氣相色譜分析檢測過程中,氣相色譜儀對所用的氣體純度有較高的要求,,為即達(dá)到工作要求,,又能延長儀器壽命,所用氣體的純度要達(dá)到或略高于儀器自身對氣體純度的要求,;否則,,若使用不符合要求的低純度氣體,會造成一系列不良影響,;一般情況下,,氣體純度選擇應(yīng)掌握以下原則,即微量分析比常量分析要求高,,毛細(xì)管柱分析比填充柱分析要求高,,程序升溫分析比恒溫分析要求高,濃度型檢測器比質(zhì)量型檢測器要求高,,配有甲烷裝置的FID比單FID要求高,,中儀器比低檔儀器要求高。
氣相色譜儀的氣路系統(tǒng),,是一個載氣連續(xù)運行,、管路密閉的系統(tǒng)。氣路系統(tǒng)的氣密性,,載氣流速的穩(wěn)定性,,以及流量測量的準(zhǔn)確性都對色譜實驗結(jié)果有影響,需要注意控制,。
氣相色譜中常用的載氣有:氫氣,、氮氣、氦氣,、氬氣和空氣,。
這些氣體除空氣可由空壓機(jī)供給外,一般都由高壓鋼瓶供給,。通常都要經(jīng)過凈化,、穩(wěn)壓和控制、測量流量,。
1氣體純度的要求
根據(jù)每一家用戶具體使用的哪一類(高、中,、低檔)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,、色譜儀(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,、高精度要求的樣品時,,要想恢復(fù)儀器的高靈敏度是十分困難的。而對于低檔儀器,,作常量或半微量分析,,選用高純度的氣體,會增加運行成本,,有時還增加了氣路的復(fù)雜性,,因此選用氣體的純度要求達(dá)到或略高于儀器自身對氣體純度的要求即可,這樣既可以達(dá)到工作要求,,又能延長儀器的壽命,,還不至于增加儀器的運行成本。
一般說來,,痕量分析或毛細(xì)管色譜的載氣純化程度,,要高于常規(guī)分析。特別是電子捕獲、熱導(dǎo)池檢測器,,載氣純度直接影響靈敏度和穩(wěn)定性,,一定要嚴(yán)格凈化。
2氣體純度低可能造成的不良影響
根據(jù)分析對象,,色譜柱的類型,操作儀器的檔次和具體檢測器,,若使用不合要求的低純度氣體,,不良影響有以下幾種可能:
2.1樣品失真或消失:如H2O氣使氯硅樣品水解;
2.2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固定液斷鏈,。
2.3有時某些氣體雜質(zhì)和固定液相互作用而產(chǎn)生假峰,;
2.4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,;
2.5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≤1×10-11/S下操作時,CH4等有機(jī)雜質(zhì)會使基流激增,,噪聲加大不能進(jìn)行微量分析,;
2.6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)柱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”,。
2.7儀器影響
2.7.1各類過濾器加速失效,;
2.7.2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,;
2.7.3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)。
2.7.4檢測器的壽命
對于FID,,水蒸汽會影響分析結(jié)果,,直至影響檢測器的壽命;對ECD和TCD的壽命zui明顯,,這點應(yīng)引起用戶特別注意。
3對氣體純度選擇的一般原則
3.1從分析角度講,,微量分析比常量分析要求高,,也就是說,氣體中的雜質(zhì)含量必須低于被分析組分的含量,,如果用TCD分析10mL/m3的CO,,則載氣中的雜質(zhì)總含量不得超過10mL/m3,因為99.999%純度的氣體則含0.001%的雜質(zhì),,相當(dāng)于10mL/m3所以對于10mL/m3的痕量分析,,載氣的純度應(yīng)高于99.999%,;于FID使用氣體,,碳?xì)浠衔锖勘仨毢艿?,載氣中的大量氧雜質(zhì)只要不對色譜柱造成影響,,就不影響FID的性能,而操作ECD,,載氣中的氧氣和水的含量必須很低等,。
3.2毛細(xì)管柱分析比填充柱分析要求高;
3.3程序升溫分析比恒定溫度分析要求高,;
3.4濃度型檢測器比質(zhì)量型檢測器要求高,;
3.5配有甲烷裝置的FID比單FID操作的對載氣中的微量CO,,CO2要求要高得多,。
3.6從儀器壽命和保持儀器的高靈敏度講,中儀器比低檔儀器要求高,。
4操作不同檢測器推薦使用的氣體純度
我們推薦氣體純度的技術(shù)要求,,通常用于常規(guī)分析,對于特殊高靈敏度的痕量分析應(yīng)采用高一級純度的氣體,如果不在意色譜柱和儀器的使用壽命,,或分析樣品組分濃度很高時,,也可以不使用過高純度的氣體,由于各個制氣廠設(shè)置不同,,其雜質(zhì)含量將有所不同;為滿足不同的使用要求,,選用不同廠家不同純度的氣源后,,可以通過氣體凈化處理滿足分析要求,對于不同雜質(zhì)的氣體采用何種凈化方法和裝置,,留待以后再加以討論。
綜上所述,,新氣相色譜儀接入氣源時一定要做到心中有數(shù),,決不能隨意接入,否則會造成色譜柱失效,、檢測器壽命縮短,、甲烷化裝置等的損壞、信噪比減小得無法使用等,,zui終導(dǎo)致分析數(shù)據(jù)嚴(yán)重失真,,失去了分析的意義,為工作帶來嚴(yán)重的損失,。