气体氧试验仪

前段日子实验室搬迁，实验室气体管路都重做了一遍然而那台做非甲烷总烃的系统气相一直调试不好谱图竟然出现了负峰当时还以为新装修的实验室有啥特别厉害的有害物质呢异常谱图如下：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191656_646902_2337643_3.jpg0.25min位置是总烃出峰处，竟然也是负的1.9min位置是甲烷出峰处，很正常其中1.00min的位置出现了负峰，原来就是平的基线正常谱图如下：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/04/201304071949_434286_2337643_3.jpg这下看到差距了吧经过多次试验，分别进了氮气、零点空气、室内空气、楼下空地的空气、甲烷标气结果氮气就是一条直的基线，甲烷标气则是正常的如第二张谱图而零点空气、室内空气、楼下空地的空气都出现负峰，和第一张谱图当时真的是想不到会出现这种情况，标气是正常的，这个说明仪器应该没啥问题嘛；而其它含有氧的气体就会出负峰......经过多天对仪器的试验还是无果，无奈之下只能从气源开始一步步排除。先把气源室的氢气、空气直接搬到实验室，直接接气相管路试验，这个一试结果立马出现了，谱图竟然都正常了。原来是气体管路出问题了。当初想当然的认为气体是没问题的，气源都是用同一家的，气体管路也是要求安装人员用高纯氮全部冲洗了结果问题还是出在这里了和工程师一起折腾了好几天，真是劳心又劳力。所谓吃一堑长一智，凡事都不能想当然啊，如同“最危险的地方往往就是最安全的地方”我们认为最不可能出现问题的地方，有可能就是那个地方出问题了也希望版友们能吸取我的教训，引以为诫。

色谱大家经常用到的是液体进样，可是堂堂“气相”色谱，怎么能落下气体进样这一节呢？所以今天就和大家聊聊气相色谱的气体进样法——顶空分析法。 气相分析时，很多样品不能直接进样，如工业污水中的有机挥发物，需要进行前处理后间接进样，顶空进样本质是一种净化样品的前处理方法。传统的液固萃取、液液萃取等前处理方法，都是用溶剂萃取样品组分，试剂纯度，以及样品组分可能与溶剂形成共萃物，都不可避免引入干扰因素。与之相比，顶空进样是用气体萃取样品组分，如采用高纯且不干扰实验分析的气体，能减少实验的干扰因素，一般高纯气体与高纯溶剂比相对便宜，因此也能降低实验成本。这是顶空进样之所以被广泛应用的重要原因。 顶空分析，是指取样品基质（液体和固体）上方的气相部分进行色谱分析，最早出现在1939年，后来与专门分析气体或样品蒸气的GC结合，即GC顶空进样，如今顶空进样早已经成为一种应用普遍、重要的GC进样技术。 顶空进样是通过样品基质上方的气体成分来测定这些组分在原样品中的含量，是一种间接分析方法。它是基于在一定条件下，气相和凝聚相（液相和固相）之间存在着分配平衡，因此气相的组成能反映凝聚相的组成。根据取样和进样方式的不同，顶空进样分为静态顶空和动态顶空（即吹扫捕集）。 静态顶空，就是将样品密封在一个容器中，在一定温度下放置一段时间使气液两相达到平衡，然后取气相部分进行GC分析。静态顶空，根据一次取样的分析结果，可测定原来样品中挥发性组分的含量，又称为一次气相萃取。如果继续取样分析，分析结果与第一次的分析结果会不同。 而动态顶空，是连续气相萃取，即多次取样，直到将样品中的挥发性组分完全萃取出来。一般是在样品中连续通入惰性气体，挥发性组分即随该萃取气体从样品中逸出，然后通过一个吸附装置（捕集器）将样品浓缩，最后再将样品解吸进入GC分析。 GC顶空进样过程分为：取样、进样、GC 分析。其中取样和进样和顶空过程有关，GC分析影响因素与其他进样方式相同。这里只讨论静态顶空进样和动态顶空进样的顶空过程。 静态顶空进样和动态顶空进样各有特点，下面分类比较。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608222209_606207_2384346_3.jpg影响静态顶空分析的因素 样品性质、进样量、进样温度和平衡时间等因素会影响分离度，如果影响因素对分离度的影响是单一的，可以通过单因素考察来确定这些顶空参数，但是影响顶空提取效率的因素很多，这些因素之间常常相互干扰。因此，应综合考虑这些影响因素来选择最佳提取条件，往往采用正交设计的方法进行优选顶空条件。 下面分别介绍单因素方法和正交设计的方法优选顶空条件：①单因素考察确定a. 确定样品量的方法：以固体样品为例，平行制备一定数量的样品。假设一平衡时间（如20min），从0.1g到1g每增加0.1g进样一次，建立以进样量为横坐标、峰面积为纵坐标的趋势图，确定最高效应值，确定最佳样品量。b.确定平衡时间的方法：以平行制备一定数量的目标峰浓度的标样。假设一平衡时间（如20min），从10℃-80℃每增加10℃进样一次，建立以平衡温度为横坐标、峰面积为纵坐标的趋势图，确定最高效应值。另再观察色谱图中除目标峰之外其他峰（如溶剂峰水）的大小变化对检验结果的影响。综合考虑（比如操作性），确定最佳平衡温度。c.确定加热温度方法：平行制备一定数量样品，确定平衡时间和样品量，考察不同加热温度，如100℃、120℃、140℃的进样，建立以进样温度为横坐标，峰面积为纵坐标的趋势图，从而确定最佳加热温度。②正交设计优选：分别以样品量、平衡时间、加热温度作为因素，根据单因素考察结果设置不同的水平，如下表所示，对考察指标的最终结果进行方差分析，从而确定影响顶空提取的主要因素。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608222216_606208_2384346_3.jpg 此外，样品瓶的密封性、体积等也是影响分析结果的因素，建议在同一批次实验中选择较为一致的样品瓶与密封盖。影响动态顶空（吹扫-捕集）分析的因素 影响吹扫捕集测定结果的因素基本有两个，一是吹扫-捕集进样器本身，二是GC条件。