氣相色譜儀驗證

1．氣相色譜儀介紹

氣相色譜儀是一種多組份混合物的分離、定性、定量的儀器，利用試樣中各組分在氣相和固定相之間分配系數(shù)不同進行分離的，顧名思義是以氣體為流動相，采用沖洗法的柱色譜技術，主要用于分離分析易揮發(fā)的物質(zhì)。氣相色譜中常用的載氣有氫氣、氮氣、氬氣，純度要求99。995%以上，化學惰性好，不與有關物質(zhì)反應。適用于易揮發(fā)有機化合物的定性、定量分析。對非揮發(fā)性的液體和固體物質(zhì)，可通過高溫裂解，氣化后進行分析。氣相色譜儀具有：高靈敏度、高效能、高選擇性、分析速度快、所需試樣量少、應用范圍廣等優(yōu)點。氣相色譜法現(xiàn)在已成為一種成熟且應用廣泛的分離復雜混合物的分析技術，在醫(yī)藥研究、食品分析、石油化工、環(huán)境監(jiān)測、生物化學等領域得到廣泛的應用。

2．氣相色譜儀的原理

氣相色譜儀主要有進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、以及檢測系統(tǒng)四大部分組成。原理是：利用試樣中各組分在氣相和固定相之間的分配系數(shù)不同，當汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運行時，由于固定相對各組分的吸附或溶解能力不同，因此各組份在色譜柱中的運行速度也就不同，經(jīng)過一定的柱長后，彼此分離，按順序離開色譜柱進入檢測器，產(chǎn)生的離子流訊號經(jīng)放大后，在記錄器上描繪出各組分的色譜峰，從而完成了對試樣全自動的定性定量分析。

3．為什么氣相色譜儀要做驗證呢？

氣相色譜儀具有效能高、靈敏度高、選擇性強、分析速度快的優(yōu)點，這就意味著某個系統(tǒng)參數(shù)出問題或者產(chǎn)生誤差都導致結果偏離。所以對氣相色譜儀做驗證是為了保證氣相色譜儀分析檢測出的結果準確、可靠，必須對所用到的組成系統(tǒng)各部分進行驗證，以證明該系統(tǒng)符合檢測的目的和要求，保證各系統(tǒng)都處與正常工作范圍內(nèi)，這就是儀器驗證。從本質(zhì)上講，儀器驗證就是根據(jù)檢測物質(zhì)的要求，預先對儀器設置一定的參數(shù)范圍，選擇合適的檢測器，并通過設計合理的試驗來驗證該儀器是否符合檢測項目的要求，進而使檢測結果可信。儀器驗證是保證整個試驗是否能成功的先決條件，只有經(jīng)過驗證的儀器，確保該儀器各部分都在良好的情況下才能用于物質(zhì)成分的分析檢測，這樣保證檢測結果準確可信，即減小誤差，也節(jié)省人力財力。

4．氣相色譜儀的驗證項目

（1）安裝確認

a. 文件確認

b. 附件確認

c. 安裝環(huán)境確認

d. 安裝情況確認

（2）運行功能確認

a. 運行功能確認

b. 軟件控制功能測試

c. 載氣流速穩(wěn)定性測試

d. 柱溫溫度穩(wěn)定性測試

e. 程序升溫穩(wěn)定性測試

（3）性能確認

a. 基線噪聲測試

b. 基線漂移測試

c. 靈敏度測試

d. 檢測限測試

e. 定性重復性測試

f. 定量重復性測試

5．氣相色譜儀使用步驟

a. 將處理好的試樣轉移至上機專用瓶中，電腦設置參數(shù)；

b. 打開色譜儀電源開關；打開載體，等載氣壓力穩(wěn)定，調(diào)節(jié)節(jié)壓閥，至裁其氣壓力為，0、06~0.1MPa輸入柱溫，檢測器溫度，進樣器溫度，檢測靈敏度，衰減和各個加熱爐的最高溫度限制等各項參數(shù)。激活程序；

c. 根據(jù)測試要求調(diào)節(jié)空氣、氫氣和載氣的流速比，如空氣、氫氣和氮氣的流速比為10:1:1，按操作面板上的點火鍵，聽到輕微的爆鳴聲，或可以看到色譜儀工作站中基線具有大幅度的跳動，說明點火成功；

d. 當操作面板的顯示屏上柱溫，檢測器溫度和進樣器溫度恒定后，“ready"鍵指示燈變?yōu)榫G色，說明儀器已準備就緒或觀察色譜工作站基線是否平穩(wěn)，若基線平穩(wěn)成直線就可以進樣；

