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实验室温度对顶空分析平衡时间的影响案例
概述
实验室环境的检查和确认,对色谱系统故障诊断较为重要。实验室环境温度过低,导致顶空分析需要更长的平衡时间。案例简介
工程师在安装Shimadzu气相色谱-质谱联用仪过程中,验收系统顶空进样器重复性性时,发现顶空重复性不良。观察顶空分析结果,目标色谱峰有逐渐增大的趋势,顶空具体分析条件如下所示。色谱质谱联用仪: GCMS-TQ8040NX色谱柱: Rtx-5ms 30m*0.25mm*0.25um柱温: 50℃进样口温度: 200℃分流比: 40:1样品: 正丁醇-水,50mg/L检测器: EI源,200℃顶空平衡温度: 80℃顶空平衡时间: 22min顶空进样阀温度: 100℃顶空传输线温度: 120℃进样量: 1mL
图1 顶空峰面积逐渐增加
故障诊断和维修
此台仪器已经验收过液体进样的指标,重复性良好,并且顶空分析和液体分析使用了同一根色谱柱,那么色谱柱和检测器部分发生故障的可能性比较小。顶空分析采用的方法为Shimadzu的标准测试方法,已经经过充分认证,方法参数应该问题不大。验收的数据结果与一般情况下的重复性不良想象存在显著的不同,如果由于系统泄漏造成顶空测试重复性不良,峰面积的变化应该没有明显的规律,不会像该案例中的峰面积逐渐增加,反而有可能与顶空样品瓶中体系的平衡不充分有关。用户实验室环境不佳,测试用户实验室温度仅有4℃左右,进一步怀疑过低的室温造成分析故障。由于用户空调和供热系统均损坏,就采用了增加顶空样品平衡时间的方法,将其增加为30min。修改方法再次进样,故障解除,顶空重复性良好。结果分析
顶空进样器一般采用金属块加热的方式对顶空瓶进行保温,那么顶空系统的温度上升紧靠加热体的传导作用,顶空瓶、水和顶空瓶垫均为导热不良物体,那么实际样品的升温速度比想象得要慢。