毛细管分析及色谱常见问题霍永生分析解析.docx
《毛细管分析及色谱常见问题霍永生分析解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毛细管分析及色谱常见问题霍永生分析解析.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
毛细管分析及色谱常见问题霍永生分析解析
毛细管分析及色谱常见问题
一、峰丢失可能的原因及应采用的排除方法
1.注射器有毛病，用新注射器验证。
2.未接入检测器，或检测器不起作用，检查设定值。
3.进样温度太低，检查温度，并根据需要调整。
4.柱箱温度太低，检查温度，并根据需要调整。
5.无载气流，检查压力调节器，并检查泄漏，验证柱进品流速。
6.柱断裂，如果柱断裂是在柱进口端或检测器末端，是可以补救的，切去柱断裂部分，重新安装。
二、前沿峰
1.柱超载，减少进样量。
2.两个化合物共洗脱，提高灵敏度和减少进样量，使温度降低10~20度，以使峰分开。
3.样品冷凝，检查进样口和柱温，如有必要可升温。
4.样品分解，采用失活化进样器衬管或调低进样器温度。
三、拖尾峰
1.进样器衬套或柱吸附活性样品：
更换衬套。
如不能解决问题，就将柱进气端去掉1~2圈，再重新安装。
2.柱或进样器温度太低：
升温（不要超过柱最高温度）。
进样器温度应比样品最高沸点高25度。
3.两个化合物共洗脱：
提高灵敏度，减少进样量，使温度降低10~20度，以使峰分开。
4.柱损坏：
更换柱。
5.柱污染：
从柱进口端去掉1~2圈，再重新安装毛细管分析常见问题的解决。
四、只有溶剂峰
1.注射器有毛病：
用新注射器验证。
2.不正确的载气流速（太低）：
检查流速，如有必要，调整之。
3.样品太稀：
注入已知样品以得出良好结果。
如果结果很好，就提高灵敏度或加大注入量。
4.柱箱温度过高：
检查温度，并根据需要调整。
5.柱不能从溶剂峰中解析出组分：
将柱更换成较厚涂层或不同极性。
6.载气泄漏：
检查泄漏处（用肥皂水）。
7.样品被柱或进样器衬套吸附：
更换衬套。
如不能解决问题，就从柱进口端去掉1~2圈，并重新安装。
五、宽溶剂峰
1.由于柱安装不当，在进样口产生死体积：
重新安装柱。
2.进样技术差（进样太慢）：
采用快速平稳进样技术。
3.进样器温度太低：
提高进样器温度。
4.样品溶剂与检测相互影响（二氯甲烷/ECD）：
更换样品溶剂。
5.柱内残留样品溶剂：
更换样品溶剂。
6.隔垫清洗不当：
调整或清洗。
7.分流比不正确（分流排气流速不足）：
调整流速。
六、假峰
1.柱吸附样品，随后解吸：
更换衬管，如不能解决问题，就从柱进样口端去掉1~2圈，再重新安装。
2.注射器污染：
用新注射器及干净的溶剂试一试，如假峰消失，就将注射器冲洗几次。
3.样品量太大：
减少进样量。
4.进样技术差（进样太慢）：
采用快速平稳的进样技术
七、过去工作良好的柱出现未分辨峰
1.柱温不对：
检查并调整温度。
2.不正确的载气流速：
检查并调整流速。
3.样品进样量太大：
减少样品进样量。
4.进样技术水平太差（进样太慢）：
采用快速平稳进样技术。
5.柱和衬套污染：
更换衬套。
如不能解决问题，就从柱进口端去掉1~2圈，并重新安装。
八、基线不规则或不稳定
1.柱流失或污染：
更换衬套。
如不能解决问题，就从柱进口端去掉1~2圈，并重新安装。
2.检测器或进样器污染：
清洗检测器和进样器。
3.载气泄漏：
更换隔垫，检查柱泄漏。
4.载气控制不协调：
检查载所源压力是否充足。
如压力≤500psi，请更换气瓶。
5.载气有杂质或气路污染：
更换气瓶，使用载气净化装置清洁金属管。
6.载气流速不在仪器最大/最小限定范围之内（包括FID用氢气和空气）：
测量流速，并根据使用手册技术指标，予以验证。
