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1、1页1页 GC色谱柱安装，维护与故障排除 2页2页 1.选择石墨垫 2.（切割色谱柱） 3. 确定安装距离 4. 拧紧色谱 柱接头 安装色谱柱 3页3页 应该使用哪种垫圈? ？ 石墨 (100%)4500C 通用于各种毛细管色谱柱，适用于FID, NPD, ECD检测器. 装取方便， 可重复使用。不适用于MS 或氧敏感的检测器 石墨/Vespel (85%/15%)3500C 对于各种毛细管色谱柱通用，推荐使用于MS 或氧敏感的检测器。不 可重复使用 Vespel (100%)2800C 适用于定温操作.装取方便，可重复使用 若使用于NPD，升温程序后 会引起环聚物流失 金属4500C 适用于
2、金属填充柱，耐高温，不可重复使用 O- 型环2500C 适用于玻璃填充柱，低温 安装色谱柱 4页4页 推荐工具: 钻石或人造钻石割刀 蓝宝石切割工具 陶瓷片 目镜 不可使用: 剪刀，锉刀 切割欠佳 毛细管色谱柱的切割 在聚酰亚胺涂层上轻轻地划出一道划痕，不要尝试割开毛细管玻璃 安装色谱柱 5页5页 切割色谱柱 6页6页 确定正确的安装距离 标出距离安装隔垫 安装距离：参照仪器说明书 注意：各仪器厂商所提供的 数据各不相同，不可混用！ 安装色谱柱 7页7页 怎样算已经拧紧螺母了? 隔垫过度拧紧 安装色谱柱 8页8页 气相色谱系统 完整的气相色谱系统 载气 + 进样系统 + 色谱柱 + 检测器 +
3、 数据系统 故障排除策略 色谱图前段发生问题 由色谱柱以前的系统组件引起,例进样系统 色谱图后段发生问题 由色谱柱以后的系统组件引起,例检测器 问题贯穿于整张色谱图 由色谱柱本身引起 9页9页 色谱峰峰形症状 *峰拖尾 *前伸峰 *裂分峰 *鬼峰 *基线问题 10页10页 色谱峰拖尾 正常拖尾严重拖尾 首先判断哪些峰拖尾？ 活性物质 所有组份 有一定倾向性 11页11页 挥发性组份(出峰较早)拖尾 溶剂效应 死体积 色谱柱安装 进样问题 (样品进样欠佳) 低挥发性组份( 出峰较晚) 拖尾 色谱柱污染 存在冷却区 ( 冷凝) 进样口温度太低 其他原因 共流出 固定相，溶质和溶剂极性不匹配 PLO
4、T 色谱柱过载 化合物性质 色谱峰拖尾 只有活性物质拖尾 污染色谱柱和/ 或石英衬管 活性色谱柱和/ 或石英衬管 * * * 随保留增加，拖尾加剧 * * * 所有峰拖尾 严重色谱柱污染 色谱柱中有固体碎屑 石英衬管里有固体颗粒 溶剂/固定相极性不匹配 色谱柱安装不正确 分流比太小 进样技术欠佳 12页12页 色谱柱过载 减少进样量或稀释10倍 尝试换另一种色谱柱, 最好用液膜更厚的色谱柱 前伸峰和拖尾峰通常意味着非线性等温分配- - - 即该色谱柱与 样品不匹配, 更换另一种选择性的柱子，也许会解决这个问题 色谱峰拖尾 13页13页 前伸峰 对称前伸过载(鱼鳍) 色谱柱安装 进样技术 组份极
5、易溶解于进样的溶剂 混合溶剂 共流出 14页14页 柱进样量过多 稀释样品10倍然后再进样 用相同固定液但更厚液膜的色谱柱 减少样品量 (减少体积或增加分流比) 有两个或更多的未分辨峰 降低柱温20度然后再进样 - - - 若分离说明可能有额外的组份 用更长的柱子 尝试不同的选择性或极性的色谱柱 - - - 如果 HP 1， 尝试 HP 5 - - - 如果 HP 5， 尝试 HP 35 或 HP 50 + 前伸峰 15页15页 裂分峰 所有峰- 裂分峰 色谱柱安装 进样技术 样品在进样针中仍有部分保留 混合溶剂 溶剂聚焦问题 部分峰- 裂分峰 样品在进样器中降解 混合溶剂 进样技术- 裂分程
6、度 随保留增加而递减 其他原因 检测器过载严重 柱温波动严重 16页16页 裂分峰 降低柱温20300C 增加进样口温度 检查并确认样品和溶剂匹配 极性样品用极性溶剂 裂分峰 17页17页 色谱柱：HP- 5MS,30mx0.25mmx0.25um 柱温: 80 to160 oC at 25 oC/min, 160 to 320 oC at 3 oC /min(4),320 to 325 oC at 20 oC /min(4) 进样口: split 100:1; 1ul of 100ng/ul 检测器: MSD (HP- 5973) 4.006.008.0010.0012.0014.0016.
