會計(jì)學(xué)1AgilentGCA氣相色譜儀標(biāo)準(zhǔn)操作培訓(xùn)解析2第一部分氣相色譜簡介第1頁/共57頁3色譜柱流量控制器穩(wěn)壓器空氣氫氣載氣分子篩脫水管固定進(jìn)樣口檢測器電子部件PC限流器一、典型的氣相色譜氣相色譜儀的主要組成部分：氣體、進(jìn)樣口、色譜柱、檢測器、數(shù)據(jù)系統(tǒng)。第2頁/共57頁4減壓閥和流量控制器推薦管線壓力空氣壓力：0.5MPa氫氣壓力：0.4MPa壓力單位換算1kpa=0.145psi=0.01bar第3頁/共57頁5二、氣體的使用和管路的配置這些氣體必須：根據(jù)所使用的檢測器類型而選擇惰性干燥純凈載氣純度要求：99.999%以上檢測器\載氣H2HeN2ArTCDECDAr+5%CH4FID*NPD*FPD*注：表示推薦，*表示不推薦。√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√第4頁/共57頁6三、凈化器氧氣捕集器微量的氧氣會破壞色譜柱，特別是對毛細(xì)管柱。氧氣也會降低ECD檢測器的功能。氧氣捕集器應(yīng)連接在分子篩干燥器和儀器安裝設(shè)備的進(jìn)樣口之間。烴類捕集器（活性炭）捕集小分子烴類物質(zhì)水分捕集器（硅膠、分子篩）第5頁/共57頁7須使用GC專用銅管或不銹鋼管。塑料管會滲透O2和其它污染物。還可能會釋放其它可被檢測到的干擾物。管子使用前確保潔凈，否則先用甲醇沖洗，載氣吹干。根據(jù)工廠的推薦，每用完3瓶氣，應(yīng)更換捕集器，以防止發(fā)生氣體的污染。每隔一定時(shí)間，應(yīng)對所有外加接頭進(jìn)檢漏（大約每隔4-6個(gè)月。四、管路和凈化器注意事項(xiàng)第6頁/共57頁8第7頁/共57頁9第8頁/共57頁10第9頁/共57頁11第二部分進(jìn)樣口第10頁/共57頁12第11頁/共57頁13

隔墊吹掃的作用

帶走隔墊分解的污染物及消除二次進(jìn)樣現(xiàn)象

問：什么叫二次進(jìn)樣現(xiàn)象？進(jìn)樣針進(jìn)樣后出針時(shí)殘留在針外壁的樣品所形成的第二次進(jìn)樣。第12頁/共57頁14第13頁/共57頁15不分流過程中的溶劑效應(yīng)ASSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSAAAAAAAAAAAAAAA=被分析物S=溶劑Solvent沸點(diǎn)BP推薦溫度Temp二氯甲烷Dichloromethane4010-30氯仿Chloroform6125-50二硫化碳CarbonDisulfide4610-35乙醚DiethylEther3510-25戊烷Pentane3610-25正己烷Hexane6940-60異辛烷Iso-Octane9970-90不分流進(jìn)樣時(shí)，峰行很容易受影響：一方面樣品蒸汽的體積比較大，會使樣品峰變寬。另一方面樣品蒸汽以很慢的流速經(jīng)過進(jìn)樣口也會導(dǎo)致樣品峰因擴(kuò)散而變寬。對于液體樣品，通過設(shè)置合適的柱溫參數(shù)以利用溶劑效應(yīng)可以有效的改善因以上原因造成的峰展寬。當(dāng)采用不分流模式時(shí)，推薦柱箱采用程序升溫，初始溫度要低于溶劑沸點(diǎn)20℃.第14頁/共57頁16第15頁/共57頁17節(jié)省載氣節(jié)省載氣功能會在樣品進(jìn)入色譜柱后，減少分流出口的載氣流量以節(jié)約載氣。柱前壓和柱流速仍保持不變，只有分流出口的流量減少（最小可設(shè)為15ml/min）

