主题：【分享】气相色谱仪日常维护及故障排除（三）

通常色谱仪的进样器的衬管体积约200～900μl当时1μl水样时，其气化后的蒸气体积（大约1010μl）会膨胀溢出衬管，称为倒灌。其将导致汽化的样品返入载气和吹扫气路，由于载气的吹扫气路的温度较气化室低许多，样品会凝结在这儿，在后来的分析中被气体吹入分析系统形成鬼峰

避免的方法可采用加大衬管体积、减小进样体积、降低进样器温度、提高进样器压力增加载气流速以减少倒灌现象。

水进入色谱柱，水的形态对色谱柱的固定相具有破坏性。因为水的表面能很高，而大部分毛细管柱固定相的表面能都较低，这导致水对固定相的湿润性很差，不能在色谱柱壁上形成光滑的溶剂膜均匀地流过色谱柱，而形成液滴，导致色谱柱性能变差。由于水的这种很差的润湿性和相对其他溶剂较高的沸点，通常在较低柱温的情况下，一部分水以液体状态流过色谱柱，使在水中具有良好溶解性的溶质也会表现出谱带展宽，在极端的情况，表现出色谱峰分裂。

在柱上进样时，不挥发的化合物，如水溶性的盐类，也会被液态水带入色谱柱，污染色谱柱和分析系统。

水也会引起检测器问题：例如水会使FID和FPD灭火；当进较大水样时，为了避免检测器灭火，可以加大氢气流量以损失灵敏度为代价有助于稳定火焰；水也会降低ECD的灵敏度，为避免水的影响，可采用厚液膜柱，使被分析组分保留足够长时间，以保证出峰时，ECD的性能可能在水流过检测器后得以恢复。

更为严重的问题是水会引起许多固定相的降解，直接破坏色谱柱的性能。在色谱分析时，反映出色谱峰分离性能下降、基流不稳、噪声增大。

所以进水样分析及含水量较大的样品时必须十分小心。这在溶剂分析的情况也会出现。典型的是微量有机物萃取物的分析，无论用二氯甲烷还是二硫化碳做溶剂，进样1μl时，体积膨胀大约为3001μl，当进样插管体积小于300μl时，就很容易形成倒灌。所以无论什么样品，其进样量的大小都必须与进样器内插管的体积相适应，这方面各种型号的仪器都配有多种不同形式的进样插管以供选用；同进大量溶剂也会对固定相形成洗涤作用，直接破坏色谱柱的性能，在色谱分析时，反映出保留时间提前、色谱峰分离性能下降、基流不稳、噪声增大。所以在分析稀溶液样品时必须注意溶剂和进样量的选择。

2．3各系统的加热控制

各系统加热控制的检查更多的是属于仪器上的问题，检查各系统的加热控制是否正常，一般可先用手感，后用测温计测量温度，看是否与显示值一致。有问题先看加热元件和测温元件是否正常，然后检查温控板。常见的是加热元件和测温元件出问题，可以更换相应元件。检查温控板是否有问题，可能采用更换温控板后重新测试的办法，温控板有问题一般采用换温控电路板。

2．4放大器

正常情况放大器输出与采集系统已连接好，检查放大器时可先将放大器输入端与检测器断开，此时打开放大器，采集系统反映出来是基线跳到一个新水平，此时基线应平稳为一直线，且基流高低与放大器衰减和增益都成正比，极性倒向时基流有很大跳跃，调零功能也应正常反映到基流上，否则放大系统就有问题需检修。若是基线抖动，噪声大，可能是放大器受潮，输入极绝缘性能下降所致；可以将放大器的绝缘盒打开，用红外灯烘烤，或将放大器放入干燥器中1~2天。

