气相色谱仪基础知识1课件

1、气相色谱仪基础知识科晓化工仪器（苏州）有限公司色谱培训资料 2006年12月 欢迎参加科晓化工仪器（苏州）有限公司2006年第二期气相色谱仪培训班。本期培训班主要讲解气相色谱仪的基础理论、结构、功能、维护及相关常见问题的解决，同时还在上课期间对常用色谱工作站和净化空气源使用和维护作一一讲解。也欢迎大家在上课期间对工作中出现的问题提出来，我们的工程师将为你作出答复。第一章色谱的基本配置以及作用1690J 双FID+双PIP+SPL1690C 双FID+双PIP+SPL+双放大板1690A 双FID+双PIP+SPL+TCD1690B 双FID+双PIP+TCD1690Q 双FID+双SPL169

2、0N 双FID+双SPL+双放大板1690T 双PIP+TCD1690F 双FID+双PIPGC1690J的配置和作用:它可以同时接上填充柱和毛细管柱但不可以同时使用,是典型的FID仪器.GC1690C的配置和作用:它可以同时接上填充柱和毛细管柱但可以同时使用并且互相不影响,是一般中控粗品等和成品比较多但又不想中控样品残留物影响成品分析的FID仪器.注意:使用时毛细管和填充柱柱温可以一样,才可充分体现此仪器的价值.GC1690A的配置和作用:它是和1690J不同的是多了TCD检测器,它可以TCD填充柱和FID毛细管柱同时使用,并且互相不影响.GC1690B的配置和作用:它和1690A不同的是没

3、有毛细管系统,可以填充柱TCD和FID同时使用.GC1690Q的配置和作用:它是可以同时接上两支毛细管柱子,但不可以同时使用,它适用于样品不是很多但种类比较多,但使用柱子的型号又有所区别,或中控样品和成品要求区别开来,以免影响成品含量.GC1690N的配置和作用:它是可以同时接上两支毛细管柱子,可以同时使用,它适用于样品量比较多,但使用柱子的型号又有所区别,或中控样品和成品要求区别开来,以免影响成品含量。第二章 色谱的基本结构色谱系统的基本组成一般分为:气路部分、进样系统、色谱柱、检测器、二次仪表。1、气路部分: 气源和气路控制部分A、气源:我们要分析好样品其实气源也是非常重要的,所以我们对气

4、体要有所选择,这个选择可以说是气体纯度和种类的选择,一般气体纯度是根据我们分析样品要求来选择,一般在做毛细管时载气要求99.999%以上,像FID中的燃烧气(H2)可以选择99.99%气体,填充柱可以略微降低要求.现在我们一般常用的气有:氮气、氢气、空气、氩气、氦气,我们一般做FID时,常用N2做为载气,H2和AIR做为燃气,TCD时用H2做为载气,但根据测试的需求我们要求选择不同的气体,如我们要求测氩气中的H2,O2,N2,CO,CO2,CH4那么我就需要用氩气做载气了.GC1690/9790/920/6890/14C填充柱气路毛细管气路结构常见的有三种：稳压阀输出（GC1690/920/9

5、790/6890/14C）稳流输出（GC112A）背压稳流输出（GC9160/安捷伦6890/7890）填充柱气路结构我们都是稳流输出稳压和稳流的特点：稳压:做样品调节分流比时,不改变柱流量,在做程序升温样品时,相对漂移比较少.稳流:程序升温时,相对分流失真小.但基线会相对比较漂背压阀:程序升温基线漂移最小,但分流一但堵的话会影响出峰时间.典型的石英衬管 玻璃衬管的清洗方法：备注：石墨压环上附着有机物是产生鬼峰的原因。玻璃衬管用溶剂清洗时，应将石墨压环卸下。去除石英棉上附着的进样垫渣 ，将石英棉用细棒取出，装入新的石英棉(部分仪器不安装石英棉)。 清除附在玻璃衬管内壁上的污垢，除去石英棉后，用

6、蘸溶剂的（丙酮等）的纱布等擦洗内壁。玻璃衬管内壁上的污垢严重时，将玻璃衬管污垢严重部分浸于溶剂（稀硫酸或其它试剂）中放置数小时。然后，用蘸溶剂的纱布等擦洗内壁。D、色谱柱： 色谱柱是进行色谱分离的重要场所.把它比喻为色谱仪的心脏,是很恰当的.色谱柱按照柱子的材料分为:玻璃柱,石英毛细管,不锈钢柱,聚四氟柱,但我们最常用的是石英毛细管柱.根据色谱柱内的固定液的化学性能分为:非极性,极性与手性色谱分离柱.下面我们就具体介绍一下填充柱和毛细管柱:(1)填充柱 填充柱的分离效能和分析速度方面比毛细管差,但填充柱的制备比较简单,定量分析的准确度较高,特别是在某些分析领域(如:气体分析,痕量水分析)具有独

7、特用途. 填充柱的材料通常有:不锈钢管,铜管,铝管,玻璃管,以及四氟乙烯管等.但铜管和铝管由于催化活性比较强易变形不太常用。 我们一般看到的是不锈钢管和玻璃管柱.但材料的选择应根据样品的性质和实验条件而定.如果分析的样品易分解或具有腐蚀性,应该考虑用玻璃柱.玻璃柱的优点: 化学惰性好,制备的柱子柱效高,便于观察柱子的填充情况,但玻璃易碎.聚四氟乙烯管的优点: 耐腐蚀,缺点是不耐高温.不锈钢管的优点: 不破碎,传热效果好,柱寿命长,能满足常见样品的分析要求,缺点是内壁较粗糙,有活性,比较难于清洗干净,耐腐蚀性差(2)毛细管色谱柱 毛细管因为分离效果好,速度快,理论塔板数高,所以被广泛使用,下面我

