氣相色譜儀是實(shí)驗(yàn)室一種常用的分析氣體的儀器，是利用色譜分離技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)，對(duì)多組分的復(fù)雜混合物進(jìn)行定性和定量分析。通?？捎糜诜治鐾寥乐袩岱€(wěn)定且沸點(diǎn)不超過500℃的有機(jī)物，如揮發(fā)性有機(jī)物、有機(jī)氯、有機(jī)磷、多環(huán)芳烴、酞酸酯等。它的應(yīng)用領(lǐng)域有很多，如石油、化工、醫(yī)療、環(huán)境、衛(wèi)生等等。

氣相色譜儀是以氣體作為流動(dòng)相(載氣)。當(dāng)樣品由微量注射器“注射”進(jìn)入進(jìn)樣器后，被載氣攜帶進(jìn)入填充柱或毛細(xì)管色譜柱。由于樣品中各組分在色譜柱中的流動(dòng)相(氣相)和固定相(液相或固相)間分配或吸附系數(shù)的差異，在載氣的沖洗下，各組分在兩相間作反復(fù)多次分配使各組分在柱中得到分離，然后用接在柱后的檢測(cè)器根據(jù)組分的物理化學(xué)特性將各組分按順序檢測(cè)出來。

檢測(cè)器對(duì)每個(gè)組分所給出的信號(hào)，在記錄儀上表現(xiàn)為一個(gè)個(gè)的峰，稱為色譜峰。色譜峰上的極大值是定性分析的依據(jù)，而色譜峰所包羅的面積則取決于對(duì)應(yīng)組分的含量，故峰面積是定量分析的依據(jù)。一個(gè)混合物樣品注入后，由記錄儀記錄得到的曲線，稱為色譜圖。分析色譜圖就可以得到定性分析和定量分析結(jié)果。

氣相色譜儀的一般分析流程：載氣由高壓鋼瓶中流出，經(jīng)減壓閥降到所需壓力后，通過凈化干燥管使載氣凈化，再經(jīng)穩(wěn)壓閥和轉(zhuǎn)子流量計(jì)后，以穩(wěn)定的壓力、恒定的速度流經(jīng)氣化室與氣化的樣品混合，將樣品氣體代入色譜柱中進(jìn)行分離。分離后的各組分隨著載氣先后流入檢測(cè)器，然后載氣放空。檢測(cè)器將物質(zhì)的濃度或質(zhì)量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢ǖ碾娦盘?hào)，經(jīng)放大后在記錄儀上記錄下來，就得到色譜流出曲線。根據(jù)色譜流出曲線上得到的每個(gè)峰的保留時(shí)間，可以進(jìn)行定性分析，根據(jù)峰面積或峰高的大小，可以進(jìn)行定量分析。

分析過程中出現(xiàn)誤差的因素有哪些？

氣相色譜儀分析過程中，每一個(gè)步驟都可能出現(xiàn)誤差，包括樣品采集、樣品制備、進(jìn)樣、色譜分離、檢測(cè)、峰面積或峰高測(cè)定等，從而影響到最終的分析結(jié)果。

1、樣品采集和制備

樣品的代表性是得到準(zhǔn)確定量分析結(jié)果的前提，對(duì)于氣體或揮發(fā)性液體樣品，采集時(shí)要盡量避免樣品組分的揮發(fā)損失；對(duì)于液體和固體樣品，要注意樣品的代表性和均一性。在樣品制備過程中，要盡量避免或減少待測(cè)組分的損失，防止樣品污染。

2、進(jìn)樣系統(tǒng)

進(jìn)樣的重復(fù)性會(huì)影響定量結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度，不僅包括進(jìn)樣量是否準(zhǔn)確，也包括樣品在氣化室是否瞬間完全氣化，在氣化和色譜分離過程有無分解和吸附現(xiàn)象，及分流時(shí)是否有歧視效應(yīng)等?？梢愿鶕?jù)樣品性質(zhì)的不同，選擇不同的進(jìn)樣器和進(jìn)樣方式以降低誤差。

