仪器信息网APP
选仪器、听讲座、看资讯

一次柱后分流故障的初步排除

气质联用(GCMS)

  • 一次柱后分流故障的初步排除
    前段时间安装了一个安捷伦的微流平板分流器,用于把色谱柱的分流到MSD和FID,以便同时采集MSD和FID信号,MSD用于定性,FID用于定量。但发现两组信号不一致,profile(色谱轮廓)相差较大。如下图是C6-C30正构烷的色谱图,柱温60-250度。上面是TIC,下面是FID。可以看到TIC信号开始较低中间最大,而FID是开始很高,后面越来越低。

    这是一张在别的仪器上面正常图片:

    另外发现样品的FID信号前大后小,而MSD的信号相反,前面小后面变动。似乎两种信号是互补的。和别的仪器比较数据也不一致,和单GC-FID机器测定也不一致。如下图:

    安捷伦推出微板流路控制器,称为一个“里程碑”,宣传和介绍多么好多么好,怎么就这样令人失望的,不堪一击呢?得到这样分流效果呢?以前也听到有网友讲微板流路控制器分流不好用,效果不好,还容易漏气等。有人讲只能是分析柱子采用恒压模式才能保证正确一致的柱后分流效果,不能采用恒流模式。甚至有人讲安捷伦的工程师说不好保证分流一致的。我想GCMS一般都是采用恒流模式,能就不好用了。有人讲分流后的FID结果和自己的单GC-FID的结果有差别。难道真的不好用吗?
    甚至更为夸张严重的事就是柱子初始温度在40度和50度时候,沸点低的溶剂叔丁基甲醚、乙醇、丙酮、二氯甲烷等在MS上面居然不出峰,FID的峰道是很大。如下图,可以看到MS上面几乎是基线,无峰。

    但60度可以出峰:

    别人给我讲说40度不出峰,我还不相信,我说再试试,同时看看50度出峰吗。我问40度升温的方法有什么是否甚至不妥的地方吗,发现进样口分流比较大,为10:1,无溶剂延迟。由于当时没有看到色谱图,我想是不是一下子进入MS的溶剂太多而MS保护不采样呢?我说把分流比加大试试看出峰,结果分流比到100:1,还是不出峰。
    以前为了回答网友的问题“分析柱子采用恒压模式才能保证正确一致的柱后分流效果,不能采用恒流模式”,也看过英文版“微板流路控制器分流器”的说明。其中一段话如下:
    Constant pressure operation
    The splitter uses a source of makeup gassupplied by electronic pneumatics
    control (EPC). This maintains the splitterat a known and constant pressure.
    Constant pressure allows easier splittingto vacuum detectors like the MSD. It
    simplifies choice of splitter parameters,allowing all aspects of the
    chromatographic setup to be calculated. Constantpressure makeup allows the
    column to be run in constant flow mode while stillmaintaining a constant
    split ratio between two detectors of different operatingpressures such as the
    FPD and the MSD.
    Because theEPC pressure can be time programmed, useful
    operations like backflushing unwanted heavymaterials from the column and
    changing columns in MSD systems withoutventing are possible.
    大意是分流器用EPC提供补充气,分流器是恒压的(不是网友讲的分析柱子采用恒压模式才能保证正确一致的柱后分流效果,不能采用恒流模式)…….关键一句话(下划线文字)是讲(分流器)恒压补充气能让恒流模式下的分析柱子仍然在两个像FPD和MSD不同压力的检测器之间保持恒定的分流比。按照这段话讲就不会出现上面前后分流不一致的情况。但为什么会造成这种问题呢?

    先看看分流器示意图如下,就是在一小平板有微流路,分析色谱柱进入分流器分流,通过阻力管(阻尼管)进入不同的检测器,并使用辅助EPC给予补充载气,以保证色谱峰型好。

    Splitter实物图:

    搞了一份分流器分流参数计算软件和GCMS 柱后 分流安装 指导说明书。先查看了当时的安装时候的两边阻力管等计算的保留的图片,重新核对了当时安装的分流计算,重新用软件计算核对:

    发现参数和给出的结果无什么问题。60度柱温,FID检测器的压力为大气压,MSD端压力为0,色谱柱出口压力采用默认值3.8ps。
    用压力/流量计算器验证阻力管长度是否适合于整个分析过程。分别计算出在初始温度和最高温度下的对应的两个小柱柱流速。
    MS 端初始柱温60度下色谱柱柱流速:

    FID端 初始柱温60度下色谱小柱柱流速:

    可以看出来,在初始柱箱温度下,柱后分流后进入MSD端的流量约为2.02(压力/流量算器的长度无法输入到三位小数,为四舍五入,有误差),进入FID端的流量约为2.01m/ml。保证柱后分流比为1:1。
    MS 端最高柱温250度下色谱柱柱流速:

    FID端最高柱温250度下色谱柱柱流速:

    可以看出来,在250度最高柱箱温度下,柱后分流后进入MSD端的流量约为0.93ml/min,进入FID端的流量也约为0.93m/ml。保证在高温250度时候的柱后分流比仍然为1:1。
    分流器要求分析柱恒流,两个阻力管小柱为恒压设置。也都检查一遍,正确。




    从上面的计算来看,原来的分流器的参数设置和阻力管的长度内径都无问题,工作站的设置也正常。哪问题出在哪里呢?
    再次翻看GCMS 柱后 分流安装 指导说明书,看到两张分流器安装示意图:

    Figure 13 是三路分流,Figure 14 是两路分流,但我们所用的结构不一样,如下图:

