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色谱系统故障诊断的基本步骤

安平

2023/10/31
红小豆

气相色谱（GC）

色谱系统故障诊断的基本步骤

概述

随着现代科学技术的发展，色谱仪分析系统逐渐成为复杂的化学-电子-机械-计算机技术集合体，色谱系统出异常状态之后的诊断和故障排除变得更加困难，色谱维修和诊断工作变得日益专业化。对于普通色谱工作者或者色谱维修工作者而言，建议掌握基本的系统诊断原则是十分必要的。

简述

对色谱操作者而言，日常色谱分析工作中总会接触到各种异常现象，例如定量结果偏差大、重复性不良、基线不良、色谱硬件系统报警等。随着现代科学结束的发展，色谱系统的硬件结构日益变得复杂，色谱系统的异常状态诊断和维修工作日益变得专业化，普通用户面临发生异常状态的分析系统往往束手无策。但是对于普通色谱工作站而言，此项工作总有规律可循，建议按照下文提供的步骤对色谱系统进行逐步考察。

第一确认是否存在明显工作疏失或缺陷

当出现色谱系统故障时，建议首先确定实验室工作环境或者色谱工作者的操作是否存在明显缺陷或者明显疏失。

例如实验室电源质量明显不良（包括电压、接地、屏蔽等）、温湿度明显偏离色谱仪工作要求的范围、实验室或试验台存在明显机械振动、实验室空气存在明显污染、实验室灰尘较为严重、实验中使用的试剂或者标准物质使用错误或者存在明显质量缺陷。

流动相明显泄漏、余量不足或者其他不稳定问题。例如液相色谱流动相耗尽、流动相配置错误、气相色谱系统载气或者辅助气严重泄漏、耗尽、压力调节不足、压力存在明显不稳定等现象。

色谱系统的连接异常，例如色谱系统某些电气线路、流动相管路、色谱柱等连接存在不牢固或者连接明显错误的现象。例如色谱柱安装错误，使用了错误的进样器、进样口或者检测器。

数据处理机、色谱数据工作站和配套的电脑明显存在故障。

第二异常状态确认

即某些色谱工作者认为色谱系统的“异常”的现象，是否实际应当为系统的“正常”现象。

例如液相色谱系统的梯度洗脱，气相色谱系统的程序升温条件下，色谱系统输出的基线一般情况下会存在一定程度的基线漂移。一般情况下，最高使用柱温越低的色谱柱，程序升温的范围越宽，基线漂移的幅度越大。

气相色谱质谱联用仪的色谱柱总会出现一定程度的柱流失和空白测定中出现流失峰等现象。如果流失信号稳定重复，一般不需要进行处理。

某些型号的检测器或者色谱系统需要较长时间才可以达到平衡状态。

某些特殊分析系统使用特殊检测器、特殊色谱柱时、特殊分析条件时存在水平较高的基线噪声，例如气相色谱使用的FPD、FTD检测器、色谱柱耐受温度较低等。

某些分析色谱图中存在的不对称色谱峰，与待测物质化学性质或者色谱柱的分离特性有关。例如高浓度分析中出现的色谱峰前伸、气固色谱中出现的色谱峰拖尾、酸碱类物质出峰对称性差、某些组分检出限较差等现象。

第三色谱系统正常状态和考察和色谱系统本身特性的考察

色谱运行时，正常情况下，声音、光、电气、机械、水雾的正确动作和提示需要熟记在心。例如某些进样器进样动作时存在电磁阀或者气缸的发声、进样后工作站的提示信息，检测器出口可以探测到的水雾等。

其次需要考察色谱分析系统本身的特性，对可能存在的故障特征或者隐患作出准备，对工作环境提出更高的要求。

例如色谱系统需要进行微量挥发性组分的测定，那么分析结果容易受到实验室空气、试剂、样品和系统密封性等问题的干扰。如果分析工作中使用强极性色谱柱，需要注意色谱柱寿命，色谱柱容易受到不良的载气、不良样品的干扰。如果分析过程中使用高灵敏度检测器，需要注意载气、色谱柱、样品的干扰。如果分析不稳定物质，需要特别注意控制实验室环境和分析系统、前处理系统的惰性。

第四故障现象特征考察

故障出现是否存在周期性，周期大概多长；故障是可以重现的还是不能重现的，该故障故障现象是否明显与某些因素相关；另外考察故障发生的频率，是偶尔发生还是频繁发生，根据实际情况给予不同的应对。

周期性出现的故障，一般情况下与色谱仪工作环境有关。例如实验室温度的周期性变化可能造成色谱基线发生周期性扰动，气源发生器的周期性启动可能造成色谱基线周期性的波动或者出现周期性脉冲干扰等。

不能重复出现或者偶发性的色谱系统异常现象，可能与偶发性的因素或者电气接触不良有关，例如液相自动进样器偶发性的重复性不良，可能与液相色谱系统中偶发的气泡有关。

第五故障是如何发生的

故障发生的时间，故障发生之前，仪器是否长期闲置或者是否操作者对色谱分析系统进行了某些操作。

例如仪器经过位置移动、常规维护或者拆解之后，出现了某些故障，那么就需要考虑此类操作中可能存在安装错误、维护导致污染或者电气连接问题。

第六故障定位，缩小诊断范围。

判定问题来自于色谱仪工作环境、色谱仪硬件或者与样品特性有关。色谱仪系统的电气故障、流量控制器故障、温度控制器故障均属于硬件故障。

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zyl3367898

第1楼2023/11/03

应助达人

总结的很好。

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