色谱技术讲座气相色谱的应用与维护.pptx
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1、1气相色谱仪组成气相色谱仪组成气源系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据处理系统气源系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据处理系统第1页/共60页2气源系统1、气源:钢瓶发生器钢瓶钢瓶钢瓶钢瓶气体发生器气体发生器气体发生器气体发生器优点优点优点优点缺点缺点缺点缺点优点优点优点优点缺点缺点缺点缺点种类齐全种类齐全种类齐全种类齐全价格较贵价格较贵价格较贵价格较贵对安装、环境对安装、环境对安装、环境对安装、环境无苛刻要求无苛刻要求无苛刻要求无苛刻要求纯度不高纯度不高纯度不高纯度不高压力稳定压力稳定压力稳定压力稳定安全措施安全措施安全措施安全措施操作方便操作方便操作方便操作方便 注意后期维护注意后
2、期维护注意后期维护注意后期维护纯度较高纯度较高纯度较高纯度较高(99.999%99.999%99.999%99.999%)安全安全安全安全第2页/共60页3气源选择 根据色谱柱类型选择根据色谱柱类型选择 毛细管柱:建议选用钢瓶气毛细管柱:建议选用钢瓶气 填充柱:填充柱:均可均可 根据检测器种类选择气体种类根据检测器种类选择气体种类检测器检测器检测器检测器TCDTCDFIDFIDECDECDFPDFPDNPDNPDMSMS载气载气载气载气H H2 2或或或或HeHeN N2 2 N N2 2N N2 2N N2 2H H2 2或或或或HeHe燃气燃气燃气燃气H H2 2H H2 2H H2 2助
3、燃气助燃气助燃气助燃气空气空气空气空气空气空气空气空气空气空气空气空气第3页/共60页42、气路控制系统(减压阀、流量调节器)无污染无污染 无泄漏无泄漏入气入气口口出气口出气口针针阀阀波纹管波纹管 弹簧弹簧手柄手柄稳压阀第4页/共60页5气源系统的维护气源系统的维护注意更换或老化干燥管注意更换或老化干燥管 如果极性柱用发生器做载气要加脱氧管和干燥管如果极性柱用发生器做载气要加脱氧管和干燥管脱氧管老化需回厂老化第5页/共60页6为什么要使用脱氧和干燥管呢?为什么要使用脱氧和干燥管呢?水蒸气使氯硅样品水解水蒸气使聚酯类固定液分解水和二氧化碳使分子筛柱失去活性氧使PEG固定液断链所以,气体的净化很重
4、要!第6页/共60页7常用的净化剂和活化方法常用的净化剂和活化方法一、分子筛一、分子筛4A4A、5A5A(13X13X):主要用于除烃、水、):主要用于除烃、水、二氧化硫或油污。二氧化硫或油污。活化方法:在过滤器中活化方法:在过滤器中350350通氮气通氮气4-64-6小时。或小时。或在空气中加热在空气中加热520-560520-560,烘烤,烘烤3-43-4小时。小时。二、硅胶:主要用于除水或烃类。二、硅胶:主要用于除水或烃类。活化方法:活化方法:180180下烘烤至全部变蓝色,冷却封装。下烘烤至全部变蓝色,冷却封装。第7页/共60页8进样系统 作用:定量引入样品;加热气化组成:进样器、进样
5、口、汽化室1、进样器 气体进样气体进样(六通阀)(六通阀)液体进样液体进样载气载气载气载气载气样品气样品气样品气样品气载气载气第8页/共60页9手动进样应注意的问题 选用合适的注射器,用选用合适的注射器,用10ul10ul进样器进样量不要小于进样器进样量不要小于1ul1ul。清洗进样针、避免样品间互相干扰清洗进样针、避免样品间互相干扰 吸样品时采用快推慢拉的技术吸样品时采用快推慢拉的技术 取样准确,重现取样准确,重现 取样后可用滤纸拭去针尖外面的残留样品,但要注意不要吸去针内样品。取样后可用滤纸拭去针尖外面的残留样品,但要注意不要吸去针内样品。注射速度快、每次进样速度尽量一致。注射速度快、每次
