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氣相色譜儀簡介及原理 氣相色譜儀操作規(guī)程

時(shí)間:2020-06-21    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
【導(dǎo)讀】1.? 氣相色譜儀 gas chromatograph 定義: 用氣相色譜法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析的儀器。 簡介:?是一種色譜分析儀器。由載氣帶入,通過對(duì)欲檢測混合物中組分有不同保留性能的色譜柱,

1.? 氣相色譜儀 gas chromatograph

定義: 用氣相色譜法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析的儀器。
簡介:?是一種色譜分析儀器。由載氣帶入,通過對(duì)欲檢測混合物中組分有不同保留性能的色譜柱,使各組分分離,依次導(dǎo)入檢測器,以得到各組分的檢測信號(hào)。按照導(dǎo)入檢測器的先后次序,經(jīng)過對(duì)比,可以區(qū)別出是什么組分,根據(jù)峰高度或峰面積可以計(jì)算出各組分含量。通常采用的檢測器有:熱導(dǎo)檢測器,火焰離子化檢測器,氦離子化檢測器,超聲波檢測器,光離子化檢測器,電子捕獲檢測器,焰光度檢測器,電化學(xué)檢測器,質(zhì)譜檢測器等。
基本構(gòu)造氣相色譜儀的基本構(gòu)造有兩部分,即分析單元和顯示單元。前者主要包括起源及控制計(jì)量裝置﹑進(jìn)樣裝置﹑恒溫器和色譜柱。后者主要包括檢定器和自動(dòng)記錄儀。色譜柱(包括固定相)和檢定器是氣相色譜儀的核心部件。
分類氣相色譜儀分為兩類:一類是氣固色譜儀,另一類是氣液分配色譜儀。這兩類色譜儀所分離的固定相不同,但儀器的結(jié)構(gòu)是通用的。
特點(diǎn)(1) 大屏幕液晶中文顯示,同時(shí)顯示各路控溫參數(shù)及載氣流量或檢測器參數(shù),各種數(shù)據(jù)一目了然。
?(2)數(shù)字流量顯示,采用電子質(zhì)量流量計(jì),從屏幕精確顯示載氣流量。
?(3) TCD斷氣自動(dòng)保護(hù),儀器斷氣或漏氣時(shí),微機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)斷開橋電流,保護(hù)鎢絲不被損壞。
?(4)先進(jìn)的氣路流程,儀器采用一次進(jìn)樣,三檢測器技術(shù),分離效果更好,靈敏度更高。
?(5)自動(dòng)功能:開機(jī)后,儀器自動(dòng)檢測運(yùn)行狀態(tài),如有問題自動(dòng)顯示故障部位及故障類型,并對(duì)儀器自我保護(hù)。
?(6)專用色譜工作站和色譜數(shù)據(jù)處理器
  ?(7) 色譜柱(進(jìn)口擔(dān)體)和三個(gè)凈化器
主要技術(shù)指標(biāo)1. 柱室溫度:室溫+15℃---350℃
  2. 控制精度:+0.1℃---0.2℃
?3. 檢測室溫度:室溫+30---350℃ 控制精度:+0.1℃---0.2℃
   ?4. 轉(zhuǎn)化爐溫度: +30---350℃ 控制精度:±0.1℃
  ??5. 檢測精度:H2≤2UL/L O2≤5UL/L N2≤10UL/L
  ? CO≤2UL/L CO2≤2UL/L 烴類≤0.1UL/L
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氣相色譜儀的組成部分:

(1)載氣系統(tǒng):包括氣源、氣體凈化、氣體流速控制和測量
(2)進(jìn)樣系統(tǒng):包括進(jìn)樣器、汽化室(將液體樣品瞬間汽化為蒸氣)
(3)分離系統(tǒng):包括恒溫控制裝置(將多組分樣品分離為單個(gè))
(4)檢測系統(tǒng):包括檢測器,控溫裝置
(5)記錄系統(tǒng):包括放大器、記錄儀,或數(shù)據(jù)處理裝置、工作站
工作原理:
色譜儀利用色譜柱先將混合物分離,然后利用檢測器依次檢測已分離出來的組分。色譜柱的直徑為數(shù)毫米,固體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(對(duì)氣固色譜儀是吸附力不同,對(duì)氣液分配色譜儀是溶解度不同)。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,如狀態(tài)(Ⅰ)。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,如狀態(tài)(Ⅱ)。再繼續(xù)前進(jìn),三者便分離開,如狀態(tài)(Ⅲ)和(Ⅳ)。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。走在最前面的組分 C首先進(jìn)入緊接在色譜柱后的檢測器,如狀態(tài)(Ⅳ),而后A和B也依次進(jìn)入檢測器。檢測器對(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)入檢測器,檢測器給出對(duì)應(yīng)于各組分的最大信號(hào)(常稱峰值)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(包括載氣流速、固定相的材料和性質(zhì)、色譜柱的長度和溫度等)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)檢測流量后到樣品氣化室。樣品氣化室有加熱線圈,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)入檢測器而后放空。檢測器給出的信號(hào)經(jīng)放大后由記錄儀記錄下樣品的色譜圖。

