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气相色谱尾吹气

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气相色谱尾吹气_第1页
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尾吹气的使用尾吹气是从色谱柱出口直接进入检测器的一路气体,又叫补充气或辅助气填充柱不用尾吹气,而毛细管大多采用尾吹气这是因为毛细管柱内载气流量太低(常规为1〜3ml/min),不能满足检测器的最佳操作条件(一般检测器要求20ml/min的载气流量)在色谱柱后增加一路载气直接进入检测器,就可保证检测器在高灵敏度状态下工作尾吹气的另一个重要作用是消除检测器的死体积的柱外效应经分离的化合物流出色谱柱后,可能由于管道体积的增大而出现体积膨胀,导致流速缓慢,从而引起谱带展宽加入尾吹气后就消除了这一现象那么,尾吹气流量究竟多少合适呢?这要看所用检测器和色谱柱的尺寸而定比如,用0.53mm大口径柱时,柱内流量可达15ml/min,这对微型TCD和单丝TCD来说已经够大了,就没有必要再加尾吹气了而对于FID、NPD、FPD则需要至少10ml/min的尾吹气的流量,对于ECD就需要20ml/min的尾吹气(ECD一般需要载气总流量大于25ml/min)使用常规或微径柱时,尾吹气流量应相应加大经验参考值为:FID、NPD、FPD需要柱内载气和尾吹气的流量之和为30ml/min左右,ECD则需要40〜60ml/min。

当需要在最高灵敏度状态下工作时,应针对具体样品优化尾吹气流量以及其他气体流量一般情况下尾吹气所用气体类型应与载气相同尾吹气流量是在安装好色谱柱后,在检测器出口处用皂膜流量计测定的注意,测定尾吹气流量时要关闭其他气体(如使用FID时要关闭空气和氢气),用0.32以下内径的色谱柱时,可不关闭柱内载气,这时测得的流量为柱内载气和尾吹气流量之和二、FID使用注意事项1. FID虽然是通用型检测器,但是有些物质在此检测器上的响应值很小或无响应这些物质包括永久气体、卤代硅烷、HO、NH、CO、CO、CS、Ccl23224等等所以,检测这些物质时不应使用FID2. FID是用氢气和空气燃烧所产生的火焰使被测物质离子化的,故应注意安全问题在未接色谱柱时,不要打开氢气阀门,以免氢气进入柱箱测定流量时,一定不能让氢气和空气混合,即测氢气时,要关闭空气,反之亦然无论什么原因导致火焰熄灭时,应尽快关闭氢气阀门,直到排除了故障,重新点火时,再打开氢气阀门高档仪器有自动检测和保护功能,火焰熄灭时可自动关闭氢气3. FID的灵敏度与氢气、空气和氮气的比例有直接的关系,因此要注意优化一般三者的比例接近或等于1:10:1,如氢气30〜40ml/min,空气300〜400ml/min,氮气30〜40ml/min。

另外,有些仪器设计有不同的喷嘴分别用于填充柱和毛细柱,使用时要查看说明书4. 为防止检测器被污染,检测器温度设置不应底于色谱柱实际工作的最高温度一旦检测器被污染,轻则灵敏度下降或噪声增大,重则点不着火消除污染的办法是清洗,主要是清洗喷嘴表面和气路管道具体办法是拆下喷嘴,依次用不同的溶剂(丙酮、氯仿和乙醇)浸泡,并在超声波水浴中超声10min以上还可用细不锈钢丝穿过喷嘴中间的孔,或用酒精灯烧掉喷嘴内的油状物,以达到彻底清洗的目的有时使用时间长了,喷嘴表面会积碳(一层黑色的沉积物),这会影响灵敏度可用细纱纸轻轻打磨表面除去清洗之后将喷嘴烘干,再装在检测器是进行测定三、TCD使用注意事项1. 确保热丝不被烧断!在检测器通电之前,一定要确保载气已经通过了检测器,否则,热丝可能被烧断,致使检测器报废!同时,关机时一定要先关检测器电源,然后关载气任何时候进行有可能切断通过TCD载气流量的操作,都要关闭检测器电源这是TCD操作必须遵循的规则!2. 载气中含有氧气时,会使热丝寿命缩短,所以有TCD时载气必须彻底除氧而且不要使用聚四氟乙烯作载气输送管,因为它会渗透氧气3. 载气种类对TCD的灵敏度影响较大。