8、们就讲一下毛细管柱的选择和使用注意事项:一、毛细管柱子的选择 A:固定液的选择 B:毛细管内径的选择 C:毛细管柱子长度的选择 D:膜厚固定液的选择 固定相: AT SE-30,AT OV-1 组成 100%甲基聚硅氧烷 极性 非极性 应用 胺类、烃类、酚类、杀虫剂、聚氯联苯、硫化物、香精、香料 同类型号 DB(HP) -1、AC1、SPB-1、CPSIL5、DM-1、RT-1 使用温度 -50300 固定相: AT OV-101 组成 100%甲基聚硅氧烷（胶体） 极性 非极性 应用 氨基酸、基油 同类型号 HP-101、AC1 、SP-2100 使用温度 0350 固定相: AT SE-5

9、2AT SE-54 组成 5%苯基甲基聚硅氧烷，1%乙烯基5%苯基甲基聚硅氧烷 极性 非极性 应用 多核芳烃、酚、酯、碳氢化合物、药物、醇 同类型号 DB(HP)-5、AC5、SPB-5、DM-5、CPSiL8、Rtx-5 使用温度 -50350 固定相: AT FFAP 组成 聚乙二醇TPA改性 极性 极 性 应用 酸、醇、醛、酯、腈、酮、基油 同类型号 DB (HP) FFAP、SP-1000、Supecl-NUKOL、AC20 使用温度 -50250 固定相: AT PEG-20M 组成 聚乙二醇20M 极性 极 性 应用 同类型号 HP- Wax、DB-Wax、AC20 使用温度- 5

10、0200 固定相: AT 农残号AT 农残号 极性 应用 六六六、DDT等八种含氯农药拟除虫菊酯类、含磷类农药 同类型号 SPB-608、HP-608 使用温度 -25300毛细管内径的选择0.53mm 具有近似填充柱的负荷量，总柱效则远远超过填充柱。达到同样的分离度时，0.53mm大口径柱的分析时间显著快于填充柱。可方便的采用柱上进样或直接进样技术，适合于分析不太复杂的样品，是填充柱理想的替代柱。 0.32mm 柱效稍低于0.25mm常规柱，负荷量大于常规柱的60%，用特制注射针可做柱上进样。 0.25mm 最常用的内径规格。有较高的柱效，负荷量较低，必须分流进样或无分流进样。用于复杂多组份

11、样品分析 0.20mm 柱效高,负荷量低，流失较小，适合与质谱等灵敏检测器联用。 膜 厚0. 10. 2um 薄液膜,低负荷量，高温下流失较小，适合于高沸点化合物的分析，适于配高灵敏检测器。 0.250.33um 标准液厚 一般商品柱的标准液膜。 0.55.0um 厚液膜较高的样品负荷量，在高温下流失较大，适于分析低沸点样品。总 结（色谱柱的选择）理论塔板数和样品容量柱内径对分离度和柱容量的影响选择合适的膜厚柱长对分离和分析时间的影响固定相极性和如何选择适合的固定相毛细管柱子的安装 1、毛细管柱子安装前的检测 A、检查气瓶压力以确保有足够的载气,尾吹和燃气.载气的纯度不低于99.995%. B

12、、清洁进样口,必要时更换进样口密封垫圈,进样口衬管. C、检查检测器密封垫圈,必要时更换.如有必要,清洗或更换检测器喷嘴. D、仔细检查柱子是否有破损或断裂.2、毛细管柱子的安装a,从柱架上将色谱柱两端各拉出大约0.5m,以用于进样口和检测器安装,避免色谱柱锐折.b,在柱子两端安装柱接头和石磨密封圈,向下套住接头和密封圈.C,标记和切割柱子. 切割的注意事项1：割刀（陶瓷）的直边锐角朝下，用手拿住2：用拇指和食指拿住毛细管柱头，使要割的布置食指肚上。3：快速用割刀划石英毛细管，割刀倾斜45度于柱长成直角，只能轻轻的、快速的划动才能很好的切口。用力过大会压碎柱管，导致使用性能下降。4：柱头朝下，

13、用手快速向下挪动一下柱管，可去掉切口的小碎渣，同时防止进入柱管内，这点对大口径毛细管柱（0.53mm）特别重要。5：将柱头朝上，在灯光下仔细观察切口。若切口不良，重新割并再次检查，直至切口平直整齐。6：用乙醇的脱脂棉擦净柱端5-10mm长部位。7：割刀会随使用而变钝，需要用略大的力量才能割坏柱管。当不能割好柱管时，请换新的割刀。D、在进样口安装柱子,先安仪器说明书找到正确的插入距离,并且做好标记.一般过分流口.E、打开载气,确定合适的流速.并且将检测端放入丙酮中看是否有气泡出来.F、将柱子插入检测端到底,再用手拧紧螺帽直到固定色谱柱,然后再拉下0.5cm左右,(具体多少距离安说明书)再用扳手拧

14、螺帽1/4-1/2圈,直到用手垂直下拉拉不出来为止.G、检查漏气.确定系统不漏的情况下设定柱温.H、设定正确的检测器和进样器温度. I、设定正确的尾吹气和检测器气流,并且点火. J、注射苯,看峰形是否对称,如有拖尾重新安装进样端柱子.毛细管的安装方法和长度，具体根据说明书要求装(3)色谱柱老化 在比最高分析温度高20度或最高柱温低20度的条件下老化柱子2小时,如果在高温10分钟后背景不下降,立即将柱子降温并检查柱子是否漏气或看火焰颜色,如非常蓝那么说明柱子还是比较赃,或检查气体纯度.(4)毛细管柱子保护 在使用毛细管柱子过程中,主要是防止固定液的流失,因为固定液流失会使柱效下降.事实上色谱柱固