。可用于分流和不分流方式。節(jié)省載氣啟動(dòng)的時(shí)間應(yīng)選在樣品進(jìn)入色譜柱后（推薦設(shè)在2.5min左右）。分流出口流量(mL/min)200-175-150-100-75-50-25--2-1012345678910預(yù)運(yùn)行時(shí)間節(jié)省載氣流量進(jìn)樣節(jié)省載氣啟動(dòng)時(shí)間設(shè)在2.5分鐘。運(yùn)行結(jié)束節(jié)省載氣流量正常流量第16頁/共57頁18第17頁/共57頁19襯管的作用1.保護(hù)色譜柱：不揮發(fā)組分滯留在襯管內(nèi)。但當(dāng)污染物積攢到一定量時(shí)，會吸附樣品造成峰拖尾/分裂或出現(xiàn)鬼峰2.襯管內(nèi)少量經(jīng)硅烷化處理的石英玻璃棉可防止注射器針尖的歧視（即針尖內(nèi)的溶劑和易揮發(fā)組分首先汽化）；3.加速樣品汽化；避免固體物質(zhì)進(jìn)入并堵塞色譜柱4.襯管下端有一個(gè)小凸起，便于分流，提高重復(fù)性。第18頁/共57頁20分流/不分流進(jìn)樣口的日常維護(hù)第19頁/共57頁21第20頁/共57頁22第21頁/共57頁23襯管的清洗和玻璃棉的使用襯管的清洗分類：分為未去活性的和工廠去活性的襯管工廠去活性的襯管的清洗步驟：移去玻璃棉在溶劑中超聲處理（甲醇、丙酮等）清洗并干燥精心處理避免劃傷襯管的內(nèi)表面玻璃棉的使用去活的玻璃棉填在靠近襯管的中間位置，以提供更多表面積，使樣品迅速氣化，減少熱量不均勻現(xiàn)象。另外玻璃棉可以捕集隔墊碎片和不揮發(fā)組分，防止污染色譜柱。第22頁/共57頁24分流平板污染會導(dǎo)致重現(xiàn)性差及出現(xiàn)鬼峰，需定期檢查，必要時(shí)進(jìn)行清洗或更換第23頁/共57頁25第24頁/共57頁26第25頁/共57頁27第三部分色譜柱第26頁/共57頁28色譜柱的類型填充柱僅用于特定的應(yīng)用，如永久氣體分析開管毛細(xì)管柱一般為熔融石英制成，內(nèi)徑是0.05-0.75mm,柱長可達(dá)150米第27頁/共57頁29(占應(yīng)用的90%)“相似相溶"或同極性相互作用通過樣品在固定相中的分配或不同溶解度實(shí)現(xiàn)分離組分基于不同的極性而分離(偶極力的作用)通常例如： 醇類是極性化合物 聚乙二醇(Carbowax)是極性固定相氣液色譜(GLC)第28頁/共57頁30柱效: 色譜柱形成尖銳峰的能力分離度: 色譜柱將兩個(gè)峰彼此分開的能力選擇性: 色譜柱確認(rèn)兩個(gè)峰化學(xué)與/或物理性質(zhì)差別的能力優(yōu)差優(yōu)差柱分離指標(biāo)第29頁/共57頁31分析物時(shí)間進(jìn)樣不保留組分tmtR'tR我們希望知道組分保留在固定相中的真實(shí)時(shí)間。將n與柱長相比：或每米塔板數(shù)(N)=nL每塊理論塔板高度(HETP)=nL因此，柱效越高，“N”值越大，“HETP”值越小n=5.545tR'Wh2tR-tm=tR'tR'tR'計(jì)算柱效Rt'=調(diào)整保留時(shí)間n=有效理論塔板數(shù)Wh=半峰寬第30頁/共57頁32柱長(cm)不保留組分的保留時(shí)間(sec)線速度=估算不保留組分的保留時(shí)間如果溶劑是流出的第一個(gè)組分，就使用它的保留時(shí)間。也可從打火機(jī)中取5cc丁烷氣，使用丁烷峰的保留時(shí)間。GC/MS用空氣的保留時(shí)間使用如下公式來估算柱長：Length=

dk其中d=柱卷成的圈的直徑

k=柱圈圈數(shù)