7、0018.0020.00 6.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.00 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000 500000 Time- - Abundance 使用高级绿色进样垫 部件号: 5183- 4594 ( 11 mm) 鬼峰鬼峰已消除 鬼峰 18页18页 鬼峰 柱头有污染物沉积 烘烤柱子然后空运行(无样品) 进样垫流失 选用优质进样垫 整夜用将要运行的方法的最高温度烘烤炉箱 进样口污染- - 前次进样在进样口或衬管的残留 载气不纯 固定相和载气中的污染物发生反应 选用
8、优质气体,使用气体过滤器- - 定期更换 如果用分流/不分流进样 进样口底部密封垫可能会与样品反应 选用镀金的进样口密封垫 进纯样品时出现多余的峰 进样口过热使样品组分降解 每次降低进样口温度20度观察峰是否消失 衬管和样品反应 选用去活衬管 衬管填充物有活性 去除填充物或选用无填充物的衬管 样品保留在进样口太久 增加柱流速 样品组分不稳定 即使无样品进样也出 现峰, 并且有样品进 样时出现在真峰当中 色谱图中出现 样品峰以外的峰 鬼峰 19页19页 FID火焰是否点燃？ 柱内是否有气流？ 色谱柱是否与进样口和检测器两端连接? 检查进样口是否漏气？ 玻璃衬管是否破裂？ 进样口与色谱柱的连接是否
9、正确? 如果使用自动进样器 检查针是否弯曲？ 检查针是否堵塞？ 样品瓶中是否有足够的样品以便进样针能够取到样品？ 如果用冷柱头进样方式，检查聚四氟乙烯片是否漏气？ 1020304050 14 16 18 20 22 24 26 28 30 基线问题- - - 不出峰或峰很小 20页20页 火焰是否点燃? 放一片玻璃在FID出口- - - 有水冷凝 OK 检查仪器输出- - - 数值是否大于零 - - - 约为16.2 Pico amps OK 柱中是否有气流?- - -有气流 OK 断开柱与检测器的连接 用肥皂水或流量计测流速 观察 火焰已点燃 柱末端有气流 检测器喷嘴可能被堵塞 拆开FID(
10、注意部件顺序) 仔细检查喷嘴本身是否被石墨垫碎片堵塞 用旧进样针捅开喷嘴 重新进样 01020304050 14 16 18 20 22 24 26 28 30 基线问题- - - 不出峰或峰很小 21页21页 如果正在使用定时程序, 检查是否是程序改变了衰减或记录仪的范围 检查进样垫是否漏气, 如有则纠正 如果使用了阀: 当阀转换时, 会引起基线波动 GC/MS- - - 在SIM模式下运行时, 每当改变扫描范围时基线几乎都要改变 基线问题- - - 基线位置突然变化 22页22页 基线上下无规律地漂移 温度或流速的变化可能产生漂移 确保两次连续进样有足够的时间达到完全平衡 检查整个系统有无
11、漏气, 主要检查进样口和柱前部分 基线问题- - - 基线漂移 23页23页 此此漂移是指在整个色谱过程中基线稳定地上移或下移漂移是指在整个色谱过程中基线稳定地上移或下移 检查载气确保其正确且有足够的纯度检查载气确保其正确且有足够的纯度 确保色谱柱已足够老化确保色谱柱已足够老化 检查色谱柱终温不要超过检查色谱柱终温不要超过色谱柱色谱柱的的温度温度上限上限 确保进样口和检测器温度高于色谱柱终温确保进样口和检测器温度高于色谱柱终温 基线问题- - - 基线漂移 24页24页 进样垫流失 密封垫型号错误或已磨损需更换 确保不要使Vespel垫过热（不要高于350度） 衬管污染 复杂基体样品每20-
