氣相色譜儀是一種多組份混合物的分離、分析工具,它是以氣體為流動相,采用沖洗法的柱色譜技術。當多組份的分析物質進入到色譜柱時,由于各組分在色譜柱中的氣相和固定液液相間的分配系數(shù)不同,因此各組份在色譜柱的運行速度也就不同,經(jīng)過一定的柱長后,順序離開色譜柱進入檢測器,經(jīng)檢測后轉換為電信號送至數(shù)據(jù)處理工作站,從而完成了對被測物質的定性定量分析。那么氣相色譜儀有哪些常見檢測器呢?下面就讓我們一起來了解一下吧。
1)熱導檢測器
熱導檢測器(TCD)屬于濃度型檢測器,即檢測器的響應值與組分在載氣中的濃度成正比。它的基本原理是基于不同物質具有不同的熱導系數(shù),幾乎對所有的物質都有響應,是目前應用zui廣泛的通用型檢測器。由于在檢測過程中樣品不被破壞,因此可用于制備和其他聯(lián)用鑒定技術。
2)氫火焰離子化檢測器
氫火焰離子化檢測器(FID)利用有機物在氫火焰的作用下化學電離而形成離子流,借測定離子流強度進行檢測。該檢測器靈敏度高、線性范圍寬、操作條件不苛刻、噪聲小、死體積小,是有機化合物檢測常用的檢測器。但是檢測時樣品被破壞,一般只能檢測那些在氫火焰中燃燒產(chǎn)生大量碳正離子的有機化合物。
3)電子捕獲檢測器
電子捕獲檢測器(ECD)是利用電負性物質捕獲電子的能力,通過測定電子流進行檢測的。ECD具有靈敏度高、選擇性好的特點。它是一種專屬型檢測器,是目前分析痕量電負性有機化合物zui有效的檢測器,元素的電負性越強,檢測器靈敏度越高,對含鹵素、硫、氧、羰基、氨基等的化合物有很高的響應。電子捕獲檢測器已廣泛應用于有機氯和有機磷農藥殘留量、金屬配合物、金屬有機多鹵或多硫化合物等的分析測定。它可用氮氣或氬氣作載氣,zui常用的是高純氮。
4)火焰光度檢測器
火焰光度檢測器(FPD)對含硫和含磷的化合物有比較高的靈敏度和選擇性。其檢測原理是,當含磷和含硫物質在富氫火焰中燃燒時,分別發(fā)射具有特征的光譜,透過干涉濾光片,用光電倍增管測量特征光的強度。
5)質譜檢測器
質譜檢測器(MSD)是一種質量型、通用型檢測器,其原理與質譜相同。它不僅能給出一般GC檢測器所能獲得的色譜圖(總離子流色譜圖或重建離子流色譜圖),而且能夠給出每個色譜峰所對應的質譜圖。通過計算機對標準譜庫的自動檢索,可提供化合物分析結構的信息,故是GC定性分析的有效工具。常被稱為色譜-質譜聯(lián)用(GC-MS)分析,是將色譜的高分離能力與MS的結構鑒定能力結合在一起。
1、及時清洗注射器:
保持注射器清潔能避免樣品記憶效應的干擾。更換樣品時要清洗,用同一樣品多次進樣時也要用樣品本身清洗注射器。一支注射器暫時不用時(比如下班),更要徹底清洗,否則殘留其中的樣品可能將針芯粘牢,造成注射器報廢。使用自動進樣器的用戶也應注意此問題,可以是經(jīng)常更換和清洗注射器。
2、使用性能可靠的氣體減壓器:
新的減壓器在使用時一定要試漏,在長期的使用過程中也要經(jīng)常檢漏,這是發(fā)現(xiàn)問題的一個好習慣。如果不注意這個問題,輕則造成氣體浪費,重則出現(xiàn)安全問題,到時悔之晚矣。
3、準備一份色譜柱測試標樣:
色譜柱性能是保證分析結果的關鍵。新買的色譜柱,首先要用測試樣品評價其性能。如果用色譜柱廠商提供的測試條件測試而結果不合格時,就可要求退貨或換貨。更重要的是,此后的使用過程中色譜柱性能會變化,當分析結果有問題時,可以用測試標樣測試色譜柱,并將結果與前一次測試結果相比較,這有助于確定問題是否出在色譜柱,以便于采取相應的措施排除故障。
4、更換零部件要逐一進行:
修理儀器時,不要一次更換多個部件,那樣會造成故障原因的判斷失誤。應該一次更換一件,經(jīng)測試后再更換另一件。這樣可能更便于準確地判斷故障原因,同時避免不必要的開支。
5、做好儀器使用和分析記錄并定期歸檔:
這是儀器的履歷,應逐日記錄,包括操作者、分析樣品及條件、儀器工作狀態(tài)等等。一旦儀器出現(xiàn)問題,這是查找原因的重要資料。
6、定期更換進樣襯墊:
進樣口襯墊漏氣是GC常見故障之一。另外,襯墊的老化降解也會給分析帶來干擾。比如其碎屑掉進汽化室內也可能導致鬼峰。至于多長時間換一次襯墊,則要看所分析的樣品性質和分析條件而定。常規(guī)實驗室一般每天更換一個進樣襯墊。無論如何,一個襯墊的連續(xù)使用時間不要超過一周。
氣相色譜儀分析實例:
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選用熱導檢測器,適用于城市燃氣用天然氣O2、N2、CH4、CO2、C2H6、C3H8、i-C40、n-C40、i-C50、n-C50等組分的常量分析。分析結果符合國標GB10410.2-89。
