基線(xiàn)噪音大是氣相色譜的常見(jiàn)故障,導致此故障的原因很多,比如,空氣流量大、氣源被污染,進(jìn)樣口玻璃襯管過(guò)臟,色譜柱污染、柱流失嚴重,樣品基質(zhì)復雜、噴嘴過(guò)臟等原因。如何分辨到底是何原因導致?
噪聲、基線(xiàn)、來(lái)源?這些是時(shí)候搞清楚了!
當氣相色譜儀僅有載氣經(jīng)過(guò)檢測器時(shí),色譜圖上記錄的曲線(xiàn) 叫做基線(xiàn)(或底線(xiàn))。
色譜分析中把基線(xiàn)在短暫時(shí)間內的波動(dòng)叫“噪聲”。
噪聲主要來(lái)自于:
檢測器和數據處理系統的機械或電噪聲;
檢測器加熱、通氣、火焰點(diǎn) 燃、加電流等的操作噪聲;
以及載氣不純或漏氣、柱流失等噪聲。
基線(xiàn)反映的是 :檢測器噪聲隨時(shí)間的變化?;€(xiàn)單位用毫伏(mV)或毫安(mA)表示,也有 儀器生產(chǎn)廠(chǎng)家用赫茲(Hz)表示。
噪聲大小與儀器性能,特別是與檢測器及其電子電路的穩定性直接有關(guān),也與載氣純度、色譜柱性能及操作條件有關(guān)。
基線(xiàn)噪音異常無(wú)外乎這幾個(gè)原因!
1、毛細管柱插入檢測器太深 重新安裝色譜柱 ;
2 、使用ECD,TCD氣體泄露引發(fā)基線(xiàn)噪音 檢查,維修氣路;
3 、FID ,NPD ,FPD燃氣流速或燃氣選擇不當 高純燃氣,調整流速 ;
4、進(jìn)樣口被污染 清洗進(jìn)樣口,更換擱墊,更換襯管中的玻璃纖維 ;
5、毛細管色譜柱被污染 切除首端10cm,用溶劑清洗色譜柱,更換之 ;
6、檢測器發(fā)生故障 。
基線(xiàn)噪聲太大如何解決?
氣相剛啟動(dòng)不就或者色譜柱剛更換后不久,噪聲是不可避免的,所謂的噪聲過(guò)大是指比正常的標準高得多的噪聲或某些不正常的突變。
1、降低進(jìn)樣口溫度后如果噪聲變小,要考慮是否進(jìn)樣口有污染現象。
2、改變量程范圍,噪聲的大小還是基本不變時(shí),要考慮是否信號線(xiàn)的故障,放大器電路板的故障、輸出信號線(xiàn)的故障,積分儀的故障。
3、將火焰熄滅之后噪聲如果還是很大,要考慮從檢測器到放大器電路板這一段是否存在問(wèn)題,請進(jìn)行下列項目的檢查:
檢查檢測器的噴嘴、收集極、離子信號線(xiàn)插座、點(diǎn)火線(xiàn)等部分是否固定可靠,請排除接觸不良的可能;檢查檢測器是否被污染,如果污染請進(jìn)行清洗;要考慮是極化電壓、放大器電路板、工作電源的故障。
4、降低色譜柱溫度后如果噪聲變小,要考慮是否載氣純度不夠或色譜柱的老化不足,請更換載氣或使用氣體過(guò)濾器去除載氣體中的雜質(zhì),并對色譜柱進(jìn)行老化。
5、將火焰熄滅后噪聲如果降低或消失,要考慮是否檢測器本身產(chǎn)生過(guò)大噪聲:檢查是否使用氣體純度太低,請更換氣體或使用氣體過(guò)濾器去除氣體中的雜志;檢查檢測器是否被污染,如果污染請進(jìn)行清洗;檢查空調器等冷暖設備的排風(fēng)是否正對著(zhù)氣相色譜儀,請改變風(fēng)向或更換儀器的位置。
基線(xiàn)噪聲過(guò)大?如何減???