3、色譜條件

氣相色譜儀分析中，色譜柱、柱溫、載氣等都會(huì)影響組分的分離，只有在組分能完全分離、峰形良好的情況下，色譜峰面積或峰高的測(cè)量準(zhǔn)確度才會(huì)好。選擇色譜柱和色譜條件時(shí)必須考慮樣品在柱內(nèi)或色譜系統(tǒng)內(nèi)是否有吸附和分解現(xiàn)象，這必定影響定量的結(jié)果。

4、檢測(cè)器

檢測(cè)器的種類選擇、靈敏度、線性范圍、穩(wěn)定性等，都可影響定量結(jié)果的準(zhǔn)確性，色譜定量是基于檢測(cè)器響應(yīng)值與待測(cè)組分含量的線性關(guān)系，任何檢測(cè)器的響應(yīng)都有一定的線性范，超出這一范圍，響應(yīng)值與含量的關(guān)系將偏離線性，因此，要獲得準(zhǔn)確的定量結(jié)果，絕不能使進(jìn)入檢測(cè)器的待測(cè)組分含量超出線性范圍。

5、峰面積或峰高的測(cè)量

色譜定量的基礎(chǔ)是色譜峰面積或峰高，所以色譜峰面積或峰高判斷和測(cè)量的準(zhǔn)確性直接影響定量的結(jié)果。相對(duì)而言，用高定量對(duì)分離度的要求比用峰面積定量低。所以，在分離度低的情況下，宜用峰高定量，保留時(shí)間短、半峰寬窄的峰，其半峰寬測(cè)定誤差相對(duì)較大，影響峰面積的測(cè)量，所以也宜用峰高定量。

氣相色譜儀保養(yǎng)方法

1、電路板的清洗

操作過程中要戴手套操作,防止靜電或手上的汗?jié)n等對(duì)影響電路元件。然后應(yīng)仔細(xì)觀察電路板的使用情況,看電路板明顯被腐蝕現(xiàn)象。沾染有機(jī)物的電子元件和印刷電路用脫脂棉蘸取酒精小心擦拭,最后還要清理電路板接口和插槽部分。

2、進(jìn)樣口的清洗

在檢修時(shí)最重要的就是對(duì)氣相色譜儀進(jìn)樣口的玻璃襯管、分流平板,進(jìn)樣口的分流管線,EPC等部件分別進(jìn)行清洗。

3、4TCD和FID檢測(cè)器的清洗

在氣象色譜儀的使用過程中，TCD檢測(cè)器可能會(huì)被柱流出的沉積物或其他物質(zhì)所污染。TCD檢測(cè)器一旦被污染,儀器的基線出現(xiàn)抖動(dòng)、噪聲增加。所以我們就十分有必要對(duì)檢測(cè)器進(jìn)行清洗。

4、儀器內(nèi)部的清掃以及清潔

在氣相色譜儀停機(jī)后,我們可以打開儀器的側(cè)面和后面面板,用儀表空氣或氮?dú)鈱?duì)儀器內(nèi)部灰塵進(jìn)行吹掃,對(duì)積塵較多或不容易吹掃的地方用軟毛刷配合處理。如果一起內(nèi)部具有有機(jī)污染物，我們可以用專門的清洗液進(jìn)行清洗。

氣相色譜儀操作技巧

1、使用高效國產(chǎn)氣相色譜儀試劑和新蒸二次蒸餾水作流動(dòng)相，所使用的溶劑其截止波長一定要低于檢測(cè)波長。對(duì)流動(dòng)相一定要脫氣；

2、氣相色譜儀檢測(cè)器輸出與積分儀(處理機(jī))要匹配，要合理設(shè)置參數(shù)如斜率、半峰寬、閾值、AUFS值、衰減等。將適宜的進(jìn)樣量和合適的參數(shù)結(jié)合起來，使主峰峰高達(dá)到記錄儀滿量程的80%左右；

3、用氣相分析酸堿性物質(zhì)，由于氣相色譜儀的吸附作用(次級(jí)保留)使峰開拖尾。加入改良劑可以大大改善峰形，提高積分的準(zhǔn)確度。一般規(guī)則是：

