風(fēng)干。 49電子捕獲檢測(cè)器（電子捕獲檢測(cè)器（) ) 電子捕獲檢測(cè)器 是利用電負(fù)性物質(zhì)捕獲電子的能力，通過(guò)測(cè)定電子流進(jìn)行檢測(cè)。 是一種專(zhuān)屬

18、型檢測(cè)器，是目前分析痕量電負(fù)性有機(jī)化合物最有效的檢測(cè)器，對(duì)含鹵素、硫、氧、羰基、氨基等的化合物有很高的響應(yīng)。廣泛應(yīng)用于有機(jī)氯和有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量、金屬配合物、金屬有機(jī)多鹵或多硫化合物等的分析測(cè)定。 它可用氮?dú)饣驓鍤庾鬏d氣，最常用的是高純氮。 50電子捕獲檢測(cè)器（電子捕獲檢測(cè)器（) ) 電子捕獲檢測(cè)器 是利用電負(fù)性物質(zhì)捕獲電子的能力，通過(guò)測(cè)定電子流進(jìn)行檢測(cè)。 是一種專(zhuān)屬型檢測(cè)器，是目前分析痕量電負(fù)性有機(jī)化合物最有效的檢測(cè)器，對(duì)含鹵素、硫、氧、羰基、氨基等的化合物有很高的響應(yīng)。廣泛應(yīng)用于有機(jī)氯和有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量、金屬配合物、金屬有機(jī)多鹵或多硫化合物等的分析測(cè)定。 它可用氮?dú)饣驓鍤庾鬏d氣，最常用的是高

19、純氮。 51檢測(cè)器檢測(cè)器52的操作的操作檢測(cè)器參數(shù)推薦范圍毛細(xì)管柱尾吹氣流量10-150(常用的范圍是30-60）檢測(cè)器溫度250 -400（至少比柱溫高25 ）53操作注意事項(xiàng)選擇高純度氣體做載氣（純度大于99.999%），尾吹氣不可采用氫氣和氦氣，一定使用氮?dú)饣虻獨(dú)?甲烷微量的氧氣會(huì)影響基線(xiàn)穩(wěn)定性，應(yīng)在氣路里安裝氧捕集阱從檢測(cè)器排出的廢氣具有放射性，要排出室外如果檢測(cè)器污染，不能拆開(kāi)清洗，只能熱清洗在不使用檢測(cè)器時(shí)使用堵頭將進(jìn)口和出口堵上昨晚實(shí)驗(yàn)仔細(xì)洗手54熱清洗的步驟熱清洗的步驟55 1）熱導(dǎo)檢測(cè)器）熱導(dǎo)檢測(cè)器 熱導(dǎo)檢測(cè)器（）：濃度型檢測(cè)器，不同物質(zhì)具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)，幾乎對(duì)所有的物質(zhì)都

20、有響應(yīng)，是目前應(yīng)用熱導(dǎo)檢測(cè)器（）：濃度型檢測(cè)器，不同物質(zhì)具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)，幾乎對(duì)所有的物質(zhì)都有響應(yīng)，是目前應(yīng)用最廣泛的通用型檢測(cè)器。最廣泛的通用型檢測(cè)器。 2）氫火焰離子化檢測(cè)器）氫火焰離子化檢測(cè)器 3）電子捕獲檢測(cè)器）電子捕獲檢測(cè)器 電子捕獲檢測(cè)器（）是利用電負(fù)性物質(zhì)捕獲電子的能力，通過(guò)測(cè)定電子流進(jìn)行檢測(cè)。是一種專(zhuān)屬型檢測(cè)器，電子捕獲檢測(cè)器（）是利用電負(fù)性物質(zhì)捕獲電子的能力，通過(guò)測(cè)定電子流進(jìn)行檢測(cè)。是一種專(zhuān)屬型檢測(cè)器，是目前分析痕量電負(fù)性有機(jī)化合物最有效的檢測(cè)器，對(duì)含鹵素、硫、氧、羰基、氨基等的化合物有很高的響應(yīng)。是目前分析痕量電負(fù)性有機(jī)化合物最有效的檢測(cè)器，對(duì)含鹵素、硫、氧、羰基、氨基等的化合物有很高的響應(yīng)。廣泛應(yīng)用于有機(jī)氯和有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量