基線(xiàn)噪聲較大會(huì )使儀器檢測限升高,一部分響應小的組分峰淹沒(méi)在噪聲中檢測不出來(lái),就無(wú)法進(jìn)行色譜分析。那么什么原因會(huì )引起基線(xiàn)噪聲過(guò)大?如何減小基線(xiàn)噪聲呢?
檢測器不同,原因也有所不同
分析原因影響基線(xiàn)噪聲的因素很多,如檢測器性能、載氣純度、色譜 柱污染程度、樣品純度等。不同檢測器,如TCD、ECD、FID和FPD,出現基線(xiàn)噪聲過(guò)大的原因不同,具體分析如表:
TCD基線(xiàn)噪聲過(guò)大原因 | TCD基線(xiàn)噪聲過(guò)大原因 | ECD基線(xiàn)噪聲過(guò)大原因 | FPD基線(xiàn)噪聲過(guò)大原因 |
①氣體不純 | ①空氣或氫氣不純 | ①氣體不純 | ①空氣流量大,火焰抖動(dòng)
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②載氣流速過(guò)高或漏氣 | ②空氣或氫氣流量過(guò)高或波動(dòng),氫氣流量太大,燒壞極化電壓環(huán)
| ②載氣泄漏,載氣穩壓閥、穩流閥失效
| ②氣源不純,含烴類(lèi)、硫、磷雜質(zhì)
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③色譜柱受污染或柱流失嚴重 | ③氣路中氫氣、空氣和載氣流量配比不適當 | ③色譜柱受污染或柱流失嚴重
| ③進(jìn)樣口玻璃襯管過(guò)臟
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④熱導池污染 | ④氣路系統有漏氣 | ④檢測器溫度低
| ④色譜柱受污染或柱流失嚴重 |
⑤熱導放空處樣品冷凝 | ⑤氫火焰離子室受潮,收集極絕緣不良 | ⑤檢測器受污染
| ⑤色譜柱插入檢測器太深
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⑥鎢絲松動(dòng)或接觸不良 | ⑥檢測器信號線(xiàn)有故障 | ⑥儀器在高靈敏度下工作
| ⑥樣品基質(zhì)過(guò)于復雜
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⑦電源不穩或橋電流過(guò)大 | ⑦檢測器溫度太低,致使檢測器集水 | ⑦電極絕緣不良
| ⑦檢測器部件接觸不良
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⑧電橋有虛焊處或多圈電位器接觸不良 | ⑧檢測器及其絕緣材料受污染 | ⑧電極引線(xiàn)或電纜接頭接觸不良
| ⑧檢測器受污染
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⑨電源插頭、引線(xiàn)、換擋波段開(kāi)關(guān)接觸不良等 | ⑨噴嘴過(guò)臟 | ⑨儀器接地不良
| ⑨噴嘴過(guò)臟
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⑩儀器接地不良 | ⑩放大器受潮或受污染
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解決方案來(lái)了!
