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氣相色譜分析時(shí)如何判斷ECD是否被污染及工作原理

時(shí)間:2020-05-10    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
  ECD是一種選擇性很強(qiáng)的檢測(cè)器,但它只對(duì)含有電負(fù)性元素的組分產(chǎn)生影響,因此這種檢測(cè)器適于分析含有鹵素等電負(fù)性元素的物質(zhì)。當(dāng)ECD的使用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),樣品組分的殘留、色譜柱以及隔墊的流失等均可能在ECD上殘留,造成ECD被污染,使得輸出信號(hào)增加到無(wú)法接受的程度。
 
  特別是在長(zhǎng)時(shí)間關(guān)機(jī)停用以后,由于檢測(cè)器使用前色譜柱和隔墊未經(jīng)過(guò)高溫烘烤,此種情況更容易遇到,此時(shí),應(yīng)對(duì)ECD進(jìn)行清洗,使其恢復(fù)正常。那么,ECD被污染的常見(jiàn)現(xiàn)象有哪些?
 
  由于ECD的靈敏度非常高,所以對(duì)檢測(cè)室內(nèi)清潔度的要求也非常高。ECD有時(shí)會(huì)因污染而不能正常使用,通常ECD被污染的原因包括:1載氣純度達(dá)不到使用要求;2分析樣品的殘留;3溶劑選擇不當(dāng)?shù)取?br /> 
  當(dāng)出現(xiàn)ECD被污染的情況時(shí),具體色譜分析現(xiàn)象有:1基線(xiàn)信號(hào)較高,或已經(jīng)達(dá)到平頭峰;2負(fù)峰增多;3有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)突然跳躍的鬼峰;4其它信號(hào)不正常的情況。
 
  ECD使用時(shí)的注意事項(xiàng)如下:
 
  1.保持整個(gè)氣路系統(tǒng)的潔凈
 
  ECD對(duì)雜質(zhì)十分敏感,故使用中每一環(huán)節(jié)均要考慮是否帶入污染雜質(zhì)。外來(lái)雜質(zhì)進(jìn)入ECD池,將出現(xiàn)兩種異常:一是放射源表面污染,使放射源電離能力下降,從而使直流電壓和恒頻率方式ECD基流下降或恒電流方式中基頻增高;二是雜質(zhì)直接俘獲ECD中的電子,使基流下降或基頻增高。兩者zui終均導(dǎo)致靈敏度降低。
 
  具體的保潔措施是:
 
  (1)系統(tǒng)氣密性好通過(guò)氣密性實(shí)驗(yàn),確保從氣源至檢測(cè)器出口的整個(gè)氣路系統(tǒng)氣密性好,
 
  無(wú)空氣漏入。
 
  (2)氣體純度高載氣及尾吹氣均應(yīng)用純度大于99.99%之純氣,或大于99.999%以上的高
 
  純氣。
 
  (3)隔墊流失小進(jìn)樣口隔墊應(yīng)用耐高溫墊。使用前,可放在柱恒溫箱中于250℃下老化
 
  8-12h,甚至再用溶劑萃取,然后使用。
 
  (4)汽化室潔凈汽化室中玻璃棉及玻璃插管應(yīng)定期更換。
 
  (5)柱流失小色譜柱應(yīng)在比實(shí)際使用溫度至少高25℃的溫度下充分老化,低柱溫使用。
 
  (6)樣品潔凈“臟樣品”應(yīng)作凈化處理。溶劑應(yīng)用二次蒸餾的烷烴、芳烴或一氯烴。
 
  (7)毛細(xì)管柱兩端潔凈當(dāng)汽化室或檢測(cè)器溫度高時(shí),可能使毛細(xì)管柱外的聚酰亞胺涂層分解成揮發(fā)性組分進(jìn)入ECD池,為此,可用低溫火焰,如丁烷打火機(jī)將其燒掉,以保持柱兩端潔凈。
 
  (8)檢測(cè)器溫度高于柱溫10℃以上。
 
  (9)保持吹掃氣暫時(shí)停機(jī)時(shí),保持少量吹掃氣通過(guò)ECD。
 
  2.檢測(cè)器污染及其凈化
 
  可據(jù)下跡象之一判斷ECD可能污染:
 