2．5检测器

在前面的基础上将色谱柱、检测器、放大器与采集系统都连接好，通载气并启动检测器（FID、PID、NPD升温后点火、TCD、ECD加工作电流），则采集系统反映出来的是基流跳到一个新的水平。改变工作电流或氢气流量（FID、PID）基流都会明显改变，这说明检测器信号已到达采集系统。在气化室和柱温维持常温的条件下，基流若平稳，则说明检测器没问题。若基线不满足要求，可能是检测器污染或检测器问题，必须加以排除。在汽化室和色谱炉升温的条件下，若基线不满足要求，可能是汽化室中衬管或硅橡垫污染，也可能是色谱柱未老化好或色谱柱污染，必须逐一加以排除。

气相色谱仪中的不同检测器机理各不相同，为了保证检测器的正常运行，在使用时提出不同的注意事项。

下面主要介绍FID和TCD在使用时注意事项。

2．5．1氢火焰检测器在使用中注意事项

由于FID对烃类组分的检测灵敏度较高，为了保证基线稳定，必须注意以下几点：

1)三种气体的净化管内必须填装活性炭，用以去除气体中微量烃类组分。

2) 色谱柱的固定相必须在最高使用温度下充分老化，减少固定液流失和固定液中溶剂的挥发所造成的基线漂移。

3) 高温下使用时，汽化室硅橡胶垫必须先高温老化，避免出怪峰。

4) FID系统停机时，必须先将H₂气关闭，即先关H₂气熄火，然后再关检测器的温度控制器和色谱炉降温，最后关载气和空气。如果开机时，FID温度低于100℃时就通H₂ 点火；或关机时，不先关H₂ 熄火后降温，则容易造成FID收集极积水而绝缘下降，会引起基线不稳。

5) 分析时，应注意保证溶剂和主组分燃烧完全。当空气不足时，由于燃烧不完全，喷口、收集极形成结碳和污染，导致噪声增大、收集效率降低从而影响使用。所以空气量的保证是很重要的。

2．5．2热导检测器在使用中的注意事项

通常热导检测器的惠更斯电桥中加热丝在600~700℃的高温下工作，因此必须注意以下事项：

严格遵守热导检测器先通载气后通热导工作电流的操作原则，在长期停机后重新启动操作时，应先通载气15min以上然后加热导工作电流，以保证热导元件不被氧化或烧坏，热导池尾气排空处的载气流量是鉴别热导池是否通气的有效方法。

给定桥电流的大小与载气种类有类，也与热导池工作温度有关，并需考虑被分析对象对检测器的灵敏度要求，其关系如图所示，具体详细数值参照所用仪器说明书中热导池桥电流给定曲线。

关机时首先必须关闭检测器的工作电流，其次必须在柱箱和检测器温度降到70℃以下，才能关闭气源。

TCD的稳定性受外界条件影响，外界条件影响的大小可参考表5，从表5可以看出热丝温度对TCD响应影响最大，热丝的温度主要受桥电流影响，但也受检测器的温度和载气流量大小的影响。所以除了设计上要求桥电流稳定外，对载气流速和检测器的温度也有较高的要求：一般情况下，检测器的温度波动应小于±0.01 ℃，载气流量波动应小于±1%。

表5 外界因素对TCD响应值的影响

影响因素	影响数值
热丝温度 桥流 载气流量 单臂 双臂 池压力 单臂 双臂	12400uV/℃ 40Uv/Ma 25uV/(mL·min) 7 uV/(mL·min) 17.3 uV/kpa 1.12 uV/kpa

2．6采集系统

数据采集与处理系统目前多用计算机或微处理机，无论是工作站、微处理机还是记录器，可将其输入端短路，基线一定回零，而且平稳走直线，松开后基线跳到一个新水平。用手触输入端基线明显跳跃，则为正常。否则就出现问题，这方面出问题可以找有关专家解决。一般情况下，微处理机要求外壳有很好的接地，最好是单独接地。采集系统正常后可以连入色谱仪系统，在仪器正常操作的条件下，可以对通过采集的信号判断排除故障。