原则是讲,载气与被测物的传热系数之差越大越好,故氢气或氦气作载气时比氮气作载气时的灵敏度高当然,要测定氢气时就必须用氮气作载气四、NPD使用注意事项1. NPD是在FID基础上发展起来的,它与FID的不同在于增加了一个热离子源(由铷盐珠构成),其用微氢焰在热离子源通电加热的条件下,含氮和含磷化合物的离子化效率大为提高,故可选择性地检测这两类化合物由于用氢气,NPD的安全问题与FID相同2. 热离子源的温度变化对检测器灵敏度的影响极大温度高,灵敏度就高,但铷盐珠的寿命就会缩短增加热离子源的电压,加大氢气流量,均可提高灵敏度然而必须要注意,空气流量太底又会导致检测器的平衡时间太长;氢气流量太高,又会形成FID那样的火焰,大大降低了铷盐珠的使用寿命,而且破坏了对氮和磷的选择信性响应气体流量一般设定为,氢气3〜4ml/min,空气100~120ml/min,用填充柱和大口径柱,载气流量在20ml/min左右,不用尾吹气,用常规毛细柱时,尾吹气设定为30ml/min左右3. 在调节和设置热离子源的电压时,切记关闭检测器电源,以免不小心烧毁铷盐珠4. 热离子源的活性元素(铷盐)容易被污染缩短使用寿命。

要延长其使用寿命应注意;第一,避免SiO2进入检测器,色谱柱要很好的老化,尤其硅氧烷类固定液,其液膜要薄还要避免衍生化后样品中有SiO2残留进入色谱柱第二,关闭载气(如换钢瓶或换色谱柱)前,应将热离子源的电压调为0,否则没有载气通过,铷盐珠会在几分钟内烧毁第三,在满足灵敏度要求的条件下,尽可能用低的热离子源电压第四,仪器存放要避免潮湿,当仪器不用时,最好保持检测器温度在100以上(热离子源电压要关闭)第五,如果一段时间不进样分析(如过夜),就应该降低热离子源电压,但不要关闭因为减低电压后铷盐珠仍是热的,再进样时升高电压很快就能稳定如果关闭后再通电压,则检测器需要几小时的平衡时间五、ECD使用注意事项1. 防止放射性的污染ECD都有放射源(一般为63Ni),故检测器出口一定要管道接到室外,最好接到通风出口不经过特殊培训,不要自己拆开ECD要遵循实验室有关放射性的管理条例比如,至少6个月应测试有无放射性泄露2. ECD的操作温度一般要高一些,常用温度范围为250〜300°C无论色谱柱温度多么低,ECD温度均不应低于250C这是因为温度低时,检测器很难平衡3. 用ECD时载气一般有两种选择,一是用氮气,二是用含5%甲烷的氩气。

前者灵敏度高一些,但噪声也高;用后者时检测限与前者基本相同,只是线性范围更宽一些氢气也可以做载气,但是要用氮气做尾吹气载气与尾吹气的流速之和一般为60ml/min流量太小会使峰拖尾严重,而流量太大又会降低灵敏度4. ECD要避免与氧气或湿气接触,否则噪声会明显增大因此载气和尾吹气要求很好地净化此外,检测器污染测试和泄漏测试都要严格按照仪器操作规程进行六、使用注意事项1. FPD也可以用氢火焰,故安全问题与FID相同(见上面FID使用注意事项)2. FPD的氢气、空气和尾吹气与FID不同,一般氢气为60〜80ml/min,空气为100〜120ml/min,而尾吹气和柱流量之和为20〜25ml/min参与样品组分的分离,不同载气(N2、He、H2)性质不同,影响组分分离度也有很大不同;尾吹气的作用在毛细管分析中,一般载气仅1-几毫升/分,为了减小柱出口到检测器这一段的柱外效应,要在柱出口添加几十毫升/分的补充气,有利于防止组分峰的扩散提高分辨率;不同工作原理的检测器,为达到最佳的工作状态,要求的尾吹气种类和大小不同,如:FID为达到最佳灵敏度和稳定性需要有一合适的氮、氢、空气比;为了减小ECD响应时间大的不利影响,流过ECD池的流量需加补充气,且应足够大等参与建立不同检测器稳定的电离电源(举例)FID氢气、空气和载气(N2、He)按一定比例形成富氧焰;FPD用上述三种气按比例形成富氢焰;NPD碱珠在一定的氢和空气气氛中形成含磷、含氮化合物的高电离效率等。

