气相色谱校验

在气相色谱分析中，待测组分经色谱柱分离后，通过检测器将各组分的浓度或质量转变成相应的电信号，经放大器放大后采集记录数据得到色谱图，然后根据色谱图中出峰时间、峰面积或峰高，对待测组分进行定性和定量分析。因此，检测器是检测样品中待测组分含量的部件，是气相色谱的重要组成部分。如何选择合适的检测器？气相色谱检测器是气相色谱分析法的重要部分，它所涉及的内容应包括两方面：一是检测器的正确选择和使用，二是其他有关条件的优化。一个好的气相色谱检测器，应该是这两方面均处于zui佳状态。①检测器的正确选择和使用建立气相色谱检测方法首先要针对不同样品和分析目的，正确选用不同的检测器，并使检测器的灵敏度、选择性、线性及线性范围和稳定性等性能得到充分的发挥，即处于zui佳状态。通常用单一检测器直接检测，必要时可衍生化后再检测，或用多检测器组合检测。检测器正确选用和性能达到zui佳，不仅得到的定性和定量信息准确、可靠，而且还可简化整个分析方法。反之，不仅得不到有关信息，浪费了时间和精力，而且可能损坏检测器。②其他条件的优化一个良好的检测方法除考虑检测器本身性能外，还应该检测到的色谱峰或信号不失真、不变形。因此，要求柱后至检测器峰不变宽、不吸附，以色谱峰宽度保持柱分离状态进入检测器为佳。还要求检测器产生的信号在放大或变换的过程中，或信号传输至记录器、数据处理系统过程中，或在数据处理过程中不失真。另外，为了充分发挥某些检测器的优异性能，还要求正确掌握某些化合物的衍生化方法等等。如何提高FID的灵敏度？因为FID硬件方面对灵敏度的影响，在色谱仪出厂时已经基本确定，对于操作者而言，已经不能改变。下面主要从操作方面介绍如何提高FID检测器的灵敏度。①氮气/氢气（N2/H2）流量比N2/H2流量比将明显影响灵敏度，各生产厂家的结构设计不同，N2/H2比zui佳值也不同，可用实验来确定，一般情况下，N2流量比H2流量大些，一般N2∶H2是1∶1.5或1∶1为宜。若喷嘴孔径为φ0.4mm的，载气流量可在20-30mL/min之间；若喷嘴孔径为φ0.6mm以上的，流量可在40-50 mL/min左右为佳。其中，毛细管色谱的尾吹气，除了减少组分的柱后扩散效应外，另一个主要作用是保证zui佳N2/H2比，用来保证zui佳灵敏度。②空气流量空气流量小于200mL/min时，流量大小对灵敏度有一定影响，一般大于250mL/min条件下，空气流量对检测器灵敏度太大的影响。③放大器输入电阻与输出电路衰减值放大器输入电阻与输出电路衰减示意图,见下图。放大器输入电阻的大小决定放大器的电流放大倍数，影响FID灵敏度，输入电阻大，灵敏度高，但噪音会增大，在调节放大器输入电阻大小时，要兼顾仪器的信噪比。放大器的输出电路衰减值，有1/10、1/25、1/50，各生产厂家不同，内衰减比例也不同，改变或调节内衰减，也可改变FID灵敏度。如瓦里安公司的FID检测器的灵敏度，可设定为9、10、11、12。数字愈大代表灵敏度愈佳，数值差1代表讯号以10倍增减。当然，前提是要保证放大器基线稳定。④进样口、色谱柱、气路和FID喷嘴的清洁度进样口、气路或FID喷嘴污染，都会导致FID检测器的灵敏度下降，因此在使用过程中需要保持进样口、色谱柱、FID 喷嘴和气路的清洁，定期更换进样垫，衬管和石英棉，同时对FID检测器进行清洗。当FID被污染了应如何清洗？下面提供四种清洗FID检测器的方法，但在清洗检测器前，需仔细阅读所用气相色谱对应的说明书，以确保不会造成检测器损坏：①当喷嘴只是轻微被污染时，可以略微加大载气流量，同时增大检测器的温度，点火后，走基线，此时不要进样。因为FID检测器所检测的对象，大多为有机化合物，喷嘴上的残留以有机物为主，有机物可以通过燃烧生成水（气态）和二氧化碳（气体）被赶走。