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气相色谱仪的气体纯度对实验的影响
2019-05-23 13:53
气相色谱仪的气体纯度对实验的影响



气相色谱仪的气路系统,是一个载气连续运行、管路密闭的系统。气路系统的气密性,载气流速的稳定性,以及流量测量的准确性都对色谱实验结果有影响,需要注意控制。
 
气相色谱中常用的载气有:氢气、氮气、氦气、氩气和空气。
 
这些气体除空气可由空压机供给外,一般都由高压钢瓶供给。通常都要经过净化、稳压和控制、测量流量。
 
气相色谱仪如何选用不同气体纯度的气源做载气和辅助气体,虽然是一个老的技术问题,但是对于刚刚接触气相色谱仪的用户,目前很难找到有关这方面的综合资料,所以他们总是到处询问究竟选择什么样的气体纯度最好的这类问题。
 
一、气体纯度的要求:
选择气体纯度时,主要取决于:
 
①分析对象;
 
②色谱柱中填充物;
 
③检测器。
 
我们建议在满足分析要求的前提下,尽可能选用纯度较高的气体。这样不但会提高仪器的高灵敏度,而且会延长色谱柱、色谱仪的寿命。
 
一般说来,痕量分析或毛细管色谱的载气纯化程度,要高于常规分析。特别是电子捕获、热导池检测器,载气纯度直接影响灵敏度和稳定性,一定要严格净化。
 
二、气体纯度低可能造成的不良影响:
根据分析对象,色谱柱的类型,操作仪器的档次和具体检测器,若使用不合要求的低纯度气体,不良影响有以下几种可能:
 
1、样品失真或消失:如H2O气使氯硅样品水解;
 
2、色谱柱失效:H2O,CO2使分子筛柱失去活性,H2O气使聚脂类固定液分解,O2使PEG固定液断链。
 
3、有时某些气体杂质和固定液相互作用而产生假峰;
 
4、对柱保留特性的影响:如H2O对聚乙二醇等亲水性固定液的保留指数会有所增加,载气中氧含量过高时,无论是极性或是非极性固定液柱的保留特性,都会产生变化,使用时间越长影响越大;
 
5、检测器:TCD:信噪比减小,无法调零,线性变窄,文献中的校正因子不能使用,氧含量过大,使元件在高温时加速老化,减少寿命;FID:特别是在Dt≤1×10-11/S下操作时,CH4等有机杂质会使基流激增,噪声加大不能进行微量分析;
 
6、在做程序升温操作时,载气中的某些杂质,在低温时保留在色谱柱中,当柱温升高时不但引起基线漂移,还可能在谱图上出现比较宽的“假峰”。
 
7、仪器影响:各类过滤器加速失效;调节阀被污染,气阻堵塞,调节精度降低或失灵;气路系统被污染,若要恢复仪器在高灵敏度情况下操做,有时要吹洗很长时间(污染严重时有时再也无法恢复。
 
8、检测器的寿命:对于FID,水蒸汽会影响分析结果,直至影响检测器的寿命;对ECD和TCD的寿命最明显,这点应引起用户特别注意。
 
三、对气体纯度选择的一般原则:
从分析角度讲,微量分析比常量分析要求高,也就是说,气体中的杂质含量必须低于被分析组分的含量,如果用TCD分析10mL/m3的CO,则载气中的杂质总含量不得超过10mL/m3,因为99.999%纯度的气体则含0.001%的杂质,相当于10mL/m3所以对于10mL/m3的痕量分析,载气的纯度应高于99.999%;于FID使用气体,碳氢化合物含量必须很低,载气中的大量氧杂质只要不对色谱柱造成影响,就不影响FID的性能,而操作ECD,载气中的氧气和水的含量必须很低等。
 
毛细管柱分析比填充柱分析要求高;
 
程序升温分析比恒定温度分析要求高;
 
浓度型检测器比质量型检测器要求高;
 
配有甲烷装置的FID比单FID操作的对载气中的微量CO,CO2要求要高得多。
 
从仪器寿命和保持仪器的高灵敏度讲,中高档仪器比低档仪器要求高。
 
综上所述,新气相色谱仪接入气源时一定要做到心中有数,决不能随意接入,否则会造成色谱柱失效、检测器寿命缩短、甲烷化装置等的损坏、信噪比减小得无法使用等,最终导致分析数据严重失真,失去了分析的意义,为工作带来严重的损失。
 
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