首语
想必小伙伴们在日常的气相色谱仪操作中都曾遇到过各种“变异峰”吧,但盲目的重复实验是不能解决峰形奇葩的问题。
今天小编就带大家一起看看在我们的气相色谱中那些常见“变异峰”都有哪一些,又是如何解决的呢?
温馨提示:我们在此讨论的峰形异变是指在色谱分析方法确定后,与曾经记录的已知色谱图比较时,出现某些色谱峰形的偏离畸变或多余峰。或者说,对于已经建立好的色谱分析方法,由于不要求或出于无奈时有些峰分离不开、拖尾或峰形不对称等并不影响方法的实施情况,不属于因仪器故障、经验不足或操作失误造成的峰形异变。否则需要重新审定或修改原来的分析方法。
在我们开始对变异峰来源的排查之时,首先应该完成以下工作;
1、仔细并反复核查操作条件,核对是否与标准分析方法要求一致。
2、认真逐项检查仪器或设备工作状态,查看是否有无因操作失误而引起的异常峰。
3、找出该实验下的标准色谱图做对照,判断是否真出了问题。
做好以上工作内容后,咱们再来讨论具体的异常峰形和其可能造成的原因
负峰
(1)TCD用氮气做载气,由于待测组分在N2中浓度不同,热传导值呈现非线性而可能 出现负峰,有时可以通过改变载 气流量或进样量;
(2)操作ECD时进样量过大而出负峰,这是由于工作原理由电子捕获转变为电离检测,此时灵敏度会大大降低;
(3)操作FID时,低电离效率的溶剂(如CS2)或有杂质出现,使原基流较高的输出基线减小而显示为负峰;
(4)操作FID时,在无极化电压,样品量较大可能出现负峰;
(5)操纵NPD、FPD时气流比不合适,溶剂或某些组分会出现负峰;
拖尾峰
(1)色谱柱安装不合格,样品不能以“塞子”形式进入色谱柱,柱与检测器安装的死体积太大;
(2)样品未能注射入柱头中(柱头进样方式);
(3)汽化管没有安装好或破损,样品只能脱尾进入色谱柱;
(4)化室的温度低或偏高;
(5)载气流量偏低;
(6)进样量过大;
(7)载气系统(如注射垫处)有漏气;
(8)进样器(汽化室),被样品中高沸点杂质或注射垫残渣污染;
(9)色谱柱被污染导致被分析组分和高沸点污染;
(10)补充气未开或偏低;
(11)色谱柱温度偏低或失效;
(12)甲烷化Ni催化剂失效;
(13)进样技术差(如速度过快或过慢);
(14)正好有干扰峰(鬼峰)出现(如误用被污染的注射针);
(15)无极化电压(FID),此时伴随灵敏度偏低;
(16)样品前处理未达标;
以前能分开的峰如今不能
(1)色谱柱安装不合要求 ;
(2)色谱柱被污染,需重新活化 ;
(3)色谱柱寿命已到,需更换;
(3)新更换的气源,纯度不佳;
(4)滤器失效,重新老化或更换;
(5)色谱柱温度和载气流量需要微调优化(色谱分析一般允许);
(6)检测器工作状态变化(如ECD漏气、FID气流比欠佳);
(7)汽化室被污染,注射垫漏气;
(8)样品处理不当,杂质干扰物太多;
(9)进样技术不熟练;
(10)进样量超出了色谱柱容量;
(11)数据处理的判别峰参数,半峰宽或斜率设置不合理;
(12)放大器量程或衰减设置失误;
“各种奇葩峰”
(1)上一次进样的高沸点杂质峰在第二次实验中自然流出;
(2)载气不纯过滤器失效使低沸点的污染物冷凝在色谱柱头,程序升温时又正常流出;
(3)注射垫未经老化或无隔垫清洗而出的污染峰;
(4)汽化温度太高或严重污染至使样品某些组分分解;
(5)样品某些组分与被污染固定相产生了作用;
(6)色谱柱温度太高固定相分解;
(7)使用了被污染的注射针( 本身不合格,手摸或进过易污染的样品);
(8)样品处理不完善或用错溶剂;
(9)样品中有空气;
(10)TCD、ECD等密封性差(漏气);
(11)电源不稳,对控温或放大器有不良影响
(12)色谱柱堵塞物使用不当,如玻璃棉未按要求进行处理;
操作条件未变以前能判别的峰如今不见
(1)色谱柱被污染或失效;
(2)气路系统被污染(如气源纯度低,过滤器失效);
(3)注射垫漏气;
(4)注射针密封性差;
(5)数据处理的判峰参数,如:半峰宽和斜率设置偏大;
(6)进样方法不对;
直角峰
(1)仪器输出负信号超出了数据处理的范围;
(2)数据处理装置零点未校正,或量程设置太大无法判断基线位置;
(3)数据处理装置输入信号极性接反,零点设置不对;
平顶峰
(1)样品量大,放大器量程高,衰减大,信号输出饱和;
(2)检测器已工作在饱和区;
(3)数据处理输入信号极性接错,或零点失调;
10.基线出现波浪状峰:
(1)高灵敏度操作仪器未稳定之前;
(2)操作TCD、ECD时,柱箱或检测器箱温度周期变化;
(3)环境温度对仪器控温影响;
(4)电压不稳,对柱温控制精度影响;
(5)过温保护设置低于控制温度;
(6)压力(流量)调节阀失调,周期变化;
程序升温时基线噪音大
(1)色谱柱需重新老化或失效;
(2)新换载气纯度欠佳;
(3)过滤器失效;
(4)样品前处理不当,如:杂质干扰物太多;
(5)灵敏度太高。
(6)数据处理装置的判峰参数设置不合理。
出峰后基线下移
(1)样品量大,特别是溶剂改变了工作状态;
(2)FID被污染状况发生改变,或气流比发生变化;
(3)系统出现漏气,或出现堵塞;
(4)色谱柱被污染;
(5)样品处理不当,如:样品中有些物质和固定相发生作用;
台阶峰
(1)TCD热丝被样品中所含卤素、氧、硫等元素腐蚀;
(2)气体流量突变如:注射垫突然漏气,气路受阻等;
(3)记录色谱峰装置故障如:拉线松;
小结
其实当我们去总结每一个变异峰可能发生的原因时,都避免不了首先去看看色谱柱是否被污染,待测样品是否杂质过多,程序参数设置是否标准,载气是否纯净等等基础问题。
每当我们遇到问题时,应该从这几大方面着手考虑,气相色谱是我们检测物品的一大重要手段,工作量大而繁冗,但只要我们耐心总结经验,从每一次的失败中总结出专属于自己的“问题解决法典”那么,你将在枯燥的实验生活中获得无穷的成就感。