6、进样速度尽量一致。第9页/共60页102、进样口种类:填充柱进样口 毛细柱进样口涉及耗材:进样隔垫涉及耗材:进样隔垫3、气化室 (350(90%90%90%90%以上的以上的以上的以上的GCGCGCGC样品样品样品样品 1 1 1 1支弱极性支弱极性支弱极性支弱极性 (例:例:例:例:SE-30SE-30SE-30SE-30、SE-52SE-52SE-52SE-52、DB-1DB-1DB-1DB-1或或或或DB-5)DB-5)DB-5)DB-5)1 1 1 1支中等极性支中等极性支中等极性支中等极性(例:例:例:例:OV-17OV-17OV-17OV-17、OV1701OV1701OV1701
7、OV1701、DB-17DB-17DB-17DB-17或或或或DB-DB-DB-DB-624)624)624)624)1 1 1 1支强极性支强极性支强极性支强极性(例:例:例:例:PEG-20MPEG-20MPEG-20MPEG-20M、DB-WaxDB-WaxDB-WaxDB-Wax或或或或HP-Innowax)HP-Innowax)HP-Innowax)HP-Innowax)另加:另加:另加:另加:1 1 1 1支支支支PLOTPLOTPLOTPLOT 色谱柱(分析永久气体和轻烃)色谱柱(分析永久气体和轻烃)色谱柱(分析永久气体和轻烃)色谱柱(分析永久气体和轻烃)四支色谱柱可分析几乎所有
8、GCGC样品第16页/共60页17常用固定相与相应色谱柱常用固定相与相应色谱柱第17页/共60页1830 m x 0.25 mm,0.25 m30 m x 0.25 mm,0.25 m色谱柱柱长 色谱柱内径 键合相膜厚色谱柱柱长 :柱长越长,保留越长,分离度越好,柱效越高 色谱柱内径 :内径越小,保留越小,分离度越好,柱效越高 键合相膜厚:df待测物 k 5k 5k 5时R 第18页/共60页19如何选择呢?1.1.“相似相溶原则相似相溶原则”-即即待测组份待测组份与与固定相固定相极性匹配极性匹配原原则则2.2.通常用通常用3030m m长的色谱柱长的色谱柱,尽量用合适长度的色谱柱尽量用合适长
9、度的色谱柱,色色谱柱越长意味着分析时间越长和费用越高谱柱越长意味着分析时间越长和费用越高3.3.首先考虑首先考虑0.250.25mmmm或或0.320.32mmmm内径的色谱柱内径的色谱柱,再根据样品情再根据样品情况决定选用更粗或更细内径的色谱柱况决定选用更粗或更细内径的色谱柱4.4.首先考虑首先考虑0.250.25umum膜厚膜厚,再根据样品的挥发性选择更厚或再根据样品的挥发性选择更厚或更薄的液膜更薄的液膜第19页/共60页20检测组分的存在,并将组分的量定量地转换为电信号,检测组分的存在,并将组分的量定量地转换为电信号,加以放大。加以放大。检测系统 通用型通用型检测器检测器(Univers
10、al Detector)Universal Detector)热导检测器(热导检测器(TCDTCD)氢火焰检测器(氢火焰检测器(FIDFID)质谱检测器(质谱检测器(MSMS)选择性检测器选择性检测器电子捕获(电子捕获(ECDECD)火焰光度检测器火焰光度检测器(FPDFPD)氮磷检测器(氮磷检测器(NPD)NPD)第20页/共60页21第21页/共60页22需要注意的事项TCDTCD 1 1、HH2 2为最佳的载气;为最佳的载气;2 2、尽量避免对腐蚀性气体的分析、尽量避免对腐蚀性气体的分析FIDFID 1 1、正确设置、正确设置HH2 2、空气和尾吹气的流量、空气和尾吹气的流量 HH2 2
11、与载气(或载气尾吹气)的流速一般为与载气(或载气尾吹气)的流速一般为1:1 1:1。空气一般为氢气的空气一般为氢气的1010倍。倍。2 2、检测器温度应比柱温箱设定的最高温度高、检测器温度应比柱温箱设定的最高温度高3030 C C,且大,且大于于150150 C C以防止水凝结在检测器上;以防止水凝结在检测器上;3 3、当色谱柱拆下或不使用检测器时,一点要关闭氢气。、当色谱柱拆下或不使用检测器时,一点要关闭氢气。以防止氢气积累。以防止氢气积累。第22页/共60页23GC1100GC1100气相色谱仪气相色谱仪第23页/共60页24uu可提供国内最好的气源可提供国内最好的气源uu可提供种类齐全的