15、定液的流失是自然的,是热力学平衡过程.但氧是导致严重柱流失的主要因素,所以在色谱分析的时我们要尽量减少系统氧的含量和选择正确的操作条件.下面介绍几点注意事项:使用高纯度的载气.氧含量不宜高于1PPM.利用净化器可以除去低级别气体中的氧和碳氢化合物杂质.管线只能使用没有油或其它污染的铜管或不锈钢管或PVC管,但最好使用制冷级的铜管.整个系统必须无泄漏,并且确保样品中不存在非挥发性物质.因为氧和污染物对固定液的分解有催化作用,会导致柱流失增强.在柱子安装后加热柱箱之前,柱子必须用干净的载气清洗15分钟.尽量在较低的温度下工作以延长柱子的使用寿命。因为高温下柱子的流失更加厉害。一旦柱子损坏，由于固定

16、液降解的程度不同，重新老化后有可能改善柱子性能。E、检测器 气相色谱检测器是一种检测气相色谱流出组分及其变化的器件。检测器通常有两个部分组成：传感器和检测电路。 传感器 是利用被册物质的各种物理性质，化学性质以及物理化学性质与载气的差异，来感应被测物质的存在及其量的变化。如TCD就是利用被测物质的热导系数和载气热导系数的差异；FID NPD 等都是利用被测物质的组分在一定条件下可被电离，而载气不电离； FPD（火焰光度检测器）就是利用被测物质在一定条件下，可发射不同的光，而载气N2却不发光等等。所以，传感器是将被测物质变换成相应信号的装置。它是检测器的核心。检测器性能的好坏，主要取决于传感器。

17、检测电路 是将传感器产生的各种信号转变成电信号的装置。如TCD 中的热丝阻值的变化，利用惠斯顿电桥变成电信号；各种气相电离产生的离子流，用电场收集、微电流放大器放大后，才显示出他的变化；而FPD 不同的波长光的强度，即是利用光电倍增 管进行光电转换，然后微电流放大得到结果。 下面我们就具体介绍一下检测器：(1)检测器的分类A：根据对样品破坏与否可分为：1、破坏性检测器 如：FID NPD FPD MSD等 2、非破坏性检测器 如：TCD PID 等B：根据响应值与时间的关系可分为：1、积分型检测器（此类检测器一般不用）2、微分型检测器（目前我们用的一般都是此类检测器）C：根据响应值与浓度还是质

18、量有关可分为：1、浓度型检测器 如TCD PID 等（此类检测器也属非破坏性检测器）2、质量型检测器 如FID NPD FPD MSD等（此类检测器也属破坏性检测器）D：根据不同化合物响应值的大小可分为：1、通用型检测器 如TCD PID等 2、选择性检测器 如NPD ECD FPD 等（2）检测器的要求 1、检测器的基线稳定性可用噪声和漂移指标来衡量。各种原因引起的基线波动，称为噪声。引起噪声的原因有： a、电网电压不稳定 b、仪器没有很好的接地 c、柱子流失 d、气体不纯 e、电路潮湿（空气湿度大引起） f、漏气等等a、载气流量变化b、汽化室、检测器、柱的温度变化c 、柱子固定液流失d、进

19、样垫不好等等引起漂移的原因2、衡量检测器敏感度的指标是灵敏度和检测限 灵敏度是指检测器物质的量变化时，该物质， 响应值的变化率。 检测限是仪器的最小检测量或最小检测浓度. 灵敏度和检测限是两个从不同角度表示检测器对物质敏感程度的指标，前者越大越好，后者越小越好。表示检测器性能好。检测限(敏感度)检测限D定义为某组分的峰高(mV)恰为噪音的2倍时，单位体积(或时间)引入检测器的试样量。浓度型检测器质量型检测器检测限D越小，说明噪音越小，检测器的灵敏度越高，所需的试样量越少。 例4.2.6 为到定氢焰检测器的灵敏度，注入含苯0.05%(体积分数)的CS2 溶液1L，苯的色谱峰高为10cm，半峰宽为

20、0.5cm，记录纸速为1cm.min-1，记 录纸的灵敏度为0.2mV.cm-1，检测器噪音为0.02mV。计算该检测器的灵敏度和检测限。解：氢焰检测器为质量型检测器，因此应用公式：常温下，苯和CS2均为液体，查得液体苯的密度为0.879gmL-1=879mgmL-1，苯的质量为：检测器的线性范围：最大检测量与最小检测量之比如检测上限为b=10-1，检测下限为a=10-8，检测器的线性范围为：检测器的线性范围越宽，越能适应不同浓度范围分析的需要，越有利于准确定量。下面我们就介绍一下TCD 和FID结构原理热导池检测器的结构及测量原理 热导检测器的依据是组分和载气分别具有不同的热导系数，它的特点

21、是结构简单，稳定性好，操作容易，灵敏度适中，对无机试样和有机试样都能响应，是应用最广泛、最成熟的一种通用型检测器。氢火焰检测器的结构原理特点：灵敏度比热导池检测器高出三个数量级，具有结构简单、灵敏度高、响应速度快、应用广泛，适宜于痕量分析。 离子化机理：有机物在氢火焰中发生化学电离，火焰中的正离子以H3O+最多，约占90%；其他还有CHO+，CH3O+，C3H+等。 对在氢火焰中不电离的无机化合物，例如CO，CO2，SO2，N2等，不能进行检测。各种检测器的维护： FID维护 氢火焰离子化检测器（FID）的检修: 虽然根据使用条件不同而异，但是，经过长时间使用后，由于试样或液相蒸汽燃烧的生成物

