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气相色谱仪维护保养经验分享
随着经济的快速
发展,持续繁荣,目前国内各事业、企业等机构在日常监测业务、产品质控等方面越
来越
多的采用到气相色谱仪
(以下简称
GC
)
,
应用于易挥发性、
热稳定的有机化
合物分析。
其中不同产地、
不同品牌的
GC
产品琳琅满目、品种繁多,如何能保证
GC
始终处于较好的状态,这就需要我们色友们尽心
尽力的进行日常维护保养工作。
俗话说得好:没有不好骑的
马,只有骑不好马的骑师。只有把
GC
当朋友,好好了解它的习
性、掌握
维护保养要领并坚持保养它才能服服帖帖听你的话。
GC
主要有载气系统、进样系统、分离系统、检测系统、
记录系统共五个主要组成部分,要做好保养首
先得先了解
GC<
/p>
各部分构造以及可更换或清洁的零部件,这部分知识可参考各种
G
C
产品使用说明书。
下面主要就
GC
各功能部分维护保养经验、要
领一一列举:
一、载气系统:
p>
载气系统主要包括气源(气体钢瓶或发生器)、减压阀、限流器、净化器、载气管路等部分,
载气系
统最主要的维护工作就是检漏,可采用厂家提供的检漏液或者自行配制肥皂水振摇
起泡,涂抹在管路连接
或阀等有缝隙的地方察看。
卸下高压、<
/p>
低压表头检定过的国产减压阀大部分用不了多长时间就会发生泄漏。
检漏工作应定期作,周期示实际情况而定。每次更换气瓶、减压阀等也需要检漏。需要注意的是,不要将
载气管路长时间放空,应采用堵头堵住两端,尽量避免空气进入载气管路。在质谱应用中,如果
拆卸过载
气管路,可看到水峰(
18
)
和氮气峰(
28
)等长时间下不来,此时可稍微拧松
GC
入口管路螺帽,开载气
吹半个小时或更长时间
。
净化器在载气系统中作用很大,
可
以帮助去除气体源中污染设备和影响分析结果的水分、
烃类、
氧
气
等等杂质。净化管有很多种选择,主要有氧气净化管、水分净化管、烃类净化管、综合
净化管等等。除了
部分水分及烃类净化管可以再生处理以外,一般均为一次性使用,寿命
示实际情况而定。可再生类净化管
一般有显色指示,根据指示确定是否需要再生处理,再
生处理步骤为取出吸附剂,烘箱中加热烘烤,最后
干燥冷却后重新填装连接管路。
二、进样系统(进样口):
目前各厂家
GC
进样口主要有填充柱进样口、
分流
/
不分流柱进样口、
PTV (
温度可编程蒸发进样口
)
、
VI
(
挥发物接口
)
、
< br>COC(
冷柱头进样口
)
、气体进样阀接口
(
气体样品
)
等多种进样口类型以及
ALS(
自动进
样器
)
、
顶空进样、
吹扫捕集进样等进样附件。
其中主要以填充柱进样口、
分流
/
不分流柱进样口应用最广,
填充柱进样口主要在老的标准方法以及气体分析
、大体积进样分析等应用中常用,目前主流的进样口主要
为分流
/
不分流柱进样口,由于其分析要求一般比较高(如农残分析等),维护工作尤其重要,
如维护不到
位,其分析结果差异较大。
以下主要讲述填充柱和分流
/
不分流柱进样口的维护保养,两
者差异不大,具有一定的通用性。
1
、隔垫:主要起到密封进样、清洗进样针的作用,一般隔垫可达到一百次进样以上寿命,不同厂家
不同材质寿命不一,如
Agilent BTO
(经温
度与流失处理)隔垫可达
400
次以上寿命,而红色硅胶隔垫<
/p>
一般为一百次。如发现进样口压力下降,可检查是否隔垫磨损严重,密封性变差,必要时更
换。隔垫碎屑
可导致本底升高,还有可能污染衬管、堵塞色谱柱,应经常更换,不必等到
非换不可的程度。很多色友在
安装更换隔垫一般拧得过紧,这样会导致隔垫过于收缩、变
硬,进样时隔垫容易产生碎屑,寿命大幅下降,
一般以不漏气稍紧一些即可。
2
、衬管:衬管在
GC
中主要起到样品汽化室的作用,样品在衬管中汽化并被带入气相中,有去活和
不去活之分,也有分流
/
不分流、不分流、分流、
直接进样、直接连接、聚焦、
PTV
等多种之分。不定期
更换或未正确使用会导致峰形变差、溶质歧视、重现性差、样品分解、出现鬼峰等结果。衬管的
维护保养
主要是清洗、硅烷化和合理使用玻璃棉。
1)
一般清洗主要用纯水、甲醇或无水乙醇等冲洗或超声清洗,污染严重可
用棉签轻轻擦拭,不可用
力过度,避免破坏内表面产生活性点,然后放置到烘箱
70
度烘干后干燥冷却密封存放即可。
2)
硅烷化是消除载体表面活性最有效的办法之一。它可以消除载体表
