當(dāng)前位置:島津企業(yè)管理(中國)有限公司>>技術(shù)文章>>氣相色譜儀的氣體使用寶典
氣相色譜儀的氣體使用寶典
氣相色譜儀中氣源是不可少的,,氣體就是氣相色譜的血液。我們在使用氣相色譜儀中,,氮?dú)?、氫氣、空氣是最常見的,,特殊檢測器以及不同分析目的也會用到其他氣體,,如氦氣,氬氣等,。每一種氣源對于儀器的穩(wěn)定以及檢測靈敏度都有深刻的影響,,大多數(shù)用戶報(bào)修基線不好,究其主要原因,,是氣源出問題所致,。
下面分別就每種氣體的使用、管理,、注意事項(xiàng)予以說明,。
一、氮?dú)?/span>
氮?dú)馐鞘褂米疃嗟妮d氣,,可用于FID,、FTD、FPD,、TCD,、ECD檢測器。目前主要有鋼瓶氮?dú)夂偷獨(dú)獍l(fā)生器兩種,,推薦使用鋼瓶氮?dú)?,使用鋼瓶氮?dú)鈺r要注意以下幾個方面:
1.安全
注意鋼瓶的穩(wěn)定放置,防止鋼瓶摔倒引起的次生事故,,推薦使用氣瓶柜,。
2.鋼瓶
不能有明顯變形,氮?dú)怃撈客庥^涂裝是黑色,,氣體種類的字體為黃色(氮?dú)?/span>N2),。氣體標(biāo)簽要清晰,標(biāo)簽上需要有以下幾個方面的信息:氣體種類,,氣體危害標(biāo)識,,生產(chǎn)廠家,,氣體純度等。
3. 減壓閥
市場上減壓閥的廠家很多,,提醒大家選用時注意,。
不宜選用減壓閥內(nèi)彈簧太硬的產(chǎn)品,彈簧過硬的表現(xiàn)是:當(dāng)調(diào)整分壓手柄時,,手柄旋轉(zhuǎn)角度不大,,但是分壓壓力會大幅度提升,這樣就是減壓閥彈簧過硬的表現(xiàn),。這樣的減壓閥當(dāng)出現(xiàn)環(huán)境震動,,溫度波動等易產(chǎn)生更嚴(yán)重分壓波動(通過觀察氣相色譜儀的初始壓力可見),造成基線波動,,嚴(yán)重時甚至進(jìn)樣口壓力波動明顯,,系統(tǒng)不能就緒。
安裝上減壓閥后要進(jìn)行保壓試驗(yàn),,不能有泄漏,,載氣路的泄漏會使氣相色譜儀的基線漂移。
4. 氮?dú)饧兌龋▍⒁奊B/T8980-1996)
高靈敏度分析的氣相色譜儀要求使用標(biāo)識99.999%的高純氮?dú)?,即使連接了標(biāo)識為99.999%的高純氮,,也推薦連接島津的SUPER CLEAN載氣過濾器(脫氧,脫水,,脫烴)這個過濾器上有指示標(biāo)識,,可以使我們一目了然地觀察到載氣過濾器是否失效,也可以通過載氣過濾器的失效間隔長短,,判斷載氣的質(zhì)量好壞,。
尤其是ECD檢測器,使用低于推薦純度的氮?dú)?,會對ECD檢測器造成不可逆的傷害,。對于ECD檢測器即使使用99.999%的高純氮?dú)猓脖仨氁友b分子篩過濾器和氧阱,,因?yàn)檠鯕馐菑?qiáng)電負(fù)性物質(zhì),,當(dāng)其進(jìn)入我們的分析系統(tǒng)時,會造成ECD基線的本底增高,、噪音增大,;高溫時氧含量過高,造成ECD檢測器的損害和色譜柱的劣化,。
因此,,我們在初次使用或者更換有ECD檢測器的氣相色譜儀時,連接新氮鋼瓶后,最好先要進(jìn)行管線的吹掃,,把管線的殘余空氣吹掃干凈后再連接載氣過濾器和氧井,,以延長其壽命,然后再連接氣相色譜儀,,初次啟動氣相色譜儀,,也要先在柱溫箱低溫狀態(tài)下通載氣和尾吹氣幾分鐘,然后再開始升溫,。
對于其他檢測器的氣相色譜儀,,新鋼瓶連接時,也推薦使用上述連接過程,,并使用應(yīng)的載氣過濾元件,??梢愿玫乇Wo(hù)色譜柱,,并減少系統(tǒng)穩(wěn)定時間。
