7890A气相色谱仪及7694E顶空进样培训解析

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分流平板污染会导致重现性差及出现鬼峰，需定期检查，必要时进行清洗或更换
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第三部分 色谱柱
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色谱柱的类型
填充柱 仅用于特定的应用，如永久气体分析 毛细管柱 一般为熔融石英制成，内径是0.05-0.75mm,柱长可达150米
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毛细管色谱柱选择原则
相似相溶原理 非极性组分－非极性柱
色谱柱形成尖锐峰的能力 色谱柱将两个峰彼此分开的能力 色谱柱确认两个峰化学与/或物理性质差别的能力
优
优
差
差
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计算柱效
分析物
我们希望知道组分保留在固定相中的真 实时间。
进样
不保留组分
tm
t'R
tR
将 n与柱长相比：
n
每米塔板数 (N) =
L
每块理论塔板高度 (HETP) = L
n
时间
t
' R
=
t R - tm
程序升温
当组分有较宽的沸点范围 (>100°C)时使用。 减少分析时间并使峰变窄。 增加柱流失，引起基线漂移。 可设多阶程序升温。
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Agilent 7890 气相色谱仪日常维护与故障诊 断
色谱柱的维护与保存
安全保存中有两大要点：
1. 保存柱子切勿划伤。划伤后的柱子可能由于高温加热 而足以使之从划痕处断裂。 2. 堵上柱子两端以保护柱子中的固定液不被氧气和其它 污染物所污染。
一般样品沸点范围 (样品中组分的最高沸点与最低沸点之差) 大于80~100℃, 就需要程序升温操作。使用程序升温，较低的初始温度很好地解决了低沸点组 分的重叠问题，随着柱温的提高，每个较高沸点的组分就在它最佳柱温下流出 色谱柱。当温度进一步提高，达到高沸点组分沸点，从而使高沸点组分也能较 快地流出而且获得良好分离的尖峰峰形。故对于多组分、宽沸程样品，采用程 序升温气相色谱方法，所有组分都将在其最佳柱温（也称保留温度）下流出色 谱柱。目前, 在气相色谱各类操作方式中, 程序升温占70%以上。
• 在超声清洗池内充入水性洗涤剂， 将喷嘴置于其中。 超声5分钟。 • 使用喷嘴转刀清洗喷嘴内部。 • 再次超声5分钟。
注意: 超声之后直到重新安装好喷嘴，只能用镊子接触喷嘴! • 从超声池中取出喷嘴并彻底沥洗之， 先用热的自来水，然后用少量的
色谱纯甲醇。 • 用压缩空气或氮气吹干喷嘴， 然后将喷嘴置于纸巾上，待其风干。
下
前进样口设置
GC分流进样系统
载 气
吹扫气 分流气
分流与不分流进样
• 毛细管柱的柱容量很小，要使柱子不超载，进入 柱中的样品量不应超过0.01 - 0.001 mL。实验证 明用一般微量注射器准确注入这样小的样品是不 大可能的。为此，毛细管气相色谱要采取特殊的 进样技术。
① 分流进样 • 所谓的分流进样就是使样品瞬间气化并与载气混
➢ 设置问题
点火补偿值设置不正确 温度设置不正确 使用大量的芳烃做溶剂引起火焰熄灭
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FID的维护
• FID收集极的清洗
• 将两个绝缘片和收集极置于水溶性洗涤剂中，超声5min • 用尼龙刷子清洗每一部分 • 再超声清洗5min • 用镊子将部件从水槽中取出，先用热的自来水冲洗，然后用少量色
当使用毛细管柱时，记住这是一种玻璃材质，一定注意 保护眼睛。
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色谱柱的维护 正确老化色谱柱
➢色谱柱需要老化的情况：新柱，柱效下降，长期使用； ➢老化温度选择：足够高以除去不挥发物，足够低以延长柱寿命和减 少柱流失，老化温度越低时间应越长，确认柱最高使用温度。 ➢按实际工作时的柱温程序重复升温，以使柱更好老化 ➢色谱柱老化过程：卸下柱子，通载气，柱温设为比平常使用最高温 度高约10℃，保证低于柱子最高使用温度，老化过夜。
存储地址
存储文件命名规则
批量插入
建立完序列表后点击“运行控制” →“运行序列”，开始测 样
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合，使小部分样品进入色谱柱，大部分放空。一 般仪器是在气化室的出口将载气分成两路, 绝大部 分载气放空, 而极小部分载气流入色谱柱。
载气及其流速的选择
H A B Cu u
用在不同流速下测得的塔 板高度H对了流速u作图
，得H—u曲线图
塔板高度与载气流速的关系
载气流速经验值
