色谱常见问题(7)-气相色谱的日常维护
峰形扭曲
峰型的扭曲有下述几种常见现象:
所有组分峰变小;平头峰;峰伸舌;鬼峰;峰高或者峰面积不重复;负峰;保留时间漂移;无峰;分离度减小;对样品的检测灵敏度下降;峰分叉;峰拖尾;溶剂峰被拉宽;柱性能快速下降。
所有组分峰变小
可能的起因 | 建议采取的措施 |
进样针缺陷 | 使用新的或者无缺陷的进样针 |
进样后样品渗漏,例如隔垫失效引起渗漏或者载气流泄漏;严重泄漏会产生很差的峰形。 | 判断渗漏点并且进行维修,调节载气流 |
吹扫气体流速过高或者进样分流比过大 | 调整气体流速和分流比 |
分析大分子量或者低挥发样品时,样品的气化温度或者柱温低。 | 提高样品气化温度或者柱温,使用升温程序时特别要注意色谱柱标示的最高使用温度 |
NPD检测器中铷盐表面被二氧化硅覆盖,这层涂覆物一般来源于色谱柱中硅树脂的流失,或者衍生过程中硅烷化试剂的残留 | 更换铷盐,尽量避免硅化物进入检测器中,铷盐表面的硅化物熔球一般只有6个月的寿命 |
NPD检测器的使用温度过高,在没有洁净气流下加热或者储存时受潮,都会造成铷盐的流失,直接影响检测器对样品的分析 | 更换铷盐;当气流受阻或者被切断时,立即关闭NPD检测器,避免过高的使用温度,暂时停止使用NPD检测器时,可以再150℃的温度下保持对检测器的加热状态,仪器长期停止使用时,使用干燥器保存 |
采用不分流进样模式时,分流阀截止时间过短,或者色谱柱初始温度过高,都会阻碍样品的聚集,而影响检测的结果 | 增加进样过程中分流阀的截止时间,降低色谱柱的初始温度,或者使用低挥发性溶剂,使用初始柱温低于溶剂的沸点 |
检测器与样品不匹配 | 选择对样品有充分响应的检测器 |
输出信号幅度不足 | 检测输出信号水平 |
样品的挥发 | 检查样品的浓度与稳定性 |
平头峰
可能的原因 | 建议采取的措施 |
检测器过载,形成馒头峰,甚至平头峰 检测器输出信号溢出 | 减少样品进样量或者稀释样品 减小进样量或者对检测器的输出信号进行衰减 |
峰伸舌
峰伸舌多数是因为色谱柱过载,这种情况下,可以减小对样品的进样体积(有时需要相应地提高仪器的灵敏度),也可以选用大容量的色谱柱进行分析,大内径或者厚膜柱有较大的样品容量,但是分离能力可能会下降。
鬼峰
鬼峰是指在谱图中出现的不明组分峰。(例如空白实验中的不明峰)
可能的原因 | 建议采取的措施 |
以前分析的样品在进样口及色谱柱中形成残留,常在提高进样口温度和柱温时出现鬼峰 | 提高停止使用前的色谱柱柱温,并延长运行时间。让保留其上的样品能被充分地洗脱下来。 在比目前更高的使用温度条件下(不应超过允许的最高连续使用温度)烘焙色谱柱 切除10厘米毛细柱的首端,并将柱子反接在系统中(残留不多时可以保持原有的连续方向),通入载气进行高温清理。 参见使用溶剂清洗,或更换色谱柱 |
样品进样过程中的反闪造成样品在进样口附件的残留,反闪是指当样品体积超过衬管体积,多余的部分从衬管中溢出的现象。溢出的蒸气在隔垫、载气进口、进样口等温度较低的区域冷凝浓缩形成残留,在后续的进样过程中,残留再次被气化,形成鬼峰或者对样品的干扰。 | 反闪影响可通过以下方式减小: 参见清洗隔垫; 减小进样量; 使用气体压力脉冲程序; |
进样隔垫老化、流失以及碎屑进入衬管和色谱柱 | 清洁进样口,更换隔垫、衬管和玻璃纤维。 |
峰高峰面积不重复
可能的起因 | 建议采取的措施 |
平行进样不重复,偏差大 | 加强手动进样练习,使用自动进样器 |
其他峰型变化引起的峰错位,峰干扰 | 参见其他有关“峰型扭曲”的内容 |
来自基线的干扰 | 参见“基线问题“部分 |
仪器系统参数设定的改变 | 将参数设定标准化、规范化 |
负峰
可能的起因 | 建议采取的措施 |