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相關(guān)熱詞:

等離子清洗機(jī),反應(yīng)釜,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,高精度溫濕度計(jì),露點(diǎn)儀,高效液相色譜儀價(jià)格,霉菌試驗(yàn)箱,跌落試驗(yàn)臺(tái),離子色譜儀價(jià)格,噪聲計(jì),高壓滅菌器,集菌儀,接地電阻測試儀型號(hào),柱溫箱,旋渦混合儀,電熱套,場強(qiáng)儀萬能材料試驗(yàn)機(jī)價(jià)格,洗瓶機(jī),勻漿機(jī),耐候試驗(yàn)箱,熔融指數(shù)儀,透射電子顯微鏡。

氣相色譜儀詳細(xì)的操作方法

  1、氣相色譜儀應(yīng)嚴(yán)格地在規(guī)定的條件下工作,在某些條件下不符合時(shí)必須采取相應(yīng)措施;  2、FID聯(lián)用標(biāo)準(zhǔn)小口徑毛細(xì)柱時(shí),毛細(xì)柱可插入FID石英噴咀內(nèi)孔,柱端面略低于噴咀口1~2mm為較佳,這樣可保證較佳柱效;  3、氣相色譜儀氣路中穩(wěn)壓閥,一般在出廠前都調(diào)整好用戶不必再變動(dòng),若需重新調(diào)整則必須注意穩(wěn)壓閥只有在閥前后壓差大于0.05MPa的條件下才能穩(wěn)壓作用,即如果穩(wěn)壓閥輸出壓力要求在0.15MPa,則穩(wěn)壓閥輸入壓力必須大于0.2MPa,氣相色譜儀上的穩(wěn)壓閥入口壓力不得超過0.6MPa,超過了要損壞穩(wěn)壓閥;  4、柱箱溫度的設(shè)置必須低于色譜固定液的最高使用溫度,檢測器溫度的設(shè)置應(yīng)保證樣品在檢測器中不冷凝,汽化室進(jìn)樣器系統(tǒng)的溫度設(shè)置應(yīng)高于樣品組份的平均沸點(diǎn),一般應(yīng)高于柱箱溫度30~50℃;  5、TCD橋電流設(shè)置大小與載氣種類有關(guān),也與熱導(dǎo)池工作溫度有關(guān),并要考慮被分析對(duì)象對(duì)靈敏度的要求,具體請(qǐng)參照熱導(dǎo)池橋電流給定曲線;  6、氣相色譜儀GC2030使用時(shí),務(wù)必檢查一下微機(jī)控制系統(tǒng)機(jī)架右面下方的TCD橋電流鈕子開關(guān)狀態(tài),應(yīng)處在正確的位置,例如使用FID時(shí),鈕子開關(guān)應(yīng)放在橋電流斷開位置;否則在面板按鍵操作時(shí)一不小心誤按TCD橋流按鍵,就會(huì)造成TCD熱導(dǎo)元件的損壞;  7、熱導(dǎo)檢測器的操作必須嚴(yán)格遵守?zé)釋?dǎo)檢測器先通載氣后通熱導(dǎo)恒流源的操作原則。在長期停機(jī)后重新啟動(dòng)操作時(shí),應(yīng)先通載氣15分鐘以上,然后檢測器通電,以保證熱導(dǎo)元件不被氧化或燒壞;?  8、使用熱導(dǎo)檢測器時(shí),必須并聯(lián)裝接雙柱,如果采用TC-4微型熱導(dǎo)池聯(lián)用毛細(xì)管色譜柱,則另一路必須也裝上柱子或空柱管,這樣保證了熱導(dǎo)池的二路氣室中都通載氣。如果只裝一根柱子,則不裝柱的另一路熱導(dǎo)元件就會(huì)因不通氣而被燒壞;  9、更換汽化室硅橡膠墊時(shí),務(wù)必先把熱導(dǎo)池橋電流關(guān)掉,換好硅橡膠墊后,通載氣幾分鐘后再接通橋電流;?  10、用平面六通閥作氣體進(jìn)樣時(shí),取樣的氣體流量和壓力每次要保持重復(fù)一致,才能保證分析的重復(fù)性,平面六通閥旋轉(zhuǎn)時(shí)只能放置在二端位置而不能放在中間,中間位置將會(huì)導(dǎo)致載氣被切斷不通,從而會(huì)造成熱導(dǎo)元件損壞;  11、載氣2路,主要做填充柱,載氣1路主要做毛細(xì)柱(也可做填充柱),做毛細(xì)柱時(shí),穩(wěn)流閥應(yīng)全打開為佳,毛細(xì)柱流量用穩(wěn)壓閥來調(diào)節(jié),保證分流流量調(diào)節(jié)時(shí),毛細(xì)柱流量不變;載氣1路做填充柱時(shí),穩(wěn)壓閥全打開,用穩(wěn)流閥來調(diào)節(jié)柱流量。隔膜清掃氣流量一般在2~10ml/min,可在出口處用皂膜流量計(jì)或浮子流量計(jì)測量;  12、在國內(nèi)熱導(dǎo)檢測器最被廣泛采用的載氣是用氫氣,載氣通入氣相色譜儀前應(yīng)先通過氣體凈化管,氣體凈化管內(nèi)裝有分子篩,用來吸除載氣中水份,內(nèi)裝105催化劑,用來吸除載氣中氧,除去水份和氧是為了保護(hù)色譜柱和檢測器,延長使用壽命。