(二)人工煤氣分析:
選用熱導檢測器、雙閥多柱系統(tǒng),自動或手動進樣,適用于人工煤氣中H2、O2、N2、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C3H6等主要成分的測定。分析結果符合國標GB10410.1-89。
(三)液化石油氣分析
?、伲哼x用熱導檢測器、填充柱系統(tǒng)、閥自動或手動切換,并配有反吹系統(tǒng),適用于煉油廠生產(chǎn)的液化石油氣中C2-C4及總C5烴類組成的分析(不包括雙烯烴和炔烴)。分析結果符合SH/T10230-92。
?、冢哼x用熱導檢測器,填充柱系統(tǒng)、閥自動或手動切換,并配有反吹系統(tǒng),適用于液化石油氣中C5以下氣態(tài)烴類組分的分析(不包括炔烴)。分析結果符合GB10410.3-89。
(四)煉廠氣分析:
選用熱導和氫焰離子化檢測器,填充柱和毛細管柱分離,通過多閥自動切換,信號自動切換,實現(xiàn)一次進樣,多維色譜分析,快速分析H2、O2、N2、CO2、CO、C10-C60、C2-C4及C6以上烴等組分。分析結果重復性好、操作方便,完全可以與國外進口儀器相比。
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選用熱導檢測器或氫焰離子化檢測器,雙柱串聯(lián),通過閥自動切換,并配有反吹系統(tǒng),實現(xiàn)一次進樣完成對汽油中苯及甲苯的定性及定量分析。分析結果符合國標GB17930-1999。
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選用氫焰離子化檢測器,多柱系統(tǒng),十通閥自動切換和反吹,一次直接進樣分析汽油中某些醇類和醚類。特別適用于車用和航空汽油以及含乙醇的汽油中有關醇、醚的分析。參見部級標準SH/T0663-1998。
?。ㄆ撸┱麴s酒及配制酒衛(wèi)生標準的氣相色譜分析:
采用氫焰離子化檢測器,GDX-102填充柱或FFAP大口徑毛細管柱,外標法(峰面積)定量,分析白酒中的甲醇和雜醇油。分析結果完全符合國標GB/T.5009.48-2003。
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采用PEG-20M毛細管柱,采用FID檢測器,內標法完成對優(yōu)質食用酒精中甲醇、雜醇油等微量組分的檢測。分析結果完全符合國標GB10343-2002的要求。
?。ň牛┌拙浦杏嘘P醛、醇、酯的分析:
采用氫焰離子化檢測器,使用20%DNP+7%吐溫-80,或蘭州化物所大口徑¢0.53mm專用毛細管柱,完成濃香型白酒和清香型白酒中主要的醇、醛、酸、酯各個組分的分析。使用毛細管柱除提高了分析效率外,還能檢出有機酸,為復雜的釀造發(fā)酵工藝提供了更多有價值的信息。分析結果完全符合國標GB10345.7-89/GB10345.8-89。
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可以按照國標GB/T5009.37-2003頂空氣相色譜法對浸出油中6號溶劑殘留量進行測定。采用氫焰離子化檢測器,內裝涂有5%DEGS固定液的填充柱,外標法標準曲線定量。也可以采用DJ-200型頂空進樣器(可以放置6個頂空瓶,頂空瓶規(guī)格:2、10、20ml任選)。采用頂空進樣器確保了分析的可靠性,提高了分析效率,可加熱的氣密針套,確保樣品無稀釋、無冷凝。
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選用氫焰離子化檢測器,配以熱解吸進樣器、填充柱或毛細管柱,按國標GB50325-2001選用專用的色譜柱可完成對室內空氣中苯、甲苯、二甲苯及總揮發(fā)性有機合物(TVOC)的檢測。采用衍生氣相色譜法,經(jīng)2.4-二硝基苯肼衍生,用環(huán)已烷萃取,以OV-17和QF-1混涂色譜柱分離,用電子俘獲檢測器(ECD)測定室內空氣中的甲醛,與用比色法測定甲醛相比,具有靈敏、準確、無干擾、試劑易保存等優(yōu)點。
(十二)變壓器油裂解產(chǎn)物氣相色譜分析:
采用氫焰離子化檢測器和熱導檢測器,Ni觸媒轉換器、六通閥自動切換,無二次分流系統(tǒng),使之對變壓器油裂解產(chǎn)物(8種組分氣體)一次進樣全自動分析,定量準確、靈敏度高。微機控制可實現(xiàn)FID/TCD的輸出信號自動切換??梢赃x用振蕩脫氣的取樣方式,也可以采用外購自動頂空進樣器自動進樣。分析結果完全符合國標GB7252-2001。