摘要:色谱分析法是利用物质的物理及物理化学性质的差异,将多组分混合物进行分离和测定的方法。气相色谱法具有选择性高、分离效率高、灵敏度高、分析速度快的特点,在石油炼制、有机化工、高分子化工生产的中间控制分析中起到了非常重要的作用,本文简述了气相色谱常出现故障的排除方法。
关键词:气相色谱仪;故障;排除
0 前言
色谱分析法是1906年由俄国植物学家M.S.Tsweet首先提出的,它是利用物质的物理及物理化学性质的差异,将多组分混合物进行分离和测定的方法。随着科技的发展,色谱法已经从早期的柱色谱、纸色谱、薄层色谱发展到现在的气相色谱、高效液相色谱、超临界流体色谱,以及今年迅速发展的毛细管电泳和流场分析技术。气相色谱法在我国的石油化工发展过程中发挥了重要作用,在石油炼制、有机化工、高分子化工生产的中间控制分析中,气相色谱已取代了化学分析法,成为保证工业生产正常进行的一种不可缺少的分析方法了。
1 气相色谱的方法特点及应用范围
气相色谱法的主要特点是选择性高、分离效率高、灵敏度高、分析速度快。选择性高是指对性质极为相似的烃类异构体、同位素、旋光异构体具有很强的分离能力。分离效率高是指一根2米的填充柱可具有几千块理论塔板,可分离沸点十分接近和组成复杂的混合物。灵敏度高是指使用高灵敏度的检测器可检测出10-11--10-13g的痕量物质。分析速度快是指通常完成一个分析,仅需几分钟或几十分钟。气相色谱的的分析特点,扩展了它在各种工业中的应用,不仅可以分析气体,还可分析液体、固体及包含在固体中的气体。
2 气相色谱的分离原理
气相色谱是一种物理分离方法,利用被测物质各组分在不同两相间分配系数(或溶解度)的微小差异,当两相相对运动时,这些物质在两相间进项反复多次的分配,使原来只有的微小差别而产生很大的效果,而使不同组分分离。
3 气相色谱常见问题及解析
3.1 进样后不出色谱峰
相色谱仪在进样后检测信号没有变化,记录仪不出峰,输出仍为直线。遇到这种情况时,应按从样品进样针、进样口到检测器的顺序逐一检查。首先检查注射器是否堵塞,如果没有问题,再检查进样口和检测器的石墨垫圈是否紧固、不漏气,然后检查色谱柱是否有断裂漏气情况,最后观察检测器出口是否畅通。
3.2 基线噪音过多
(1)进样针受污染。清洗进样针;做一浓缩试验,载气线路可能也要清洗。
(2)色谱柱受污染。烘焙色谱柱,限定时间1-2h。
(3)检测器不平衡。清洗检测器,通常噪音不是突然增大而是逐渐产生。
(4)污染或载气质量降低。使用高质量的载气或检查气体是否泄露。一般在换载气钢瓶的时候会突然发生。
(5)柱子安装太过。可重新安装。
(6)载气流速不合适。重新设定流速。
(7)检测器的灯或电子倍增管老化。
3.3 峰形不规则
(1)出现拖尾峰。处理方法:采用强极性固定液,消除担体活性以及提高柱温来解决。
(2)出现平顶形或峰。处理方法:通过减少进样量、提高柱温和载气流速来解决。另外当放大器输入饱和时也会形成平顶峰。
3.4 温度控制不正常
(1)所有温度均不正常时,先检查电网电压及接地线是否正常。
(2)所有温度均不稳定时,可降低柱箱温度,观察进样器和检测器的温度,如果正常,则是电网电压或接地线引起的故障。
(3)如果电网电压和接地线正常,则通常是微机板故障,一般来说各路温控的铂电阻或加热丝同时损坏的可能性极大。
(4)如果是某一路温控不正常,则检查该路温控的铂电阻、加热丝是否正常。
(5)如果是柱箱温控不正常,还要检查相应的继电器、可控硅是否正常。
(6)如果铂电阻、加热丝等均正常,则是微机板故障。
(7)在上述检查过程中,要注意各零部件的接插件、连接线是否存在断路、短路、以及接触不良的现象。
3.5 进样口密封垫是否该换
进样时感觉特别容易,用TCD检测器不进样时记录仪上有规则小峰出现,说明密封垫漏气该更换。更换密封垫不要拧的太紧,一般更换时都是在常温,温度升高后会更紧,密封垫拧的太紧会造成进样困难,常常会把注射器针头弄弯。
3.6 色谱峰分离不完全
(1)几个峰重叠,分离不开。处理方法:降低载气流速.减少进样量,降低柱温。对于原来能完全分离一段时间后便不能完全分离的,表明固定液已流失,色谱柱寿命已终,需要更换固定液。
(2)分离时间太长使晚馏出的峰平。处理方法:可以通过提高柱温来解决。
(3)检测器灵敏度太低,使含量少的组分检测不出来。处理方法:可以通进样量,提高检测器灵敏度来解决。
3.7 假峰
一般是由于系统污染和漏气造成的,其解决方法也是通过检查漏气和去除污染来解决。在平时的工作中应当记录正常时基线的情况,以便在维护时作参考。
3.8 丢失峰
(1)气路中有污染,可以通过多次空运行和清洗气路(进样口、检测器等)来解决。为了减少对气路的污染,可采用以下的措施:程序升温的最后阶段应有一个高温清洗过程;注入进样口的样品应当清洁;减少高沸点的油类物质的使用;使用尽量高的进样口温度、柱温和检测器温度。
(2)峰没有分开,有可能是因系统污染造成的柱效下降造成,或者是由于柱子老化导致的,但柱子老化所造成的峰丢失是渐进的、缓慢的。
3.9 防止进样针不弯
(1)进样口拧的太紧,室温下拧的太紧当汽化室温度升高时硅胶密封垫膨胀后会更紧,这时注射器很难扎进去。
(2)位置找不好针扎在进样口金属部位。
(3)注射器杆弯是进样时用力太猛,进口色谱带一个进样器架,用进样器架进样就不会把注射器杆弄弯。
(4)进样时一定要稳重,急于求快会把注射器弄弯的,熟能生巧。
4 结语
以上从几个方面简介了气相色谱仪常见的几种故障及其排除方法。在日常工作中,如果能对这些事项认真对待,做到有问题及时解决,则会大大延长仪器的正常使用期限,并使仪器的性能得到最大限度的发挥。
参考文献
[1]王延平.[J].分析仪器,1987,(03),pp.73-75.
[2]王珂,何宏群.[J].铁道技术监督,2011,(03),pp.38-39.
作者简介
单培芝(1979-),女,河北石家庄,学士学位,山东石大科技集团公司化验分析中心化验员,从事油品分析检验工作。