前者包括解吸温度、吹扫气流速度、吹扫时间和解析条件等，故这些条件都应严格控制其重现性。而后者与普通GC相同。推荐用内标法或标准加入法进行定量，以减少操作条件波动对结果的影响。 在其他方面，如适当使用盐化效应（加入NaCl），以增加萃取效率，但是在样品分析之间必须做适当处理。 使测定结果准确，采用吹扫捕集测定时，必须注意以下因素：①温度作为方法的一部分，可以放入一个磁力搅拌棒在吹扫阶段进行搅拌，瓶子放置在加热套中，使样品达到期望的温度。其中有三个温度需要控制：第一个是吹扫温度，水溶液大多在室温下吹扫，只要吹扫时间足够长，就能满足分析要求。升高温度会增加水分的挥发。对非水溶液，温度可以高些。第二个是捕集器温度，包括吸附温度和解吸温度。吸附温度常为室温，但对不易吸附的气体也可采用低温冷冻捕集技术。解吸温度是吹扫-捕集技术的重要参数，应依据待测组分的性质和吸附剂的性质来优化确定。商品化产品，最高可达450℃，但大部分环境分析的标准均采用200℃左右。第三个是连接管路的温度，它应足够高以防止样品冷凝。环境分析常用的连接管温度为80-150℃。②吹扫气流速吹扫气流速取决于样品中待测样品的浓度、挥发性与样品基质的相互作用（如溶解度）；以及其在捕集管中的吸附作用大小。用氦气时，流速范围为20～60mL/min,用氮气时可以稍高一些，但氮气的吹扫效果不及氦气。原因是氮气在水中的溶解度比氦气大。注意，吹扫流速太大时会影响样品的捕集，造成样品组分的损失。吹扫流量对测定结果也有不同的影响，随吹扫流量的增大回收率有降低的趋势，吹扫流量的设置结合其他因素选择。③吹扫时间原则上讲，吹扫时间越长，分析重现性和灵敏度越高。但考虑到分析时间和工作效率，应在满足分析要求的前提下，吹扫时间尽可能短。实际工作中可通过测定标准样品的回收率（通常要求大于90%）。环境分析中吹扫时间一般为10min 左右。④解吸条件的选择解吸时的载气流速主要取决于所用色谱柱。通常用填充柱时为30～40mL/min.用大口径毛细管柱时为5-10mL/min。用毛细管柱时则要按分流或不分流模式来设置载气流速。解吸条件决定解吸效率，影响方法的回收率和稳定性，应通过试验来确定最佳的解吸时间和最高的解析温度。解吸温度的影响：解吸温度过低，解吸缓慢并可能解吸不完全；解吸温度过高，对吸附剂和目标化合物的稳定性均可能有一定影响⑤其他a．适当使用盐析效应（加入盐溶液），以增加萃取效率，但是在两个样品分析之间，吹扫管和传输管线用清洗水清洗三次，可以大大减少腐蚀和盐的沉积。使用最大的样品体积，可使检测器能够检测到最大的样品质量。（如大多数吹扫捕集方法都采用5ml的样品，可以增加样品体积到25ml，并且采用相应的过滤式吹扫管）。一般实验结束后，所有玻璃容器需立即清洗，在105℃烘干备用。b．应尽可能的除去所有的水，可以安装除水装置。将样品基质中所有挥发性组分都进行完全的“气体提取”的方法，适合复杂基质中挥发性高的组分和浓度较低的组分分析。在冷肼捕集分析中水是对测定最大的影响因素，因为水在低温时易结冰堵塞捕集器。c．吹扫气源：氦气、氮气纯度应大于99.995%，压力调节到30～100psi（207～1724kPa），并且连接到吹扫气体入口。气体连接管：管道经过溶剂清洗并且烘焙过。溶剂最好是色谱级。样品如为液体，可用搅拌和加热以改善吹扫效率（加入一个磁力搅拌棒到VOA小瓶中）,且在转移过程，尽量使泡沫最少。如检测水样，吹扫气体中的杂质、捕集管中残留的有机物及实验室中溶剂蒸汽都有可能造成污染，避免使用聚四氟乙烯材料管路或含橡胶制品的流速控制器，同时用高纯水进行空白分析，证明分析系统中没有污染;如高浓度、低浓度水样穿插分析时，每次分析后用高纯水清洗吹扫器皿和进样器两次以上。

[align=left]金鉴实验室（CMA|CNAS认证实验室）提供气体腐蚀试验等可靠性测试，联系周工：18811843699（微信同号）[/align][align=left]LED在不同领域上的的应用很广，有通用照明、显示背光、医疗照明、植物照明、汽车照明等，这些领域对高品质LED的需求越来越高。但根据金鉴实验室的分析经验，宣称高品质的LED也经常出现失效现象，而导致失效发生的原因很多都与LED的金属部件变色有关。这是因为LED在室内和室外环境下贮存或运行期间，受到气体污染物、温度、湿度、空气流速以及温湿度变化速率等外界因素的影响，LED的金属部件会产生腐蚀变色现象，造成性能劣化。劣化程度和速率与外界因素和LED自身的防腐性能息息相关。[/align][align=left]当产品在大气中使用时，大气环境会导致产品金属表面形成水膜，而大气中存在的硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、氯气等有害气体会溶入金属表面的水膜中，产生腐蚀性离子加速腐蚀的发生。近年来，环境的不断恶化，使得腐蚀的发生几率大大增加，每年电子、电器、通讯、计算机、LED等行业都因为产品在大气中被腐蚀而损失惨重。为了减少损失，各行业积极应对，致力于提高产品的耐腐蚀性能。[/align][align=left]因此针对特殊工作环境的LED产品，需要对其做气体腐蚀试验，验证其防腐蚀性。[/align][align=left]鉴于此，金鉴实验室特推出“混合气体腐蚀试验”的检测服务，帮助广大客户了解产品的抗腐蚀能力。该试验是利用二氧化硫，二氧化氮，氯气，硫化氢等几种气体，在一定的温度和相对湿度的环境下对材料或产品进行加速腐蚀，重现材料或产品在一定时间范围内所遭受的破坏程度，以及相似防护层的工艺质量比较，也可以用来考核某些产品的抗气体腐蚀的能力。主要用于确定零部件、电子元件、金属材料、电工，电子等产品的防护层以及工业产品的在混合气体中的工作、储存的适应性，特别是接触件与连接件的抗腐蚀能力。[/align][align=center][img]http://cdn.eastsea.com.cn/newdata/201908/23/5382077152dfe043464129086db33716.png.thumb.jpg[/img][/align][align=left]业务范围：[/align][align=left]1.