為滿足分析過(guò)程中流速不變的要求,氣相色譜儀必須使用穩(wěn)流閥,它的作用是使柱前壓隨著柱的阻力增加而自動(dòng)增加,保持載氣流速不變,因此穩(wěn)流閥也可稱為壓力補(bǔ)償器.但是,一般看到幾乎所有現(xiàn)代商品GC,配做毛細(xì)管柱程序升溫分析時(shí),,都通過(guò)氣相色譜儀穩(wěn)壓閥調(diào)節(jié)流量,這是因?yàn)橛幸韵聨讉€(gè)原因:
(1)一般市場(chǎng)上供應(yīng)的穩(wěn)流閥最小可控制流量不能滿足分析要求;
(2)調(diào)節(jié)載氣流量和分流流量非常不方便;
(3)由于毛細(xì)管住分析載氣流量有時(shí)不到1毫升,通常要加幾十毫升補(bǔ)充氣儀器方能正常工作,因此當(dāng)做程序升溫時(shí),柱阻力變化引起的流量變化相對(duì)總流量變化,比填充柱相同情況下小得多.
(4)由于彈性石英毛細(xì)管柱在大多情況下為開(kāi)口柱,在溫度升溫時(shí),阻力變化比填充柱小的多;
(5)對(duì)于一般涂漬型毛細(xì)管的固定用液量比填充柱小,在加上升溫速率和程序升溫最終溫度都比填充柱低,及時(shí)基線漂移也比填充柱小的多;
(6)氣相色譜儀穩(wěn)壓閥和穩(wěn)流閥相比,時(shí)間常數(shù)小的多,有利于保持分析的重現(xiàn)性.當(dāng)然在毛細(xì)管柱被嚴(yán)重污染或作痕量組分分析時(shí),毛細(xì)管柱做程序升溫分析基線漂移還是很明顯的,此時(shí)要求保證分析系統(tǒng)盡量不被污染外,也可以通過(guò)采用色譜數(shù)據(jù)工作站用空白基線相減的方法解決.
氣相色譜儀TCD檢測(cè)器的六大使用注意事項(xiàng)具體如下:
1、TCD的靈敏度
TCD的靈敏度與熱絲和池體間的溫差成正比。顯然,增大其溫差有二個(gè)途徑:一是提高橋流,以提高熱絲溫度;二是降低檢測(cè)器池體溫度。
這種檢測(cè)器是一種通用型檢測(cè)器。被測(cè)物質(zhì)與載氣的熱導(dǎo)系數(shù)相差愈大,靈敏度也就愈高。此外,載氣流量和熱絲溫度對(duì)靈敏度也有較大的影響。熱絲工作電流增加—倍可使靈敏度提高3—7倍,但是熱絲電流過(guò)高會(huì)造成基線不穩(wěn)和縮短熱絲的壽命。故氫氣或氦氣作載氣時(shí)比氮?dú)庾鬏d氣時(shí)的靈敏度高。當(dāng)然,要測(cè)定氫氣時(shí)就必須用氮?dú)庾鬏d氣。
2、載氣純度
熱導(dǎo)檢測(cè)器使用的載氣純度必須四個(gè)9以上(99.99%),最忌載氣中含氧量高,載氣不純將會(huì)影響熱導(dǎo)元件的使用壽命,也會(huì)降低檢測(cè)靈敏度,所以載氣必須脫氧凈化。實(shí)驗(yàn)表明:在橋流160 - 200mA范圍內(nèi),用99.999%的超純氫比用99%的普氫,靈敏度高6%-13%,因此,必須使用與之要求的靈敏度相應(yīng)的載氣純度。在痕量雜質(zhì)分析時(shí),必須用超高純的載氣。
3、最大橋電流值,是指在無(wú)氧存在的情況,如果有氧接觸,則會(huì)急速氧化而燒斷。因此,在使用TCD時(shí),務(wù)必先通載氣,檢查整個(gè)氣路的氣密性是否完好,調(diào)節(jié)TCD出口處的載氣流速至一定值,并穩(wěn)定10-15min后,才能通橋流。工作過(guò)程中,如需要更換色譜柱、進(jìn)樣隔墊或鋼瓶,務(wù)必先關(guān)橋流,而后換之。