7.检测器出毛病：
参照仪器使用手册进行检查。
8.进样器隔垫流失：
老化或更换隔垫。
九、同一根柱保留时间长短不一
1.柱温太低或太高，检查并调整柱温。
2.载气流速太低或太高，在柱出口处用适当的，经标定气源测量流速。
3.样品器隔垫或柱泄漏，如必要，请检查并修复。
4.柱污染或损坏，重新老化或更换柱。
5.样品超载，减少样品进样量。
6.记录仪出毛病，检查记录仪。
7.载气控制不协调，检查载气源，看压力是否足够。
如压力≤500psi，请更换。
毛细管柱被污染，柱效和分辨率如低何恢复
根据柱污染程度可采取不同的方法来解决，如果污染不严重，污染物沸点不是太高，可通过老化来解决，但老化温度不可超过柱子的最高使用温度，且一般要较长时间（8~30）小时，如果污染较严重，或通过老化仍不能使柱性能恢复，那就必须采用溶剂清洗，通常是用5倍柱容积的溶剂（如正戊烷，二氯甲烷等）通过色谱柱。
当然，清洗熔剂用的越多，对柱性能的损坏越大，清洗完后，在通载气老化一定时间，如果柱性能恢复，便可继续使用。
必须指出：
只有交联柱才能清洗，对于非交联柱，清洗柱子会彻底失效，因为固定液被洗掉了，至于清洗用熔剂的选择，可参考说明书。
为什么进样器内的玻璃衬套会对色谱行为造成影响？
进样器内的玻璃衬套主要有下列作用：
1．提供一个温度均匀的汽化室，防止局部过热。
2．玻璃的惰性不不锈钢好，减少了在汽化期间样品分解的可能性。
3．易于拆换清洗，以保持清洁的汽化室表面，一些痕量非挥发性组分会逐渐积累残存于汽化室，高温下会慢慢分解，使基流增加，噪声增大，通过清洗玻璃衬套可以消除这种影响。
4．可根据需要选择管壁厚度及内径适宜的玻璃衬套，以改变汽化室的体积，而不用更换整个进样加热块。
从以上几个方面可以知道玻璃衬套对色谱行为造成影响的原因。
从那些方面可以简单判别毛细管柱子的热稳定性好坏？
1．分配容量（或容量因子）K，好的柱子在高温运行后，分配容量K不应有明显的下降，否则，说明柱子的热稳定性不好。
2．理论塔板数n，热稳定性好的柱子经受高温后，理论塔板数应基本保持恒定。
3．柱子的极性。
热稳定性好的柱子，高温前后极性变化不大，具体表现为保留指数I值没有大的变化。
4．噪声。
热稳定性好的柱子在高温下使用后，噪声不能增加。
5．柱子的去活层，毛细管柱子涂固定液前内部一般要用去活性试剂去活以增加惰性。
质量好的毛细管柱子高温后，去活层不应该变化，表现在对强极性样品或酸碱性样品的吸附性不能增加。
如何防止FID收集极上的积垢
清除收集极积垢，拆洗FID时，常把喷嘴拆断造成了不可挽回的损失。
依据FID工作原理，收集极对地为高阻，一般都在107欧姆以上，所以收集极的一般污染或收集极和静电计连接不良，除非在限制灵敏度操作外不会造成严重的噪声。
所以当操作FID遇到尖峰噪声（基线毛刺）不提倡首先拆洗FID检测器，而应先寻找其它引起噪声的原因如：
1.气流比是否合适。
2.汽化室严重污染。
3.柱流失严重（老化不够）。
4.静电放大器不稳定。
5.极化电压不稳定。
6.有关信号连接接触不良。
7.市电不稳定。
8.接地不正确。
9.数据处理机有故障或参数设置不合理。
10.气体纯度欠佳（特别是使用各种气体发生器时）。
11.色谱柱连接以后各接头有严重漏气。
只要有一定经验，上述检查即简单又直观。
我们经常看到检测器特别是收集极内沉积的白色粉末壮物质，均是硅酮型固定相流失经FID中燃烧后生成的二氧化硅所致。
为防止二氧化硅在检测器中积聚要注意以下几点：
1.谱柱在连接检测器使用前充分老化。
2.最好应用纯度较高（如色谱级纯）的固定相OV-101；少用纯度差的D-200。
3.在满足分析对FID灵敏度要求的情况下，尽量选择大一些的空气流量，以便把各种燃烧物排出FID。
在确认可能是FID污染引起某种脉冲尖峰干扰噪声后。
其清除积垢方法有以下三种供大家参考使用。