汽车类：汽车设备与装置、汽车零部件等；[/align][align=left]2.计算机类：电脑、显示屏、主机、电脑元器件、医疗设备等精密仪器等；[/align][align=left]3.电子通信类：手机、射频器、电子通信元器件等，PCB、PCBA；[/align][align=left]4.电器类：家电、灯具、变电器等各类家电电器设备、仪器仪表、医疗器械。[/align][align=left]混合气体腐蚀试验条件：[/align][align=left]1.气体种类：H2S、SO2、Cl2、NO2；[/align][align=left]3.气体浓度条件：最小10ppb，最大25ppm；[/align][align=left]4.温度范围：（15℃-60℃）±2℃；[/align][align=left]5.相对湿度：（50%～95%）±5%RH。[/align][align=center][img]http://cdn.eastsea.com.cn/newdata/201908/23/2cd435dec6b9f95e6d6c577ce1ba90d1.png[/img][/align][align=center]混合气体试验箱[/align][align=left]相关测试标准：[/align][align=left]——IEC 60068-2-43《环境试验.试验方法.试验Kd.触点和连接件用硫化氢试验》[/align][align=left]——GB/T 2423.51-2012《环境试验 第2部分 试验Ke:流动混合气体腐蚀试验》[/align][align=left]——GB/T 9789-2008《金属和其他无机覆盖层 通常凝露条件下的二氧化硫腐蚀试验》[/align][align=left]——GB/T 2423.33-2005《电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Kca：高浓度二氧化硫试验》[/align][align=left]——DIN 50018《在含有二氧化硫的大气环境下的冷凝水-交变气候中的试验》[/align][align=left]目前与气体腐蚀试验相关的标准有很多，包括IEC-60068-2-43，IEC 60068-2-60，ISO 16750-4，GBT2423.51，IEC 60068-2-42，GBT2423.19， AEC-Q-102等，其中由美国汽车电子委员会制定的AEC-Q-102适用于车用LED器件的测试，因此与LED相关的内容最多，详细描述了测试方法，样品数量和失效判定依据。[/align][align=left]金鉴实例：LED灯珠抗硫化氢气体腐蚀能力试验[/align][align=left]试验过程：[/align][align=left]1.前处理：将LED灯珠在 85℃烘烤4 小时，再进行低温（峰值温度 180℃）回流焊，将样品焊接到梅花板上。[/align][align=left]2.依据CIE127、SJ/T 11394-2009及客户要求对灯珠进行光电参数测量，并记录数据。[/align][align=left]3.依据 GB/T 2424.12-2014 及客户要求进行硫化氢气体腐蚀实验。[/align][align=left]4.试验结束后，再进行一次光电参数测量，并记录数据。[/align][align=center][img]http://cdn.eastsea.com.cn/newdata/201908/23/76091fd806bf936b08ed19e49d7e1d11.png[/img][/align][align=center]硫化氢气体腐蚀试验前后灯珠外观观察[/align][table][tr][td=1,2,63][align=center]编号[/align][/td][td=3,1,189][align=center]试验前[/align][/td][td=3,1,176][align=center]试验后[/align][/td][td=3,1,201][align=center]对比（绝对值）[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,50][align=center]电压[/align][align=center]U(V)[/align][/td][td=1,1,69][align=center]光通量[/align][align=center](lm)[/align][/td][td=1,1,69][align=center]色温[/align][align=center](K)[/align][/td][td=1,1,50][align=center]电压[/align][align=center]U(V)[/align][/td][td=1,1,69][align=center]光通量[/align][align=center](lm)[/align][/td][td=1,1,56][align=center]色温[/align][align=center](K)[/align][/td][td=1,1,50][align=center]电压[/align][align=center]U(V)[/align][/td][td=1,1,63][align=center]光通量[/align][align=center](lm)[/align][/td][td=1,1,88][align=center]色温[/align][align=center](K)[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,63][align=center]1[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