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为什么气相色谱用的空气发生器(空压机)一定要用无油的?一定要用较大流量的?

气相色谱(GC)

  • 我一再强调买气相色谱用的空压机要买无油压缩机,而且流量要大(5L以上)。
    为什么呢?
    这里简单说一下:
    一般国产的实验室空气发生器,结构都是非常简单的。
    如下图

    其中,压缩机大部分和冰箱用的压缩机是一样的。压缩机后边是个大大的气罐。
    拆开后的压缩机如下图。


    下图是气罐的特写

    这个是压缩机

    底下黑色的球就是压缩机,上边白色的圆柱体就是气罐。
    冰箱压缩机这东西,怎么说呢。。。老式的压缩机,里边需要加入冷冻油来工作。
    然后工作时候这个油就产生问题了。
    大家都知道压缩机工作的时候是会有高温的。而高温的时候,油就会随着压缩机产生的气体蒸发出来。
    进入大气罐。大气罐温度比较低,所以大部分的油是会冷凝成液体,在气罐底部沉下来的。
    每次实验做完,点击“放水”的时候,气罐底部的防水阀打开,这些油和一部分空气中的冷凝水的混合物就会被高压气体吹出来。
    我们试着用一个瓶子接空压机放水管放出来的液体,长久之后,就是这样子

    塑料瓶里黄色的液体就是油水混合物。
    但是呢。这里就产生了另外一个问题。
    虽然大部分的润滑油都会在大气罐内变成液体沉淀下来。但是还是会有一部分的油蒸气,在空压机日常的工作中随着空气发生器出气口的产气而进入气相色谱仪的气路管中,进而进入气相色谱仪
    一般大部分实验室,空气发生器都是拿来做FID的燃烧气的,也有一些实验室会需要用空气作为一些阀的推动气。
    FID的燃烧气中混进了少量的油,就会导致FID的基线不稳,噪声变大,仪器的检出限变差,检测器容易被污染。(没点火的时候油可能会在仪器的EPC、气路微管、FID喷嘴等地方附着,点火时会变成积炭)
    六通阀、十通阀的推动气混入了油,则会导致阀体寿命变短的危害。
    ==========
    有人说 ,空压机后边不是有活性炭和硅胶等组成的空气净化管么?
    不错,活性炭等净化管是能减少一部分最终产气中的油。
    我上次清洗仪器的初级净化管的时候就发现管子黏糊糊的。
    可是这个有用吗?我们用实测数据来说话吧。
    ===========
    测气体中的非甲烷总烃,这是我们实验室擅长的。
    参考标准是HJ T 38-1999。仪器是常州磐诺的A91,十通阀+双填充柱+单FID检测器。
    这套仪器每天要分析上百个样品。
    上次我们的实验数据,直接用100mL玻璃注射器抽实验室空气,打进气相色谱仪里,这是我们日常的质控工作,一般每天测量到的非甲烷总烃浓度在1-2mg/m3之间。
    再用注射器取空压机生产出来的空气,打进气相色谱仪里。
    测定几次的结果,非甲烷总烃全都在3-6左右。
    实验结论就是:即使经过了活性炭、硅胶、分子筛三层净化管,非甲烷总烃仍然是比实验室空气脏的。
    因此,气相色谱用的空气发生器(空压机)一定要用无油的
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  • 雨木霖

    第1楼2016/10/18

    再来谈谈为什么空压机的流量要大
    大家都知道,一台GC-FID,作为燃烧气使用的空压机,一般仪器的实际用起量(空气流量)为300-400ml/min。
    按照适当亢余,最大流量2L/min的空压机算是够用。
    当然现在大部分实验室都不只一台气相色谱仪
    如果按照每台仪器配一台2L/min的空压机来配备,似乎也可以。可是,一个房间里放好几台空压机,那个噪声。。。。谁受得了!
    小流量和大流量压缩机在工作时候噪声差不多。
    大家都知道冰箱压缩机是启动一段时间就必须休息一下的。不然就会压缩机过热。
    假如一台压缩机带着2-3台色谱,色谱仪实际消耗的空气量为1000ml/min算。
    一台产气量2L/min的压缩机,每小时压缩机启动的实际时间为30分钟。
    如果换成5L/min的压缩机,每小时压缩机就只需要启动12分钟,
    一个小时里,实验室里会有48分钟压缩机是不工作的。
    这个世界如此的安静!
    另外就是,气体储存在空气发生器内的高压气罐中,一般更大流量的空气发生器就会有更大的气罐,减少压缩机的启动与停止,这样在二级压力上也会更稳定,减少压力波动。因此对气相色谱仪来说也会更稳定。
    压缩机工作时间短,启停频率低了,因此温度也更低,那么空气中的脏东西(油、水等)也就能更好的冷凝。因此产生的气体也会更干净。
    ===================================================================================
    综上所述,更大流量的空气发生器的好处有四:
    1:实验室更安静;
    2:产生的气体更纯净,
    3:给气相色谱仪得到的压力更稳,
    4:空气发生器寿命更长

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  • xx_dxd_xx

    第2楼2016/10/18

    楼主分析详细有理有据
    但是问题来了,国产的色谱用空压机我见过的都是用的冰箱压缩机,有哪些是真正无油的?
    我现在手上有的真正无油的空压机,有上分产的配原子吸收和火焰光度计的两种,但是都没有储气罐,是一直连续工作的

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  • 安平

    第3楼2016/10/18

    应助达人

    有摇摆式的压缩机,比较好。

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  • wazcq

    第4楼2016/10/18

    应助达人

    空气发生器出口压力可以调吗,好像多是固定了的。

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  • yifan1117

    第5楼2016/10/19

    恩,还是大流量的比较好。

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  • zyl3367898

    第6楼2016/10/19

    应助达人

    楼主好文章,分析的很到位,推荐几款无油流量也大的空压机。

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  • zhi-jian

    第7楼2016/10/20

    看来确实应该使用无油压缩机比较保险一些。

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  • hnteng

    第8楼2016/10/20

    无油空压机貌似是风箱原理的。我们用的北京天普的,非常好。

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  • 安平

    第9楼2016/10/20

    应助达人

    摇摆式的噪音震动比较大

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  • 山东联盟化工

    第10楼2016/12/01

    我们公司去年购置一套原子吸收分光光度计,配套无油空压机一台。夏季使用出了问题,压缩空气中带水,即便手动排水及时也不能完全除干净,仪器漏电。于是乎,打开机箱一探究竟。活性炭、硅胶装置没有,仅有一个冷却盘管,现在整台空压机废弃了。所以,以后各位购买在验收环节须注意,打开仪器验收,谨防上当。

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