=3.14使用下面的公式，可利用線速度計(jì)算流量

流量(ml/min)=r2

m60其中r=柱半徑cmm=平均線速度cm/sec60=從sec到min的轉(zhuǎn)換因子測量線速度和流量第31頁/共57頁33HETPC傳質(zhì)阻力項(xiàng)A渦流項(xiàng)分子擴(kuò)散項(xiàng)m(optm)}}B{HETP=A++CmBm柱效受載氣線速度和流量影響。曲線的最低點(diǎn)代表最小板高HETP(或最大每米理論塔板數(shù))也就是最好的柱效。毛細(xì)管柱中不存在“A”項(xiàng)。柱效與載氣線速度HETP與線速度形成的曲線叫做范德姆特曲線。曲線最低點(diǎn)的線速度值即為可獲得最好柱效的最佳線速度值。第32頁/共57頁34使用內(nèi)徑更小的柱子。GC/MS要用o.25mm以下的柱子。減小固定相百分組成或固定相液膜厚度。減小進(jìn)樣量。選用更長的柱子。使用程序升溫改善后流出組分峰形。@ 好的進(jìn)樣技術(shù)可以保障高柱效。進(jìn)樣應(yīng)該緊湊快速， 以免峰展寬。如何提高柱效第33頁/共57頁35時(shí)間(Min.)4564.55.51.0E52.0E53.0E54.0E55.0E56.0E5響應(yīng)值RT=4.41RT=4.59RT=5.10分離度是柱將兩個(gè)相鄰峰分開能力的反映。通過兩個(gè)欲分離相鄰峰的分開程度來測算分離度。一般我們選擇兩個(gè)最難分開的峰，如果它們被成功分開，那么其它的也就解決了。1.18(RT-RT)21(W+W)12R=R=1.5認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)基線分離

W1=化合物1的半峰寬

W2=化合物2的半峰寬分離度第34頁/共57頁361.欲分離樣品2.柱內(nèi)徑3.固定相4.柱長5.膜厚或填充劑%量A. 柱容量B. 保留能力C. 惰性D. 柱效E. 流失柱選擇方面的考慮第35頁/共57頁37先試手邊的柱子向同事咨詢查詢已發(fā)表的相似應(yīng)用如果難以確定，先用一個(gè)非極性柱，如HP1或HP5這只是一些好的開端，而操作者必須自行優(yōu)化條件。柱選擇第36頁/共57頁38恒溫程序升溫在整個(gè)分析過程中，色譜爐溫保持恒定。用初始時(shí)間設(shè)定運(yùn)行結(jié)束時(shí)間。升溫速率設(shè)為“0”。后流出的峰展寬。

當(dāng)組分有較寬的沸點(diǎn)范圍(>100°C)時(shí)使用。減少分析時(shí)間并使峰變窄。增加柱流失，引起基線漂移。可設(shè)多階程序升溫。柱溫操作第37頁/共57頁39Agilent7890氣相色譜儀日常維護(hù)與故障診斷色譜柱的維護(hù)與保存安全保存中有兩大要點(diǎn)：1.保存柱子切勿劃傷。劃傷后的柱子可能由于高溫加熱而足以使之從劃痕處斷裂。2.堵上柱子兩端以保護(hù)柱子中的固定液不被氧氣和其它污染物所污染。當(dāng)使用毛細(xì)管柱時(shí)，記住這是一種玻璃材質(zhì)，一定注意保護(hù)眼睛。第38頁/共57頁40色譜柱的維護(hù)正確老化色譜柱色譜柱需要老化的情況：新柱，柱效下降，長期使用；老化溫度選擇：足夠高以除去不揮發(fā)物，足夠低以延長柱壽命和減少柱流失，老化溫度越低時(shí)間應(yīng)越長，確認(rèn)柱最高使用溫度。按實(shí)際工作時(shí)的柱溫程序重復(fù)升溫，以使柱更好老化色譜柱老化過程：卸下柱子，通載氣，柱溫設(shè)為比平常使用最高溫度高約10℃，保證低于柱子最高使用溫度，老化過夜。第39頁/共57頁41第40頁/共57頁42第四部分檢測器第41頁/共57頁43檢測器類別熱導(dǎo)檢測器(TCD）氫火焰離子化檢測器（FID)電子捕獲檢測器（ECD)氮磷檢測器（NPD)火焰光度檢測器（FPD)質(zhì)譜檢測器（MSD)硫化學(xué)發(fā)光檢測器（SCD)氮化學(xué)發(fā)光檢測器（NCD)電導(dǎo)檢測器（ELCD,HALL)光離子化檢測器（PID)紅外檢測器（IRD)原子發(fā)射檢測器（AED)第42頁/共57頁44pptrillionppbppmppthousandpercentTCDFIDECDAEDPIDNPD(N)NPD(P)MSD(SIM)(SCAN)FPD(S)IRDELCDELCD(SorN)(X)10-15fg10-12pg10-9ng10-6mg10-3mgGC檢測器靈敏度范圍的比較第43頁/共57頁45氫火焰離子化檢測器（FID)是一種破壞性，質(zhì)量型檢測器。氫火焰中燃燒產(chǎn)生大量碳正離子，被收集后形成檢測器信號。是有機(jī)化合物檢測常用的檢測器。第44頁/共57頁46FID操作——參數(shù)的設(shè)置推薦流量推薦的檢測器溫度250℃如果檢測器溫度＜150℃，火焰將無法點(diǎn)燃檢測器溫度應(yīng)高于爐溫50℃氣體類型推薦的流量范圍典型流量氫氣24-60ml/min30ml/min空氣200-600ml/min300ml/min柱流量與尾吹氣加和10-60ml/min25ml/min第45頁/共57頁47FID點(diǎn)火故障氣體問題空氣氫氣比例不合適氫氣純度不夠尾吹氣或載氣流量過大硬件問題點(diǎn)火線圈故障噴嘴或線圈堵塞檢測器積水安裝錯(cuò)誤設(shè)置問題點(diǎn)火補(bǔ)償值設(shè)置不正確溫度設(shè)置不正確使用大量的芳烴做溶劑引起火焰熄滅第46頁/共57頁48FID的維護(hù)FID收集極的清洗將兩個(gè)絕緣片和收集極置于水溶性洗滌劑中，超聲5min用尼龍刷子清洗每一部分再超聲清洗5min用鑷子將部件從水槽中取出，先用熱的自來水沖洗，然后用少量色譜純的甲醇沖洗。把部件放在紙巾上晾干，第47頁/共57頁49FID的維護(hù)FID噴嘴的清洗將清洗絲從噴嘴頂部插入并穿過噴嘴。插入抽出幾次直到可以平滑抽拉。小心不對噴嘴造成劃痕。(不要強(qiáng)迫用太粗的絲通過噴嘴開口，否則會損壞噴嘴。如果噴嘴被損壞，就可能造成靈敏度下降、峰形變差、和/或點(diǎn)火困難。)在超聲清洗池內(nèi)充入水性洗滌劑，將噴嘴置于其中。超聲5分鐘。使用噴嘴轉(zhuǎn)刀清洗噴嘴內(nèi)部。再次超聲5分鐘。