  (1)直流和恒頻率方式ECD基流下降或恒電流方式基頻增高。如HP6890氣相色譜儀ECD,設(shè)計(jì)值是100-600Hz基頻為潔凈;實(shí)際判斷時(shí),通常認(rèn)為大于500Hz即可能有污染;
 
  (2)噪聲增大,信噪比下降;
 
  (3)基線(xiàn)漂移變大;
 
  (4)線(xiàn)性范圍變小;
 
  (5)出負(fù)峰,通常是在大峰后有負(fù)峰。
 
  對(duì)已經(jīng)污染之ECD,操作者可用以下實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)便凈化ECD法之一處理之。
 
  (1)熱清洗法通常輕度污染常用此法。首先確保氣路系統(tǒng)不漏和無(wú)污染[(2)、(3)法同]。然后,卸下色譜柱,用悶頭螺帽將柱接檢測(cè)器的接頭堵死。調(diào)N2尾吹氣至50-60mL/min,
 
  升檢測(cè)器溫度至350℃左右(63Ni源),柱溫250℃,保持4-8h。zui后,冷至通常操作溫度,觀(guān)察基頻是否下降至正常值。如有效但還不夠,可重復(fù)處理之。
 
  (2)熱水蒸汽洗換上潔凈的汽化室插管,將原柱卸下,換上一根潔凈的短空柱,通N2氣,保持通常流速。升檢測(cè)器、汽化室和柱溫分別為300-350℃、200℃和150℃。用微量注射器從進(jìn)樣口注入去離子50-100uL,連續(xù)注射,共注射10-20次。若原接毛細(xì)管柱,即換一根未涂固定液的短毛細(xì)管柱,每次注入10-15uL,共注射50-100次。這樣,利用熱水蒸氣流清洗ECD池。該法對(duì)大多數(shù)污染均可清除。但操作麻煩(若用自動(dòng)進(jìn)樣器可減輕一些工作量),占用時(shí)間長(zhǎng),清洗一次需1-2天,近年已較少使用。
 
  (3)氫烘烤這是近年較常用的方法。只需將載氣或尾吹氣換成氫氣,調(diào)流速至30-40mL/min汽化室和柱溫為室溫,將檢測(cè)器升至300-350℃,保持18-24h,使污染物在高溫下與氫作用而除去。氫烘烤畢,將系統(tǒng)調(diào)回至原狀態(tài),穩(wěn)定數(shù)小時(shí)即可。
 
  如以上各法均無(wú)效,即需與生產(chǎn)廠(chǎng)家處理。
 
  3.防止ECD過(guò)載
 
  在色譜分析中可能因進(jìn)樣量大(或樣品濃度大),出現(xiàn)柱過(guò)載或檢測(cè)器過(guò)載。一般4mm內(nèi)徑填充柱可容許每個(gè)峰zui大達(dá)0.5-1mg,內(nèi)徑為0.25mm的WCOT柱為每峰小于(2-5)×10-8g。在用ECD作環(huán)境樣品中痕量污染物分析時(shí),每峰樣品量為10-8-10-13g。這當(dāng)然不會(huì)引起柱過(guò)載,但對(duì)線(xiàn)性范圍窄的ECD,則很容易達(dá)響應(yīng)飽和。其表現(xiàn)為峰高不再增加(或增加較小),而半峰寬增大。此亦稱(chēng)ECD過(guò)載。顯然,它必將給定量帶來(lái)很大的誤差。這時(shí),必須用溶劑將樣品稀釋至ECD的線(xiàn)性范圍以?xún)?nèi),再測(cè)定之。
 
  4.注意安全放射性ECD中有放射源,為防止放射性危害,使用中應(yīng)注意:
 
  (1)檢測(cè)器出口應(yīng)用金屬或聚乙烯管通至室外,于避風(fēng)、雨及非人行道處;
 