.04[/align][/td][td=1,1,69][align=center]129.3[/align][/td][td=1,1,69][align=center]5067[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.02[/align][/td][td=1,1,69][align=center]102.9[/align][/td][td=1,1,56][align=center]5680[/align][/td][td=1,1,50][align=center]0.2%[/align][/td][td=1,1,63][align=center]20.5%[/align][/td][td=1,1,88][align=center]12.1%[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,63][align=center]2[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.04[/align][/td][td=1,1,69][align=center]131.2[/align][/td][td=1,1,69][align=center]5046[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.03[/align][/td][td=1,1,69][align=center]103.5[/align][/td][td=1,1,56][align=center]5696[/align][/td][td=1,1,50][align=center]0.1%[/align][/td][td=1,1,63][align=center]21.1%[/align][/td][td=1,1,88][align=center]12.9%[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,63][align=center]3[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.11[/align][/td][td=1,1,69][align=center]131.3[/align][/td][td=1,1,69][align=center]5193[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.10[/align][/td][td=1,1,69][align=center]104.2[/align][/td][td=1,1,56][align=center]5897[/align][/td][td=1,1,50][align=center]0.1%[/align][/td][td=1,1,63][align=center]20.7%[/align][/td][td=1,1,88][align=center]13.6%[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,63][align=center]4[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.11[/align][/td][td=1,1,69][align=center]132.6[/align][/td][td=1,1,69][align=center]5162[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.10[/align][/td][td=1,1,69][align=center]109.9[/align][/td][td=1,1,56][align=center]5732[/align][/td][td=1,1,50][align=center]0.2%[/align][/td][td=1,1,63][align=center]17.1%[/align][/td][td=1,1,88][align=center]11.0%[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,63][align=center]5[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.07[/align][/td][td=1,1,69][align=center]131.7[/align][/td][td=1,1,69][align=center]5013[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.06[/align][/td][td=1,1,69][align=center]101.4[/align][/td][td=1,1,56][align=center]5723[/align][/td][td=1,1,50][align=center]0.2%[/align][/td][td=1,1,63][align=center]23.0%[/align][/td][td=1,1,88][align=center]14.2%[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,63][align=center]….[/align][/td][td=1,1,50][align=center]….[/align][/td][td=1,1,69][align=center]….[/align][/td][td=1,1,69][align=center]….[/align][/td][td=1,1,50][align=center]….