气相色谱仪要求载气惰性(不与样品或固定相发生化学反应)、无腐蚀性、无毒无味,在200-500r内不分解变质;气体扩散性小,以提高柱效率;容易得到并易净化;价格便宜;可以满足不同检测器要求;气相色谱仪常用气体的种类主要有:氢气(H2)、氮气(N2)、氦气(He)、氩气(Ar)、氧气(02)和空气,了解这些气体的主要性质,对于色谱操作中的安全,正确使用是有益的常用的几种检测器对气体纯度的基本要求检测器载气载气纯度杂质含量要求TCD>99.995%虬气>99.995%1Oppm^氮<10卩pm、氧<2.5ppm、氮<0.Ippm^二氧化碳<0.25ppm氮

多数毛细管柱质量是:可能造成样品吸附或峰形异常不少操作者将柱-二端分别切去几厘米,然空气'喷嘴深度截面不光滑平整在安装前要仔细观察,确保无此异常;否则黄的,但也可能能有异物进入柱头或柱头:少操作者将柱二*端分别切去几厘米,然后安装,以确保柱头洁净和光滑毛细管柱插入喷嘴的深度对改善峰形十分重要通常是插入至离喷嘴口平面下处若太低,易使流出的组分与金属表面(若喷嘴为金属的)接触,产生催化吸附图3-10为-毛3细7管柱插入不同深度的色谱图对照,可以看出两者对烷烃的峰形和峰高基本无差别但左图对其他极性或活泼性组分(特别是二环己胺和1-十二醇)峰形拖尾,峰面积明显减小当然,若插入太深,使柱端进入火焰中,造成聚酰亚胺层分解,产生很大噪声,同时灵敏度下降,也是应该避免的图3-10-37毛细管柱隹运对色谱图的影响(二)气体种类、流速和纯度1. 载气、尾吹气种类和流速()载气载气将被测组分带入,同时又是氢火焰的稀释剂均可作的载气作载气,的灵敏度高、线性范围宽因价格较低,故通常用作载气但从分离角度考虑,毛细管柱亦常用或作载气,在高线速下柱效可高于r图为两种载气在不同氢流速比时之响应曲线,两者响应规律相似,氮载气的灵敏度比氦约高7图3-10-38商种載宅在不同氢流速比时之响应曲线二1一%载吒+尾畋弋:•-Hf载汽+尾吹气氨作载气可使所有化合物在上的响应,按有效碳数()计均高于载气之值。

特别是胺类可接近化合物中的真实碳数,如辛胺、甲基辛胺、二己胺的真实碳数及其在和中的值分别为:89;、9和、、.载气流速通常据柱分离要求调节因为质量型检测器,其峰高与载气流速成正比,但在一定的流速变化范围内,峰面积相等因此,要降低检测极限,可适当增大载气流速定量的准确性用峰面积优于峰高从最佳线性和线性范围考虑,流速以低些为妥)尾吹气尽管的死体积几乎为零,但为了不使柱后峰变宽和达最佳性能,在接毛细管柱时,通常柱后还要加尾吹气用或作尾吹气,灵敏度高,线性范围宽;其流速可据具体结构而定图为尾吹气流速对响应值的影响可见加尾吹气,可使峰面积增大近一倍用或作载气时,如加、或尾吹,还可改善其线性和线性范围3-10-39尾吹苓滴速对FID响应值的影响氢气和空气流速()氮氢比氢气是保持氢火焰正常燃。

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