  (2)經(jīng)培訓(xùn)并有處理放射性物質(zhì)許可證者,才可拆卸ECD,否則不得拆卸;
 
  (3)按正規(guī)要求,至少每6個(gè)月要進(jìn)行一次放射性泄露檢測(cè)。

氣相色譜分析的分離原理

  氣相色譜分析的分離原理:

  如果把色譜柱比作一個(gè)分餾塔,那么色譜柱就是由許多的塔板構(gòu)成。一部分空間被涂在擔(dān)體上的液相占據(jù),另一部分空間充滿(mǎn)著載氣(氣相),基于不同物質(zhì)在兩相間具有不同的分配系數(shù),當(dāng)兩相作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),試樣中的各組分就在兩相中進(jìn)行反復(fù)多次的分配,使得原來(lái)分配系數(shù)只有微小差異的各組分產(chǎn)生很大的分離效果,從而各組分彼此分離開(kāi)來(lái)。

  結(jié)果分析

  1.出現(xiàn)拖尾峰

  分析原因:

  有可能汽化室的溫度低;汽化室污染;進(jìn)樣操作不當(dāng);色譜柱不合適;柱子溫度低。

  2.色譜峰出現(xiàn)前沿現(xiàn)象

  分析原因:

  有可能是進(jìn)樣量過(guò)多色譜柱超載;

  試樣在系統(tǒng)內(nèi)部凝聚。

  3.出現(xiàn)峰尾偏向負(fù)測(cè)

  分析原因:

  可能是檢測(cè)器污染。

  4.升溫時(shí)基線(xiàn)也會(huì)上升

  分析原因:

  載氣流量沒(méi)有調(diào)整好;色譜柱污染;

  5.升溫時(shí)基線(xiàn)發(fā)生不規(guī)則變動(dòng)

  分析原因:

  柱子未老化好;載氣流量未調(diào)整好;色譜柱污染。

  6.基線(xiàn)不能回零,峰呈平頂狀

  分析原因:

  有可能是裝置接地不良。

  7.本底噪聲大

  分析原因:

  有可能是色譜柱污染;也有可能是載氣污染;汽化室污染;色譜柱和檢測(cè)器的連接導(dǎo)管污染;檢測(cè)器污染;空氣或者氫氣污染。

  小結(jié)

  無(wú)論是酒樣上機(jī)過(guò)程,還是結(jié)果分析過(guò)程,都需要注意細(xì)節(jié),馬虎不得,不然,可是會(huì)鑄成大錯(cuò)的哦!

標(biāo)簽: 氣相色譜分析
氣相色譜分析 氣相色譜分析的分離原理_氣相色譜分析

氣相色譜分析方法的建立步驟

  在實(shí)際工作中,當(dāng)我們拿到一個(gè)樣品,我們?cè)撛鯓尤绾味ㄐ院投?,建立一套完整的分析方法是關(guān)鍵,下面介紹一些常規(guī)的步驟:

  1、樣品的來(lái)源和預(yù)處理方法

  GC能直接分析的樣品必須是氣體或液體,固體樣品在分析前應(yīng)當(dāng)溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?,而且還要保證樣品中不含GC不能分析的組分(如無(wú)機(jī)鹽),可能會(huì)損壞色譜柱的組分。這樣,我們?cè)诮拥揭粋€(gè)未知樣品時(shí),就必須了解的來(lái)源,從而估計(jì)樣品可能含有的組分,以及樣品的沸點(diǎn)范圍。如能確認(rèn)樣品可直接分析。如果樣品中有不能用GC直接分析的組分,或樣品濃度太低,就必須進(jìn)行必要的預(yù)處理,包括采用一些預(yù)分離手段,如各種萃取技術(shù)、濃縮和稀釋方法、提純方法等。

