凝胶色谱仪检定规程

JJG342—20141凝胶色谱仪检定规程1范围本规程适用于重均分子量测量范围为1kg/mol~1Mg/mol的凝胶色谱仪的首次检定、后续检定和使用中检查。2概述凝胶色谱仪(以下简称仪器)是一种尺寸排阻法液相色谱,当高聚物溶液流经装有多孔物质填料的色谱柱后,高聚物样品按分子尺寸从大到小的顺序进行分离,并通过检测器检测出样品的信号。凝胶色谱法是测量高聚物分子量的一种相对测量方法。被测样品的分子量和分子量分布可以通过仪器谱图和校正曲线求得。分子量分布用多分散系数表征。仪器通常由溶剂贮槽、溶剂泵系统、进样器、色谱柱、检测器(示差检测器必备)、废液回收装置、数据处理系统等部分组成。3计量性能要求仪器的计量性能应满足表1各项指标的要求。表1计量性能要求序号检定项目计量性能指标1柱箱温度稳定性不超过1.0℃2泵流量稳定性不超过1.0%3检测器基线噪声示差检测器小于0.1%FS紫外检测器小于1.0%FS激光光散射检测器小于0.3%FS黏度检测器小于0.05%FS4检测器基线漂移示差检测器小于1.0%FS·h-1紫外检测器小于4.0%FS·h-1激光光散射检测器小于1.0%FS·h-1黏度检测器小于0.1%FS·h-15仪器测量最大允许误差有机流动相时,±10.0%水流动相时,±25%6仪器测量重复性不超过5.0%JJG342—201424通用技术要求4.1外观仪器应具有铭牌标志,并应标明名称、型号、制造厂名、出厂日期、仪器编号及工作电压。仪器应平稳地置于工作台上,各紧固件应无松动,并有良好的接地装置。4.2开机检查仪器开机后各开关、调节器、刻度盘、按键等功能正常。5计量器具控制5.1检定条件检定条件列于表2。表2检定条件一览表室温℃相对湿度%电源电压V供电频率Hz其他因素15~30≤80220±2250.0±0.5室内无烟尘,无腐蚀性气体。附近无强的机械振动和电磁干扰5.2检定设备和有证标准物质5.2.1天平:满载量程不低于200g,分度值0.1mg的①级天平。5.2.2数字温度计:测量范围(15~150)℃,最大允许误差为±0.3℃。5.2.3秒表:分辨力0.1s。5.2.4有证标准物质检定用有证标准物质列于表3。表3检定用有证标准物质一览表标准物质名称重均分子量范围相对扩展不确定度k=2窄分布聚苯乙烯分子量10kg/mol~1Mg/mol≤2.0%葡聚糖分子量1kg/mol~1Mg/mol≤7.6%5.3检定项目和检定方法5.3.1检定项目检定项目列于表4。表4检定项目一览表检定项目首次检定后续检定使用中检查外观及开机检查+++柱温箱温度稳定性++-泵流量稳定性+++JJG342—20143ν=表4(续)ν=检定项目首次检定后续检定使用中检查检测器噪声与基线漂移++-仪器测量最大允许误差+++仪器测量重复性+++注:凡需检定的项目用“+”表示,不需检定的项目用“-”表示。5.3.2检定方法5.3.2.1外观及开机检查按4.1和4.2的要求,目视、手动检查。5.3.2.2柱温箱温度稳定性将仪器柱温箱温度设定为T0(T0应至少高于室温10℃),温度计探头应置于柱温箱内与色谱柱相同的部位。待仪器温度稳定后,记录温度计示值。每隔10min记录1次温度计读数,连续测量7次。用公式(1)计算柱温箱的温度稳定性。ST=Tmax-Tmin(1)式中:ST—温度稳定性,℃;Tmax—测量温度的最大值,℃;Tmin—测量温度的最小值,℃。5.3.2.3泵流量稳定性泵流量设定为0.5mL/min,启动仪器,压力稳定后,在流动相出口处用事先称重过的洁净容量瓶收集流动相,洁净容量瓶质量为m1。同时用秒表计时,收集(5~10)min流出的流动相,在分析天平上称重,记录质量为m2。重复测量3次,用公式(2)计算每一次泵流量。然后用公式(3)计算泵流量稳定性。m2-m1t式中:ν—泵质量流量,g/min;m1—洁净容量瓶质量,g;m2—采集流动相后容量瓶质量,g;t—流动相采集时间,min。Sν=νmaxνmin×100%式中:Sν—泵流量稳定性;νmax—最大泵流量,g/min;νmin—最小泵流量,g/min;—泵流量3次测量的算术平均值,g/min。(2)(3)JJG342—201445.3.2.4检测器的基线噪声和基线漂移将所有检测器与仪器相连。启动检测器,以仪器中的溶剂为流动相,流速设定为0.5mL/min,待仪器稳定后,走基线30min,选取基线中噪声最大峰-峰高对应的信号值X1,用检测器自身的物理量作单位表示,按公式(4)计算检测器基线噪声N。N=×100%(4)式中:X—检测器的测量满量程。选取30min内基线偏离起始点的最大值X2,按公式(5)计算检测器基线漂移Nd。Nd=t×100%(5)式中:X—检测器的测量满量程;t—检测器记录基线的时间,h。5.3.2.5仪器测量最大允许误差根据附录A绘制仪器校准曲线。