[/align][/td][td=1,1,69][align=center]….[/align][/td][td=1,1,56][align=center]….[/align][/td][td=1,1,50][align=center]….[/align][/td][td=1,1,63][align=center]….[/align][/td][td=1,1,88][align=center]….[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,63][align=center]最大值[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.21[/align][/td][td=1,1,69][align=center]134.0[/align][/td][td=1,1,69][align=center]5193[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.17[/align][/td][td=1,1,69][align=center]109.9[/align][/td][td=1,1,56][align=center]5954[/align][/td][td=1,1,50][align=center]1.3%[/align][/td][td=1,1,63][align=center]23.1%[/align][/td][td=1,1,88][align=center]15.7%[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,63][align=center]最小值[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.04[/align][/td][td=1,1,69][align=center]127.9[/align][/td][td=1,1,69][align=center]5001[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.02[/align][/td][td=1,1,69][align=center]100.0[/align][/td][td=1,1,56][align=center]5597[/align][/td][td=1,1,50][align=center]0.1%[/align][/td][td=1,1,63][align=center]17.1%[/align][/td][td=1,1,88][align=center]10.7%[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,63][align=center]平均值[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.12[/align][/td][td=1,1,69][align=center]130.9[/align][/td][td=1,1,69][align=center]5117[/align][/td][td=1,1,50][align=center]6.09[/align][/td][td=1,1,69][align=center]104.5[/align][/td][td=1,1,56][align=center]5768[/align][/td][td=1,1,50][align=center]0.5%[/align][/td][td=1,1,63][align=center]20.2%[/align][/td][td=1,1,88][align=center]12.7%[/align][/td][/tr][/table][align=center]硫化氢气体腐蚀试验前后灯珠光电性能测试对比[/align][align=left]该款灯珠在经过硫化氢气体腐蚀试验96H后，灯珠支架功能区出现发黑，光通量严重下降（超过20%），色温出现明显漂移，整个产品的寿命和可靠性将会大大降低。[/align][align=left]金鉴案例二：[/align][align=left] 依据AEC-Q-102 H2S测试项目，不同品牌光源的光通量维持率-时间变化趋势对比测试，依据测试结果，委托单位选择合适的光源应用于车用指示灯产品。[/align][align=center][img=,607,233]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908231147194430_703_3158333_3.jpg!w607x233.jpg[/img][/align][align=left] [/align][align=left] 相同支架、不同胶水和相同胶水、不同支架搭配后封装成不同光源，在相同的气体腐蚀。测试条件下做测试，光通量维持率不一样，由此可确认光源的防腐蚀性能与支架、胶水均有关联，只有同时改善两种材料才能提高光源的防腐蚀性能。[/align][align=center][img]http://cdn.eastsea.com.cn/newdata/201908/23/7073de49191f9105994860f470083f28.png.thumb.jpg[/img][/align][align=left] 不同电镀工艺的镀金端子硫化测试后，表面腐蚀程度越严重，接触电阻增加越大。[/align][align=left][/align][align=center][img]http://cdn.eastsea.com.cn/newdata/201908/23/e2e21d121d4d247a65823c9d02a8d8fc.png.thumb.jpg[/img][/align]