② 若喷嘴污染较严重，但还未完全堵住时，可以用专用工具小心拆下，置于预先盛有乙醇或丙酮的玻璃烧杯中（溶剂需浸没喷嘴），于超声波中超声清洗。如果超声清洗后还不行，可以用通针小心插入喷嘴孔中，轻轻抽拉，再用洗耳球将乙醇或丙酮从喷嘴的底座挤进去，让溶剂从喷嘴喷出（这会形成一定的压力，可以将喷嘴孔壁的附着物清除）。然后，再次重复上述超声波清洗操作，用超声波清洗。③当喷嘴表面积碳（一层黑色物质），这也会影响灵敏度。可用细砂纸轻轻打磨表面除去。然后按照上述②的方法将喷嘴进行清洗。④如果检测器是因为积水造成的污染，先升高检测器的温度，运行一段时间，看能否恢复正常；如果积水过多，则需要将检测器拆下，先用脱脂棉擦干，然后按照上述②的方法将检测器处理一边即可恢复使用。⑤清洗后的各部件，要用镊子取，勿用手摸。烘干后装配时也要小心，否则会再度沾污。装入仪器后，先通载气半小时，再点火升高检测室温度，zui好先在120℃保持几小时之后，再升至工作温度。TCD，如何确定物质相对校正因子？采用TCD作为检测器时，确定物质相对校正因子通常有下面几种方式：①从文献上查找相对校正因子对于常规组分，通常可以在色谱相关书籍或文献上查到，如李浩春编写的《分析化学手册(第5分册)气相色谱分析》。对热导检测器（TCD）而言，常用的标准物为苯，所用载气为氦气。②实验测定相对校正因子对于某些比较特殊，在文献上查不到相对校正因子的物质或者为了更准确的测定某一物质的校正因子，通常采用实验测定的方法获得。但在用实验法测定物质的相对校正因子时，要注意配置标样的准确性，否则会出现试验测得校正因子与文献值相差甚大的情况。一些分析者测得的相对校正因子之所以与文献值不符, 并非操作参数的变动引起，而是由于测量误差造成，如标准物纯度不够、制样方法不当、室温下组分挥发、峰面积测量不准、得到的峰很不对称或分离不完全等。对于易挥发组分的分析, 制样的影响尤为显著。③利用规律对校正因子进行估算目前能对校正因子进行估算的，只有气相色谱用的热导检测器和氢火焰离子化检测器。当从文献中查不到适当数据，又没有已知准确含量的样品进行测定时，可按相关参考书上介绍的方法进行估算，如同系物在热导检测器上的相对摩尔响应值（RMR）与其分子中的碳数或摩尔质量呈线性关系。但该方法在实际操作中应用不多。采用TCD，产生负峰的原因有哪些？采用TCD检测器进行样品分析时，如果色谱峰出现负峰，先查阅一下色谱载气与所测气体的的导热系数，如果样品导热系数大于载气导热系数，色谱峰就会呈现为负峰。这时需要做的是按照色谱说明书上的说明将TCD检测器的极性更换一下即可。如果所测多组分样品时色谱峰有正峰也有负峰，这是因为所测多组分中，部分物质的导热系数大于色谱载气的导热系数，部分组分的导热系数小于色谱载气的导热系数，这时如果更换TCD检测器的极性的话，原来的负峰变为正峰，原来的正峰变为了负峰，还是不能彻底解决问题。如果出现这种情况，并且确实需要对样品的全组分进行定量分析的话，就选择色谱工作站上数据处理中的“负峰处理”即可。FPD运行中出现熄火？信号异常？当出现FPD检测器在运行过程中出现火焰熄灭、信号过高或过低等异常现象时，应以检测样品、气路系统、检测器温度控制系统、仪器设置、FPD检测器为主要检查对象，逐步排查可能存在的问题24小时客服如果您对以上色谱分析仪器感兴趣或有疑问,请点击联系网页右侧的在线客服,瑞利祥合——您全程贴心的分析仪器采购顾问.------责任编辑：瑞利祥合--分析仪器采购顾问版权所有(瑞利祥合)转载请注明出处

