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發(fā)布日期:2022-04-26 點(diǎn)擊率:161
影響原因及解決辦法
氣相色譜分析時(shí),氣體純度對(duì)結(jié)果影響的原因,主要可從以下幾個(gè)方面考慮:
1、分析對(duì)象
待分析混合物中如果含有可能被還原或者被氧化的化合物時(shí),載氣中如果摻雜有還原性成分氫氣或氧化性成分氧氣等,進(jìn)樣口高溫下,可能發(fā)生反應(yīng),如氣體雜質(zhì)中的水使氯硅氧烷樣品水解,就會(huì)影響分析。
2、儀器系統(tǒng)
載氣或輔助氣中如果含有雜質(zhì),可能會(huì)污染系統(tǒng),或在系統(tǒng)中沉積,影響儀器壽命,同時(shí)還可能產(chǎn)生鬼峰等,如壓縮機(jī)機(jī)油帶入載氣。
3、色譜柱
不純的載氣,因水和雜質(zhì)氧的存在,容易導(dǎo)致色譜柱柱流失增大或涂膜氧化,從而減少色譜柱壽命,影響色譜分析。如載氣中雜質(zhì)水能使親水性固定液如聚乙二醇等的保留值增加,甚至使聚脂類固定液分解;載氣中雜質(zhì)氧含量過高除了影響極性和非極性固定液柱的保留特性外,還可能使PEG固定液斷鏈,有時(shí)某些氣體雜質(zhì)和固定液相互作用會(huì)產(chǎn)生假峰干擾分析結(jié)果。
4、色譜圖
氣體純度可能導(dǎo)致色譜圖異常,如鬼峰、負(fù)峰、基線升高、柱流失等,最終影響分析效果。如載氣中含有較重雜質(zhì)時(shí),在進(jìn)行程序升溫操作中,雜質(zhì)在低溫時(shí)保留在色譜柱中,當(dāng)柱溫升高時(shí)不但引起基線漂移,還可能在譜圖上出現(xiàn)比較寬的“假峰”。
5、檢測器
載氣不純,同樣會(huì)影響檢測器性能和壽命,輔助氣不純,會(huì)增大背景噪聲,縮小檢測器的線性范圍,嚴(yán)重的甚至?xí)廴緳z測器。對(duì)于FID,水汽會(huì)影響分析結(jié)果和檢測器的壽命,有機(jī)雜質(zhì)會(huì)使檢測器噪聲變大,不利于微量、痕量分析;水汽會(huì)使TCD信噪比減小、無法調(diào)零、線性變窄等,同時(shí)水蒸氣對(duì)ECD和TCD的壽命影響很大;氣體中氧含量過高時(shí),使檢測器元件在高溫時(shí)加速老化,減少壽命,影響靈敏度等。
最后,氣體純度選擇應(yīng)掌握以下原則,即微量分析比常量分析要求高,毛細(xì)管柱分析比填充柱分析要求高,程序升溫分析比恒溫分析要求高,濃度型檢測器比質(zhì)量型檢測器要求高,配有甲烷裝置的FID比單FID要求高,中高檔儀器比低檔儀器要求高。氣相色譜所用的氣體有載氣和輔助氣,氣體的純度都要求是高純級(jí),一般要求達(dá)到99.995%。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)氣體(載氣和輔助氣)純度不夠,而影響譜圖分析時(shí),除了更換為更高純度的氣體外,還可以從以下方面來解決:
1、分析對(duì)象
盡量避免用GC分析在高溫下容易發(fā)生氧化、還原、水解的化合物成分,避免樣品組分失真甚至消失而影響結(jié)果分析;
2、儀器系統(tǒng)
裝機(jī)前,載氣和輔助氣管路要清洗干凈,并且氣體一定要安裝過濾凈化裝置,吸附氣體中殘存的干擾成分,同時(shí)注意過濾凈化裝置是否失效,并避免氣路調(diào)節(jié)閥受到污染而使調(diào)節(jié)精度降低,氣路污染影響儀器的靈敏度、損害儀器等;
3、色譜柱
為了避免載氣中雜質(zhì)的影響,可在分析柱前,連接上一段1m左右的同類型色譜柱,作為保護(hù)柱,一段時(shí)間后,更換前端保護(hù)柱就可以,避免分析柱壽命縮短;或者運(yùn)行一段時(shí)間后,將分析柱截掉1m左右,去除性能降低的部分色譜柱。
4、色譜圖
當(dāng)發(fā)現(xiàn)因?yàn)檩d氣或輔助氣純度不夠,而影響色譜圖分析時(shí),可通過溶劑空白樣品,進(jìn)行空白譜圖扣除,以優(yōu)化待分析樣的色譜圖。
5、檢測器
儀器運(yùn)行一段時(shí)間后,進(jìn)行對(duì)檢測器的老化,必要的時(shí)候,需要進(jìn)行拆洗,可以去除因?yàn)檩d氣和輔助氣不純而殘存在檢測器里的干擾雜質(zhì)。