基線(xiàn)噪聲不正常,若比正常值高10倍以上時(shí),應先從氣體、檢測器等方面查找原因;若僅比正常值高出不多時(shí),應從色譜柱、襯管、樣品純 度等方面查找原因。
①檢查載氣純度是否達到儀器要求,載氣純度不夠,基線(xiàn)噪聲會(huì )比正常值 大幾十倍甚至百倍;氣相對各種氣體的純度要求較高,比如作載氣的氮氣、氫氣 或氦氣都要高純級(99.999%)的。這是因為氣體中的雜質(zhì)會(huì )使檢測器的噪聲增 大,還可能對色譜柱性能有影響。氣體中的雜質(zhì)主要是一些永久性氣體、低分子有機化合物和水蒸氣,故一般采用裝有分子篩的過(guò)濾器以吸附有機雜質(zhì),采用變 色硅膠除去水蒸氣。
②檢查檢測器溫度,檢測器溫度的設置原則是保證流出色譜柱的組分不會(huì ) 冷凝,同時(shí)滿(mǎn)足檢測器靈敏度的要求。故檢測器溫度設置比色譜柱實(shí)際工作的最 高溫度稍高些,一為防止檢測器被污染,二為防止檢測器積水增大噪聲。檢測器 溫度升高至設置溫度時(shí),應穩定Ih以上。
③檢查進(jìn)樣口襯管,觀(guān)察襯管里是否有黃色或黑色異物,或者通過(guò)色譜圖 來(lái)判斷襯管是否變臟;如果襯管內有污染物,它會(huì )吸附極性樣品組分而造成峰拖 尾,甚至峰分裂,還會(huì )出現鬼峰。若出現以上情況,可判斷襯管過(guò)臟,需更換新 襯管。
④檢查色譜柱插入檢測器的深度是否符合安裝要求;不同儀器色譜柱插人 檢測器的深度有不同的規定,應嚴格按儀器說(shuō)明書(shū)確定??偟脑瓌t是進(jìn)樣口一端 安裝好后,柱端應處于分流點(diǎn)以上,并位于襯管中央。檢測器一端則是柱出口盡量接近檢測點(diǎn)(如FID的火焰),以避免死體積造成的柱外效應。
⑤檢査色譜柱是否污染或柱流失,首先注意色譜峰形是否拖尾,如拖尾則 應減少進(jìn)樣量或稀釋樣品濃度,以免色譜柱過(guò)載。如減少進(jìn)樣量后保留值重復性 提高,則說(shuō)明原柱固定相有少量流失或充填欠佳;此時(shí)原色譜柱還仍能使用。如 果上述方法也無(wú)效,則說(shuō)明色譜柱已發(fā)生損壞,必須更換新柱子??蛇M(jìn)樣標準溶 液,若色譜峰拖尾嚴重,應重新老化或更換新色譜柱,觀(guān)察基線(xiàn)噪聲變化。
⑥基線(xiàn)噪聲是在不進(jìn)樣品(儀器噪聲)或走空白樣品(方法噪聲)時(shí)的基 線(xiàn)大小,它在數值上是最小檢測限的2倍。不同的儀器、不同的操作條件,它們 的基線(xiàn)噪聲都是不一樣的,樣品進(jìn)入后基線(xiàn)噪聲較大,可在進(jìn)樣后用溶劑進(jìn)樣清 洗系統,常用的溶劑依次為丙酮、甲苯、乙醇、氯仿和二氯甲烷,每次可進(jìn)樣 5?IOμL;觀(guān)察基線(xiàn)是否下降。
⑦如以上方法均不能解決問(wèn)題,則檢測器被污染,可高溫烘烤或溶劑清洗 檢測器除去污染物。高溫烘烤檢測器時(shí),檢測器溫度比使用的柱溫高30?50°C, 長(cháng)時(shí)間(24-120h)通入高純氮氣。
具體問(wèn)題具體分析
①載氣原因查找:氣相色譜儀配備電子捕獲檢測器(ECD),在更換載氣氮 氣后,基線(xiàn)噪聲高達30000Hz,正常狀態(tài)下基線(xiàn)噪聲在200Hz左右,經(jīng)檢查, 檢測器溫度正常、襯管干凈、色譜柱無(wú)污染,可斷定是氮氣純度不夠99.999% 造成,立即降溫,關(guān)閉氣相色譜儀,更換高純度氮氣,基線(xiàn)噪聲降到1000Hz, 連續高溫烘烤24h后,基線(xiàn)噪聲下降到200Hz恢復正常。
②色譜柱原因查找:使用火焰光度檢測器(FPD),DB-1701(30m X O. 25mmX0. 25^x111)色譜柱用于農藥殘留檢測2年,基線(xiàn)噪聲為4mV,在載氣、 檢測器溫度和檢測方法均不變且未更換襯管等條件下,將色譜柱更換為新的老化 后的DB-1701 (30mX0.25mmX0.25/μm)柱,基線(xiàn)噪聲降為2mV,可見(jiàn)是色譜 柱導致噪聲過(guò)大。
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