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氣相色譜儀使用氣體的純度和選擇原則

更新更新時間:2013-07-18

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   操作氣相色譜儀如何選用不同氣體純度的氣源做載氣和輔助氣體,雖然是一個老的技術(shù)問題,但是對于剛剛接觸氣相色譜儀的用戶,目前很難找到有關(guān)這方面的綜合 資料,所以他們總是到處詢問究竟選擇什么樣的氣體純度的這類問題。根據(jù)每一家用戶具體使用的那一類(高,中,抵擋)儀器,選擇什么樣純度的氣體,確實 是一個比較復(fù)雜的問題。
    原則上講,選擇氣體純度時,主要取決于① 分析對象;②色譜柱中填充物;③檢測器。我們建議在滿足分析要求的前提下,盡可能選用純度較高的氣體。這樣不但會提高(保持)儀器的高靈敏度,而且會延長色譜柱,整臺儀器(氣路控制部件,氣體過濾器)的壽命。
    實踐證明,作為中儀器,長期使用較低純度的氣體氣源,一旦要求分析低濃度的樣品時,要想恢復(fù)儀器的高靈敏度有時十分困難。對于低檔儀器,作常量或半微 量分析,選用高純度的氣體,不但增加了運行成本,有時還增加了氣路的復(fù)雜性,更容易出現(xiàn)漏氣或其他的問題而影響儀器的正常操作。
    另外,為了某些特殊的分析目的要求特意在載氣中加入某些“不純物”,如:分析極性化合物添加適量的水蒸氣,操作火焰光度檢測器時,為了提高分析硫化物的靈 敏度,而添加微量硫。操作氦離子化檢測器要求氖的含量必須在5~25ppm,否則會在分析氫,氮和氬氣時產(chǎn)生負(fù)峰或“W”形峰等。本文就不在此做詳細(xì)討論 了。
一.對氣體純度選擇的平常原則
  1)從分析角度講,微量分析比常量分析要求高,也便是說,氣體中 雜質(zhì)含量務(wù)必低于被分析組分含量,倘利用  TCD分析10ppmCO,則載氣中雜質(zhì)總含量不得超出10ppm,由于99.999%純度氣體則含0.001%雜質(zhì),相當(dāng)于10ppm以是對付 10ppm痕量分析,載氣純度應(yīng)高于99.999%;對付FID利用氣體,碳?xì)浠衔锖縿?wù)必很低,載氣中大量氧雜質(zhì)只要差錯色譜柱造成影響,就不影響 FID性能,而支配ECD,載氣中氧氣啝水含量務(wù)必很低等.
  2)毛細(xì)管柱分析比添補柱分析要求高。
  3)步驟升溫分析比恒定溫度分析要求高。
  4)濃度型檢測器比質(zhì)量型檢測器要求高。
  5)配有甲烷裝置FID比單FID支配對載氣中微量CO,CO2要求要高多.
  6)從儀器壽命啝保留儀器高伶俐度講,中高等儀器比低當(dāng)儀器要求高.
二.氣體純度低的不良影響
    根據(jù)分析對象,色譜柱的類型,操作儀器的擋次和具體檢測器,若使用不合要求的低純度氣體,不良影響有以下幾種可能:
  1)樣品失真或消失:如H2O氣使氯硅樣品水解;
  2)色譜柱失效:H2O,CO2使分子篩柱失去活性,H2O氣使聚脂類固定液分解,O2使PEG斷鏈。
  3)有時某些氣體雜質(zhì)和固定液相互作用而產(chǎn)生假峰;
  4)對柱保留特性的影響:如:H2O對聚乙二醇等親水性固定液的保留指數(shù)會有所增加,載氣中氧含量過高時,無論是極性或是非極性固定液柱的保留特性,都會產(chǎn)生變化,使用時間越長影響越大。
  5)檢測器:
    TCD:信噪比減小,無法調(diào)零,線性變窄,文獻(xiàn)中的校正因子不能使用,氧含量過大,使元件在高溫時加速老化,減少壽命。
    FID:特別是在Dt≤1Ⅹ10ˉ⒒/秒下操做時,CH4等有機雜質(zhì),會使基流激增,噪聲加大不能進(jìn)行微量分析。
    ECD:載氣中的氧和水對檢測器的正常工作影響zui大,在不同的供電工作方式中,脈沖供電比直流電壓供電影響大,固定基流脈沖調(diào)制式供電比脈沖供電影響大。 這就是為什么目前諸多在操作固定基流脈沖調(diào)制式ECD時,在載氣純度低時必須把載氣純度選擇開關(guān)從“標(biāo)準(zhǔn)氮”撥到“一般氮”位置的原因。大家會發(fā)現(xiàn)在此情 況下操作,不但靈敏度變低,而且線性亦變窄了。實踐證明:在操作ECD時,載氣中的水含量低于0.02ppm,氧低于1ppm時可達(dá)到較理想的性能。值得 指出的是,我們多次發(fā)現(xiàn)由于儀器的調(diào)節(jié)氣路系統(tǒng)被污染而造成的對載氣的二次污染至使ECD基頻大幅度增加使信燥比減小。

    FPD和 NPD等常用檢測器,由于他們屬于選擇性檢測器,操做時要根據(jù)分析要求,特別注意被測敏感物質(zhì)中雜質(zhì)的去除。
   6)在做程序升溫操作時,載氣中的某些雜質(zhì),在低溫時保留在色譜柱中,當(dāng)拄溫升高時不但引起基線漂移還可能在譜圖上出現(xiàn)比較寬的"假峰"。
   7)儀器影響
    a. 各類過濾器加速失效;
    b. 調(diào)節(jié)閥(穩(wěn)壓閥,穩(wěn)流閥,針形閥)被污染,氣阻堵塞,調(diào)節(jié)精度降低或失靈;
    c. 氣路系統(tǒng)被污染,若要恢復(fù)儀器在高靈敏度情況下操做,有時要吹洗很長時間(可能一周以上)污染嚴(yán)重時有時再也無法恢復(fù)。
    d. 檢測器的壽命,實踐表明,對ECD和TCD的壽命影響zui明顯,應(yīng)引起用戶特別注意

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