所以,氣體凈化管內(nèi)的吸附劑必須定期活化處理,以保持凈化效果;  13、氣相色譜儀GC2030使用后關(guān)機(jī)時(shí),必須牢記在熱導(dǎo)池出口接頭處旋上悶頭螺帽,防止在切斷載氣后,外界空氣中氧返進(jìn)色譜柱和檢測器系統(tǒng),是為了保護(hù)色譜柱和檢測器,在高溫使用后,尤其要注意必須在柱箱和檢測器溫度降到70℃以下,才能關(guān)閉氣源;  14、色譜柱連接用密封圈可根據(jù)不同使用溫度采用不同材料,一般在200℃以下可采用硅橡膠圈,200℃~250℃以下可采用聚四氟乙烯圈,250℃以上可采用紫銅圈或柔性石墨圈;  15、在采用小口徑毛細(xì)柱分流進(jìn)樣時(shí),用戶可在分流氣路中分流調(diào)節(jié)閥前的流路中自行串接一段(f3×0.5mm管,長50~60mm)活性炭(40~60目)吸附管用以吸附有機(jī)物保護(hù)分流調(diào)節(jié)閥;  16、為了保證FID在高靈敏度下使用時(shí)的基線穩(wěn)定,氣體應(yīng)除去氣體中微量CH(烴類)雜質(zhì);色譜柱固定相必須在略低于最高使用溫度下充分老化,從而可減少固定液流失和固定液中溶劑殘留量對(duì)基線的影響;高溫使用汽化室時(shí),進(jìn)樣器的硅橡膠墊必須事先高溫老化處理并開啟隔膜清掃氣路;  17、TCD載氣出口及分流出口流量除了用皂膜流量計(jì)來精確測定外,還可在主機(jī)左側(cè)外裝一只6~60ml/min的玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)來連續(xù)監(jiān)視;  18、FID系統(tǒng)經(jīng)分析大量樣品后,可能會(huì)污染噴咀或檢測器座,就需拆洗,重新安裝。復(fù)原時(shí),必須注意極化極圈應(yīng)與噴咀處于同一平面。噴咀不能與極化極相碰,如果噴咀口低于極化極,將會(huì)造成噪音增大;噴咀口高于極化極,將降低檢測靈敏度;  19、氣相色譜儀的維護(hù)不但能使儀器正常工作而且能延長儀器壽命;  20、在使用氣相色譜儀進(jìn)樣分析達(dá)一定次數(shù)后,由于色譜柱(不管是填充柱還是毛細(xì)柱),內(nèi)積累吸附了一些水份或其它物質(zhì),將會(huì)影響柱效和基線穩(wěn)定性,因此必須對(duì)色譜柱進(jìn)行活化處理,長期停用的柱子,在重新使用前也須活化處理。在氣相色譜儀上進(jìn)行活化處理的簡單方法就是通高純氮并將柱子加熱恒溫,氮?dú)饬髁?0~60ml/min左右,柱子活化溫度取比固定液最高使用溫度低10℃左右,對(duì)氣固吸附色譜用常用吸附劑:分子篩類活化溫度為300℃;硅膠、活性炭、GDX類活化溫度為200℃?;罨瘯r(shí)間一般3~4小時(shí),然后自然冷卻(氮?dú)馊栽诹魍ǎ?。柱子活化時(shí),必須將柱子出口端從檢測器的接頭上拆下來,防止在柱活化處理過程中將有害物質(zhì)帶進(jìn)檢測器系統(tǒng)造成污染;  21、開機(jī)使用FID時(shí),必須先通載氣、空氣,再開溫度控制,待檢測器溫度超過100℃時(shí)才能通氫氣點(diǎn)火。FID系統(tǒng)停機(jī)時(shí),必須先關(guān)氫氣熄火,然后再關(guān)閉溫度控制,當(dāng)柱溫降下后再關(guān)載氣和空氣。如果開機(jī)時(shí)在FID溫度低于100℃時(shí)就通氫氣點(diǎn)火,或關(guān)機(jī)時(shí)不先熄火就降溫,就容易造成FID收集極積水而使放大器輸入級(jí)絕緣下降,會(huì)造成基線不穩(wěn);  22、FID點(diǎn)火后,由于基始電流的作用,點(diǎn)火后電壓會(huì)高于原先值,高出的大小可大致判斷氣體凈化程度和色譜柱老化的好與不好;  23、FID放大器屏蔽鐵盒內(nèi)放有干燥劑(硅膠、分子篩類),用以保持放大器輸入級(jí)的高度絕緣性能。由于環(huán)境空氣中水份的影響,使用一段時(shí)間后,應(yīng)更換干燥劑或?qū)⒃瓉矸旁诶锩娴母稍飫┤〕?,?50℃下烘烤(活化)二小時(shí)再回用,這樣可降低噪音,保證基線穩(wěn)定性;  24、嚴(yán)禁柱溫超過固定相中固定液允許的使用溫度,一般柱溫低于允許使用溫度;  25、氣相色譜儀在關(guān)機(jī)時(shí),先降柱溫然后關(guān)斷載氣氣源。