• 实际工作中，为了缩短分析时间，往往使流速稍高于最佳 流速。 •对于填充柱，N2的最佳实用线速度为10～12cm·s-1
10-3 mg percent
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氢火焰离子化检测器（FID)
是一种破坏性，质量型检测器。氢火焰中燃烧产生大量碳正离子，被收 集后形成检测器信号。是有机化合物检测常用的检测器。
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FID操作——参数的设置
• 推荐流量
气体类型 氢气 空气 柱流量与尾吹气加和
推荐的流量范围 24-60ml/min 200-600ml/min 10-60ml/min
t R ' = 调整保留时间
n = 5.545
t
' R
2
Wh
n = 有效理论塔板数 Wh=半峰宽
或
因此，柱效越高， “N”值越大， “HETP”值越小
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如何提高柱效
▪使用内径更小的柱子。GC/MS要用o.25mm以下的柱子。 ▪减小固定相百分组成或固定相液膜厚度。 ▪减小进样量。 ▪选用更长的柱子。
典型流量 30ml/min 300ml/min 25ml/min
• 推荐的检测器温度 250℃
• 如果检测器温度＜150 ℃，火焰将无法点燃 • 检测器温度应高于炉温50℃
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FID点火故障
➢ 气体问题
空气氢气比例不合适 氢气纯度不够 尾吹气或载气流量过大
➢ 硬件问题
点火线圈故障 喷嘴或线圈堵塞 检测器积水 安装错误
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第四部分 检测器
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检测器类别
热导检测器(TCD） 氢火焰离子化检测器（FID) 电子捕获检测器（ECD) 氮磷检测器（NPD) 火焰光度检测器（FPD) 质谱检测器（MSD) 硫化学发光检测器（SCD) 氮化学发光检测器（NCD) 电导检测器（ELCD,HALL) 光离子化检测器（PID) 红外检测器（IRD) 原子发射检测器（AED)
▪使用程序升温改善后流出组分峰形。
@ 好的进样技术可以保障高柱效。进样应该紧凑快速，
以免峰展宽。
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分离度
响应值 RT = 4.41 RT = 4.59
RT = 5.10
6.0E5 5.0E5 4.0E5 3.0E5 2.0E5 1.0E5
4
4.5
5
5.5
时间 ( Min.)
分离度是柱将两个相邻峰分开能力的 反映。
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第五部分 顶空进样器(7694E)
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容积为V、装有体积为Vo浓度为Co的液体样 品的密封容器, 在一定温度下达到平衡时， 气相体积为Vg，液相体积为Vs，气相样品 浓度为Cg，液相中样品浓度为Cs, 则： 平衡常数K=Cs/Cg 相比β=Vg/Vs V=Vs+Vg=Vo+Vg
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• “Zone Temps”按钮：包括顶空瓶温度（VIAL）、定量圈温度（LOOP ）和传送带温度（TR. LINE），顶空瓶温度以样品可以汽化为准，且 它们之间的温度要求：TR.LINE≥LOOP+150C≥VIAL +150C+100C。 输入设定的温度，按“Enter”确定。 B：“Event Times”按钮：包括气相色谱仪工作时间（GC CYCLE TIME）、顶空瓶加热平衡时间（VIAL EQ.TIME）、顶空瓶加压时间 （PRESSURIZ.TIME）、定量圈定量时间（LOOP FILL TIME）、定 量圈平衡时间（LOOP EQ.TIME）和进样时间（INJECT TIME），输 入设定的时间参数，按“Enter”确定。 C：“Vial Parameters”按钮：包括进样启始瓶（FIRST VIAL）、进样 终止瓶（LAST VIAL）、震摇强度（SHAKE）和震摇时间（SHAKE TIME），根据实样放置情况输入“FIRST VIAL”和“LAST VIAL”参数 。震摇强度（SHAKE）：关闭（0）、中强（1）、强烈（2），根据 实样选择“SHAKE”和“SHAKE TIME”参数，按“Enter”。 D：“Load Method”、“Store Method”和“Chain Methods”按钮分别为 方法的导出、存储和不同方法的链接，其中“Chain Methods”最多可 以进行四种不同方法的链接。