5. 氮?dú)獍l(fā)生器
不推薦使用,,主要原因是目前價(jià)格較低廉的氮?dú)獍l(fā)生器有的雖然標(biāo)注為高純氮?dú)獍l(fā)生器,,但是其產(chǎn)生的氮?dú)饧兌炔灰卓刂疲荒苓_(dá)到色譜要求,。
其工作原理是通過氫氣發(fā)生器產(chǎn)生氫氣,,反應(yīng)掉壓縮空氣(這個壓縮空氣的過程我們在空氣章節(jié)中講)中的氧氣,余下的以氮?dú)鉃橹鞯臍怏w,,再經(jīng)過除水除烴等過濾元件,,然后就將出口的氣體稱之為高純氮。但是,,這個純度是沒有檢測過的,,很難達(dá)到氣相色譜儀99.999%的使用要求。
二,、氫氣
氫氣對于FID(氫火焰離子檢測器),,F(xiàn)PD(火焰光度檢測器)的用途是燃燒氣,對于FTD(堿金屬熱離子檢測器)的用途是反應(yīng)氣,,對于TCD(熱導(dǎo)檢測器)的用途是載氣,。來源同樣有兩個,鋼瓶氫氣和氫氣發(fā)生器,,同樣,,在使用中推薦使用鋼瓶氫氣,高靈敏度分析同樣需要高純氫氣,,含量99.999%(參見GB/T3436.2-2011),。
使用中應(yīng)注意事項(xiàng)
1、安全
使用氫氣鋼瓶尤其要注意安全,出問題是可能引發(fā)重大災(zāi)難事故的,。安全穩(wěn)定的放置,,推薦使用防爆氣瓶柜。在連接氫氣減壓閥及氫氣管路后,,一定要進(jìn)行保壓試驗(yàn)檢漏,,不能帶有漏氣點(diǎn)投入工作。
2,、鋼瓶
注意鋼瓶外觀:不能有明顯變形,。
氫氣鋼瓶的涂裝為綠色,氣體種類的字體為紅色(氫氣),,連接氫氣鋼瓶的減壓閥和管路,,一定要通過保壓試驗(yàn)來檢查管路是否有泄漏。在連接氫氣鋼瓶的氫氣管路上也推薦使用島津的SUPER CLEAN過濾器,,脫水,,脫烴,如果氫氣質(zhì)量很好,,那么這個過濾器基本上沒有消耗,,萬一氫氣質(zhì)量不好,也可以及時通過過濾器上的指示發(fā)現(xiàn),,同時可以穩(wěn)定上述檢測器的基線,,提高靈敏度。
3,、氫氣發(fā)生器
目前國內(nèi)的氫氣發(fā)生器有兩類,,一類是加堿液作為電解質(zhì)的,一類是不加堿液的用特殊電解池的,,加堿液的價(jià)格低,,不加堿液的貴一些。加堿液的氫氣發(fā)生器最大的缺點(diǎn)是,,一旦發(fā)生故障,,有可能會發(fā)生堿液沖入氫氣管路,如果不能及時發(fā)現(xiàn),,則可能堿液會抵達(dá)氫氣氣量控制元件APC,,甚至達(dá)到檢測器,造成APC和檢測器污染甚至損壞,,那就得不償失了,。因此,使用加堿液的氫氣發(fā)生器,,就要經(jīng)常關(guān)注氫氣管路的過濾器的指示點(diǎn),,包括氫氣發(fā)生器內(nèi)脫水變色硅膠的顏色,,一旦變色及時檢查更換,如果氫氣發(fā)生器故障及時停機(jī)維修,,不要損壞APC和檢測器,。同時,也要時常關(guān)注氫氣發(fā)生器的液面位置,,液面低了及時補(bǔ)充純水,。
我們推薦使用不加堿液的氫氣發(fā)生器,因?yàn)檫@種氫氣發(fā)生器即使故障,,其電解液沖入管路,、APC及檢測器的是純水,易于維修,。
三,、空氣
空氣對于FID(氫火焰離子檢測器),F(xiàn)PD(火焰光度檢測器)的用途是 助燃?xì)?,對于FTD(堿金屬熱離子檢測器)的用途是反應(yīng)氣,,據(jù)經(jīng)驗(yàn),在報(bào)修上述檢測器的基線噪音及波動的故障中,,70%是由于空氣源未處理好造成,,因此,,在日常工作中,,維護(hù)好空氣源至關(guān)重要。