標(biāo)簽: 氣相色譜儀
氣相色譜儀 氣相色譜儀詳細(xì)的操作方法_氣相色譜儀



    氣相色譜儀進(jìn)樣不出峰指進(jìn)樣后沒有峰被檢測出來,基線只畫一條直線。
    注意:發(fā)現(xiàn)進(jìn)樣不出峰時(shí),首先要考慮載氣是否進(jìn)入儀器(包括色譜柱、檢測器),否則可能會(huì)造成色譜柱的損傷或檢測器的污染。因此發(fā)現(xiàn)進(jìn)樣不出峰時(shí),應(yīng)立即降低色譜柱恒溫槽的溫度讓色譜柱冷卻。使用TCD時(shí),必須先將鎢絲電流關(guān)閉。在確定載氣系統(tǒng)正常之后方能進(jìn)行其他項(xiàng)目的檢查。
    A、檢查檢測器的火焰是否熄滅,如果熄滅請(qǐng)重新點(diǎn)火;如果點(diǎn)不著火或者點(diǎn)著后又很容易熄滅時(shí),請(qǐng)進(jìn)行下列項(xiàng)目的檢查:
    1)檢查點(diǎn)火線圈是否發(fā)紅,如果不發(fā)紅應(yīng)該是點(diǎn)火極部分故障。
    2)檢查各種氣體的流量是否正常,適當(dāng)加大氫氣流量試試。
    3)使用TCD時(shí),檢查TCD鎢絲及鎢絲電流的設(shè)置是否正常。
    B、檢查離子信號(hào)線與檢測器、放大器電路板的連接,以及輸出信號(hào)線與儀器、積分儀/工作站的連接是否正??煽?。
    C、調(diào)零也不正常時(shí),要考慮是否電路系統(tǒng)的故障,請(qǐng)檢查是否信號(hào)線的故障、放大器電路板的故障、輸出信號(hào)線的故障、積分儀的故障。
    D、如果進(jìn)甲烷等常規(guī)溶劑還是不出峰或保留時(shí)間變慢時(shí),在確認(rèn)了色譜柱箱的溫度降到了室溫左右后,請(qǐng)進(jìn)行下列項(xiàng)目的檢查:
    1)檢查色譜柱是否存在折斷現(xiàn)象。
    2)檢查載氣流量是否正常,并進(jìn)入色譜柱、FID檢測器等部分。
    E、其他不出峰的原因,請(qǐng)按照下列項(xiàng)目進(jìn)行檢查:
    1)注射器不正常。
    2)檢查色譜柱溫度、進(jìn)樣器溫度、檢測器溫度、量程設(shè)定等分析條件是否合適。
    3)檢查樣品濃度、樣品進(jìn)樣量是否正確。
    4)檢查樣品的取用、色譜柱的選擇有沒有錯(cuò)誤。







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