氣相色譜:利用色譜柱先將混合物分離,然后利用檢測(cè)器依次檢測(cè)已分離出來的組分。色譜柱的直徑為數(shù)毫米,其中填充有固體吸附劑或液體溶劑,所填充的吸附劑或溶劑稱為固定相。與固定相相對(duì)應(yīng)的還有一個(gè)流動(dòng)相。流動(dòng)相是一種與樣品和固定相都不發(fā)生反應(yīng)的氣體,一般為氮或氫氣。待分析的樣品在色譜柱頂端注入流動(dòng)相,流動(dòng)相帶著樣品進(jìn)入色譜柱,故流動(dòng)相又稱為載氣。載氣在分析過程中是連續(xù)地以一定流速流過色譜柱的;而樣品則只是一次一次地注入,每注入一次得到一次分析結(jié)果。樣品在色譜柱中得以分離是基于熱力學(xué)性質(zhì)的差異。固定相與樣品中的各組分具有不同的親合力。當(dāng)載氣帶著樣品連續(xù)地通過色譜柱時(shí),親合力大的組分在色譜柱中移動(dòng)速度慢,因?yàn)橛H合力大意味著固定相拉住它的力量大。親合力小的則移動(dòng)快。4根柱管實(shí)際上是一根,只是用來表示樣品中各組分在不同瞬間的狀態(tài)。樣品是由A、B、C3個(gè)組分組成的混合物。在載氣剛將它們帶入色譜柱時(shí),三者是完全混合的。經(jīng)過一定時(shí)間,即載氣帶著它們?cè)谥凶哌^一段距離后,三者開始分離。再繼續(xù)前進(jìn),三者便分離開。固定相對(duì)它們的親合力是A>B>C,故移動(dòng)速度是C>B>A。走在zui前面的組分C首先進(jìn)入緊接在色譜柱后的檢測(cè)器,而后B和A也依次進(jìn)入檢測(cè)器。檢測(cè)器對(duì)每個(gè)進(jìn)入的組分都給出一個(gè)相應(yīng)的信號(hào)。將從樣品注入載氣為計(jì)時(shí)起點(diǎn),到各組分經(jīng)分離后依次進(jìn)入檢測(cè)器,檢測(cè)器給出對(duì)應(yīng)于各組分的zui大信號(hào)所經(jīng)歷的時(shí)間稱為各組分的保留時(shí)間tr。實(shí)踐證明,在條件一定時(shí),不同組分的保留時(shí)間tr也是一定的。因此,反過來可以從保留時(shí)間推斷出該組分是何種物質(zhì)。故保留時(shí)間就可以作為色譜儀器實(shí)現(xiàn)定性分析的依據(jù)。
檢測(cè)器對(duì)每個(gè)組分所給出的信號(hào),在記錄儀上表現(xiàn)為一個(gè)個(gè)的峰,稱為色譜峰。色譜峰上的極大值是定性分析的依據(jù),而色譜峰所包羅的面積則取決于對(duì)應(yīng)組分的含量,故峰面積是定量分析的依據(jù)。一個(gè)混合物樣品注入后,由記錄儀記錄得到的曲線,稱為色譜圖。分析色譜圖就可以得到定性分析和定量分析結(jié)果。
載氣由載氣鋼瓶提供,經(jīng)過載氣流量調(diào)節(jié)閥穩(wěn)流和轉(zhuǎn)子流量計(jì)檢測(cè)流量后到樣品氣化室。樣品氣化室有加圈,以使液體樣品氣化。如果待分析樣品是氣體,氣化室便不必加熱。氣化室本身就是進(jìn)樣室,樣品可以經(jīng)它注射加入載氣。載氣從進(jìn)樣口帶著注入的樣品進(jìn)入色譜柱,經(jīng)分離后依次進(jìn)入檢測(cè)器而后放空。檢測(cè)器給出的信號(hào)經(jīng)放大后由記錄儀記錄下樣品的色譜圖。
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(dòng)相,采用沖洗法的柱色譜技術(shù)。當(dāng)多組份的分析物質(zhì)進(jìn)入到色譜柱時(shí),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(yùn)行速度也就不同,經(jīng)過一定的柱長(zhǎng)后,順序離開色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器,經(jīng)檢測(cè)后轉(zhuǎn)換為電信號(hào)送至數(shù)據(jù)處理工作站,從而完成了對(duì)被測(cè)物質(zhì)的定性定量分析。
在氣相色譜儀正常操作的條件下,按動(dòng)點(diǎn)火器按鈕,片刻后應(yīng)能聽到氫氧混合氣點(diǎn)燃時(shí)的爆鳴聲,此時(shí)將會(huì)觀察到基線的偏移。點(diǎn)火后,用涼爽的玻璃片或表面光亮的金屬片等物品放于火焰正上方氣路出口處,片刻可觀察到玻璃片或金屬片表面上水蒸氣冷凝的痕跡。如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象,說明儀器點(diǎn)火正常。如果在點(diǎn)火過程中無上述點(diǎn)燃跡象,應(yīng)再次嘗試點(diǎn)火,若多次點(diǎn)火仍無反應(yīng),可認(rèn)為發(fā)生了不能點(diǎn)火故障?! “l(fā)生不能點(diǎn)火故障的原因有以下幾個(gè):點(diǎn)火組件故障;點(diǎn)火電源無輸出;點(diǎn)火前后氣路配比不當(dāng);漏氫氣;氣路中有堵塞;點(diǎn)火電路連線、接頭斷路?! 〔荒茳c(diǎn)火故障具體按下面步驟檢查排除: (1)點(diǎn)火絲發(fā)亮狀態(tài)的檢查