實(shí)際操作時(shí),要根據(jù)檢測器的噪聲水平判斷氣體的純度。如對(duì)ECD,載氣不純、雜質(zhì)多如含氧量高,會(huì)導(dǎo)致檢測器明顯噪聲大、靈敏度降低、線性范圍變窄,甚至基線顯著飄移、出現(xiàn)倒峰等;
對(duì)FID,如出現(xiàn)基線飄移,應(yīng)先降低柱溫以排除柱固定相流失的情況,如固定相無流失,要判斷載氣氮?dú)饧兌龋葧簳r(shí)關(guān)閉載氣和尾吹氣,如果基線穩(wěn)定性變好,說明是氮?dú)鈿饴酚形廴荆赡苁堑獨(dú)饧兌炔粔颉⒒蜉d氣凈化器失效,也可能是氣路部分被污染;更換新氮?dú)怃撈浚艋€變好,說明是氣體純度不夠,若沒有變化,則查看載氣凈化器是否已經(jīng)失效、過載,可更換為新的氣體凈化器,若基線短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定,說明氣體凈化器過載需更換,如基線噪聲沒有明顯變化,則說明氣體管路被污染,需清洗或更換管路等。
案例分析
案例1:內(nèi)標(biāo)法GC分析混合物中甲苯含量
在一次用內(nèi)標(biāo)法測定混合物中甲苯的百分含量的實(shí)驗(yàn)時(shí),苯做內(nèi)標(biāo)物,自配混合物中甲苯的含量已知,GC-14C氣相色譜儀,色譜條件與以往實(shí)驗(yàn)一樣。結(jié)果,譜圖基線無規(guī)則波動(dòng),而且實(shí)驗(yàn)測得的結(jié)果與已知數(shù)據(jù)相差甚遠(yuǎn),相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差超過5%,而以往的實(shí)驗(yàn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均能控制在2%以內(nèi),多次重復(fù)進(jìn)樣取平均值,均無改善。
針對(duì)這種情況,常見的原因有以下幾點(diǎn):
① 氫氣的流量不穩(wěn)定、太高或有雜質(zhì);
② 空氣的流量太高或有雜質(zhì);
③ 檢測器被污染。
由于氮?dú)夂蜌錃舛际卿撈垦b載,凈化裝置剛換不久;而使用的空氣來自空氣壓縮機(jī),空氣壓縮機(jī)凈化裝置快到要更換的時(shí)間,而且因下雨空氣濕度大,硅膠稍有點(diǎn)變紅,所以決定先活化空氣凈化裝置。
將空氣壓縮機(jī)的硅膠和分子篩重新活化,并更換了新的活性炭,裝好凈化裝置,很快基線恢復(fù)正常。重新分析原來的樣品,樣品分析結(jié)果與已知值比較,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差可以控制在2%以內(nèi)。這次實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷,表明是空氣里的水蒸汽等雜質(zhì)導(dǎo)致了基線波動(dòng)和測定結(jié)果失真。當(dāng)凈化劑失效時(shí),如果不及時(shí)更換,水蒸氣等雜質(zhì)會(huì)污染檢測器,甚至影響檢測器的壽命。
案例2:GC-MS分析金銀花揮發(fā)油
在一次氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)分析金銀花揮發(fā)油時(shí),氦氣做載氣,結(jié)果保留時(shí)間和分離度都和以前做的差異相當(dāng)大,測定結(jié)果異常。
經(jīng)調(diào)諧檢測,發(fā)現(xiàn)氮?dú)獾姆宸浅8撸驗(yàn)樾聯(lián)Q鋼瓶,故斷開儀器氣路入口,通氣沖洗管路15分鐘,沒有改變;仔細(xì)檢查,儀器并無漏氣;仔細(xì)觀察調(diào)諧結(jié)果,氮?dú)夥搴芨撸鯕夥搴退宥歼€正常,故考慮氣體純度。咨詢提供氣體的廠家,得知該鋼瓶之前曾經(jīng)灌過一次氮?dú)猓谑顷P(guān)機(jī)更換載氣,再試,調(diào)諧正常,樣品色譜分離的保留時(shí)間、分離度、測定結(jié)果和以往的結(jié)果比較,都可以重復(fù),可進(jìn)行正常的測試。