p　　2016年5月，国家重大科学仪器研发专项“多功能离子色谱仪的开发与产业化”提交验收申请，标志着该项目顺利结题，也标志着多功能离子色谱仪研发完成，成功实现国产化，成为高端仪器“中国制造”的典型案例。/pp　　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong研发强强联合 成果产出丰硕/strong/span/pp　　2012年12月，由质检总局组织，青岛检验检疫技术发展中心牵头，青岛盛瀚色谱技术有限公司提供第一技术支撑的国家重大科学仪器研发专项“多功能离子色谱仪的开发与产业化”获得立项批复，项目执行期为三年半时间，项目涵盖了包括离子色谱仪的多功能研发、联用技术、应用方法以及工程化和产业化开发，联合了中国科学院生态环境研究中心、浙江大学、华东理工大学、山东省计量科学研究院、北京市理化分析测试中心等多家单位共同参与。项目于2016年3月31日完成结题，2016年5月28日完成验收申请材料的提交。/pp　　通过项目实施共吸引149名中高端人才进行任务研究，其中博士27名、硕士74名、引进留学人员1名。项目研发过程中共培养了博士20名、硕士17名、博士后2名、高级访问学者3名。项目开发过程中已经发表相关论文56篇，其中SCI收录20余篇，同时申请专利44项，其中授权发明专利24项，获得省部级二等奖一项。/pp　　在产学研合作方面，青岛检验检疫技术发展中心、青岛盛瀚色谱技术有限公司、北京市理化分析测试中心、山东省计量科学研究院、中国科学院生态环境研究中心、浙江大学、海南大学、华东理工大学等企事业单位之间建立了长期技术交流与合作关系，以发展离子色谱关键技术及建立实际样品分析的实际需求为目标，实现了科研成果成功转化，取得了丰硕的研究成果。/pp　　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong突破技术难关 打破国外垄断/strong/span/pp　　多功能离子色谱仪主机包含离子色谱柱、电致膜抑制器、淋洗液发生器、电导及安培检测器、智能工作站等关键部件。其中离子色谱柱为重中之重，项目开发的亲水性阴离子色谱柱已经比肩国际水平 弱酸型阳离子色谱柱在酸碱耐受性等方面优于目前国内通用的进口产品Grace阳离子色谱柱，柱效稳定 离子排斥色谱柱完成了国内零的突破。在线柱切换技术、淋洗液发生器、离子抑制器、双极脉冲电导检测器和安培检测器也实现了重大的技术突破。/pp　　长期以来，困扰离子色谱快速准确定量存在两大技术难题：一是基质复杂样品检测，二是需要富集的痕量离子检测。为解决这两大难题，该项目通过对离子色谱仪的操作条件、仪器性能进行优化和完善，离子色谱柱切换的开发，实现了复杂样品的快速分离分析，提高了检测灵敏度，打破了国际相关产品的垄断 同时，应用集成包的开发，使该离子色谱的整体功能和效益得到最大发挥，实现了在环保、化工、电子、能源、食品饮料等领域样品中的广泛应用。/pp　　该项目取得的另外两项重大突破，分别是电致淋洗液发生器和电致膜抑制器的研发，项目自测以及用户的独立测试均已证明，两种配件性能上完全可媲美于进口器件水平，成功打破了国外成品的垄断，而且产业化所需要探索的制作工艺、原材料研制均实现了预期目的，为后续两大器件的产业化奠定了技术基础，并且超高压电致淋洗液发生器和高压膜抑制器的探索性研究，都为后续的技术升级提供了技术储备。/pp　　该项目对离子色谱联机技术也进行了大胆探索，考虑到不同检测器适宜的流量问题，分别设计了不同的分流或增容接口装置，并借以软件控制，实现了离子色谱仪与AFS、ICP-AES、ICP-MS和MS的联机，有力推动了离子色谱分析检测领域中的应用。/pp　　span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong应用前景广阔 中国制造典范/strong/span/pp　　项目研制的多功能离子色谱仪提供了中、高端多种选择，对打破国外同类产品在我国市场的垄断地位有重要意义。