12、色谱柱可提供种类齐全的色谱柱uu可同时安装两套填充柱进样系统和一套分流可同时安装两套填充柱进样系统和一套分流/不分流毛细管不分流毛细管进样系统进样系统。uu可同时接两个可同时接两个FIDFIDFIDFID检测器和一个检测器和一个TCDTCDTCDTCD热导检测器,另外还可以热导检测器,另外还可以选择选择NPDNPDNPDNPD和和FPDFPDFPDFPD检测器。检测器。uu可扩展多种辅助进样器,兼容性强。可扩展多种辅助进样器,兼容性强。GC1100气相色谱仪性能气相色谱仪性能特点特点裂解进样器顶空进样器热解吸仪第24页/共60页25u良好的性价比 TCD S6000mvml/mg FID Dt
13、810-12g/s FPD Dt810Dt810-11-11g/s g/s(S S)Dt810Dt810-13-13g/s g/s(P P)NPD NPD Dt510Dt510-13-13g/s g/s (N N)Dt510Dt510-14-14g/s g/s(P P)u仪器稳定、保护性好、故障率低。u售后服务与技术支持GC1100气相色谱仪性能气相色谱仪性能特点特点第25页/共60页26GC-1100 气相色谱仪应用实气相色谱仪应用实例例1.酒类测试项目酒类测试项目 (1 1)用填充柱分析白酒(茅台)中用填充柱分析白酒(茅台)中1515种组分的方法。种组分的方法。第26页/共60页27(2
14、2)毛细管柱分析白酒(茅台)中)毛细管柱分析白酒(茅台)中3030余种组分的方法。余种组分的方法。GC-1100 气相色谱仪应用实气相色谱仪应用实例例第27页/共60页28(3 3)毛细管柱分析酒精中杂醇的方法。)毛细管柱分析酒精中杂醇的方法。近年相关法规规定必须用毛细管柱测定酒近年相关法规规定必须用毛细管柱测定酒精中的甲醇、正丙醇等。精中的甲醇、正丙醇等。GC-1100 气相色谱仪应用实气相色谱仪应用实例例第28页/共60页29(4)啤酒中风味成分的测定:配置:极性毛细管柱、固相微萃取进样器。也可以用顶空进样器测定。主要测定酯类和醇类。GC-1100 气相色谱仪应用实气相色谱仪应用实例例第2
15、9页/共60页302.2.2.2.卫生环境部门测试项目卫生环境部门测试项目(1 1 1 1)TVOCTVOCTVOCTVOC的测定:的测定:热解吸仪进样器、热解吸仪进样器、TVOC TVOC TVOC TVOC 采样管、采样管、大气采样仪、专用毛细管色谱柱。大气采样仪、专用毛细管色谱柱。GC-1100 气相色谱仪应用实气相色谱仪应用实例例第30页/共60页31GC-1100 气相色谱仪应用实气相色谱仪应用实例例(2 2 2 2)空气中苯系物的测定:热解吸仪进样器、)空气中苯系物的测定:热解吸仪进样器、活性炭采活性炭采样管、大气采样仪、苯系物专用填充柱、标液。样管、大气采样仪、苯系物专用填充柱、
16、标液。第31页/共60页323.3.食品添加剂的控制食品添加剂的控制(1 1)食品中的)食品中的苯甲酸苯甲酸、山梨酸山梨酸测定:玻璃填充柱。测定:玻璃填充柱。(2 2)面粉中雕白块的监测:玻璃填充柱。)面粉中雕白块的监测:玻璃填充柱。GC-1100 气相色谱仪应用实气相色谱仪应用实例例第32页/共60页334.4.药类产品的检验药类产品的检验中药:丁香、冰片、樟脑、薄荷脑等药品含量的检测中药:丁香、冰片、樟脑、薄荷脑等药品含量的检测 西药:有机溶剂残留西药:有机溶剂残留GC-1100 气相色谱仪应用实气相色谱仪应用实例例第33页/共60页345.5.化工行业化工行业 (1 1)化学试剂纯度:甲
17、醇、丙酮、环己酮、乙酸)化学试剂纯度:甲醇、丙酮、环己酮、乙酸乙酯纯度的常量分析。乙酯纯度的常量分析。(2 2)化学试剂中杂质的测定:甲醇中的乙醇等。)化学试剂中杂质的测定:甲醇中的乙醇等。GC-1100 气相色谱仪应用实气相色谱仪应用实例例第34页/共60页35 故障与排除故障与排除第35页/共60页36 该如何老化色谱柱?众说纷纭该如何老化色谱柱?众说纷纭,有人说不必老化有人说不必老化,有人说必须过夜老化有人说必须过夜老化,有人认有人认为老化色谱柱时升温速率必须较慢为老化色谱柱时升温速率必须较慢?究竟该如何老化?究竟该如何老化?解答解答:安装色谱柱后安装色谱柱后,首先用至少首先用至少3 3