22、对电极部分（收集极或喷嘴的污染，因绝缘电阻下降而产生噪声或基线不稳定。发生这种情况时，清洗检测器可恢复到良好状态。但是由于FID是非常高灵敏度的检测器，如果清洗的方法不当或受清洗用溶剂污染，反而会因清洗使检测器状态变坏，务必注意。 FID喷嘴部的检修 FID喷嘴部在石英制的喷嘴尖端部装有带内径为0.3孔的金属喷嘴帽。这个内径为0.3的孔如被液相蒸汽等堵塞，或因石英喷嘴冲击等造成损坏时无法点火，即使点火，注入试样时也会马上熄灭，因此要经常确认石英喷嘴是否损坏，喷嘴帽的孔是否堵塞。喷嘴帽的孔堵塞时，可用比0.3细的金属丝进行清理。 另外，在池座下部掉入杂物或尘埃、保温材料的碎片等时，FID的基线上

23、出现针刺状的噪声，因此池座下部应经常保持清洁。FID的简单维护 FID，因附着高沸点成分或污垢，检测器污染时，如前述需要清扫，但如只是轻度污染时可用下列方法恢复。 FID点火： 氢流量增到通常时的3倍。（通常压力为50kpa时设定为150kpa。），同样，空气流量也增至通常时的3倍。 在3倍的状态下放置30分1小时后，恢复到通常的设定。 这种方法简单可行，1次试用这种方法后，如果FID未恢复正常时，建议进行清扫。另外，客户请不要自己更换喷嘴等做清扫以外的事。必要时，请与维修工程师联系。 补充发现FID的基线异常时，大多数是流路上的问题，请检查一下漏气或流量控制器和压缩机等。TCD的维护 TCD

24、作为气相色谱仪的检测器很早就存在，广泛用于气体分析，水分测定等。TCD是利用载气与成分的导热系数的差进行测定钨丝的电阻变化，因此，TCD的维护是不使钨丝损伤。这是一点，特别是检测器部分存在空气的状态下，钨丝通电流时，由于空气中的氧，会导致钨丝氧化。最新的装置为防止这点装有保护电路，但是为防万一，须确认检测器部分流动的气体完全置换成载气后钨丝再通电流。 在TCD上的电流值根据TCD的温度和载气的不同有不同的上限。通常在此以上的电流时会损伤钨丝，因此必须遵守。另外，TCD的灵敏度虽然通的电流越大，灵敏度越高，但在电流值大的状态下持续分析时会缩短钨丝寿命。 其他情况，检测器温度设定很低或分析氯等腐蚀

25、性气体时也会缩短钨丝寿命。 若钨丝有损伤时，请与维修工程师及时联系！ECD的维护 ECD 是可以非常高灵敏度检测卤化物等亲电子性化合物的检测器，操作时须非常小心。 使用的气体 装置的准备 气化室或柱必须事先充分老化。装在柱上的石墨压环也需使用经老化过的。温度设定时请在最初时上升检测器温度。 【注意】 为避免ECD池污染，检测器温度需比柱箱温度高2050以上。 【注意】 1.柱箱比检测器升温快，气相色谱仪启动时，柱温箱温度，试样气化室温度请设定在室温附近。 2.与其它检测器不同，ECD根据成分，检测灵敏度取决于检测器温度。定量分析每次设定应相同。分析时对试样的注意事项来自生物的试样应尽量清洗干净

26、后，导入气相色谱仪。请不要使用四氯化碳或氯仿等强亲电子性化合物作溶剂。峰超过量程，需花费时间等待基线再稳定。装置的停止方法 在装置停止时，也要注意先降柱温，再降检测器的温度以保证来自柱的液相或杂质在停止后不附上检测器。 在使用液相量多的填充柱时，装置停止后让载气及尾吹气继续流动，使装置处于稳定状态下使用。【注意】 1.装置长期停止使用时,务请关闭载气钢瓶总阀。 2ECD不使用时，也要把ECD池的柱接头堵死。利用尾吹气的气流，可使池和流路保持清洁。使ECD池保持更加清洁为了保持ECD池更加清洁的注意事项如下所示：1.使用耐热温度高的柱 ECD池主要是由于附着柱的液相而污染，建议使用耐热温度高的柱

27、。另外，在比柱耐热温度低2030的温度下使用，可使ECD耐用。2.使用液相量少的柱 与1相同，为了防止ECD池附着液相，应尽量使用液相量少的柱。毛细管柱时问题不大，但填充柱时须注意。3.使用充分老化的柱 为了ECD池附着杂质，请把使用的柱进行充分老化，另外，老化时柱不要接ECD，这样可使ECD池耐久使用。4.试样气化室充分老化 与3的柱相同，检验试样气化室（玻璃衬管）的污染，并请进行充分老化。5.减少载气和尾吹气的杂质 ECD的载气，尾吹气请用高压气瓶装的高纯度气体。另外，请使用干净的流路部件（配管部件，流量控制器等）。 载气过滤器，氧气脱氧管也具有去杂质的效果。6.ECD池进行定期老化 EC

28、D的最高使用温度在350左右，在与柱连接的情况下进行老化时，请将柱温设定以下值：毛细管柱时：最高使用温度填充柱时：最高使用温度以下30 7.设定检测器温度要高 设定检测器温度比柱箱温度高120-150以上，ECD的最高使用温度在350。8.连续转动时，温度要下降 使用ECD分析时，常常进行连续分析，这时如果柱温一直升高不降时，特别是填充柱的液相大量飞溅，附着ECD上。连续转动时，应降低柱温，气化室温度。但必须使尾吹气，载气继续流动。 FPD维护 FPD（火焰光度检测器）是分析含S，P化合物的高灵敏度，高选择性的检测器。广泛应用于环境，食品中的S，P农药残留的测定。当含有S，P化合物在富焰（H2

