在本实验中,溶剂峰在所有目标物之后出峰。SIM模式下采集到最后一个目标物之后,检测器并未设置关闭,且最后一个SIM组设置采集的特征离子之一,恰巧有溶剂的特征离子。因此,非常幸运,在所有目标物出峰之后,还可以看到一个小小的溶剂峰,可以用来做参考依据。
对比原始数据发现,异常数据均未见溶剂峰。在相同的色谱和质谱条件下,运行一针质控样,结果异常:26种目标物只有前两种甲醇和乙醇出峰,且响应过低。
2.逐项排除
有多种可能的原因会导致异常数据未见溶剂峰,质控样出峰异常。比如:质谱检测器故障、样品引入装置出了故障、进样口有问题。下面开始逐一排查:
a.质谱检测器
对质谱做调谐,看各项参数是否均在正常范围。
这里想絮叨一点关于调谐的知识,老手请跳过。调谐的目的在于去设定离子源的电压,以获得良好的灵敏度;校准质谱图的坐标轴;设定EM电压等等。调谐液一般选择的是PFTBA(全氟三丁胺),它非常易挥发,而且碎片离子有很宽的质量范围,通常监测质荷比为69,219和502这三个碎片离子的相对丰度比,半峰宽及同位素比值。除此以外,还要关心EM电压值(表征电子倍增器的寿命),峰的个数(表征真空腔的洁净程度),水/氮气/氧气/二氧化碳的各自比例(表征体系是否有漏气的情况)。
进行调谐后,发现各项参数均是Pass的情况,由此可见并非质谱故障。
b.进样口
装上自动进样器,在相同的色谱和质谱条件下,运行一针质控样。结果表明,质控样出峰完全正常。这不但排除了进样口出现异常的可能,更进一步证明了质谱的清白。这里想提醒注意一点:进样口衬管根据进样方式的不同,有分流和不分流之分。如果用错了类型,也可能造成样品不出峰的情况发生。
经过如上两步操作,恐怕要给顶空进样器贴个“犯罪嫌疑人”的标签啦。
c.顶空进样器
1).先对顶空进样器的工作原理进行一下较为详细的介绍,老手请继续跳过~
顶空进样器的工作步骤分为6个阶段,即:待机,平衡,加压,取样,进样以及复原。其内部部分结构图及工作原理示意图如下:
待机阶段:载气通过六通阀的2#--3#位,直接进入gc进样口;加压阀(Pressure)S1处于打开状态,放空阀(Vent)S2处于关闭状态,样品瓶加压的辅助气通过S1和六通阀的6#--1#位吹扫样品环,再流经六通阀的4#--5#位吹扫进样探针。
ii).进样探针堵塞
加压阶段,进样探针穿透进样瓶隔垫;取样阶段,样品气体便得以通过进样探针反向充盈到样品环。如果进样探针堵塞,样品气体无法进行充盈,自然也就不会进入gc。其内部结构图如下所示:
利用随机附带的工具,将进样探针上方的加热块拆下,再将探针拆下。该探针侧面有孔,以便气体流经。找一洗耳球,从探针上端鼓气,将下端浸入纯水中,发现能吹出连续气泡。可见,进样针并未堵塞。既已将进样针拆下,就用纯水及异丙醇将其超声清洗并吹干待用。
iii).六通阀和样品环堵塞
取样阶段,样品瓶的气体通过六通阀反向充盈到样品环,如果六通阀和样品环堵塞,样品气体也无法进入gc。要判断这两部分是否正常,先从待机阶段的原理图入手:S1处于打开状态,S2处于关闭状态,辅助气体是通过打开的S1,流经六通阀的6#--1#位进入样品环,再由流经六通阀的4#--5#位进入进样探针的。也就是说,在待机状态下,如果六通阀和样品环未发生堵塞,进样探针应该有气流流出。将下图中的红框部分,即连接进样探针和六通阀5#位的中间部分浸入纯水中,系统待机时发现能吹出连续气泡。可见,并非是六通阀和样品环堵塞造成的进样异常。
iv).电磁阀故障
取样阶段: S2打开,样品瓶的气体反向充盈到样品环。如果S2发生故障,无法打开,那么气路就不能通过放空出口与大气连通,如此一来,样品瓶的气体就无法完全充盈到样品环,势必造成取样不充分的问题。这倒是可以解释上文中利用顶空做质控样时,只有浓度高的甲醇乙醇出峰,其余目标物均未出峰的情况。
评估S2故障与否,可以通过声音来判断。如上文所述,电磁阀的打开与关闭,均应能听到相应的“嗒”声;另外,仪器背面有一个Vent口,即放空出口,如下图所示。当S2打开时,在Vent口涂抹肥皂泡,流出的气体应能将肥皂泡吹破。
改变电磁阀的状态也可以通过顶空进样器操作面板的“手动操作”选项来进行。G1888的面板上Menu(菜单键)--Advanced Functions(高级功能)--选项5 Manual Operation(手动操作),其中就包括了对S1和S2的操作,即下图的Press.V.及Vent V.,输入1表示打开阀门,输入0表示关闭阀门。
首先,通过声音来判断,在面板上对Vent V.选项进行开关操作,未听到“嗒”声;同时,对仪器背面的Vent口涂抹肥皂泡,在面板上将VentV.选项从0改为1,即打开S2,肥皂泡纹丝未动。而对Press.V.选项进行手动开关操作,均可听到“嗒”声。如此一来,故障点可以基本锁定Vent电磁阀。柯南不是都说过嘛:真相只有一个!
3.对Vent阀实施“起死回生”之术
将G1888关机断电,准备对Vent阀进行救援,过程中一定要避免静电,将Vent阀拆下。用万用表测量其电阻,显示的结果表明其目前处于正常的不通关闭状态。
进一步拆开阀体,赫然发现,7年来样品测试后的“积累”情况!
红框中的两部分已彼此牢牢粘住,当S2需要打开时,内部弹簧却根本无法正常工作。
全部拆卸后,逐一用异丙醇超声,从图中可见超声3次后,方见异丙醇的清澈。
下图为整体洗白白后的全家福,按照拆卸的顺序全部装回,给它戴上安全小黄帽留个影。
4.手术评估
将Vent阀装回仪器,重新在面板上对Vent V.选项进行开关操作,终于听到了“嗒”声。进质控样评估,出峰正常,响应正常!
总结
此次故障的解决过程,充分体现了模块化逐步排除法的实用性。如果有机会且时间充裕,不妨自己动手试试,反正死马当作活马医嘛~~在此感谢安捷伦工程师的指导,行文有误之处,望各位前辈不吝赐教。