1.注射若干微升氟里昂，燃烧形成氟化氢，氟化氢和二氧化硅反应后形成可挥发性物质。
2.拆下检测器的有关部分如：
收集极，喷嘴，壳体，绝缘体等。
在超声波浴中清洗两小时，用蒸馏水漂洗。
装入检测器之前，再用丙酮清洗一次。
3.若相关部分特别是收集极积垢太多时，可以用细颗粒砂纸打磨清洗也是一种好方法。
检测器的清洗
在色谱操作过程中，鉴定器有时受固定相流失及样品中的高沸点成分、易分解及腐蚀性物质的作用而被沾污，以至不能正常进行工作，因而提出了如何清洗鉴定器的问题。
若沾污的物质仅限于高沸点成分，通常可将鉴定器加热至最高使用温度后，再通入载气，就可清除。
使用有放射源的鉴定器时加热要多加小心，例如通常以氚源做成的电子捕获鉴定器一般都不能超过200度，此外还应注意加热的温度不能损坏鉴定器的绝缘材料。
如用加热法不适宜，也可以用纯的丙酮等溶液从进样口注入（每次可注入几十微升）进行清洗，这在沾污程度较轻时是有效的。
若以上方法都不能解决沾污问题，应将鉴定器卸下进行较彻底的清洗，先选择适宜溶剂，要既能溶解沾污物，又不能损坏鉴定器，用注射器注入测量池进行清洗。
若有条件，用超生波清洗就更理想些，要注意的是：
清洗过的部分不能用手摸。
一、热传导检测器的清洗:
将丙酮、乙醚、十氢萘等溶剂装满鉴定器的测量池，浸泡一段时间（20分钟左右）后倾出，如此反复进行多次至所倾出的溶液比较干净为止。
当选用一种溶剂不能洗净时，可根据沾污物的性质先选用高沸点溶剂进行浸泡清洗，然后再用低沸点溶剂反复清洗。
洗净后加热赶去溶剂，再装到仪器上，加热检测器，通载气冲洗数小时后即可使用。
二、氢焰离子化检测器的清洗:
当沾污不太严重时，可不必卸下清洗，此时只需要将色谱柱取下，用一根管子将进样口与鉴定器联接起来，然后通载气并将鉴测器炉温升至120度以上，从进样口先注入20微升左右的蒸馏水，再用几十微升丙酮或氟里昂（Freon113等）溶剂进行清洗。
在此温度下保持1－2小时检查基线是否平稳，若仍不满意可重复上述操作或卸下清洗。
当沾污比较严重时，必须卸下清洗。
先卸下收集极、正极、喷嘴等，若喷嘴是石英材料制成的，先将其放在水中进行浸泡过夜。
若喷嘴是不锈钢等材料做成，则可与电极等一起，先小心用细砂纸（300~400＃）打磨，再用适当溶剂（浸泡如甲醇与苯1：
1），也可以用超声波清洗，最后用甲醇洗净，放置于烘箱中烘干。
注意勿用含卤素的溶剂（如氯仿、二氯甲烷等）。
以免与聚四氟乙烯材料作用，导致噪声增加。
洗净后的各个部件，要用镊子取，勿用手摸。
烘干后装配时也要小心，否则会再度沾污。
装入仪器后，先通载气30分钟，再点火升高检测室温度，最好先在、120度保持数小时之后，再升至工作温度。
三、电子捕获鉴测器的清洗：
电子捕获鉴测器中有放射源，通常为H3或Ni63，因此要特别小心。
先拆开鉴定器中有放射源箔片，然后用2：
1：
4的硫酸、硝酸及水溶液洗鉴测器的金属及聚四氟乙烯部分。
当清洗液已干净时，再用蒸馏水清洗，然后用丙酮洗，再置于100度左右的烘箱中烘干。
对H3源箔片，先用己烷或戊烷淋洗，绝不能用水洗。
废液要用大量水稀释后弃去。
对Ni63源更应小心，绝不能与皮肤接触，只能用长镊子操作。
先用乙酸乙酯加碳酸钠淋洗或用苯淋洗，再于沸水中浸泡5分钟，取出烘干，装入鉴定器中。
装入仪器后通载气30分钟，再升至操作温度，几小时后备用。
清洗剩下的废液要用大量水稀释后才能弃去。
怎么样老化色谱柱
新填充的色谱柱不能马上使用还需要进行老化处理。
老化的目的有两个，一是为了彻底除去填充物中的残余溶剂，和某些挥发性杂质，另一个目的是促进固定液均匀的、牢固分布在单体的表面上。
老化的方法：