29、与O2体积比3）中燃烧时，伴有化学发光效应，分别发射出（350480）nm和（480600）nm的一系列特征波长光；其中394nm和526nm分别为含S和含P化合物的特征波长。光信号经滤波，放大便可得到相应的谱峰。以前一直将FPD作为S和P化合物的专用检测器，后由于NPD检测器对P的灵明度高于FPD，而且更可靠，因此FPD现今多只作为S化合物的专用检测器。 FPD与FID一样是燃烧试样型的检测器，FPD长时间分析含高沸点成分或难于挥发成分的试样时，这些成分会附着在检测器部分，或附着污垢，这是产生鬼峰和噪声的原因，因此，主要的维护是清洗。 注：请仔细阅读您身边的说明书后再进行清洗，若有不明白的地

30、方请于您就近的售后服务点联系。NPD维护 NPD是对氮化合物，磷化合物高灵敏度的检测器，具有选择性强，线性范围宽的优点，它已成为目前测定含N有机物最理想的气相色谱检测器。对含P的有机物，其灵敏度也高于FPD，而且结构简单，使用方便。 操作条件的影响极化电压的影响 与FID相似，电压增加，输出信号也增加，电压绝对值大于-180V时，响应值基本不变。铷铢温度的影响加热电流决定铷铢的表面，当温度600时，输出信号很小。温度升高，输出信号相应增加，一般调至（700900）为宜。温度过高，基流和噪声迅速增加，铷铢寿命也会锐减。空气流量的影响： 空气流量的增加，铷铢表面温度降低，输出信号相应降低。氮气流量

31、的影响： 氮气流量过高，铷铢表面温度降低；氮气流量过低不利于组分参加反应，这会使响应值降低，所以须通过实验选定最佳值。氢气流量的影响： 氢气流量增加可以增加冷焰反应的机率，铷铢温度也会提高，因此氢气流量稍有增加，输出信号会成倍增加。但必须小于最低着火流量。注意事项：使用毛细管柱时，载气使用氦气时峰的分离良好。另外，使用填充柱时，载气用氦气可提高NPD灵敏度。使用毛细管柱时，尾吹气使用氦气时可提高NPD灵敏度。为了减小空气流量的变动，使用空气高压储气钢瓶为好。背景电流设定的值过大时，会缩短碱源的使用寿命。色谱柱的固定液绝对避免使用氰类（如XE-60，OV-25）。色谱柱在安装前必须经过充分老化。

32、装置长期搁置不用时，必须关闭空气钢瓶总阀。在灯丝通电的情况下连续运转，碱源的寿命相应缩短，不分析时尽量灯丝不要通电。为了防止检测器污染，检测器温度应比柱温箱温度高30左右，务请注意。第三章色谱的常见故障分析常见故 障分析熄 火由于气体不纯，仪器使用时间长，会引起氢焰离子室喷嘴阻塞，即使增大氢气流量，也会出现CO峰前的负峰到来时火焰熄灭的现象.喷嘴阻塞严重时，甚至根本点不着火.此时，可用一条细小金属丝(韧性要特别好，又要有一定的硬度，比如金属电阻丝)小心导通 或更换。 尾吹太小或太大，请调节尾吹。出峰严重变小1： 注样孔密封胶垫失效漏气2：进样针堵，一般这个时候我们建议用新针重新进溶剂，看出峰效

33、果。3： 柱子连接端漏气4：FID:喷嘴漏气，高压没有，高压片氧化，放大板电路坏，在做毛细管分流接口漏 TCD:钨丝氧化，恒流板坏。做FID毛细管时出峰变大一般看到此问题我首先考虑的是分流堵，其次考虑可能电路坏。分流堵解决办法：先看吸附管前出来气体大不大，大的话那是后面堵，反之前面堵。前面堵一般先用细钢丝插入，然后再用溶剂清洗。后面堵的话再在吸附管后面出来大不大，不大的话吸附管堵，那么可以把吸附管内的吸附剂换掉，反之后面堵，这时一般是分流阀堵，阀堵的话我们可以拆开用溶剂清洗，最好放在超声波内清洗。不 出 峰首先来判断是电路还是气路的问题。一一来排除。一:是判断是否是电路，电路的问题一般是很少的

34、，我们首先要排除它。 用手轻轻拿起点火处的离子线，(注意烫伤） 用手轻轻的、快速的碰一下离子头，这时观察工作站基线是否有很大的波动。如有，证明电路没有问题;如没有波动，就要查那里接触不良和电路出现了问题。（这时首先要检查你的工作站的接线是正确的。） 还有看没极化电压，可以用万用表测量极化电压环是否有极化电压（180-300V）测量方法：用万用表，放在直流电1000v,一只表笔轻轻的接触倒极化环上，一只表笔对地。可以测量到极化电压，电压一般在（180-300V）如没有就与厂方联系二:是判断气路问题，1：是观察是否着火，这是最常见的问题。可以用容易观察到水珠的物体来观察是否有水珠（如玻璃，发光的螺

35、丝刀，扳手等物体）如没有水珠证明没有着火；有水珠有时也是假象，你可以选择重新点火；2：在着火的情况还不出峰就要观察柱子是否安装好；或断，请重新按柱子的安装重新安装；3：严重的漏气，如分流，尾吹，柱头等地方漏气，样品未流入检测器；4：进样器或柱温太低；如电路好的，经过这样的安装一般可以恢复正常。但还有很多的问题在的:如喷嘴的断裂，极化电压环的氧化，衬管的断裂或安装反了。灵敏度太低等等！峰变宽一是：分流堵或变小，疏通分流；二是：进样量过大，减少进样量；三是：柱子安装的不对，请按照毛细管的方法安装；四是：进样器的温度太低，提高进样器的温度；五是：隔沫清洗不当，调整或清洗；六是：柱内残留样品溶剂：更换