點(diǎn)火絲應(yīng)呈現(xiàn)較明亮的黃紅色,如看到點(diǎn)火絲能點(diǎn)亮,說明點(diǎn)火電路基本正常;如果點(diǎn)絲毫不反應(yīng)則說明點(diǎn)火電路有問題,此時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)入(7)作進(jìn)一步檢查?! 。?)氣路中氣流配比檢查 正常點(diǎn)火時(shí)應(yīng)增大氫氣流量,適當(dāng)減少空氣流量,載氣或尾吹氣應(yīng)調(diào)到很小或關(guān)死,如各流量操作不對(duì),應(yīng)進(jìn)行調(diào)整?! 。?)氫氣漏氣檢查 停電后,關(guān)閉除氧氣以外的各路流量控制閥,用硅橡膠墊或干凈的軟橡皮頭堵住氫火焰離子室噴嘴,并稍向下用力,以阻斷從噴嘴流出的氫氣,此時(shí)氫氣一路轉(zhuǎn)子流量計(jì)中的轉(zhuǎn)子應(yīng)慢慢降到零。如轉(zhuǎn)子不下降或雖然下降但降不到零,則說明氫氣一路有漏氣,按(4)處理;如果轉(zhuǎn)子可降為零,轉(zhuǎn)入(5)進(jìn)行處理。 ?。?)消除漏氣 試漏,找出漏氣點(diǎn),必要時(shí)也可對(duì)氣路管線分段處理試漏。找到泄漏處之后應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)處理,詳細(xì)方法見氣路泄漏的檢查與排除所述。在消除氫氣漏氣故障時(shí)有一點(diǎn)需給予注意,那就是載氣氣路下游的泄漏也會(huì)導(dǎo)致氫氣氣路轉(zhuǎn)子降不到零位,這是由于載氣和氫氣兩路在噴嘴前相互連通的緣故?! 。?)氣路中有堵塞 氣路堵塞,特別是噴嘴處的氣路堵塞,是造成不能點(diǎn)火或點(diǎn)火后又滅的一個(gè)常見原因。排除堵塞方法可見氣路部件的清洗部分所述。 ?。?)氣路配比的調(diào)整 不能點(diǎn)火或不易點(diǎn)火往往和點(diǎn)火狀態(tài)時(shí)氣路各流量配比有關(guān)。在點(diǎn)火狀態(tài)時(shí)氫氣流量應(yīng)加大幾倍,而空氣可略微降低,用作載氣的氮?dú)鈶?yīng)減少甚至關(guān)斷,在點(diǎn)火后再緩緩增大。此項(xiàng)調(diào)整可反復(fù)做幾次,直到能點(diǎn)著火為止。 ?。?)點(diǎn)火組件接觸良好性檢查 ?。?)點(diǎn)火電路輸出電壓檢查 直接測(cè)量點(diǎn)火電源的輸出電壓是否為額定值,便可知點(diǎn)火電源有否故障?! 。?)連線與插頭有斷路 ?。?0)檢測(cè)器接觸不良
氣源是氣相色譜儀載氣和輔助氣的來源。儀器一般使用的載氣有氫氣、氮?dú)?、氦氣、氬氣、空氣等?/p>
選擇載氣首先要滿足檢測(cè)器的要求,還要考慮到分析方法對(duì)分析周期、柱效率及靈敏度的影響。例如從柱效率考慮,要求載氣的擴(kuò)散系數(shù)要小,為得到好的峰型,常用氮?dú)庾鬏d氣。對(duì)TCD檢測(cè)器來講,為提高靈敏度常用傳導(dǎo)大的氫(氦)氣作載氣,而不使用氮?dú)饣驓鍤狻陌踩头治鲋芷趤碇v,氦氣要比氫氣好,但我國(guó)的氦氣資源較少,價(jià)格比較高,因此使用氫氣作載氣比較普遍。對(duì)于FID檢測(cè)器用氮?dú)庾鬏d氣,既安全又可得到比較好的靈敏度。綜上所述TCD檢測(cè)器用氫氣、氦氣比較好,用氮?dú)?、氬氣、空氣時(shí)靈敏度比較低,易出現(xiàn)N型或W型峰。FID、FPD檢測(cè)器常用氮?dú)庾鬏d氣,在特殊情況下也可用氫氣。ECD檢測(cè)器一般用氮?dú)庾鬏d氣。
一般載氣選取原則是:
惰性氣體(分析中不與樣品或固定相發(fā)生化學(xué)反應(yīng)),無腐蝕性、在200~400℃范圍內(nèi)不分解:氣體擴(kuò)散系數(shù)小,以提高柱效率,價(jià)格合理、且能滿足檢測(cè)器使用要求。
氣源的種類和純度,應(yīng)與所分析的樣品和所要求達(dá)到的分析精度進(jìn)行合理的選擇。
>>高壓氣瓶使用注意事項(xiàng)
鋼瓶應(yīng)放置在通風(fēng)條件好,避免光照并遵守液化氣使用注意事項(xiàng)
溫度40度以下,2M內(nèi)禁止煙火燃燒氣應(yīng)配備滅火器材
工作前檢漏
每3個(gè)月檢查鋼瓶及減壓閥
固定鋼瓶
使用無油減壓閥
>>氣體發(fā)生器使用注意事項(xiàng)
氫氣發(fā)生器
檢查發(fā)生器干燥劑,及時(shí)更換
損壞時(shí),返堿液對(duì)儀器損害大
空氣發(fā)生器
定期更換分子篩,干燥劑
氮?dú)獍l(fā)生器
氣源純度不高,ECD檢測(cè)器盡量不要使用。