影響氣相色譜保留時間的因素及解決方法

1、 國外環(huán)境影響氣相色譜保留時間的因素及解決方法蘇曉燕 , 王 蕾編譯(無錫市環(huán)境科學研究所 , 江蘇 無錫 214023中圖分類號 :X83015 文獻標識碼 :C 文章編號 :1006-2009(2002 01-0045-02 保留時間是氣相色譜 (GC 定性的重要依據(jù) 。 在實際工作中發(fā)現(xiàn) , 保留時間具有變異性 , 主要表 現(xiàn)為 :來回波動 、 漂移和突然改變 。1 保留時間來回波動在配有自動進樣器和工作站的 GC 系統(tǒng)中 , 通 過重復進樣觀察組分的保留時間 , 發(fā)現(xiàn)樣品的保留 時間在某一范圍內左右波動 , 而且經(jīng)排序后相鄰值 的差大都為 01003min (見表 1 。 這是由計算機

2、的 數(shù)據(jù)采集頻率決定的 。計算機在一個信號運行過 程中無法確定比一個數(shù)據(jù)采集間隔更精確的保留 時間 , 當操作者將數(shù)據(jù)采集頻率設置為 5Hz 時 , 數(shù) 據(jù)采集間隔約為 01003min 。降低數(shù)據(jù)采集頻率 雖可縮短保留時間 , 但過低的采集頻率會使峰形變 寬 , 相鄰兩峰重疊 , 影響分析結果。 比較合理的采集 頻率應該是從一個峰的起點到終點 , 計算機能夠采 集 5個10個數(shù)據(jù) , 這樣也能保證峰形的準確性。表 1 保留時間實驗數(shù)據(jù)運行次數(shù) 保留時間 (min 11112632111266311126341112665111269611126971112668111272911127210

3、111269平均值 11126752 保留時間漂移隨著實驗的進行 , 同一組分的保留時間呈現(xiàn)上 升的趨勢 (見表 1 。通常實驗室溫度的改變以及 環(huán)境大氣壓的變化會導致保留時間漂移 , 因此 , 每 天的實驗室溫差應控制在 3 以內 , 避免陽光直 射 , 同時 , 儀器周圍要留有足夠的散熱空間 。 固定液緩慢流失也會縮短樣品的保留時間 。 當使用溫度接近色譜柱的使用溫度上限時 , 一旦載 氣脫氧不徹底 , 就會出現(xiàn)固定液分解加速 , 樣品保 留時間縮短的情況 。因此應將柱溫控制在使用范 圍內 , 并且應定期更換除氧凈化器 。當柱頭被污染時 , 污染物將延長樣品的保留時 間 。 最好將柱頭被污

4、染的部分切除 , 提高樣品的凈 化程度 , 或者采用頂空進樣等技術 , 以減少對色譜 柱的污染 。3 保留時間突然改變當保留時間突然改變時 , 應首先考慮氣路是否 有問題 。 氣路是否存在泄漏 。 檢查進樣墊 、 進樣 口和色譜柱接口 。從理論上說 , 如果載氣泄漏恒 定 , 對保留時間的影響不會太大 , 但在實際操作中 , 載氣泄漏是不可能恒定的 , 尤其在做程序升溫時 , 柱流量會隨時間和柱箱內溫度的變化而變化 。 最近氣路系統(tǒng)是否有變動 , 例如更換色譜柱 、 重新 安裝進樣口等 。因為色譜柱的物理參數(shù)發(fā)生了變 化 , 新色譜柱的長度 、 內徑 、 膜厚與原色譜柱相比還 是略有差異的 ,

5、 所以即使更換相同型號 、 相同尺寸 的色譜柱也會改變保留時間 ?？梢赃m當改變進樣 口壓力 , 使保留時間趨于一致 。 有時在更換一個漏 的封頭或進樣口后 , 保留時間會縮短 , 這是因為重 新安裝的進樣口內部壓降不同 。在無 EPC 控制的 分流進樣口采用大分流比進樣 , 當載氣通過進樣口 時 , 襯管內會產(chǎn)生 0145kg 9145kg 的壓降 , 尤其收稿日期 :2001-06-28; 修訂日期 :2001-12-10編譯者簡介 :蘇曉燕 (1973- , 女 , 江蘇無錫人 , 助理工程師 , 學士 , 從事儀器分析工作。 54© 1995-2005 Tsinghua Ton

6、gfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.是當襯管內有填充物時 , 保留時間的改變與分流 量 、 分流率均有關 。改變襯管也會引起壓降變化 , 導致保留時間的改變 。其次 , 柱箱溫度不穩(wěn)定也會使保留時間發(fā)生變 化 。 執(zhí)行程序升溫時 , 柱箱壁或其他物質吸取熱 量 , 降溫后 , 當信號剛顯示儀器達到穩(wěn)定狀態(tài) , 可以 進樣時 , 柱箱內溫度并未穩(wěn)定 , 爐壁還很熱 , 溫控系 統(tǒng)將通風口打開向外排熱 , 這時進入柱箱的冷空氣 使柱箱內溫度驟變 , 從而影響樣品保留時間 , 特別 是對出峰早的物質影響非常大 。 一般來說 , 當天進 的