(1)分析酸性物質(zhì)，可加入1%有醋酸；

(2)分析堿性物質(zhì)，可加入10-20mmol/L三乙胺；

(3)酸堿物質(zhì)混為一體，可同時(shí)加入1%的醋酸和10-20mmol/L三乙胺。

故障問題排查方法匯總

1、為什么有些峰出現(xiàn)拖尾？

①這可能是由于進(jìn)樣口或色譜柱不干凈，或色譜柱切割不正確。冷卻進(jìn)樣口、關(guān)閉氣流并更換或清潔進(jìn)樣口部件，包括進(jìn)樣口襯管和金密封墊。取出色譜柱。切掉一段色譜柱以清除不揮發(fā)性殘留物、隔墊碎屑和密封圈碎片。這段色譜柱的長度可以是1英寸-1米，如果需要的話，可以更長。使用正確的切割工具來切割色譜柱。如果切割不好，則可能導(dǎo)致樣品吸收。使用黃銅刷子或氧化鋁粉末等軟質(zhì)研磨劑擦洗進(jìn)樣口鋼質(zhì)內(nèi)壁。在重新安裝其他部件前，要確保已將進(jìn)樣口清洗干凈。

②在不分流方式下進(jìn)行分析時(shí)，不分流時(shí)間過長可能導(dǎo)致拖尾。通常時(shí)間應(yīng)在0.5-1分鐘范圍內(nèi)。

③未吹掃(死)體積也可能導(dǎo)致拖尾。確保在進(jìn)樣器和檢測(cè)器中色譜柱安裝正確。

④如果考慮色譜柱部分流失，則可以使用色譜柱前的保留間隙(制備色譜柱)。如果沒有降低色譜柱效率，則可以將其切割掉或更換掉，并可延長色譜柱的壽命。但要注意保留間隙和分析色譜柱的連接可能引起泄漏和樣品吸收。

2、如何改善峰形(前伸峰、拖尾峰)？

前伸峰是由于色譜柱過載。當(dāng)一種或多種化合物的進(jìn)樣量超過色譜柱固定相容量時(shí)，可能發(fā)生這種情況。液相膜越薄，色譜柱中保留的每種化合物就越少。這涉及到進(jìn)樣體積和進(jìn)樣中每個(gè)峰的化合物濃度。通過減少進(jìn)樣量、分流樣品或進(jìn)樣濃度較低的樣品，可減小進(jìn)樣體積。

3、什么原因?qū)е路灞仍瓉泶笄页霈F(xiàn)的早？

過快、過大的峰通常是由于從分流口和隔墊吹掃口排出的載氣減少，而更多的進(jìn)入色譜柱；因此增加柱頭壓力，可降低分流比。檢查分流出品的氣體流量，如需調(diào)整分流比則對(duì)調(diào)整此流量。如果問題依然存在，可卸下并清潔分流口。這個(gè)問題也可能由于柱頭壓調(diào)節(jié)閥有問題而引起。

4、什么時(shí)候需更換隔墊或襯管？

通常比較好的隔墊至少能保證100次進(jìn)樣不發(fā)生問題。當(dāng)色譜特征說明襯管有問題時(shí)，需要更換襯管。影響隔墊壽命的因素有注射器尺寸、進(jìn)樣口溫度和壓力，當(dāng)然受壓力影響的程度比較小。影響襯管壽命的因素通常是樣品的清潔度。應(yīng)該根據(jù)儀器維護(hù)歷史記錄來選擇色譜需要的特定程序。

5、隨著進(jìn)樣室溫度升高對(duì)分析物分解有影響嗎？

如果化合物熱穩(wěn)定性差，分析物分解可能會(huì)帶來一些問題。這在制藥工業(yè)中比較常見。如果藥物或中間體熱分解溫度低于進(jìn)樣口溫度，則分析結(jié)果中將出現(xiàn)特殊的峰或與目標(biāo)分析物發(fā)生反應(yīng)。

