你的气相色谱基线怎么样？

ghsunmer

2017/04/21

私聊

气相色谱（GC）

色谱分析中，我们希望基线平稳，基线噪声与漂移小。但是在实际工作中，经常会出现基线波动成波浪状，或像正弦波，影响仪器灵敏度，严重时仪器甚至无法正常工作。这到底是为什么呢？今天我们就来聊聊基线的问题。
造成波浪状基线波动的原因，与气体波动、温控系统、色谱柱等有关，具体原因可从如下几方面考虑：
① 气压（流）波动，应分别注意载气和燃烧气（氢气、空气）；
② 载气压力钢瓶内压力太低不便于调节或压力控制不严；
③ 柱温箱温度是否稳定；
④ 检测器温度控制是否正常；
⑤ 电源电压波动；
⑥ 双柱色谱仪的补偿效应。
基线波动成波浪状情况，首先观察载气钢瓶压力，是否太低而无法满足仪器需要，或压力控制不严，气体流速波动大。
其次，检查空气与氢气气压是否有波动，用皂膜流量计测试一段时间内的气体流量，可判断气体流量是否稳定；如果使用的是氮、氢、空气一体机，当尾吹气从零逐渐增加时，正弦波也在逐渐增加，将尾吹气直接连接到检测器底座接口，如果正弦波很明显，说明是系统压力波动造成的，可考虑在氮气出口再增加一个稳压阀门，如果还不能解决，建议在空气发生器到氢气电解池的连接处增加稳压阀；
另外空气压缩机不断启动造成的压力波动也可能造成基线波动，最好选用有二次稳压的空气发生器，降低压力波动。
尖刺是孤立的基线抖动，通常是突然的、并且大的向上向下波动。基线出现不规则尖刺，会影响色谱图，那么为什么会出现不规律尖刺？
造成检测器基线出现不规则尖刺的原因，无外乎与气体纯度、检测器、电路故障有关：
① 载气出口压力的迅速变化；
② 载气不干净；
③ 氢气或空气过脏；
④ 色谱柱填料涂层松动；
⑤ 电子部件接触不良；
⑥ 检测器中有灰尘或异物；
⑦ 电路元件接线柱不干净；
⑧ 电源接触不良；
⑨ 火焰不稳，烧到极化电压环；
⑩ 离子化检测器静电计故障；
⑪ 调零电路故障；
⑫ 环境机械振动影响。
基线出现不规则尖刺。

首先，检查载气出口处是否有异物，发现后立即排除；
其次，检查载气纯度，FID可在只有氢气和空气的条件下操作，关掉载气或者更换高纯度氮气（99.999%）载气，重新评估FID基线噪声，如果噪声和尖刺显著下降，则说明载气纯度不够，应更换载气，否则查找其它的原因；
第三，如果问题仍然没有解决，就安装或更换氢气、空气干燥净化管，或更换氢气、空气气源；
第四，排除了气体纯度问题后尖刺仍未消除，则应检查检测器。在FID中，石墨和二氧化硅微粒崩裂而落入检测区域会造成信号异常，此时应清洗检测器，拆开检测器，用小毛刷来清除沉积物，同时用溶剂冲洗（基本上所有的溶剂都可以），有助于清理掉颗粒物；
第五，检查FID电位计或信号线路板的电子元件是否有故障。
在分析组份简单的样品时最好采用等温程序，这样分析周期较短，特别是用填充柱时，色谱图基线要比程序升温平稳的多。但是在等温分析时，基线也常会出现上下波动，不规则漂移，是什么原因造成的？该如何处理呢？
恒温分析时，造成基线不规则漂移，与气体流速、柱系统、检测器、温控系统等有关，如气体泄漏、比例调节不当、色谱柱污染或柱流失严重、检测器污染或损坏等，都会造成基线不规则漂移，主要表现为：
① 载气不稳定，可能漏气；
② 氢火焰离子化检测器（FID）中，氢气与空气比例调节不稳定；
③ 色谱固定相流失，在使用高灵敏度检测器时尤其明显；
④ 色谱柱前端被高沸点物质污染；
⑤ 色谱柱出口与检测器连接的管道不干净；
⑥ 热传导检测器热敏元件损坏；
⑦ 离子化检测器的静电计损坏或预热不够；
⑧ 热导池检测器的电桥部分出故障；
⑨ 记录仪故障；
⑩ 仪器放置位置不适宜，附近有出风口、热源或温度变化较大的设备等；