通过两个欲分离相邻峰的分开程度来测算 分离度。一般我们选择两个最难分开的
峰，如果它们被成功分开，那么其它的也 就解决了。
1.18 ( RT2 - RT1)
R=
(W1 + W2)
R = 1.5 认为可以实现基线分离
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W1=化合物1的半峰宽
W2=化合物2的半峰宽
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恒温
柱温操作
在整个分析过程中，色谱炉温保持恒定。 用初始时间设定运行结束时间。 升温速率设为“0”。 后流出的峰展宽。
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GC检测器灵敏度范围的比较
TCD FID
ECD AED
PID NPD (N)
NPD (P)
IRD FPD (S)
MSD
ELCD ELCD
10-15 fg
pptrillion
10-12 pg
ppb
(SIM) (X)
(SCAN) (S or N)
Leabharlann Baidu
10-9
ng ppm
10-6 mg
ppthousand
谱纯的甲醇冲洗。 • 把部件放在纸巾上晾干，
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FID的维护
• FID喷嘴的清洗
• 将清洗丝从喷嘴顶部插入并穿过喷嘴。 插入抽出几次直到可以平滑抽 拉。 小心不对喷嘴造成划痕。 (不要强迫用太粗的丝通过喷嘴开口， 否则会损坏喷嘴。 如果喷嘴被损坏，就可能造成灵敏度下降、峰形变 差、和/或点火困难。)
H2为15～20cm·s-1 载气流速习惯上用柱前的体积流速（mL·min-1），也可用 皂膜流量计在柱后测量。 若色谱柱内径3mm，N2流速一般为40～60mL·min-1
H2流速一般为60～90mL·min-1 •毛细管GC所用柱内载气线流速为：氦气30～50cm/s，氮 气20～40cm/s，氢气40～60cm/s。
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第六部分 建立分析方法
• 基本配置 • 自动进样器设定 • 前进样口设定（气化室） • 色谱柱设置 • 柱温箱设置 • FID检测器设置 • 序列表的建立
• 新建方法：“方法” → “新建方法” 设置方法的GC参数：“仪器” →“设置GC参数”
自动进样器（ 7683B）
分流进样的进样量 一般不超过2μL,最 好控制在 0.5μL以
Agilent GC7890A气相色谱仪
胥波 2013.07.02
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第一部分 气相色谱简介
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后进样口 前进样口 后检测器 前检测器
电源开关 炉箱门栓 系列号
进样口流量模块（盖下） 检测器流量模块 （盖下）
右上盖 (电路部分) 右侧盖 (电路部分)
显示/键盘
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第二部分 进样口
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升温方式：
l 线性升温； l 非线性升温：如抛物线形升温等； l 多阶组合升温。
关于尾吹气路作用： 由于毛细管柱的载气体积流量 很小，进入检测器后发生突然 减速，引起色谱峰扩张。为了 减少谱带扩展，同时也是调节 氢火焰检测器灵敏度，使氢氮 比达到1左右，必须在色谱柱 出口增加辅助尾吹气。
建序列：窗口“序列” →“新建序列”； 设置序列参数：“序列” →“序列参数” 改名字
极性组分－极性柱 混合组分－极性柱 液膜厚度（0.25－0.5μm）薄膜－高沸点 厚膜－低沸点、气体（增加组分与固定相的相互
作用） 柱长（15，30，60，150m）
组分复杂－长柱 内径（0.1，0.25，0.32，0.53mm）
内径小、分离度高 分离度可接受条件下尽量选择大内径
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柱分离指标
柱效: 分离度: 选择性:
气相色谱程序升温
§ 程序升温气相色谱 (Programmed temperature gas chromatography) 是指在一个分析周期里，色谱柱温连 续地随时间由低到高线性（或非线性）变化。它的主要优 点是改善宽沸程样品的分离度和缩短分析周期。
1）程序升温与等温气相色谱操作的比较
对于一个分析样品, 各组分都有一个最佳柱温, 在填充柱上, 大约在组分的沸点左右；在毛细管柱上, 大约比沸点低50℃左 右为最佳柱温。如果样品组分较少, 沸点范围不大, 一般采用 恒温操作。