18、倍于平常工作流速的载气吹色谱柱倍于平常工作流速的载气吹色谱柱,然后将载气流然后将载气流速调整到正常流速速调整到正常流速.开始从低温迅速升温到老化温度开始从低温迅速升温到老化温度,老化色谱柱。老化色谱柱。老化温度老化温度-在高于样品分析终温在高于样品分析终温2020度但不超过色谱柱的恒温温度上限的状态度但不超过色谱柱的恒温温度上限的状态下下,恒温恒温2 2小时的方法快速老化一支新的毛细管色谱柱小时的方法快速老化一支新的毛细管色谱柱,色谱柱老化时的升温速色谱柱老化时的升温速率没有限制率没有限制,可以使用最高升温速率老化色谱柱可以使用最高升温速率老化色谱柱.如果样品分析的终温一旦超过色谱柱恒温温度上
19、限如果样品分析的终温一旦超过色谱柱恒温温度上限,必须在比首次老化温度必须在比首次老化温度更高的温度下重新老化色谱柱更高的温度下重新老化色谱柱,但不能超过色谱柱的程序升温上限但不能超过色谱柱的程序升温上限.老化时间老化时间可依据应用分析的需要可依据应用分析的需要,并且取决于操作者可接受的流失程度并且取决于操作者可接受的流失程度.所需要的检测限越低所需要的检测限越低,色谱柱需要的老化时间就越长色谱柱需要的老化时间就越长.极性和厚膜色谱柱流失较极性和厚膜色谱柱流失较多和需要较彻底的老化多和需要较彻底的老化.对于绝大多数应用对于绝大多数应用,2 2小时的老化时间已经足够小时的老化时间已经足够.故障排除
20、与维护故障排除与维护-老化色谱柱老化色谱柱切勿过夜老化色谱柱第36页/共60页37色谱柱低于使用温度下限使用,色谱柱的性能表现会不理想,会得到馒头峰与宽峰(例:柱效损失),),但色谱柱并不会因此而受损.在高于色谱柱使用温度下限的情况下使用,可获得较好的色谱峰峰形.色谱柱使用温度上限的表达方式例如:325/350325/3500 0C C.注意色谱柱使用温度下限和上限注意色谱柱使用温度下限和上限恒温温度上限恒温温度上限可无限期在此温度下使用可无限期在此温度下使用程序升温温度上限程序升温温度上限不可长期在此温度下使用不可长期在此温度下使用第37页/共60页38注意色谱柱的日常维护 玻璃填充柱不易经
21、常拆卸玻璃填充柱不易经常拆卸 其他填充柱长时间不用时,拆下来保存,请一定要将柱的两端封住其他填充柱长时间不用时,拆下来保存,请一定要将柱的两端封住第38页/共60页39真正的色谱柱流失的来源只应该是色谱柱.用户所观察到的流失实际上是到达检测器的所有信号的总和,包含了以下来源:进样口隔垫,进样口和检测器,但有可能将以上所有来源全都错误的归结为色谱柱流失.判断流失是否正常的最好方法是检查检测器.断开,并取下色谱柱,用堵头封住检测器入口.打开检测器,纪录50 50度时的信号值.柱箱升温到320320度,记录信号值.干净的检测器上FIDFID信号变化小.如果信号增加值大,应该立即考虑清洗检测器,尾吹气
22、和氢气管线.一旦检测器信号在320320度落回到可接受的水平,考虑进样口的问题.如果目测进样口衬管,发现有明显的污染,将进样口冷却下来,拆开进样口,用溶剂擦洗进样口内腔.更换新的衬管后,重新安装上进样口,用一段“跳接管”(1”(1至3 3米的未涂敷的熔融硅胶或不锈钢色谱柱管)将进样口与检测器直接相连.进样口升温,柱箱升温到320320度.此时只接了检测器时任何“流失”信号增加值均来源于仪器的前端例如:进样口隔垫,载气气路,在线调节器,阀或流速控制器.用铝箔将一个新的隔垫包起来,光滑面向下.如果从 跳接管 的信号过来的信号降低了,表明需要使用质量更好的隔垫.如果信号仍然很高,载气中可能有物质沉积
23、在管线,阀或调节器中,这些部件需要拆开清洗或更换.如何判断是否是色谱柱流失?第39页/共60页40故障排除与维护-基线不稳、噪音过大第40页/共60页41鬼峰产生鬼峰产生1.1.注射器残留注射器残留2.2.系统污染:隔垫,衬管,检测器系统污染:隔垫,衬管,检测器3.3.气体不纯:有杂质或杂质有固定相相互作用,产生假峰。气体不纯:有杂质或杂质有固定相相互作用,产生假峰。第41页/共60页42故障排除与维护-色谱峰拖尾 第42页/共60页43故障排除与维护-峰分叉 第43页/共60页44故障排除与维护-色谱峰大小发生变化 第44页/共60页45故障排除与维护-保留时间变化 第45页/共60页46
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