⑪ 仪器接地不良。
当采用恒温程序时，一旦出现基线不规则漂移的情况，首先观察载气压力是否稳定，然后用检漏液在管路各接头处逐步测试，检查载气是否有漏气，确保载气无泄漏；
其次，在FID中测试氢气与空气的流量，用皂膜流量计测定柱后或检测器之后的实际流量加以证实，对于恒温分析，主要检测实测值与预定值之间的偏差，还要注意氮气与氢气的流量比，一般氮∶氢是1∶1.5或1∶1为宜，空气流量小于200mL/min范围内，必要时重新调整设定值使流速达到预定要求；
第三，检查色谱柱是否受污染或固定相流失，先检查色谱柱在连接检测器使用前充分老化，如果基线出现不规则漂移，可将色谱柱前端截去10cm或更长，再安装上测试。如果不起作用，进标准溶液，观察色谱峰是否有拖尾，如拖尾则应减少进样量或稀释样品浓度，以免色谱柱过载。如减少进样量后保留值重复性提高，则说明原柱固定相有少量流失或充填欠佳；此时老化色谱柱还仍能使用。如果上述方法也无效，则说明色谱柱已损坏，必须更换新色谱柱；
第四，以上情况均正常，则应检查检测器是否损坏，如热传导检测器电桥部分是否出现故障，当桥电流下降一半时，如果基线不稳定值毫无改变，或者虽然有变化但变化很小时，可判定电桥部分有故障，还要检查钨丝是否因污染和受损而产生局部过热现象。
组成复杂的样品，常需要用程序升温来分离。因为在恒温条件下，如果柱温较低，则低沸点组分分离较好，而高沸点组分保留时间会很长，且容易造成峰展宽，甚至滞留在色谱柱中造成柱残留污染；反之，当柱温太高时，低沸点组分又难以分离。程序升温既能保证各待测组分的良好分离，又能缩短分析时间。但是，在程序升温时，有时会出现不规则的基线，如何解决呢？
程序升温分析时，造成基线不规则，与气路、检测器、进样口有一定关系，具体有如下原因：
①载气泄漏；
②载气压力不足；
③载气有杂质或气路污染；
④载气流速不在仪器最大/最小限定范围之内（包括FID用氢气和空气）；
⑤色谱柱流失或污染；
⑥进样口隔垫流失；
⑦进样针污染；
⑧检测器污染。
程序升温分析，若出现不规则基线。
首先，检查载气压力是否达到规定压力；
其次，检查系统是否漏气，其中进样口隔垫漏气较易常见，高温下频繁进样时，要注意及时更换；
第三，检查进样口是否污染，清洗进样口，更换进样衬管；
第四，测量气体流速是否在仪器最大/最小限定范围内，对于程序升温来说，必须检查温度处于始、终两点时，载气流量是否有较大变化，如果在始、终两点间流量之差超过2mL/s（当填充柱内径为4mm时），即认为稳流特性不好，这时需进一步检查系统是否漏气，稳流阀、稳压阀工作压力是否合乎要求；
第五，如果气密性及载气流速均无异常，应考虑是否色谱柱造成，对色谱柱进行检查。首先查看色谱峰峰形，如拖尾则应减少进样量或稀释样品浓度，以免色谱柱过载；如减少进样量后峰形仍拖尾，则可能是色谱柱前端过脏或柱流失严重造成保留性能降低，可将色谱柱前端截掉1-2圈，重新安装进行测定，若仍有拖尾现象，可尝试重新老化色谱柱，若问题仍然存在，则说明该色谱柱已损坏，须更换新色谱柱。

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