  2、確定儀器配置

  所謂儀器配置就是用于分析樣品的方法采用什么進(jìn)樣裝置、什么載氣、什么色譜柱以及什么檢測(cè)器。

  3、確定初始操作條件

  當(dāng)樣品準(zhǔn)備好,且儀器配置確定之后,就可開(kāi)始進(jìn)行嘗試性分離。這時(shí)要確定初始分離條件,主要包括進(jìn)樣量、進(jìn)樣口溫度、檢測(cè)器溫度、色譜柱溫度和載氣流速。進(jìn)樣量要根據(jù)樣品濃度、色譜柱容量和檢測(cè)器靈敏度來(lái)確定。樣品濃度不超過(guò)mg/mL時(shí)填充柱的進(jìn)樣量通常為1-5uL,而對(duì)于毛細(xì)管柱,若分流比為50:1時(shí),進(jìn)樣量一般不超過(guò)2uL。進(jìn)樣口溫度主要由樣品的沸點(diǎn)范圍決定,還要考慮色譜柱的使用溫度。原則上講,進(jìn)樣口溫度高一些有利,一般要接近樣品中沸點(diǎn)最高的組分的沸點(diǎn),但要低于易分解溫度。

  4、分離條件優(yōu)化

  分離條件優(yōu)化目的就是要在最短的分析時(shí)間內(nèi)達(dá)到符合要求的分離結(jié)果。在改變柱溫和載氣流速也達(dá)不到基線(xiàn)分離的目的時(shí),就應(yīng)更換更長(zhǎng)的色譜柱,甚至更換不同固定相的色譜柱,因?yàn)樵贕C中,色譜柱是分離成敗的關(guān)鍵。

  5、定性鑒定

  所謂定性鑒定就是確定色譜峰的歸屬。對(duì)于簡(jiǎn)單的樣品,可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)照來(lái)定性。就是在相同的色譜條件下,分別注射標(biāo)準(zhǔn)樣品和實(shí)際樣品,根據(jù)保留值即可確定色譜圖上哪個(gè)峰是要分析的組分。定性時(shí)必須注意,在同一色譜柱上,不同化合物可能有相同的保留值,所以,對(duì)未知樣品的定性?xún)H僅用一個(gè)保留數(shù)據(jù)是不夠的,雙柱或多柱保留指數(shù)定性是GC中較為可靠的方法,因?yàn)椴煌幕衔镌诓煌纳V柱上具有相同保留值的幾率要小得多。

  6、定量分析

  要確定用什么定量方法來(lái)測(cè)定待測(cè)組分的含量。常用的色譜定量方法不外乎峰面積(峰高)百分比法、歸一化法、內(nèi)標(biāo)法、外標(biāo)法和標(biāo)準(zhǔn)加入法(又叫疊加法)。峰面積(峰高)百分比法比較簡(jiǎn)單,但最不準(zhǔn)確。只有樣品由同系物組成、或者只是為了粗略地定量時(shí)該法才是可選擇的。相比而言,內(nèi)標(biāo)法的定量精度較高,因?yàn)樗怯孟鄬?duì)于標(biāo)準(zhǔn)物(叫內(nèi)標(biāo)物)的響應(yīng)值來(lái)定量的,而內(nèi)標(biāo)物要分別加到標(biāo)準(zhǔn)樣品和未知樣品中,這樣就可抵消由于操作條件(包括進(jìn)樣量)的波動(dòng)帶來(lái)的誤差。至于標(biāo)準(zhǔn)加入法,是在未知樣品中定量加入待測(cè)物的標(biāo)準(zhǔn)品,然后根據(jù)峰面積(或峰高)的增加量來(lái)進(jìn)行定量計(jì)算。其樣品制備過(guò)程與內(nèi)標(biāo)法類(lèi)似但計(jì)算原理則完全是來(lái)自外標(biāo)法。標(biāo)準(zhǔn)加入法定量精度應(yīng)該介于內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法之間。

  7、方法的驗(yàn)證

  所謂的方法驗(yàn)證,就是要證明所開(kāi)發(fā)方法的實(shí)用性和可靠性。實(shí)用性一般指所用儀器配置是否全部可作為商品購(gòu)得,樣品處理方法是否簡(jiǎn)單易操作,分析時(shí)間是否合理,分析成本是否可被同行接受等??煽啃詣t包括定量的線(xiàn)性范圍、檢測(cè)限、方法回收率、重復(fù)性、重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度等。

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