然后,在仪器测量范围内,选用一种聚苯乙烯(对于有机流动相仪器)或者葡聚糖(对于水流动相仪器)标准物质(该标准物质未用于绘制校准曲线)。配制成一定浓度的溶液。将配制好的溶液注入色谱柱,求得重均分子量W和分子量分布。重复测量3次,计算其平均值W。按照公式(6)计算分子量的测量误差,作为仪器测量误差。ΔW=W标×100%(6)式中:ΔW—分子量的测量误差;W—重均分子量测量值,g/mol;W—重复测量3次平均值,g/mol;W标—标准物质重均分子量的标准值,g/mol。5.3.2.6仪器测量重复性将5.3.2.5中3次重复测量结果中的最大值和最小值代入公式(7)计算仪器测量重复性。δ=WmaxWmin×100%(7)式中:δ—仪器测量重复性;Wmax—3次测量重均分子量的最大值,g/mol;Wmin—3次测量重均分子量的最小值,g/mol。JJG342—201455.4检定结果的处理5.4.1检定合格的仪器,发给检定证书。检定证书上应给出各项检定结果。5.4.2仪器经检定后,有任何一项指标达不到规定技术指标要求,发给检定结果通知书,并注明不合格的检定项目。5.5检定周期检定周期一般不超过1年。在检定周期内,若仪器经维修或对测量结果有影响时,应及时进行检定。JJG342—20146附录A仪器校正曲线的标定方法对于只配有示差检测器的仪器必须建立校正曲线。在色谱柱分离范围内,选择(6~8)种标准物质,按照其分子量大小,配制浓度为(0.5~3)mg/mL的溶液,注入色谱柱,得到每种标准物质的凝胶色谱谱图。如图A.1所示,谱图的纵坐标为浓度,横坐标为淋出体积,再以标准物质的分子量的对数与标准物质的淋出体积作图,就可得到标准物质的校正曲线。如图A.1所示。校正曲线的相关系数γ应大于0.98。图A.1凝胶色谱仪校正曲线图中:Δn(c)—折射率的增量(正比于溶液浓度),RIU或者mV;Ve(VR)—样品保留时间或体积,min或者mL;lg—分子量的对数;A,B—校正曲线的起、止点。JJG342—20147附录B理论塔板数(色谱柱柱效)的标定方法对于有机流动相仪器选用苯、甲苯或四氢呋喃为样品,水流动相仪器选用氯化钠、硫酸钠、硝酸钠为样品(以上试剂应优于分析纯)。以仪器中的流动相为溶剂,配制浓度约为2mg/mL的溶液,注入色谱柱,得到色谱图B.1。根据谱图B.1由公式(B.1)计算色谱柱的理论塔板数。理论塔板数(色谱柱柱效)应大于1.2×104/m。N=16×式中:21×l(B.1)N—理论塔板数(色谱柱的柱效),m-1;Ve(VR)—样品保留时间或体积,min或者mL;W—色谱峰宽,min或者mL;l色谱柱长度,m。图B.1色谱柱理论塔板数测定图图中:Δn(c)—折射率的增量(正比于溶液浓度),RIU或者mV;Ve(VR)—样品保留时间或体积,min或者mL;W—样品的峰宽,min或者mL。JJG342—20148附录C凝胶色谱仪检定记录格式凝胶色谱仪检定记录送检单位室温℃仪器型号相对湿度%制造厂溶剂名称出厂编号流速mL/min检定日期柱压Pa检定依据标准物质名称证书编号标准物质批号原始记录号1外观及开机检查2泵流量稳定性测量次数123收集前质量/g收集后质量/g泵质量流量/g·min-1泵质量流量的平均值/g·min-1泵流量稳定性3柱箱温度稳定性测量次数1234567测量值/℃柱温箱温度稳定性/℃4检测器基线噪声/基线漂移检定检测器类型基线噪声基线漂移峰值1峰值2满量程基线噪声起始点最大差值点满量程基线漂移示差紫外激光光散射黏度JJG342—201495仪器测量误差及重复性分子量的标准值:g/mol测量次数123平均值测量值仪器测量误差测量重复性检验员核验员JJG342—201410附录D检定证书/检定结果通知书内页格式D.1检定证书/检定结果通知书第2页式样证书编号:××××-××××检定机构授权说明检定环境条件及地点地点:其他地点:其他:相对湿度:%检定使用的计量(基)标准装置名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量(基)标准证书编号有效期至检定使用的标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书编号有效期至第×页共×页11D.2检定证书第3页式样证书编号:××××-××××检定结果一、外观及开机检查:二、柱箱温度稳定性检定项目检定结果柱箱温度稳定性三、泵流量稳定性检定项目检定结果泵流量稳定性检定项目检定结果基线噪声/%FS示差检测器紫外检测器激光光散射检测器黏度检测器基线漂移/%FS·h-1示差检测器紫外检测器激光光散射检测器黏度检测器五、仪器测量重复性检定项目检定结果测量重复性六、仪器测量误差标准值g/mol检定结果七、结论:检定合格以下空白第×页共×页12D.3检定结