气相色谱仪日常维护及故障排除（二）

深蓝

2023/01/31

私聊

气质联用（GCMS）

2．2色谱柱系统

色谱柱是分析的心脏部分，往往色谱图上的许多问题都与色谱柱系统密切相关，为此必须按以下步骤检查柱系统。

2．2．1色谱柱的连接

检查柱后是否有载气；柱子连接是否有问题；尤其是毛细管柱的柱头是否堵塞；切割是否平整；是否有聚酰亚胺涂层伸过柱端；毛细管柱两头插入汽化室和检测器的位置是否正确；柱子是否超温运行或未老化好；密封圈选择是否合理。

毛细管柱在选用密封圈时必须考虑：石墨垫易变形，有极好的再密封性，其上限温度是450⁰C；Vespel^TM很坚硬，再密封性受影响，其上限温度为350⁰C。VG1和VG2是由石墨和Vespel^TM组成，改善了再密封性，可重复使用，上限温度为400⁰C。

不锈钢填充柱在高于200⁰C时，可选用石墨、不锈钢或紫铜作封圈；在低于200⁰C时，可选用硅橡胶或聚四氟乙烯作密封圈。玻璃填充柱可根据使用温度分别选用石墨、硅橡胶或聚四氟乙烯作密封圈。

2．2．2色谱柱的柱容量

柱容量在柱分析中是很重要的影响因素。柱容量的定义是：在色谱峰不发生畸变的条件下，允放注入色谱柱的单个组分的最大量（以ng计）。当注入色谱柱的单个组分的量超出柱容量，则出现前伸峰（或前沿峰）。前伸峰使色谱峰展宽，从而造成可能的积分误差及共洗脱问题，并出现保留时间的变化。

柱容量与单位柱长内所存在的固定相数量有关，表2列出某些毛细管柱通用的样品量，在选择进样量与分流比时必须考虑。

表2 样品柱容量近似值

容量膜厚度内径	0.1um	0.25 um	0.5 um	0.11 um
0.10 mm	10 ng	30~40 ng	50~70 ng	100~200 ng
0.18 mm	20~30 ng	60~80 ng	100~150 ng	250~350 ng
0.25 mm	30~40 ng	125~175 ng	175~250 ng	400~500 ng
0.32 mm	50~70 ng	200~250 ng	250~350 ng	600~800 ng
0.45 mm	80~100 ng	300~400 ng	400~500 ng	800~1000 ng
0.53 mm	100~120 ng	400~500 ng	500~700 ng	1000~1500 ng

典型的例子是采用0.25mm内径,液膜厚度为0.25μm的毛细管柱,分析组分浓度约为1%~2%，进样1ml时,其分流比就必须控制在1:100,这时被分析组分的量大约为125～175ng，若分析组分浓度高于1%～2%，就必须减少进样量或增加流比，否则就会出现前沿峰，其他类推。

2．2．3载气的线速

载气在气相色谱分析中的影响不仅表现在载气速度影响溶质分子沿柱的移动速度；而且溶质扩散会通过载气影响色谱峰的扩张，通常表现在对理论塔板高度的影响。

在维持柱效降低不大于20%的情况，氢气、氦气、氮气的线速分别可采用35～120cm/s、20～60cm/s、10～30cm/s。从而可能看出采用不同的载气，可适用的线速范围有很大的不同。不同管径的气相色谱毛细管柱的最佳线速和流量可参考表3进行调节。

表3 毛细柱最佳线速和流量

内径/mm	0.10	0.25	0.32	0.53
线速/（cm/s）	40~50	25~35	20~35	18~27
流量/（ml/min）	0.2~0.3	0.7~1	1~1.7	2.4~3.5

对不同的检测器可以用不同化合物作为死时间性t_Ｍ（s）计算的基础，

FID：甲烷或丁烷

ECD：二氯甲烷或二氯二氟甲烷（柱温高于50⁰C）

NPD：乙腈（柱温高于90⁰C）

TCD：MS：甲烷、丁烷和空气

PID、ELCD：氯乙烯

载气的线速u可以从t_Ｍ计算。

2．2．4色谱柱的流失

柱流失一直是色谱工作者关心的课题，当系统泄漏进入氧气或有样品污染，都会导致色谱柱内固定相分解，最后表现在基线上，其现象与处理分别如下：1基线急剧上升，形成峰后呈下降趋势，这可能是因为系统曾泄漏进入氧气，这时色谱柱需老化至基线正常。2基线急剧上升，伴有假峰持续出现，基线到达最高处后成持续下降趋势，这可能是有非挥发性样品污染色谱柱，导致过量柱流失，解决的方法是先截取色谱柱柱头0.5m,而后在高温下老化色谱柱至基线正常。3基线急剧上升，一直维持在某一水平，这可能是一个未知因素未被排除，必须想法排除。

_2．₂_．₅_{溶剂样品的分析}

许多样品分析时会出现异常现象，最常见的是溶剂样品的分析，其特例为水样的分析。从气相色谱的角度来看。众从周知水不是一种理想的溶剂，主要由于以下几方面原因：1它有很大的蒸发膨胀体积；2在许多固定相中水的润湿性和溶解性较差；3水会影响某些检测器的正常检测和会对色谱柱的固定相造成化学损伤。

在常用的色谱溶剂中，水具有最大的汽化膨胀体积，见表4。

溶剂	近似蒸汽体积/ul	溶剂	近似蒸汽体积/ul
异辛烷正己烷甲苯乙酸乙脂丙酮	110 140 170 185 245	二氯甲烷二硫化炭乙氰甲醇水	285 300 350 450 1010

表4 常见色谱溶剂的膨胀体积