    然后再翻阅英文版的一个两路分流说明,有下面的连接图。

    同时也在GCMS 柱后 分流安装 指导说明书看到一句话:“需要注意的是安装时色谱柱出口必须接在靠近AUX EPC IN的地方”。所以认为上面这张图的安装是正确的,分析柱子在最下端,上面是两个检测器的连接。想想会不会是原先安装人员把分析柱的出口和检测器的入口接错呢?这样会由于辅助EPC的补充气的压力影响MSD和FID的出峰呢?先怀疑是不是把柱子接着中间,后来拆开几个连接柱子,发现是柱子接着最上面,而不是应该接在最下面的位置。重新连接后,基本正常。下面C6-C30正构烷的色谱图:

    下面是柱子初始温度在40度时候,沸点低的溶剂出峰情况,正常了:

    由于有EPC加压,安装不正确可能会造成压力的相互抵消或造成不畅通,因而不同温度下的两个检测器的信号不一致。也可以解释为什么40度和50度柱温出来早的物质无法在MSD上面出峰,是因为柱温低时候,来自分析柱的压力小,而辅助EPC有一定的压力而无法通过。而60度时候,分析柱的压力大了,达到一定值就可以争夺过了而通过。这只是粗略的分析和推测。实际可能需要相关的计算来详细考察原因。

    有个疑虑:分流器里面的流路走向到底是怎样的呢?是柱子和两个检测器在同一条线上面吗(即串联)?还是并联?两个检测器有无前后之分(虽然说明书上面没有讲需要有先后位置)?
  • 该帖子已被版主-tang566加10积分,加2经验;加分理由:原创
    +关注 私聊
  • symmacros

    第1楼2016/03/30

    应助达人

    欢迎网友参与讨论拍砖。

0
    +关注 私聊
  • 有雨的夜

    第2楼2016/03/31

    总结的很好,期待后续进展,我们还是需要通读说明文件,有的工程师对于这个分流器可能也不是真了解

0
    +关注 私聊
  • zwq1973

    第3楼2016/03/31

    应助达人

    这个东西我这里好像09年配过,按照工程师的说法,它的两路比例是通过微分流出口处出来至检测器柱子的长度及柱径来控制它流向两个检测器相互间比例的。至于它是不是稳定我到没注意过。只不过用了一段时间被我拆了,主要是我感觉好像使用时间一长会不会有高沸物残留,以致在分析样品时某些峰会丢失。且这个东西也不能单独烤,只能通过升高柱温箱温度来达到老化的目的,但究竟效果如何,不得而知。

0
    +关注 私聊
  • GRANT

    第4楼2016/03/31

    应助达人

    我们没配双检测器,只能看看学习下朱老师的分析问题的思路

0
    +关注 私聊
  • madmeimei

    第5楼2016/03/31

    应助达人

    看了朱老师的文章,内容似懂非懂,可是引起我思考的是另一个问题,同样都是每天8小时的工作时间,为啥朱老师可以把每项工作都做到如此细致,面广且深!而我呢,天天一个接一个的样品,还每每被调香师催,疲于奔命。看看日记本上记录的密密麻麻的待做的工作,只能摇头兴叹。感觉自己成了一个操作鼠标的机器手。

0
    +关注 私聊
  • symmacros

    第6楼2016/03/31

    应助达人

    有时候也是没办法,样品多的做不过来。还好我有好的数据处理软件,能节省不少时间。

    madmeimei(madmeimei) 发表:看了朱老师的文章,内容似懂非懂,可是引起我思考的是另一个问题,同样都是每天8小时的工作时间,为啥朱老师可以把每项工作都做到如此细致,面广且深!而我呢,天天一个接一个的样品,还每每被调香师催,疲于奔命。看看日记本上记录的密密麻麻的待做的工作,只能摇头兴叹。感觉自己成了一个操作鼠标的机器手。

0
    +关注 私聊
  • symmacros

    第7楼2016/03/31

    应助达人

    有许多东西还不清楚,需要在看看说明文件。

    有雨的夜(774234134) 发表:总结的很好,期待后续进展,我们还是需要通读说明文件,有的工程师对于这个分流器可能也不是真了解

0
    +关注 私聊
  • symmacros

    第8楼2016/03/31

    应助达人


    
    会不会有高沸物残留,某些峰会丢失还不知道,我还需观察验证。

    zwq1973(zwq1973) 发表:这个东西我这里好像09年配过,按照工程师的说法,它的两路比例是通过微分流出口处出来至检测器柱子的长度及柱径来控制它流向两个检测器相互间比例的。至于它是不是稳定我到没注意过。只不过用了一段时间被我拆了,主要是我感觉好像使用时间一长会不会有高沸物残留,以致在分析样品时某些峰会丢失。且这个东西也不能单独烤,只能通过升高柱温箱温度来达到老化的目的,但究竟效果如何,不得而知。

0
    +关注 私聊
  • symmacros

    第9楼2016/03/31

    应助达人

    先了解一下。我是许多东西还不知道,需要进一步探究,有什么缺点也还在观察之中。

    GRANT(fatinsect) 发表:我们没配双检测器,只能看看学习下朱老师的分析问题的思路

0
    +关注 私聊
  • 千层峰

    第10楼2016/03/31

    TIC看起来像流失峰

0
查看更多
猜你喜欢最新推荐热门推荐更多推荐
举报帖子

执行举报

点赞用户
好友列表
加载中...
正在为您切换请稍后...