气相色谱仪维护手册.docx
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气相色谱仪维护手册
气相色谱仪维护手册——第一讲
————气路系统须特别注意的事项
1、气体净化管的定期检查——去除来自空气压缩机的空气中水份的硅胶和去除有机物的分子筛或活性炭等，由于有同一段时间后去除能力减弱，须定期检查进行再生。
2、除氧——ECD检测器和强极性的毛细管柱耐阳性差，容易因氧化等而变坏，因此，应尽量装配脱氧管除去载气中的微量氧气。
脱氧管须定期用氢还原进行再生。
3、来自空气压缩机的空气不是经常流量一定，流量变动会影响基线，因此，在流路途中增加硅胶管和用于控制流量的波纹管阀，使流量更稳定。
4、用NPD（氮磷检测器）时，必须使用气瓶高压空气。
5、最常用的载气是氮气和氢气，有时也用氦气和氩气。
由于载气要携带样品进入色谱柱进行分离然后进入检测器对各组分进行定量，所以载气的纯度是至光重要的。
6、用FID（氢火焰离子化检测器）需把载气（以及燃气，助燃气）中的烃类化合物除去。
7、气体的流量可用皂沫流量计测定。
气相色谱仪维护手册——第二讲
————进样系统
（一）、进样系统的维护和检修
1、维护、检修的时期
1）注入次数大致达100次（看进样垫的质量）时，进行定期更换；
2）保留时间、面积的重复性变差时；
3）检测出鬼峰时；
4）仪器的基线波动，噪声干扰。
2、检修点
1）漏气----载气泄漏是产生重复性变差的原因。
2）进样垫污染----进样垫污染是产生鬼峰的原因。
3、硅橡胶进样垫的调整
在进行高灵敏度分析时，有时会因为来自硅橡胶进样垫的杂质作为鬼峰检测出来。
产生这种情况时，请按以下所示的顺序调整硅橡胶进样垫。
而且，硅橡胶进样垫的调整尽量在使用前进行，调整后放置时间太久，有可能再次附着杂质。
1）进样垫浸于己烷中，放置10-15小时。
进样垫吸收己烷，膨胀近2倍，准备口大的带盖的容器。
2）进样垫取出放置到干净的容器内。
因吸收己烷膨胀的进样垫容易损坏，操作时要小心。
3）在干净的大气中进行自然干燥。
4）干燥后，在130-150℃的柱温箱中热烘2小时。
（二）、玻璃衬管的维护和检修
1、维护、检修的时期
1）在一系列分析开始前；
2）保留时间、面积的重复性变差时；
3）检测出鬼峰时；
4）仪器的基线波动，噪声干扰。
2、检修点
1）玻璃衬管的形状----形状异常时，无法进行正确的分析。
2）玻璃衬管的内壁污染，或有进样垫碎渣----内壁污染是产生重复性差或产生鬼峰的原因。
3）玻璃衬管的破损----破损是产生重复性差原因。
4）玻璃衬管内的适应棉----石英棉填装不当是产生重复性差原因。
3、玻璃衬管的清洗方法
备注：
石墨压环上附着溶剂是产生鬼峰的原因。
玻璃衬管用溶剂清洗时，请将石墨压环卸下。
1）去除石英棉上附着的进样垫渣----将石英棉用细棒捅出，装入新的石英棉。
2）清除附着在玻璃衬管内壁上的污垢----除去石英棉后，用蘸溶剂的（丙酮等）的纱布等擦洗内壁。
3）玻璃衬管内壁上的污垢严重时-----将玻璃衬管污垢严重部分浸于溶剂（丙酮等）中放置数小时。
然后，用蘸溶剂的纱布等擦洗内壁。
4、玻璃衬管的DMCS（二甲基氯硅烷化）处理
现象：
有些农药样品的峰重现性差，有偏差。
吸附，分解，峰变小，含量不准。
原因：
进样口的玻璃衬管或石英棉活性过高。
产生吸附和分解。
处理：
1）玻璃衬管、石英棉用丙酮等有机溶剂清洗，晾干后在5%DMCS/n-正己烷溶液中浸泡一夜。
2）取出浸泡一夜的玻璃衬管石英棉，立即用甲醇清洗2、3次，然后再在甲醇中浸一小时左右。
3）从甲醇中取出，晾干后，与硅烷等一起在干燥条件下保存。
（三）注射器的维护
在GC上最常使用进样容量约为10μl的微量注射器，用这种注射器注入容量为0.5~3μl的液体试样。
但是用一般的进样法是吸入液体试样后，向注射器内吸入少量空气，然后，注入气化室。
也常看到有人不吸入空气，吸入试样后直接注入气相色谱仪，但是，通常在针头的部分也有零点数μl左右的容量，在针头内进入试样的状态下注入高温的气化室时，针头部分的首先气化导入柱后，再推注射器柱塞把其余的试样导入，从这个意义来说，是近乎于两次的进样。
因此，最好不用这种注入法。