36、样品溶剂；七是：进样技术太差（进样太慢）：采用快速平稳的进样技术。峰托尾一是：分流堵或减小，请疏通分流；二是：尾吹太小，请调整分流流量一般在20-40）；三是：衬管污染或断裂，请更换新的衬管或清洗；四是：毛细管污染或柱效下降，请老化毛细管柱或更换新的柱子；五是：柱子的安装长度不对，请重新安装；六是：漏气，严查各接头的是否漏气；七是：载气不纯，请给换载气（99.999%)的；八是：进样器衬套或柱吸附活性样品：更换衬套。如不能解决问题，就将进样端去掉1-2圈在重新安装；九是：柱或进样器温度太低，升温（不能超过柱的最高温度），进样器的温度应比样品的沸点 高25度左右；基线噪音大一是：喷嘴污染，请清洗

37、或更换（清洗方法可以 用稀硝酸清洗或溶剂泡，然后用细针通喷。）；二是：载气不纯，请更换高纯载气（99.999%)；三是：毛细管柱污染，请老化毛细管柱；四是：衬管严重污染，请更换衬管；五是：载气流量不稳定： 1是：漏气； 2是：载气的发生器的流量和压力过小，不易于 稳流。六是：电压不稳定，或无良好接地。 七是：氢气与空气流量比例不当时，任一种气体量过高都会使得氢焰离子室里的气流波动大，火焰不稳定，而使基线不稳定，适当调整两气体比例，故障可以排除。 八是：注样孔的密封胶垫被注射器穿插次数多了，会产生一些碎粒掉入气道里。由于形状不规则的碎粒受气流冲击而振动或转动，气流流动不均匀，而使基线不稳定.用金

38、属丝拨出气道中微粒，故障即可消除.平时经常检查密封胶垫，发现碎烂及早更换，可避免故障的产生。 出 鬼 峰二是：载气不纯，请更换高纯载气（99.999%)；三是：毛细管柱污染，主要请老化时出峰，它出峰无规律性，温度升高就会出现，低温时可以温度，严重时进样后，会出峰，请老化毛细管柱；四是：衬管污染，主要表现在进样时和样品一起出峰，很难区分，位置比较固定。老化柱时，一般不出峰，请更换衬管；五是：载气流量不稳定：1是：漏气； 2是：载气的发生器的流量和压力过小，不易于稳流。六是：样品或进样器污染，请更换，易于区分和判断。峰 前 沿1：柱超载，减少进样量；2：样品冷凝，柱温或进样器的温度过低，观察并调整

39、到适当的温度；3：柱的选择不对，重新更换正确的柱型或规格；4：柱前压过低，重新调整；5：柱或衬管严重污染，清洗衬管或老化柱子；6：温度过高，样品分解，7：漏气，严查是否漏气，8：分流或尾吹流量不对，用皂沫流量计测流量。周期性基线波动1：检测器温控不良（检查铂电阻，提高控 制精度。2：色谱柱炉控制不良，同上3：载气流量调节不当，重新调节载气流速4：载气流量压力太低；更换载气钢瓶。5：空气、氢气流量调节不当。（重新调 节）单方向基线漂移1：检测器的温度大幅度增加或减小（稳定 检测器温度）2：放大器坏（维修FID放大器）3：柱温大幅度的增加或减小；（温度柱炉 的温度）4：气体逐渐用完（氮气，氢气，空

40、气钢瓶 是否用完，如有，需要更换）。不规则距离毛刺1：气体不纯，更换好的气体。2：绝缘子漏电或高阻连接、继电器受潮，3：气体漏气（查漏）4：放大器故障（维修放大器）5：火焰跳动（气体流速不对，调节合适的气体流速，特别是氢气或空气）在相等间隔有一段毛刺1：水冷凝在氢气管路中（水一般从氢气来源）2：漏气（探漏）3：流路中有堵塞现象（流路中清除杂质， 如是色谱柱中有杂质，可以提高柱温）4：火焰跳动，（调节合适氢气和空气 流速）程序升温后基线变化1：温度上升时，柱流失增加，（定期老化色谱柱）2：色谱柱污染（定期老化色谱柱）升温时不规则基线变化1：柱流失过多（更换好的色谱柱）2：没选择合适的操作条件，（

41、选择合适的操作条件）3：柱污染（老化色谱柱）4：硅胶升温时出鬼峰（更换好的硅胶垫）TCD检测器常见故障一、是没有电流显示： 1：没设定好电流 2： 钨丝断 3：TCD电流线和TCD信号线插头脱落和 未插好。电流值设不大1：桥路有一臂钨丝断，2：所用载气不对（选用合适的载气）3：稳流源坏（与厂方联系维修）不能调零1：钨丝阻值不配对（选用合适的载气）2：池体内钨丝碰池壁（选用合适的载气）3：钨丝严重污染（选用合适的载气）4：载气不纯（更换高纯载气）基线噪音变大1：载气不纯，更换高纯载气2：热导池受污染（清洗进样器和热导池）3：层析柱污染未老化（老化柱子，应高于使用温度10-30度范围内单独老化柱子

42、进样不出峰和很小1：进样器漏气或堵塞（更换新的注射器）2：进样器硅胶漏气（更换硅胶）主峰旁出倒峰1：钨丝连接不对。与厂家联系维修2：严重漏气（查漏气）3：测量和参量阻值相差很大。（需更换新的钨丝）气相色谱仪温度失控是什么原因造成的？仪器温控部件老化或本身质量就有问题。使用温度比较高，时间一长就容易造成加热丝和铂电阻坏。仪器使用的电压不稳，从而使温控部件工作不正常。仪器被雷击，电路损坏，所以仪器接地要良好。气相色谱仪在使用一段时间后，其灵敏度降低了，其原因？进样器是否漏气了。柱子连接端口是否有漏气，火焰太大。 进样针是否坏了，特别是使用1ul的进样针，在粘度较大的样品时时常会出现。FID中喷嘴有