同时，离子色谱柱、检测器、智能工作站等产品的推出，不仅为我国离子色谱生产厂商以及用户提供了物美价廉的离子色谱仪配件，也为环境、食品饮料、生化医药、农业、石油化工等部门和行业提供可靠的离子色谱关键部件，多功能离子色谱仪的研发成功提高了国产离子色谱的竞争力和市场占有率，降低用户的使用成本，也带动了相关产业以及中国分离技术的发展，其拓展技术更是可以应用于诸如稀土提纯、药物提纯制备等绿色产业方面，降低对国外产品的依赖程度。/pp　　多功能离子色谱仪新产品及其应用方法开发解决了环境、饮用水、大气、酸雨以及土壤中污染物的的检测分析溯源需求及诸如地震、食品药品污染、水质污染等领域的检测需求了环保、食品、疾控、质检等重要领域的多种需求，对科技改善民生方面具有较强的支撑作用。其中研发的离子色谱仪已成功推广销售到资源环境、生物和医药、水文地质、第三方检测、疾控、生物医药等领域。通过客户的大量应用和实践，获得了行业认可和赞赏，同时，也对国内中高端仪器仪表领域的经济振兴起到带动作用，实现了提升我国离子色谱仪器的产业技术等级和核心竞争力。/pp　　该项目成果已应用和服务于多个国家级、省级科技计划和工程，包括：国家农村饮水安全工程、云南地震安全工程(大震应对与处置能力强化建设)、三级环境监测站能力建设工程、流域水环境监测等。/pp　　该项目成功推动了半岛蓝色经济区高科技产业发展，带动青岛市制定了一系列详细的产业发展战略。该项目的研发，圆满实现了政策引导、产业扶持、发展基金等多种途径的创新模式，成功打造出一个国际先进、国内标杆式的高端装备制造业的典型示范，对推动工业产业升级，提升中国制造的水平，具有重大现实意义和战略意义。/p

在2009年4月9日召开的“2009中国科学仪器发展年会”上，北京理工大学傅若农教授做了题为“气相色谱进展”的报告，全面阐述了气相色谱的近几年的发展现状，尤其是国外气相色谱近几年的发展状况，从通用的气相色谱、便携式气相色谱一直到芯片上的气相色谱，并向与会者介绍了非常有价值的文献资料。　　一、GC色谱柱发展特点：　　1 .气相色谱柱制柱工艺是一项成熟的技术，所以在制柱工艺方面的研究不够活跃。　　2. 近年新固定相的研究集中在常温离子液体和各种环糊精的衍生物。近几年GC毛细管色谱柱的研究和改进都在色谱柱厂家进行，并立即成为商品柱。　　3.气相色谱分析所用的色谱柱大都使用毛细管柱，并趋向于使用商品GC毛细管柱。　　4. 在所使用的商品色谱柱中，最多的是以含5%苯基的聚甲基硅氧烷做固定相的色谱柱，其次是以100%甲基的聚硅氧烷做固定相的色谱柱。极性毛细管色谱柱主要使用PEG、OV-17和OV-1701固定相。　　二、全二维气相色谱(GCXGC)　　目前，国外有五篇十分全面和最新的GCXGC的综述文章可供阅读，研究比较深入，而国内只有2001年许国旺等、2003年丁军凯等、2005年吴采樱等3篇关于全二维气相色谱原理、技术、进展及其应用介绍的文献，对其技术研究有待进一步深入。　　三、快速气相色谱仪和便携式气相色谱仪　　目前国内厂家生产的较有代表性的快速气相色谱仪和便携式气相色谱仪主要有3家：上海精密科学仪器有限公司微型便携式气相色谱仪、北京东西分析仪器有限公司GC-4400型便携式光离子化气相色谱仪、中国科学院大连化学物理研究所GC-2100系列微型色谱仪。　　国外的有：Agilent 公司Agilent 3000 微型气相色谱仪、英国TechMondial Limited公司zNose4200便携式气相色谱仪、美国INFICON 公司INFICON Scentograph便携式气相色谱仪(CMS200型)、美国Photovac公司Voyager便携式气相色谱仪、美国OI公司FM 2000便携式气相色谱仪、法国阿尔法莫斯仪器公司便携/车载气相色谱电子鼻(Heracles型)、美国HNU公司312型便携式气相色谱仪(PID Analyzer)。　　最后，傅若农教授从芯片气相色谱仪分离原理、系统构造、主要部件等方面介绍了芯片气相色谱仪的概况。