7、第一針樣品與以后做的樣品間的保留時間差異 較大 。 程序升溫的初始溫度越接近室溫 , 所需的平 衡時間越長 。任何程序升溫程序 , 在進樣之前 , 最 少需要 2min 平衡時間 。當初始柱溫與室溫之差 小于 25 時 , 每降低 5 , 需增加 1min 平衡時 間 。 運行溫度高于環(huán)境溫度且溫差小于 10 時 , 必須有冷卻補償 。不等柱箱溫度完全穩(wěn)定就進樣 以縮短運行時間的方法是不可取的 。再者 , 進樣技術不好也會導致保留時間改變 。 在手動進樣過程中 , 操作者不可能使每次進樣后至 按下開始鍵的時間差完全一致 , 而且保留時間會隨 進樣量的增加而變化 , 進樣量越大 , 變化越顯著

8、。 對于拖尾色譜峰 , 加大進樣量可縮短保留時間 , 而 對于一些前伸峰 , 其保留時間值會隨進樣量的加大 而增加 。 建議采用兩段式進樣方式 , 以提高手動進 樣的可靠性 。另外 , 色譜柱過載不僅會改變保留時間 , 而且 會改變峰形 。 過載物質濃度進一步增加時 , 其保留 時間縮短 , 峰形變寬 , 且不對稱 , 產(chǎn)生前伸峰 。 當分 析物與色譜柱的固定相性質相似時 , 在涂層較薄的 情況下做低溫分析 , 過載現(xiàn)象會加劇 。 在做樣品中 的雜質分析時 , 往往會過載 , 對物質的保留時間造 成很大影響 , 建議減少進樣量或者加大分流比 , 亦 可采用涂層更厚的色譜柱在較高溫度下分析 。4

9、 結論綜上所述 , 加強儀器的維護保養(yǎng) , 可以避免由 操作失誤 、 進樣口和氣路泄漏 、 柱流失等原因產(chǎn)生 的保留時間漂移 。 同時應注意色譜柱的使用溫度 , 定期更換脫氧裝置 。本欄目責任編輯 聶明浩 姚朝英 (上接第 36頁 3 BAM -1020B ETA 射線顆粒物監(jiān)測儀BAM -1020B ETA 射線顆粒物監(jiān)測儀是以玻 璃纖維濾帶收集大氣樣品 , 用 C 14作為 射線放射 源進行照射 , 通過過濾帶采樣前 、 后的兩次照射 , 射 線閃爍計數(shù)器產(chǎn)生的差值就可以獲得大氣含塵量 。 一般情況下 , 該儀器不需要經(jīng)常調零和校標 , 且具 有完備的自檢功能 , 每采一個樣品 , 都要進

10、行自動 校準 。 但在使用的過程中亦發(fā)現(xiàn)有意外的問題 。 (1 紙帶邊緣被撕破 ?？上葘x器測試 , 輸送 帶輥 、 夾緊滾都正常 , 自檢也很順利 , 但進入 T YPE 作紙帶測試后 , 紙帶卻處于松弛狀態(tài) , 究其原因是 拉緊軸逆時針沒有轉動 , 懷疑是電機問題 , 測試了 電機 , 結果正常。 后來發(fā)現(xiàn) , 原來控制電機轉動是靠 兩只繼電器 , 一只控制逆時針轉動 , 一只控制順時針 轉動 , 而控制逆時針轉動的繼電器壞了 , 更換后就一 切正常。 這表明儀器在自檢時沒能對所有部件進行 測試 , 還需人工定期對儀器作必要的檢查。(2 一段時間內監(jiān)測結果一直處于一個很低水 平 。 根據(jù)經(jīng)

11、驗 , 空氣中的 PM 10遠遠高于測量值 , 便 對儀器進行校準 , 亦沒問題 , 最后發(fā)現(xiàn)采樣管道的 接口漏氣 , 把接口處重新封好就恢復了正常 。4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)常見故障及處理(1 線路不通暢 。 一般通過簡單的開關儀器就 可得到解決 。 工作中曾遇到這樣一個問題 , 中心室 和監(jiān)測子站的調制解調器都壞了 , 但當時沒有意識 到這一點 , 一直以為是數(shù)據(jù)采集器的問題 , 后通過 RS -232端口與手提電腦直聯(lián)排除了數(shù)據(jù)采集器 的原因 , 最終確定是調制解調器的問題 , 更換后正 常 。 解調器這類產(chǎn)品容易受到外界因素的影響 , 平 時中心室的調制解調器最好關閉 。必要時可采取 將 RS -232通訊口與電腦直聯(lián)方法進行診斷 。 (2 數(shù)據(jù)的不完整性 。 造成這樣的原因主要是 波特率的設定 , 在所有儀器中都要設置相同的波特 率 。 建議江蘇省全省采用相同的傳輸速率 , 在江蘇 省環(huán)境監(jiān)測中心訪問子站的數(shù)據(jù)時 , 往往因