12、50次进样后更换新衬管 气源被污染 使用优质载气 使用合适的气体在线过滤器 检测器可能被污染 清洗检测器 检查实验室空气中是否有异常气体 基线问题- - - 基线噪音 25页25页 进样针筒可能磨损 更换进样针 检查进样口压力 如果压力低，增加压力 如果使用自动进样器(ALS) 检查瓶盖 同一个样品瓶是否因重复进样而使得进样垫上针孔太大 重新密封样品瓶 进样器针可能会松动 确保进样针筒口已拧紧 基线问题- - - 精密度及定量重复性差 26页26页 GC 故障排除案例分析 色谱柱污染案例 （一） 27页27页 色谱柱污染案例(一) 组份 1. 1,2- Dichloropropane 2. O
13、ctane 3. Tetrachloroethylene 4. Chlorobenzene 5. Nonane 测试条件： DB- 624 30m x 53mm I.D., 3.0m 载气: 350C氦气40 cm/sec 进样器: Mega Direct, 2600C 检测器: FID, 3000C 柱箱: 350C保持1.5分钟，300C/分钟 升温至650C保持10分钟 QC测试混合标样在75次油样分析后QC测试混合标样 28页28页 色谱柱污染案例(一) 色谱柱和石英衬管污染 29页29页 色谱柱污染案例(一) 从色谱柱入口处切除1.5m, 更换石英衬管和隔垫 30页30页 色谱柱污染
14、案例(一) 在色谱柱温度上限测试混合标样 300C /分钟 350C保持1.5分钟 200C /分钟 650C保持15分钟 2600C保持50分钟 31页31页 色谱柱污染案例(一) 冲洗进样口 进样口 甲醇 MeCl2C6 32页32页 色谱柱污染案例(一) QC测试混合标样 1 . 切除1 . 5 m色谱柱 2 . 更换新的石英衬管, 隔垫 3 . 清洗进样口 300C /分钟 350C保持1.5分钟 200C /分钟 650C保持15分钟 2600C保持5分钟 33页33页 色谱柱污染案例(一) 在75次油样分析后 QC测试混合标样1.从色谱柱入 口处切除1.5m 2.更换石英衬 管和隔
15、垫 3.冲洗 进样口 QC在柱温上限 测试混合标样 案例回顾 案例回顾 34页34页 色谱柱污染案例(一) 如果怀疑有更严重的色谱柱污染问题- - - 在色谱柱最高使用温度(参照色谱柱标注牌)下等温烘 烤色谱柱，不超过两小时 一次只截去进样口端的一圈色谱柱 参照固定相冲洗程序冲洗色谱柱 ( 咨询相关技术支持) 反接色谱柱(调换柱头和柱尾) 35页35页 GC 故障排除案例分析 色谱柱污染案例 （二） 36页36页 色谱柱污染案例(二) 对客户使用1.5月后，专用于分析 人体组织样品中氨基酸衍生化分析 的DB- 5ms进行老化检测 第二次老化测柱流失 200C /分钟 350C保持5分钟 325
16、0C保持90分钟 37页37页 色谱柱污染案例(二) QC对DB- 5ms进行混合标样测试 (新色谱柱) 第二次老化后进行混合标样测试 载气: He 37.2 cm/sec 进样口: Split (1:250) 250C 色谱柱: DB- 5ms 30 m x 0.25 mm I.D., 0.25 m 柱箱温度: 125C 检测器: 320C, FID 所有峰都拖尾 38页38页 色谱柱污染案例(二) 用甲烷检查流路每次10mL溶剂,甲醇,二氯甲烷,己烷 依次反冲色谱柱 毛细管 色谱柱 专用 接头 和垫圈 专用 转换头 39页39页 色谱柱污染案例(二) 反冲色谱柱后测柱流失反冲色谱柱后进行混
17、合标样测试 仍有拖尾 350C保持5分钟 200C /分钟 3250C保持90分钟 40页40页 色谱柱污染案例(二) 反冲色谱柱前后- - - 色谱柱性能比较 反冲色谱柱前反冲色谱柱后 N = 39605 Wb = 0.17 N = 106309 Wb= 0.078 41页41页 色谱柱污染案例(二) 如果色谱柱仍有污染情况存在，尝试以下步骤！ 一次截去进样口端的一或两圈色谱柱，进行再次色谱柱性能评估 反接色谱柱(调换柱头和柱尾) 42页42页 色谱柱污染案例(二) 将色谱柱前端切除1m 有所改善 将色谱柱从前端切除一半柱长 对剩余色谱柱进行混合标样测试 不得已而为之 下下策 K=3.1 ?