e. 進樣器量程一般為10μL，取樣前用溶劑反復清洗，再用待測樣品抽洗數(shù)次 然后取樣，進樣，按操作面板面板上的開始鍵，并點擊工作站中的開始；

f. 檢測完后待柱溫降到室溫，關閉色譜儀的電源開關。關閉氣體發(fā)生器的開關

g. 收拾試驗臺，整理儀器，實驗臺，地面。

6．氣相色譜儀使用的注意事項如下

(1)儀器開機后應先通載氣再升溫，待檢測器溫度高于100℃時才能通氫氣點火。

(2)進樣前對進樣針檢查，檢查它是否彎曲或者堵塞，彎曲就不能使用。如果堵塞可以采用有機溶劑利用相似相溶的原則，重復清洗幾次便可以再次使用。

(3)隔墊螺母主要防止隔墊密封不緊漏氣，隔墊螺母是有壽命的，一般使用次數(shù)200次左右，實驗人員要注意及時更換。

(4)本檢測器是高靈敏度檢測器，必須用高純度的載氣（99.99%），而且載氣、氫氣及空氣應經(jīng)凈化器凈化。

(5)在使用儀器最高靈敏度檔或程序升溫分析時所用的色譜柱應經(jīng)過*老化。

(6)檢測器在高溫工作時或關機后短時間內(nèi)，請不要用手直接接觸檢測器表面，以免燙傷。

(7)檢測過程中產(chǎn)生的廢棄液體和耗材一定要規(guī)范處理

7．問題解答

(1)  檢測前的準備有哪些？

a.  首先我們要檢查儀器各個系統(tǒng)是否完好，連接完成，儀器是否能夠正常工作；

b.  準備我們需要用到的標準物質(zhì)試劑，以及樣品前處理所需要用到的設備試劑等；

c.  按照標準要求對樣品進行前處理工作，準備進樣。

(2)  請問操作氣相色譜的注意事項具體有哪些?

a.  首先保持環(huán)境清潔干凈，環(huán)境溫度在5℃-35℃，相對濕度小于等于80%RH。

b.  每次使用時應保持室溫、相對濕度恒定。

c.  關機操作時，要使儀器進樣口和檢測器溫度降到80℃以下，柱溫箱降到50℃以下，最后關閉氮氣。

d.  如突然停電，要立即關閉氫氣主閥，并打開柱箱散熱，氮氣保留一段時間再關。FID檢測器點火不燃時，可將FID檢測器升到300℃，并檢查氫氣鋼瓶低壓表是否正常。

e.  最重要的一點，就是一定要嚴格遵守標準操作規(guī)范來進行試驗，任何不規(guī)范的操作都可能對檢測結果造成極大的差異。

(3)  對于氣相色譜儀的日常維護有什么具體要求嗎?

a.  首先定期更換進樣隔墊，在實際樣品處理過程中應用微孔濾膜過濾樣品，確保樣品中不含固體顆粒；

b.  進樣量要小；

c.  色譜柱要定期維護在使用新柱前或放置比較久的色譜柱需預先老化以除去柱中殘留的溶劑。

(4)  選擇老化溫度時應考慮以下幾點：

a.  足夠高以除去不揮發(fā)物質(zhì)；

b.  足夠低以延長柱壽命和減小柱流失；

c.  老化溫度越低老化時間應越長；

d.  按實際工作時的柱溫程序重復升溫，以使色譜柱得以較好老化。一般檢測完畢柱溫應升至比檢測溫度高20~30℃以除去柱中殘留的溶劑，使用結束或柱子長時間不使用時，應堵上柱子兩端以保護柱子中的固定液不被氧氣和其它污染物所污染。

(5)  氣相色譜柱有填充柱和毛細柱之分，而大多數(shù)情況下我們都選擇毛細柱來分析樣品，為什么?

填充柱和毛細柱兩者的區(qū)別在于固定相的裝載方式不同，填充柱固定相為柱內(nèi)裝載的顆粒狀吸附劑(氣固色譜)或涂敷在惰性固體顆粒上的固定液(氣液色譜)，而毛細柱中固定相則是涂敷或鍵合于毛細管的內(nèi)壁上。這就導致了填充柱短而粗(內(nèi)徑在2~4mm，長度為1~10m )，毛細柱長而細(內(nèi)徑在0.2~0.5mm，長度為25~100m )，相比之下毛細柱的優(yōu)點有以下兩點，一是：柱效高，分離效果好；二是：分離速度快，尤其是對于復雜基體多組分樣品。

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