注意:超聲之后直到重新安裝好噴嘴，只能用鑷子接觸噴嘴!

從超聲池中取出噴嘴并徹底瀝洗之，先用熱的自來水，然后用少量的色譜純甲醇。用壓縮空氣或氮?dú)獯蹈蓢娮欤缓髮娮熘糜诩埥砩希滹L(fēng)干。第48頁/共57頁50電子捕獲檢測器（ECD)電子捕獲檢測器是利用電負(fù)性物質(zhì)捕獲電子的能力，通過測定電子流進(jìn)行檢測。是一種專屬型檢測器，是目前分析痕量電負(fù)性有機(jī)化合物最有效的檢測器，對含鹵素、硫、氧、羰基、氨基等的化合物有很高的響應(yīng)。廣泛應(yīng)用于有機(jī)氯和有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量、金屬配合物、金屬有機(jī)多鹵或多硫化合物等的分析測定。它可用氮?dú)饣驓鍤庾鬏d氣，最常用的是高純氮。第49頁/共57頁51電子捕獲檢測器（ECD)電子捕獲檢測器是利用電負(fù)性物質(zhì)捕獲電子的能力，通過測定電子流進(jìn)行檢測。是一種專屬型檢測器，是目前分析痕量電負(fù)性有機(jī)化合物最有效的檢測器，對含鹵素、硫、氧、羰基、氨基等的化合物有很高的響應(yīng)。廣泛應(yīng)用于有機(jī)氯和有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量、金屬配合物、金屬有機(jī)多鹵或多硫化合物等的分析測定。它可用氮?dú)饣驓鍤庾鬏d氣，最常用的是高純氮。第50頁/共57頁52ECD檢測器第51頁/共57頁53ECD的操作檢測器參數(shù)推薦范圍毛細(xì)管柱尾吹氣流量10-150ml/min(常用的范圍是30-60ml/min）檢測器溫度250℃-400℃（至少比柱溫高25℃）第52頁/共57頁54ECD操作注意事項(xiàng)選擇高純度氣體做載氣（純度大于99.999%），尾吹氣不可采用氫氣和氦氣，一定使用氮?dú)饣虻獨(dú)?甲烷微量的氧氣會影響基線穩(wěn)定性，應(yīng)在氣路里