把柱子与汽化室连接，与检测器一端要断开，以氮气为载气，流速是正常的一半即可，温度选择固定液的最高使用温度，老化时间大约20小时，老化完成后将仪器温度降至近室温关闭色谱仪，待仪器温度恢复室温再将色谱柱连接到检测器上（老化时接汽化室的一端最好接在检测器上），开机，在使用温度下看基线是否平稳，如果平稳色谱柱就算老化好了，否则要继续老化。
几种常用色谱柱的老化温度
角鲨烷（异三十烷）
140
阿皮松L
300
阿皮松K、M
250
PEG20M
200
PEG6000
175
UconHB2000
225
SE30
300
OV1
300
E301
300
OV17
300
SE52
300
DCFS-1265（旧称QF-1）
250
DC703
250
SE54
300
Porapak-Q
250
Porapak-T
200
GDX-101，102，103，104，201
270
GDX-301，401，403
250
GDX-601
200
TDX-01
400
碳分子筛
400
氢焰系统常见故障的判断和检查
FID（氢焰检测器）的灵敏度高、死体积小、响应快、线性范围广，能有效地与毛细柱联用，成为目前对有机物微量分析应用最广的检测器。
FID检测系统主要由检测器、检测电路（放大器）和气路三大部分组成，当发生故障或分析谱图不正常时，应首先判断区分问题是出在哪一部分。
FID系统常见不正常情况有：
1、不能点火—问题主要出在气路或检测器。
2、基流很大—问题主要出在气路或检测器。
3、噪音很大—气路、检测器和电路出问题都有可能。
4、灵敏度明显降低—气路、检测器和电路不正常都有可能。
5、不出峰—气路、检测器、电路不正常都有可能。
6、色谱峰形不正常—进样器、气路、检测器为主要检查对象。
7、基线漂移严重—气路、检测器都有可能。
8、有时有讯号，有时无讯号问题主要出在电路上。
一、检查气路：
检查H2（氢气）、N2（氮气）、AIR（空气）流量是否正常，空气流量太小和喷嘴严重漏气就会引起较大的爆鳴声而不能点火；氢气太小，氮气太大会使点火困难和容易熄火；喷嘴漏气，色谱柱漏气不仅会使点火困难，也会导致灵敏度降低，甚至不出峰；氢气与氮气流量比将明显影响灵敏度；很大氢气流量太大也会造成噪音变大；气路系统不干净，包括进样器污染，检测器污染或色谱柱没有充分老化都会引起基流、噪音较大和基线漂移。
在点火时请注意基流大小：
在点火前，放大器基线位置尽可能调在记录仪零位及附近，在不旋动调零电位器的条件下，点火后，记录笔偏离零位的距离可指示基流大小，可改变记录仪量程或放大器衰减倍数来确定，一般来说，点火后H2气调回正常工作值时，基流偏离小于1mV，说明系统十分干净，基流小于10mV，一般还能使用，若基流大于几十mV，就说明系统污染比较严重，这时噪音、漂移都很大，仪器稳定时间也较长。
检查是哪部分受到污染的简单方法，就是分别单独将某一部分的工作温度升高，若基流明显变大，该部分就污染严重。
气路（包括进样器）中的堵塞和漏气，往往会引出峰不正常；进样器中衬管没有压平也会破坏正常峰形。
二、检查检测器：
检查喷嘴是否漏气，这将影响点火、灵敏度、峰形和基线漂移；检查极化极与喷嘴的象对位置是否正确：
喷嘴口高于极化极圈平面，灵敏度明显下降，这往往是装色谱柱管时柱管将石英喷嘴顶上去所致，相反喷嘴口低于极化极圈平面或极化极与喷嘴象碰，噪音会增大；检查收集极绝缘是否良好，若收集极绝缘不良，则噪音会很大，基线不稳定，漂移严重；收集极离子流讯号线接触不良或断线就会造成不出峰；检测器是否污染，可用升温看基流变化大小来确定。
清除污染的办法就是拆洗零部件和进行高温老化。
三、检查电路：
仪器在不点火并拔去收集极插头时走基线就可判断和检查放大器是否正常，光是走放大器基线，一般正常情况应该是噪音小于5цν，漂移应小于10цν/0.5h。