另外，成分的沸点范围宽的试料或要求注入量更准确的分析时也可用闪蒸法（夹心面包法）。
初学者最好用带有柱塞导向的注射器。
握住针的根部附件，注入时不要让柱塞脱出，边推边将针插入进样垫。
通常试样打完后敏捷地拔出注射器。
尽快地掌握自己的打法。
这样可以使每次注入重复一致。
注射器内未进试样时，尽量避免推动柱塞。
有时会损伤注射器的内壁。
另外，在采样时应事先用溶剂等清洗注射器。
须特别注意不要使试样污染。
通常的分析时注射器要清洗3~5次，需注意污染的试样时清洗10次左右。
在一天分析的最后，注射器一定要用适当的溶剂清洗。
对此疏忽，试样中的污垢等会残留在注射器内，使柱塞不能动，会导致注射器不能使用。
若柱塞的活动不畅时，请采取如下措施：
1、用溶剂（准备性质不同的数种）清洗注射器内部。
若不能从针头吸入试样时，拨出柱塞用另一个注射器从针头的另一侧送入溶剂。
2、用柔软的干净布擦洗注射器除掉污垢。
3、用专用的注射器清洗剂。
气相色谱仪维护手册——第三讲
————分离系统
一、使用毛细柱分析的注意事项
1、无载气通过时，柱的固定液热分解较迅速。
所以科晓仪器技术部的安装调试人员和培训工程师定会对操作人员强调：
在柱箱冷却后方能关载气。
2、载气中若夹带灰尘其它颗粒物体就可能导致色谱柱迅速损坏，同时还应注意不能让微粒或灰尘进入汽化室，因此在载气进入仪器管路前必需经净化器净化；
3、载气中的水分通过固定液的液膜吸附在体内的表面上，将会取代或破坏固定液液膜，所以，固定液极性越强，越需要采用干燥的载气，例如：
象OV-1、SE-30、SE-54、OV-101对载气干燥要求不高，而PEG20M/FFAP和SP1000对载气要求就很高。
但在涂布于碳酸钡沉积层上的阻止情况就恰恰相反，涂极性固定液的柱子能经受含水样品的直接进样，而涂非极性固定液的柱反而不能经受含水样品。
但不管如何，载气进入管路前最好都应进行脱水处理；
4、对于那些能被氧化的固定液的氧化作用（如PED-20、Carbowax、FFAP等），对载气除氧也很重要，由于N2和H2中含02较高，而H2中含02少，所以，ECD、FID常用高纯N2作载气，TCD用H2作载气。
同时，停机使用时，应将排空端密封住，以防止空气中的氧气对色谱柱的固定液的氧化作用。
科晓公司生产的GPI---II型三气路气体净化器即专门为以上几点原因开发，可以根据不同需要装填不同净化剂，进行过滤、脱水、除氧除有机物。
5、在大多数情况下，柱的寿命与它的使用温度成反比。
采用稍低些的温度上限，可显著提高柱的寿命，程序升温到较高温度所维持的时间越短对柱的寿命影响越小。
（见本页附表）
6、水、醇（尤其是甲醇）、二硫化碳这类的溶剂，有着非常强的置换固定液的能力，因此用于有意将相当大量的溶剂聚集在柱上（溶剂效应）的不分流进样法以及柱上进样法的溶剂，应根据它们对住壁的吸附亲和力（或固定液被置换的可能性）小心的加以选择。
（例如：
甲醇不宜用于PEG20M，丙酮往往会引起硅酮降解.）
7、毛细管柱最大的特点是高柱效，但是柱效不仅反映了柱本身的质量，而且还包括进样过程的整个系统总效率，也就是说，自样品进入系统的一瞬间开始到出峰为止，每一个能影响峰宽或分离效果的因素，如进样器、柱的连接、辅助气引入位置、管路死体积、进样器内衬的毛病等等，都一定会影响柱效。
8、一根好的柱子、由于安装不当，可以造成理论塔板数降低，峰形增宽或拖尾、活性物质的吸附性拖尾或消失、灵敏度降低或组分分离不佳等等。
1）、进样器与毛细管色谱柱连接：
分流进样：
分流点要求位于载气流速度较高的区域。
不分流进样：
色谱柱最好不伸进进样器内，避免造成气流扫不到的区域，通常直接连接到进样器的末端。
2）、检测器与色谱柱出口端连接：
对FID不仅插入深度要超过尾吹和H2气的进口，而且应尽可能将柱出口端插到FID的喷嘴下面1mm处为佳，对微型TCD应插入到TCD气体入口处为佳。
可以改善轻度拖尾。
二、常见色谱柱固定相的使用温度
1、聚二甲基硅酮类固定相：
OV-1，SE-30（弹性体，OV-101，SF96，DC2000流体），使用温度上限为300C，但把温度上限改为280度，可使柱子寿命显著延长。
一般来说，弹性体类固定液比流体类更稳定些，SF96，DC200因含有较高水平的残留催化剂和不纯物，不宜作GC/MS分析。
2、聚苯基乙基硅酮：