1. 來源
同樣空氣來源也十分為鋼瓶氣和空壓機(jī)(也有名為全自動空氣源),。
2. 鋼瓶空氣
鋼瓶空氣實(shí)際上也分為兩類,,一種是壓縮空氣,一種是配比空氣,。
壓縮空氣就是我們把大氣進(jìn)行壓縮灌裝至鋼瓶,,這種空氣,在氧氮比例上沒有問題,,需要注意的是灌裝環(huán)境,。事例:某公司采購的是一家鋼鐵企業(yè)出品的壓縮空氣,而該鋼鐵企業(yè)相對大氣污染比較嚴(yán)重,,廠區(qū)二氧化硫氣味比較重,,而其出產(chǎn)的壓縮空氣直接灌裝并未經(jīng)過分子篩過濾等前處理。造成該用戶FID的基線波動嚴(yán)重,,F(xiàn)PD噪音強(qiáng)烈,。后來,該公司更換了空氣源就都正常了,。
配比空氣也有的地方稱之為高純空氣,,正常該氣體是由高純氮?dú)?/span>79%和高純氧氣21%配比而成,,如果這個配比正常,這是非常好的空氣源(無油無水雜質(zhì)少),。
但是這個要注意的是這個氧氮比例是否準(zhǔn)確,,配比的氧氣比例高或者低,都會影響我們FID和FPD的靈敏度,,嚴(yán)重時FPD可能不出峰(實(shí)際上影響了FPD的氫空比),,而FTD甚至可能會造成堿源損壞。更有甚者,,有用戶把高純氧當(dāng)做空氣源,,那么結(jié)果是在氫氧焰的強(qiáng)烈燒灼高溫下,F(xiàn)ID噴嘴融化,。
3,、空壓機(jī)
空壓機(jī)分為大型空壓機(jī)和實(shí)驗(yàn)室用小型空壓機(jī)。
大型空壓機(jī)一般是企業(yè)動力車間配屬全廠的風(fēng)源,,這個一般空壓機(jī)出來會有氣源處理裝置,,分水濾氣器等,出來的空氣壓力穩(wěn)定,、雜質(zhì)也少是比較理想的空氣源,。
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部用空壓機(jī)用起來要格外注意,目前市場上都稱作無油空壓機(jī),,但是實(shí)際上空壓機(jī)有兩種結(jié)構(gòu),。一種是真正無油的空氣壓縮機(jī),其壓縮柱塞是自潤滑材料,,不需要油液來潤滑運(yùn)行,。這樣的壓縮機(jī),只要在空氣出口加裝分水濾氣器,,和一定的脫水濾材(變色硅膠)就可以了,。在使用時注意觀察,定期更換濾水材料,,用起來還是比較正常的,。
還有一種空壓機(jī),雖然名義上寫著無油靜音空壓機(jī),,但是其所用的壓縮機(jī)實(shí)際上就是常見的冰箱空調(diào)壓縮機(jī),,這種壓縮機(jī)的柱塞電機(jī)等機(jī)械元件,是浸入在抗凍潤滑油里的,。這樣其在運(yùn)行時,,難免有油霧產(chǎn)生。影響壓縮空氣的質(zhì)量,。所以該機(jī)就在空氣出口加裝了變色硅膠,,活性炭,,分子篩等三個比較大的過濾器對壓縮空氣進(jìn)行凈化。
但是,,凈化裝置終究有飽和的時候,,而且即使不飽和,用一段時間后,,其吸附能力也會逐漸下降,,空氣純度也就隨著下降。而我們用空氣的檢測器,,也就產(chǎn)生各種基線問題,。
比較常見的是:在壓縮機(jī)不啟動的時候儲氣罐逐漸放氣,儲氣罐壓力慢慢下降,,基線會隨之小斜率地上升(下降),,當(dāng)放氣到壓縮機(jī)的啟動壓力時,壓縮機(jī)啟動運(yùn)行向儲氣罐內(nèi)充氣,,壓力快速上升,,基線則有比較大的斜率快速下降(上升),如此反復(fù),,基線隨壓縮機(jī)的啟動規(guī)律性波動,。那么,想去除此故障,,就只能*清潔此壓縮機(jī)系統(tǒng)(包括儲氣罐),。