4、在檢測(cè)器通電之前,一定要確保載氣已經(jīng)通過(guò)了檢測(cè)器,否則,熱絲可能被燒斷,致使檢測(cè)器報(bào)廢。關(guān)機(jī)時(shí)要待熱導(dǎo)檢測(cè)器溫度降至室溫,然后一定要先關(guān)儀器電源,最后關(guān)載氣。任何時(shí)候進(jìn)行有可能切斷通過(guò)TCD載氣流量的操作,都要關(guān)閉檢測(cè)器電源。這是TCD操作必須遵循的規(guī)則。
5、熱導(dǎo)池橋電流的設(shè)定,必須考慮所用載氣的種類、工作溫度和鎢錸絲元件的冷阻,應(yīng)明了這樣的原則:
①輕載氣(H2、He)橋電流可大,重載氣(N2、Air)橋電流必須??;
②熱導(dǎo)池工作溫度高,橋電流應(yīng)減小,工作溫度低,橋電流可增加;
③各生產(chǎn)廠家熱導(dǎo)池鎢錸絲元件阻值是不同的,因此,使用橋電流大小也不同,元件阻值大的,橋電流就應(yīng)設(shè)定小些,具體橋電流設(shè)定可看說(shuō)明書。
6、當(dāng)進(jìn)樣量一定時(shí),峰面積跟載氣流速倒數(shù)成正比,流速增大,峰面積減??;而峰高在一定流速范圍內(nèi)與流速無(wú)關(guān)。所以在定量測(cè)定中,特別是中間控制分析中,推薦使用峰高定量法。如果采用峰面積定量時(shí),要嚴(yán)格保持流速的恒定,方能得到準(zhǔn)確的定量結(jié)果。
氣相色譜儀穩(wěn)流閥的故障,常常是使用不當(dāng)造成的,因此,在操作之前應(yīng)了解其工作原理和操作注意事項(xiàng).
1) 輸入氣中應(yīng)無(wú)水無(wú)油無(wú)機(jī)械雜質(zhì).通常要求在閥的入口處安裝除機(jī)械雜質(zhì)的凈化過(guò)濾器.
2) 進(jìn)出氣口不能接反.
3) 柱前壓應(yīng)比穩(wěn)流閥輸入壓力小0.005MPa以上.
4) 從氣相色譜儀穩(wěn)流閥工作原理中知道,只有壓力保持常數(shù),穩(wěn)流閥方能起到穩(wěn)流作用.所以穩(wěn)流閥前必須接穩(wěn)壓閥.試驗(yàn)證明穩(wěn)流閥控制流量要達(dá)到1%的穩(wěn)流精度,穩(wěn)壓精度必須優(yōu)于0.003MPa以上.
5) 第一類穩(wěn)壓閥與針型閥注意事項(xiàng)一樣,應(yīng)經(jīng)常檢查針型閥桿處有無(wú)漏氣.
6) GC配有流量計(jì),在程序升溫時(shí)不斷增加,流量計(jì)前后壓差變化,浮子略有下降,這屬于正?,F(xiàn)象.可用皂膜流量計(jì)在升溫前后測(cè)量流速來(lái)判斷,不要輕易拆卸穩(wěn)流閥.
7) 在調(diào)節(jié)氣相色譜儀穩(wěn)流閥時(shí),若p不上升,說(shuō)明閥后有較大漏氣,若p已經(jīng)接近輸入壓時(shí),流量調(diào)不上去,說(shuō)明柱阻力太大,在這兩種情況下,應(yīng)排除漏氣或增加輸入壓力.對(duì)于第一類閥千萬(wàn)不能一味加大針形閥開(kāi)度,否則會(huì)破壞針型閥的密封性或閥針損壞.