SE-52（弹性体，5%苯基），SE-54（弹性体，5%苯基，1%乙烯基），DC10（液体，35%苯基），OV-17（液体，50%苯基）实际上限205度。
SE-52、SE-54在280时稳定性很好，常用于GC/MS分析，并能容纳超负荷的大进样量。
苯基含量增加、稳定性要差点。
3、聚氰丙基硅酮是极性强的硅酮固定液：
OV225（液体，25%氰丙基，25%苯基），Silav10c、SP2340（液体，75%氰丙基），实际温度上限是250度。
4、聚乙二醇型（CarbowaxorPEG）固定液是乙烯氧化物聚合体的混合物，其名称反映了他们分子量变化范围的平均值。
Carbowax20000（腊状固体），FFAP（两终端都是对苯二甲酸的Carbowax20000），实际温度上限是220度。
气相色谱仪维护手册——第三讲2
三毛细管分析常见问题的解决
1、峰丢失（进样后没峰出现）
可能的原因及采用的排除方法
1）．注射器有毛病，采用新注射器验证。
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）．柱温温度太低，检查温度，并根据需要调整。
5）．无载气流量，检查压力调节阀，并检查泄露，验证柱样品流速。
6）．柱断裂，如果柱断裂是在柱进样口端或检测器末端，是可以补救的，切去断裂部分，重新安装。
2、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。
3、脱尾峰
1）、进样器衬套或柱吸附活性样品：
更换衬套。
如解决不了就将柱进样端截去1—2cm，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：
提高灵敏度和减少进样量，使温度降低10—20度，以使峰分开。
4）、柱已损坏：
请更换柱。
5）、柱污染：
将柱进样端截去1—2cm，再重新安装。
4、只有溶剂峰
1）、注射器有毛病：
采用新注射器验证。
2）、不正确的载气流速（太低）：
检查流速，如有必要，调整之。
3）、样品浓度太稀：
请提高仪器灵敏度，或增加注入量。
4）、柱箱温度太高：
检查温度，并根据需要调整。
5）、柱不能从溶剂中分离出组分：
更换高膜厚的色谱柱或不同极性。
6）、载气泄漏：
检查处（用肥皂水）
7）、进样器衬套或柱吸附活性样品：
更换衬套。
如解决不了就将柱进样端截去1—2cm，再重新安装。
5、宽溶剂峰
1）、由于柱子安装不当，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。
6、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：
用新注射器用干净的溶剂试一试，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）、进样技术太差（进样太慢：
采用快速平稳的进样技术）。
7、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。
8、基线不规则或不稳定
1）、柱流失或污染：
更打衬套。
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。
如压力小于等于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。
9、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。
如压力小于等500psi，请更换气瓶。
气相色谱仪维护手册——第三讲3
四、柱的良好用法
1、柱的使用温度要尽量比柱的耐热温度低，这样可以延和柱的使用寿命，减低检测器的噪声级。
2、除去载气中氧（特别是使用极性柱时）。
——使用高纯度的气体（99.999%以上）
——气瓶更换时特别注意不要混入空气
——氧气净化器装在GC的前面
3、不要使难于挥发的成分进入柱内。
——充分做好试样的前处理
——使用柱衬管和石英棉
——安短的前置柱，一次性使用（只毛细管柱）
气相色谱仪维护手册——第四讲
————检测系统
一、FID的维护
1、氢火焰离子化检测器（FID）的检修