6、排除色譜柱流失問題的方法是什么？

診斷色譜柱是否存在流失問題的優(yōu)選方法是1次在方法條件下安裝色譜柱時(shí)，做一次空白色譜圖，然后將最近的運(yùn)行和空白運(yùn)行色譜圖對(duì)比。如果在空白運(yùn)行中產(chǎn)生了很多峰，則色譜柱性能改變，這可能是由于載氣中含有氧氣，也可能是由于樣品殘留。如果有GC-MS，則低極性色譜柱的典型流失離子(如DB/HP-1或5)質(zhì)/荷比m/z將為207、73、281、355等，大多數(shù)為環(huán)硅氧烷。

7、如何得知分流/不分流進(jìn)樣口的進(jìn)樣體積不超過進(jìn)樣口襯管反應(yīng)室的容積？

如果不是多次重復(fù)進(jìn)樣引起精度問題，則不會(huì)經(jīng)常發(fā)生這個(gè)問題。精度問題經(jīng)常是由于不合適的進(jìn)樣體積引起。因?yàn)榉至鬟M(jìn)樣的進(jìn)樣口流速比較高，樣品進(jìn)出進(jìn)樣口比不分流快得多。同樣地，由于溶劑沒有時(shí)間擴(kuò)散到襯管外，因此分流模式進(jìn)樣體積要求沒有那么嚴(yán)格。實(shí)際上，1微升是比較合適的，由于降低分流比對(duì)增大峰面積比增加進(jìn)樣量更有效。然而，不分流進(jìn)樣要求要嚴(yán)格的多，建議使用蒸汽體積計(jì)算器估算最終的擴(kuò)散體積。

8、色譜分析運(yùn)行時(shí)標(biāo)樣和樣品的峰均隨時(shí)間加寬正常嗎？

如果保留時(shí)間沒有很大區(qū)別，只是加寬的峰拖尾，可能表明有活化點(diǎn)。如果加寬的峰是對(duì)稱的，可能是由于正常的色譜柱“損耗和流失”。如果峰前伸，說明色譜柱過載。

9、為什么在空白運(yùn)行中出現(xiàn)了我的樣品組分峰？

有可能是由于樣品制備或系統(tǒng)清潔問題。嘗試在樣品和空白樣品制備中使用新溶劑，并在樣品清洗瓶中裝上新溶劑。嘗試使用新的注射器和隔墊。取出并清洗分流出口管路。在未進(jìn)樣情況下運(yùn)行以觀察僅加熱色譜柱有無峰出現(xiàn)。

10、什么原因?qū)е禄€不穩(wěn)和干擾？

? 進(jìn)樣針受污染。清洗進(jìn)樣針；做一濃縮試驗(yàn)，載氣線路可能也要清洗；

? 色譜柱受污染。烘焙色譜柱，限定時(shí)間1-2h；

? 檢測(cè)器不平衡。檢測(cè)器一般需要24h才能得到平衡；

? 在程序升溫的時(shí)候改變載氣流速(在很多情況下為正常現(xiàn)象)。

11、什么原因?qū)е逻^多的基線噪音？

? 進(jìn)樣針受污染。清洗進(jìn)樣針；做一濃縮試驗(yàn)，載氣線路可能也要清洗；

? 色譜柱受污染。烘焙色譜柱，限定時(shí)間1-2h；

? 檢測(cè)器不平衡。清洗檢測(cè)器，通常噪音不是突然增大而是逐漸產(chǎn)生；

? 污染或載氣質(zhì)量降低。使用高質(zhì)量的載氣或檢查氣體是否泄露。一般在換載氣鋼瓶的時(shí)候會(huì)突然發(fā)生；

? 柱子安裝太過。可重新安裝；

? 載氣流速不合適。重新設(shè)定流速；

? 與MS、ECD、TCD聯(lián)用時(shí)發(fā)生漏洞，查找并消除漏洞即可；

? 檢測(cè)器的燈或電子倍增管老化。

12、什么原因?qū)е路逍胃淖儯?/span>

? 檢測(cè)器響應(yīng)改變。檢查氣體流速、溫度和設(shè)臵；

? 樣品的濃度改變。檢查并檢驗(yàn)樣品的濃度，樣品的蒸發(fā)或成分的改變都可能引起；

? 色譜柱受污染。

13、如果分離度下降如何處理？

? 柱溫不同。檢查柱溫；

? 不同的色譜柱的維數(shù)和相位。核實(shí)色譜柱的特性。