43、漏气，火焰太大。在使用毛细管柱时，分流端漏气，尾吹堵或漏气也会使灵敏度降低。TCD中电流的下降。FID中极化线圈被氧化。TCD中钨丝氧化不平衡。气相色谱仪在测试样品时，平行性不好，可能是什么原因？进样垫不好， 也就是说进去的样品量不准了和样品有流失。进样技术有关，进样速度必须快，注射器针尖要插到底，动作要熟练，每次动作要力求重复。FID检测端喷嘴有污染和损坏，以及火焰没有调整好时也会造成重复性不好。柱子污染，特别是毛细管柱比较容易污染。 柱子选型没选好，或材质不对。柱子的寿命将近。柱子装的位置不对。载气的气流比没调好，毛细管的气流调节特别重要。TCD钨丝有污染，不平衡。峰的分离度不够，也会因峰

44、切割的不同造成含量不重复。我们在使用热导时应注意哪些问题呢？1.不能在没有载气通过的情况下打开仪器，更不能升温加上电流，否则会烧坏钨丝。2.打样品时应时刻注意硅胶垫的松紧度，很松后马上把电流设为0，然后换新的硅胶垫。3.在每次开机前都应检查热导池出口有无气出来，没有的话应排除故障而不能开机。4.定期的老化柱子。5.测试样品时热导池的温度应比柱温高，以免样品在热导池中凝固。6.设定电流时，要看热导池检测器的温度，一般温度高低与电流大小成反比。以载气流速及检测器的温度和电流曲线为准。电流的设定还与载气分子量的大小成反比。7.载气要做到先开后关。8.柱子连接端千万不能漏气，否则导致基线漂移 漏气的判

45、断一般我们采用分段判断法；1、以净化器开关为分界点，判断漏气在那段2、判断那段以后逐个检查。出峰保留时间变化漏气：进样垫、进样检测端柱子连接、喷嘴漏气柱子：长度、膜厚、口径载气流量分离不完全几个峰重叠, 分离不开。处理方法: 降低载气流速, 减少进样量, 降低柱温。对于原来能完全分离, 使用一段时间后便不能完全分离的, 表明固定液已流失, 色谱柱寿命已终, 需要更换固定液。 分离时间太长使晚馏出的峰扁平。处理方法: 可以通过提高柱温来解决。 检测器灵敏度太低, 使含量少的组分检测不出来。处理方法: 可以通过加大进样量, 提高检测器灵敏度来解决。 流量调不上去（1）直观检查：首先检查仪器系统是否

46、有明显的漏气声。在仪器系统气路有较大的泄漏发生时，很可能导致流量调不上去。如果听不到漏气声则转入（3）进行。 （2）查漏：听到有漏气声之后，可依照声音发出的方向而逐步定位。此时可利用皂液的涂抹进一步确定漏气的发生处。找到原因后及时堵漏。 流量调不上去（3）柱前压观察：观察柱前压指示表的数值大小，可迅速判断是气源引起的故障，还是仪器内部气路堵塞及损伤造成的。如果是柱前压太低（精确地说是比正常流量操作时的预定压力值低），则说明气源需要检查；如果柱前压正常则需要检查仪器的内部气路。 流量调不上去（4）钢瓶高压检查：打开钢瓶阀后，观察高压表指示，压力应在115MPa之间。如果压力在1MPa以下，停用该

47、钢瓶，换气；如压力值在合适的范围内，说明钢瓶压力正常。 （5）减压阀上低压输出检查：调节减压阀看钢瓶上低压表指示能否调到0.250.6MPa之间。如果正常，可怀疑气路过滤接头有堵塞或者是仪器上的稳定阀有问题，此时应按照（6）来进行；如低压值不正常，则说明减压阀有问题，需进行（7）的修理。 流量调不上去（6）过滤器堵塞及稳压阀检查：将过滤器出口到仪器气源入口处的接头缓缓旋开，观察是否有较强的气流从接头处跑出。如有，则说明过滤器不堵塞，稳压阀可能有问题。在确定稳压阀不出气后，可进行阀拆卸与清洗，这可能是稳压阀内阀针与阀座间堵塞所致。如清洗后阀仍不能正常工作，最好换一个新阀；在上面试验中若无较强气流

48、从旋开的接头中流出，需要检查过滤器入口前后可能堵塞之处；当然中间管线的堵塞也是可能的，但发生率甚小。 流量调不上去（7）减压阀修理：在明了减压阀的结构之后，可拆卸修理减压阀。由于该减压阀入口一侧有高压，因此如无修理经验最好不要盲目拆卸。有条件的，建议换用新阀；换阀时必须注意到，氢气表或氧气表应与其它气源表所用减压阀分开使用，减压阀上应标明其专用的气源名称。 （8）停用，换气：在钢瓶的压力太小时，应立即停用、换新瓶或充气。在过小的压力下，不但气源输出不稳，而且气源中杂质浓度将明显增大，这对高灵敏度的分析是特别不利的。另一个必须要注意的问题，是钢瓶中的余气，特别是氢气钢瓶的余气不能随便排放。 流量

49、调不上去（9）拆下柱入口气路：将柱子入口处气接头拆下，观察流量计中的转子是否能升到最上端。如果能升到最上端，说明柱前气路正常，转入（10）作进一步检查；如果转子达不到最上端说明柱前气路有堵塞，需进行（13）检查。 （10）拆下柱出端：将柱子入口接回原气路中后，再将柱出口侧接头拆下，此时观察流量计中的转子能否调到预定值。如果可以，将判断柱后管路及检测器有堵塞，需按（11）进行处理；如果转子仍调不上来，则可以认为柱填充过紧，需按（12）进行。 流量调不上去（11）堵塞检查与排除：在判断为柱后管路或检测器堵塞时应进行排队和清洗。 （12）柱填充物太紧：柱填充过紧的主要原因是载体目数太大，造成过大的气