虽然根据使用条个把不同而异，但是，经过长时间使用后，由于试样或液相蒸汽燃烧的生成物对电极部分（收集极或喷嘴的污染，因绝缘电阻下降而产生噪声或基线不稳定。
发生这种情况时，清洗检测器可恢复到良好状态。
但是由于FID是非常高灵敏度的检测器，如果清洗的方法不当或受清洗用溶剂污染，反而会因清洗使检测器状态变坏，务必注意。
2、FID喷嘴部的检修
FID喷嘴部在石英制的喷嘴尖端部装有带内径为￠0.3孔的金属喷嘴帽。
这个内径为￠0.3的孔如被液相蒸汽等堵塞，或因石英喷嘴冲击等造成损坏时无法点火，即使点火，注入试样时也会马上熄灭，因此要经常确认石英喷嘴是否损坏，喷嘴帽孔是否堵塞。
喷嘴帽的孔堵塞时，可用比￠0.3细的金属丝进行清理。
另外，在池座下部掉入杂物或尘埃、保温材料的碎片等时，FID的基线上出现针刺状的噪声，因此池座下部应经常保持清洁。
3、FID的简单维护
FID，因附着高沸点成分或污垢，检测器污染时，如前述需要清扫，但如只是轻度污染时可用下列方法恢复。
1）、FID点火。
2）、氢流量增到通常时的3倍。
（通常压力为50kpa时设定为150kpa.）
3）、同样，空气流量也增至通常时的3倍。
4）、在3的状态下放置30分—1小时后，恢复到通常的设定。
这种方法简单可行，1次试用这种方法后，如果FID未恢复正常时，建议进行清扫。
另外，客户请不要自己更换喷嘴等做清扫以外的事。
必要时，请与维修工程师联系。
补充一发现FID的基线异常时，大多数是流路上的问题，请检查一下漏气或流量控制器和压缩机等。
二、TCD的维护
TCD作为气相色谱仪的检测器很早就存在，广泛用于气体分析，水分测定等。
TCD是利用载气与成分的导热系数的差进行测定钨丝的电阻变化，因此，TCD的维护是不使钨丝损伤。
这是一点。
特别是检测器部分存在空气的状态下，钨丝通电流时，由于空气中的氧，会导致钨丝氧化。
最新的装置为防止这点装有保护电路，但是为防万一，须确认检测器部分流动的气体完全置换成载气后钨丝再通电流。
在TCD上的电流值根据TCD的温度和载气的不同有不同的上限。
通常在此以上的电流时会损伤钨丝，因此必须遵守。
另外，TCD的灵敏度虽然通的电流越大，灵敏度越高，但在电流值大的状态下持续分析时会缩短灯丝寿命。
请注意不要升高到需要以上的电流值。
其他情况，检测器温度设定很低或分析氯等腐蚀性气体时也会缩短钨丝寿命。
若钨丝有损伤时，请与维修工程师及时联系！
三、ECD的维护
ECD是可以非常高灵敏度检测卤化物等亲电子性化合物的检测器，操作时须非常小心。
1）、使用气体
2）、装置的准备
气化室或柱必须事先充分老化。
装在柱上的石墨压环也需使用经老化过的。
温度设定时请在最初时上升检测器温度。
【注意】为避免ECD池污染，检测器温度需比柱箱温度高20—50℃以上。
【注意】
1、柱箱比检测器升温快，气相色谱仪启动时，柱温箱温度，试样气化室温度请设定在室温附近。
2、与其它检测器不同，ECD根据成分，检测灵敏度取决于检测器温度。
定量分析时，每次设定应相同。
3、分析时对试样的注意事项
（1）来自生物的试样应尽量清洗干净后，导入气相色谱仪。
（2）请不要使用四氯化碳或氯仿等强亲电子性化合物作溶剂。
峰超过量程，需花费时间等待基线再稳定。
4、装置的停止方法
在装置停止时，也要注意先降柱温，再降检测器的温度以保证来自柱的液相或杂质在停止后不附上检测器。
在使用液相量多的填充柱时，装置停止后让载气及尾吹气继续流动，使装置处于稳定状态下使用。
【注意】
1）、装置长期停止使用时，务请关闭载气钢瓶总阀。
2）、ECD不使用时，也要把ECD池的柱接头堵死。
利用尾吹气的气流，可使池和流路保持清洁。
5、使ECD池保持更加清洁
为了保持ECD池更加清洁的注意事项如下所示：
1）、使用耐热温度高的柱 ECD池主要是由于附着柱的液相而污染，建议使用耐热温度高的柱。
另外，在比柱耐热温度低20—30℃的温度下使用，可使ECD耐用。
2）、使用液相量少的柱 与1相同，为了防止ECD池附着液相，应尽量使用液相量少的柱。
毛细管柱时问题不大，但填充柱时须注意。
3）、使用充分老化的柱 为了ECD池附着杂质，请把使用的柱进行充分老化，另外，老化时柱不要接ECD，这样可使ECD池耐久使用。
4）、试样气化室充分老化 与3的柱相同，检验试样气化室（玻璃衬管）的污染，并请进行充分老化.