面的硅醇基团,减弱生成氢键
作用力,
使表面惰化。
一般的方法是用
5~8%
硅烷化试剂的甲苯溶液浸
泡或回流
1
个小时以上,
然后用无水<
/p>
甲醇洗至中性,烘干备用。常用的硅烷化试剂有二甲基二氯硅烷
(
DMCS)
、三甲基氯硅烷
(TMCS)
和六甲基
二硅氨烷
(HMDS)
。以
DMCS
的硅烷化效果最好,
HMDS
其次,
TMCS
较差。
3
)
玻璃棉的使用。在大部
分的实际应用中,通常可以在衬管里面填充一定量的玻璃棉以增加样品的
汽化效率,同时
还可以起到防止隔垫碎屑堵塞色谱柱的作用,但是如果玻璃棉未经去活或断点较多,会使
得活性点增加,会起到反作用。以下应用不推荐使用玻璃棉:酚类、有机酸类、农药类、胺类、滥用药物
类、反应性极性化合物类、热不稳定化合物等。
4
)
金属密封垫(分流
/
不分流平板):密封和限流等作用,有纯铜、不锈钢、镀金等材质,以镀金最
好。定期或按需检查,有污染情况可卸下用纯水或有机溶剂超声清洗,可用棉签轻柔擦拭表明,不可用硬
物划伤上表面。
5
)
色谱柱密封垫:
密封色谱柱与衬管连接处作用。
一般为纯石墨、
特氟隆、
金属、
按比例添加
Vespel
或
100
%
Vespel
等物质。纯石墨材质一
般都是一次性使用,如果密封效果还可以,也可多次使用。其他材
质可多次使用,以密封
不漏气为准。
三、分离系统(色谱柱):
色谱柱在
色谱系统中主要起到分离的作用。
气相色谱柱有多种类型。
从不
同的角度出发,
可按色谱柱
的材料、形状、柱内径的大小和长度
、固定液的化学性能等进行分类。这里我主要就填充柱和毛细管柱的
常规保养维护讲述。
1
、老化:
1
)
填充柱:新制备的填充柱在使用前
必须经过老化处理,以便把柱内的残存溶剂、低分子量固定液
以及低沸点杂质除去,使固
定液在载体表面涂得更均匀牢固。老化的方法比较简单
:
在室
温下将色谱柱的
入口端与进样器相连结。为了避免污染,出口端与检测器断开。然后接通
载气,调节载气流速
10
~
20
毫升
/
分,
再以程序升温的方式缓慢将柱温升至比使用温度高
20
℃,并在此温度下老化
4
~
8
h
。注意,老化温
度不能高于固定液允许的最高使用温度。如果
使用氢气作载气,还应注意将出口端流出的氢气引出室外。
老化处理后,将柱温降至室温
,把色谱柱出口端与检测器相连结,在分析条件下观察基线。若能获得平稳
的基线,说明
色谱柱已经老化合格,一般即可进行正式分析试验。日常老化可不必断开检测器,老化时间
也可酌情减少。
2
)
毛细管柱:通用老化程序可在比最高分析温度高
20
℃或最高柱温(温度更低者)的条件下老化柱子
2h
,如果在高
温
10min
后背景不下降,立即将柱子降温并检查柱子是否有
泄漏;如果用
Vespel
密封垫圈的
话,老化完后重新检查密封程度;注射非保留物质以确定合适的平均线速度。也可采用程升温度老化,一
般可用慢升快降原则,
50
度下以
5
度
/
分钟升到最高限温下
20
度,恒温
30
分钟,
20
度
/
< br>分钟下降到
50
度,
如此循环<
/p>
3
个来回即可。
2
、
清洗:
通常情况下不建议清洗色
谱柱,
除非严重污染,
经老化效果不明显情况下可以对键合交联
固
定相的毛细管色谱柱进行。清洗色谱柱可采用色谱柱冲洗装置把溶剂注入色谱柱,该装
置接有一个有压力
的气源上(氦气或氮气),并把色谱柱插到冲洗装置中,把溶剂加入样
品瓶里,往溶剂瓶中施加压力,把
溶剂压到毛细管色谱柱里,残留物溶解到溶剂中,然后
用溶剂把它反吹出色谱柱,再用容积吹扫色谱柱,
并把色谱柱进行适当的老化处理。在冲
洗色谱柱之前,把它切去半米(即靠近进样口一端),把连接检测
器的一端插入溶剂冲洗
装置,
常使用多种溶剂冲洗色谱柱,
后面继续使用的溶剂必须要
和前一种溶剂互溶,
一定不要使用高沸点溶剂,特别是最后使用的溶剂,溶解样品的溶剂
常常是最佳的选择。决多数情况下建
议使用甲醇、二氯甲烷和己烷。丙酮是二氯甲烷的代
替品(在避免使用含氯溶剂时),但是二氯甲烷是一
种最好的冲洗溶剂,如果注射的是水
性样品(如生物液体和组织),在使用甲醇以前要用水来冲洗,一些
源于水性样品的残留
物只能溶解在水中而不溶于有机溶剂。应当使用水和醇类(如甲醇、乙醇和异丙醇)
冲洗
键和聚乙二醇为基的固定相(如
DB-
WAX
、
DB-
WAXet
、
HP-
Innowax
),只作为最后使用的溶剂。
四:检测系统(检测器):