50、阻所引起。在适当采用目数小一些的载体或减短色谱柱的长度后可以使流量上调到预定值。 流量调不上去（13）拆下流量计出口气接头：将转子流量计出口端气路旋开后，观察转子能否升到最高端。如果可以，则判定进样、汽化器气路堵塞，按（14）处理；如果转子仍不能升到最高端，可认为流量阀损坏或流量计入口管路有堵塞，此时按（15）进行。 （14）进样口堵塞：进样器的堵塞可按注射器的清洗步骤进行。 （15）流量阀与管路堵塞：用分段试堵将很快判定是否流量管路产生了堵塞。如有，按气路管路的清洗进行；如流量计前管路正常，可拆卸流量控制阀进行清洗。 流量太大调不小 如果气体流量一直很大而不能调小，可以认为是气路控制系统的一

51、种故障。产生此类故障的原因有三种：第一，是流量计后气路有泄漏；第二，是气路气阻太小；第三，是流量控制阀件损坏。其检查方法如下： 流量太大调不小 首先堵住检测器的气路出口，观察流量计中的转子是否可下降到零位。如不能降为零，需要考虑对漏气处进行检查，具体方法见气路泄漏的检查与排除；如转子可降到零位说明系统不漏气。此时应观察一下流量调节阀转动时，流量是否有较大的变动，若有变动可适当增加气路气阻；若无变动则应怀疑阀件本身有问题，按照阀件的清洗部分处理。处理后的阀件应再装回原气路中进行控制试验。 气路管路、进样器、注射器的清洗 清洗气路连接管时，应首先将该管的两端接头拆下，再将该段管线从色谱仪中取出，这

52、时应先把管外壁灰尘擦洗干净，以免清洗完管内壁时再产生污染。清洗管路内壁时应先用无水乙醇进行疏通处理，这可除去管路内大部分颗粒状堵塞物及易被乙醇溶解的有机物和水分。在此疏通步骤中，如发现管路不通，可用洗耳球加压吹洗，加压后仍无效可考虑用细钢丝捅针疏通管路。如此法还不能使管线畅通，可使用酒精灯加热管路使堵塞物在高温下炭化而达到疏通的目的。 气路管路、进样器、注射器的清洗用无水乙醇清洗完气路管路后，应考虑管路内壁是否有不易被乙醇溶解的污染物。如没有，可加热该管线并用干燥气体对其吹扫，将管线装回原气路待用。如果由分析样品过程判定气路内壁可能还有其它不易被乙醇溶解的污染物，可针对具体物质溶解特性选择其它

53、清洗液。选择清洗液的顺序应先使用高沸点溶剂、而后再使用低沸点溶剂浸泡和清洗。可供选择的清洗液有萘烷、N、N-二甲基酰胺、甲醇、蒸馏水、丙酮、乙醚、氟里昂、石油醚、乙醇等。 气路管路、进样器、注射器的清洗对进样器（包括汽化室）的清洗应以疏通为先导。通常在进样器中的堵塞物是进样隔垫的碎片，样品中被炭化了的高沸点物，对这些固态杂质可用不锈钢捅针疏通，然后再用乙醇或丙酮冲洗。为了使清洗更彻底，可选用2：1：4的H2SO4/HNO3/H2O混合溶液先对进样器清洗，然后再用蒸馏水，最后再用丙酮、或乙醇清洗。清洗完后烘干，装上仪器通载气半小时，加热到120待几小时后即可正常工作。在拆装进样器时需注意不要碰断

54、加热器引线或使引线碰到外壳；测温元件也应在装回进样器之后，按原先测温点装回。通常测温元件和进样器加热体是紧密接触的，如距离过大将会造成过高的汽化温度。 气路管路、进样器、注射器的清洗注射器使用前可先用丙酮清洗，以免玷污样品，但最好还是用待注射样品对注射器本身做一二次清洗。清洗时只能吸入样品，排出样品时要在样品瓶之外。注射器在使用结束后要立即清洗，以免被样品中的高沸点物质玷污。一般常用下述溶液依次清洗：5%氢氧化钠水溶液、蒸馏水、丙酮、氯仿，最后用真空泵抽干。 检测器的清洗 在色谱仪操作过程中，检测器有时会被流失的固定相及样品中的高沸点成分、易分解或有腐蚀性的物质玷污。此时应对检测器进行清洗。清

55、洗时可分三种情况，一种是玷污物质仅限于高沸点成分，通常可将检测器加热到最高使用温度后，再通入载气，即可清除。检测器的清洗 第二种情况是检测器仅存在程度较轻的玷污，此时可用蒸汽清洗的方法。过程是在进样口注入几十微升蒸馏水或丙酮等溶剂，待12小时后，检查基线是否平稳即可。第三种情况是在上述两种简单方法不能解决问题时所采用的彻底清洗方法，此方法要求拆装检测器，同时还要选择适宜的溶剂，即所选择的溶剂，既要能溶解玷污物，又不对检测器造成新的污染和损坏。此时清洗过后的部件不要直接用手摸。 热导检测器（TCD）的清洗 将丙酮、乙醚、十氢萘等溶剂装满检测器的测量池，浸泡一段时间（约20分钟）后倾出，反复进行多次至所倾出的溶液比较干净为止。当选用一种溶剂不能洗净时，可根据玷污物的性质先选用高沸点溶剂进行浸泡清洗，然后再用低沸点溶剂反