18、K= -0.28 K=5.63 ?K= -0.44 从标样测试谱图上判断 剩余的一半柱长是否可用！ 43页43页 色谱柱污染案例(二) 1.5月后再次 老化色谱柱 1.两次老化柱子 后测柱流失 案例回顾 案例回顾 2.甲烷测流路 3. 溶剂反冲色谱柱 切除1m 色谱柱 切除一半 色谱柱 44页44页 GC 故障排除案例分析 裂分峰案例 45页45页 裂分峰案例 测试温度: 80C for 0.8分钟 80- 325 0C at 15 0C /分钟 325 0C for 2分钟 载气: Helium at 40 cm/sec 进样: 不分流, purge on at .8分钟, 300 0C 检
19、测: 传输线 325 0C 离子源 200 0C 四极杆 150 0C 1. Phenanthrene 2. Anthracene 3. Fluoranthene 4. Pyrene 5. Benzo(a)anthracene 6. Chrysene 7. Benzo(b)fluoranthene 8. Benzo(k)fluoranthene 9. Benzo(a)pyrene 10. Dibenz(a,h)anthracene 11. Benzo(g,h,I)perylene 甲苯中的多环芳烃 DB- 1ms 30 m x 0.25 mm I.D., 0.25 m 安装色谱柱后立即 发生裂
20、分峰现象 46页46页 裂分峰案例 所有峰- 裂分峰 色谱柱安装 进样技术 样品在进样针中仍有部分保留 混合溶剂 溶剂聚焦不正确 有改善，但仍裂分 不裂分 改善样品聚焦 用甲烷检查流路 1. 重新安装色谱柱 2. 缩短与进样口的距离 47页47页 裂分峰案例裂分峰案例 把柱箱温度从800C降到500C 以改善样品聚焦 情况更糟 降低温度，为何聚焦更糟糕？ 非- 优化的溶剂聚焦影响 起始柱箱温度应低于溶剂沸点约100C 甲苯沸点: 1110C 柱箱温度从 500C升到1000C 48页48页 裂分峰案例 重新安装色谱柱 缩短入口距离 用甲烷检查流路 把柱箱 温度从 800C降 到500C 以改善
21、 样品聚焦 柱箱温度从 500C升到1000C 案例回顾 案例回顾 49页49页 GC 故障排除案例分析 色谱峰拖尾案例 50页50页 色谱峰拖尾案例 测试温度: 80C for 0.8分钟 80- 325C at 15/分钟 325C for 2分钟 载气: Helium at 40 cm/sec 进样: 不分流, purge on at .8分钟, 300C 多环芳烃 DB- 1ms 30 m x 0.25 mm I.D., 0.25 m 峰拖尾程度随 保留时间递增 衬管：聚焦石英衬管 检测: 传输线 3 2 5 C 离子源 2 0 0 C 四极杆 1 5 0 C 51页51页 色谱峰拖尾
22、案例 峰拖尾程度随 保留时间递增 色谱柱污染 存在冷却点（冷凝） 进样口温度太低 进样口与柱箱温度间的典型气化现象 52页52页 色谱峰拖尾案例 提高进样口 温度300至3500C 进样口温度3000C，取出 石英衬管中的玻璃棉 进样口温度3500C，取出 石英衬管中的玻璃棉 53页53页 色谱峰拖尾案例 提高进样口 温度300至3500C 案例回顾 案例回顾 54页54页 GC 故障排除案例分析 检测器温度设置案例 55页55页 检测器温度设置案例 检测器 传输线：保持不变 3250C 离子源：从2000C升高到2500C 四极杆：从1500C升高到2000C 提高检测器温度 56页56页 GC 故障排除案例分析 冷凝测试案例 57页57页 冷凝测试案例 升温程序（DB- 1ms） 500C保持2分钟 500C升温到3400C（200C/分钟） 3400C保持3.5分钟 1. 柱箱500C过夜 2. 不进样进行程序升温(重复)