5）、减少载气和尾气的杂质 ECD的载气，尾吹气请用高压气瓶的高纯度气体。
另外，请使用干净的流路部件（配管部件，流量控制器等）。
载气过滤器，氧气脱氧管也具有去杂质的效果。
6）、ECD池进行定期老化 ECD的最高使用温度在350℃左右，在与柱连接的情况下进行老化时，请将柱温设定以下值：
毛细管柱时：
最高使用温度
填充柱时：
最高使用温度以下30℃
7）、设定检测器温度要高 设定检测器温度比柱箱温度高120—150℃以上，ECD
的最高使用温度在350℃。
8）、连续转动时，温度要下降 使用ECD分析时，常常进行连续分析，这时如果柱温一直升高不降时，特别是填充柱的液相大量飞溅，附着ECD上。
连续转动时，应降低柱温，气化室温度。
但必须使尾吹气，载气继续流动。
四、FPD的维护
FPD（火焰光度检测器）是分析含S，P化合物的高灵敏度，高选择性的检测器。
广泛应用于环境，食品中的S，P农药残留的测定。
当含有S，P化合物在富焰（H2与02体积比﹥3）中燃烧时，伴有化学发光效应，分别发射出（350—480）nm和（480—600）nm的本系列特征波长光：
其中394nm和526nm分别为含S和含P化合物的特征波长。
光型号经滤波，放大便可得到相应的谱峰。
以前一直将FPD作为S和P化合物的专用检测器，后由于NPD检测器对P的灵敏度高于FPD，而且更可靠，因此FPD现今多只作为S化合物的专用检测器。
FPD与FID一样是燃烧试样型的检测器，FPD长时间分析含高沸点成分或难于挥发成分的试样时，这些成分会附着在检测器部分，或附着污垢，这是产生鬼峰和噪声的原因，因此，主要的维护是清洗。
注：
请仔细阅读您身边的说明书后再进行清洗，若有不明白的地方请您与就近的售后服务点联系。
五、NPD的维护
NPD是对氮化合物，磷化合物高灵敏度的检测器，具有选择性强，线性范围宽的优点，它已成为目前测定含N有机物最理想的气相色谱检测器。
对含P的有机物，其灵敏度也高于FPD，而且结构简单，使用方便。
操作条件的影响
1、极化电压的影响
与FID相似，电压增加，输出信号也增加，电压绝对值大于-180V时，响应值基本不变。
2、铷铢温度的影响
加热电流决定铷铢的表面，当温度<600℃时，输出信号很小。
温度升高，输出信号相应增加，一般调至（700-900）℃为宜。
温度过高，基流和噪声迅速增加，铷铢寿命也会锐减。
3、空气流量的影响
空气流量的增加，铷铢表面温度降低，输出信号相应降低。
4、氮气流量的影响
氮气流量过高，铷铢表面温度降低；氮气流量过低不利于组分参加反应，这会使响应值降低，所以须通过实验选定最佳值。
5、氢气流量的影响
氢气流量增加可以增加冷焰反应的机率，铷铢温度也会提高，因此氢气流量稍有增加，输出信号会成倍增加。
但必须下雨最低着火流量。
注意事项：
1）使用毛细管柱时，载气使用氦气时峰的分离良好。
另外，使用填充柱时，载
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