有条件的话，可给放大器输入一个微电流，即用一节电池串联一个109Ω高阻接到放大器输入端（收集极离子线插头端），电池另一端接地，放大器增益于109Ω档，输出应有100MV左右，若放大器增益于108Ω档，输出应有10MV左右，这就说明放大器工作正常，在没有高阻的情况下，用于指轻触放大器输入端，端出应出现一个很大的信号，这是最简单粗略地判断放大器是否正常的方法，如果上述检查不正常，则要对电路进一步检查，高阻切换继电器和ZC310J集成运算放大器接线的假焊虚焊常常会引起放大器失常，可用小烙铁在各点焊处逐一烫焊来加以判断检查；放大器屏蔽铁盒内电路（主要是高阻）受到潮气将严重导致噪音增加；收集极离子讯号线芯线较细容易碰断，往往造成讯号不通和不出峰；极化极对地电压（极化电压）一般在220V~230V（有些产品设计为250V~300V）给出极化电压的高压稳压管损坏就会FID极化电压不正常，从而导致不出峰或色谱峰畸形，使用万用表测量极化极对地的直流电压就可检查出极化电压是否正常。
噪音的产生有时也会来自给出极化电压的高压稳压二极管，判断方法是去掉220~230V极化点压，看噪音是否消除或减小，除了更换高压稳压二极管外，在极化电压230V上串接一个300KΩ电阻，极化极对地再接一个0.33цF/400V电容，也可有效地滤掉来自高压稳压二极管的噪音。
如果放大器有输出，但调零不起作用，则毛病肯定出在调零电位器或象应的连接线上。
气相色谱常见故障处理
气相色谱种类很多，性能也各有差别。
主要包括两个系统。
即气路系统和电路系统。
气路系统主要有压力表、净化器、稳压阀、稳流阀、转子流量计、六通进样阀、进样器、色谱柱、检测器等；电子系统包括各用电部件的稳压电源、温控装置、放大线路、自动进样和收集装置、数据处理机和记录仪等电子器件。
要分析和判断色谱仪的故障所在，就必须要熟悉气相色谱的流程和气、电路这两大系统，特别是构成这两个系统部件的结构、功能。
色谱仪的故障是多种多样的，而且某一故障产生的原因也是多方面的，必须采用部分检查的方法，即排除法，才可能缩小故障的范围。
对于气路系统出的故障，不外乎是各种气体（特别是载气）有漏气的现象、气体不好、气体稳压稳流不好等等。
例如：
基线若始终向下漂移，即“电平”值逐渐变小至负数，这极有可能是载气泄漏，那么就要查找各个接头部件是否有漏的现象，若不漏而基线仍漂移，则可能是电路系统的故障。
色谱气路上的故障，分析工作者可以找出并排除，但要排除电路上的故障则并非易事，就需要分析工作者有一定的电子线路方面的知识，并且要弄清楚主机接线图和各系统的电原理图（尤其是接线图）。
在这些图上清楚的画出了控制单元和被控对象间的关系，具体的标明了各接插件引线的编号和去向，按图去检查电路、找寻故障是非常方便的。
色谱电路系统的故障，一般是温度控制系统的故障和检测放大系统的故障，当然不排除供给各系统的电源的故障。
温控系统（包括柱温、检测器温控、进样器温控）的主回路由可控硅和加热丝所组成，可控硅导通角的变化，使加热功率变化，而使温度变化（恒定或不恒定）。
而控制可控硅导通角变化的是辅回路（或称控温电路），包括铂电阻（热敏元件）和线性集成电路等等。
由上所述可知，若是温控系统的毛病，则应首先要检查可控硅是否坏，加热丝是否坏（断或短路），铂电阻是否坏（断或短路）或是否接触不良。
其次检查辅回路的其它电子部件。
放大系统常见故障是离子讯号线受潮或断开、高阻开关（即灵敏度选择）受潮、集成运算放大器（如：
AD515JH、OP07等）性能变差或坏等等。
色谱故障的排除既要做到局部又要考虑到整体，有“果”必有“因”，弄清线路的走向，逐步排除产生“果”（故障）的“因”，把故障范围缩小。
例如：
若出现基线不停的抖动或基线噪音很大时，可先将放大器的讯号输入线断开，观察基线情况，如果恢复正常，则说明故障不在放大器和处理机（或记录仪），而在气路部分或温度控制单元；反之，则说明故障发生在放大器、记录仪（或处理机）等单元上。
这种部分排除的检查故障方法，在实际中是非常有用的。
升级会员 