检测器与数据处理系统的信号连接极性相反,呈现几乎全部负峰 | 将信号连接倒置 |
如果样品组分的导热系统高于载气的导热系数,使用TCD检测器时,出现负峰应属正常现象、 | 没有解决方案 |
选择性检测某些特殊元素的检测器过载,如ECD,NPD,FPD等,能产生正峰和负峰 | 使分析的化合物或其他高浓度的化合物在不同时间到达检测器,使用TCD检测器和氦气为载气时氦气能产生负峰。 |
ECD检测器在被污染后,可能在正峰的出现后跟随一个负峰。 | 参见清理或者更换ECD检测器 |
无峰
可能的起因 | 建议采取的措施 |
注射器损坏造成进样失败 | 使用新的或者无损的进样器 |
进样后样品在进样口处发生渗漏 | 清洗进样口,拧紧松动的部分 |
载气流速出现异常 | 重新调整载气的流速 |
色谱柱连接在错误的检测器上或者进样口上,甚至色谱柱发生断裂 | 重新安装色谱柱或者更换色谱柱 |
检测器没有工作,或者检测器没有与数据处理系统连接 | 观察检测器是否正常工作(例如判断FID的火焰是否点燃);检查检测器与数据处理系统之间的连接 |
对样品的检测灵敏度下降
可能的起因 | 建议采取的措施 |
色谱柱、衬管被污染,造成对乙醇、胺类和羧酸等活性物质的选择性和灵敏度的下降 | 清洗衬管;高温烘焙色谱柱;使用溶剂清洗色谱柱,对样品的选择性下降严重时,更换色谱柱。 |
进样时的样品渗漏使样品中组分峰减小,对于易挥发的样品,相应造成的灵敏度下降尤其明显 | 查找渗漏点,并按照仪器“操作维修手册”进行维修 |
使用分流气化进样模式时,色谱柱初始温度过高,致使样品气化后扩散加剧,对于低沸点样品,可能引起分析灵敏度的下降 | 使用低于样品溶剂沸点的初始柱温,使用高沸点的溶剂 |
进样口歧视-进样器温度太低,较迟洗脱和低挥发性化合物有较低的响应。 | 增加进样温度 |
峰分叉
可能的起因 | 建议采取的措施 |
进样过急、不平稳,形成二次进样 | 加强手动进样联系 |
色谱柱安装失败 | 参见,重新安装色谱柱 |
溶剂不匹配-固定相极性与溶剂极性不匹配 | 改变溶剂,使用更大的分流比,安装保留间隙管,或改变固定相 |
错误的衬管,不能在同一地方气化样品 | 如果可能的话,使用中间有玻璃毛的衬管 |
柱温波动 | 修理系统的温度控制部分 |
不分流进样或者柱头进样时,样品溶剂的混合 | 使用相同的样品溶剂 |
不分流进样时,由于进样量大,进样时间长,希望利用“溶剂效应”进行谱带浓缩,如果用的溶剂对固定相的温润性差,溶剂将在柱中形成几米长,厚度不均的溶剂带,破坏正常的谱带深伸缩,样品被分离后的谱峰会被拉宽分叉 | 在毛细管色谱柱的前端连接5米左右的去活、未涂覆固定液的毛细柱管 |
峰拖尾
可能的起因 | 建议采取的措施 |
衬管、色谱柱被污染,或者有活化中心点 | 清洗、更换衬管 不要使用含玻璃纤维的衬管 使用溶剂冲洗色谱柱 |
衬管、色谱柱安装不当,存在死体积 | 注射惰性样品(如甲烷),如果出峰拖尾,表明色谱柱安装不当,重新安装衬管和色谱柱。 |
色谱柱柱头不平 | 用宝石头笔或者陶瓷切片平滑地切开色谱柱保护层,然后在刻痕处这段柱体,用20×放大镜仔细检查切口,如果切口不平,有裂痕或有碎屑进入柱中,重新切割,切割后的柱头保持向下,安装卡套和螺母,防止切割碎屑进入色谱柱中 |
固定相的极性与溶剂极性不匹配 | 选择其他型号的固定相,一般非极性柱或不干净的色谱柱分析极性样品时,经常发生峰拖尾。 |
在样品流经的路线路有冷肼 | 消除在样品流经的路线中的过低温度区 |
衬管或者色谱柱中堆积切割碎屑 | 清理更换衬管。切除柱头10厘米 |
进样时间过长 | 缩短进样时间 |
分流比过低 | 增加分流比,至少大于20/1 |
进样量过高 | 减少进样体积或者稀释样品 |
醇胺、伯胺、叔胺和羧酸类物质的分析易产生拖尾 | 选择更高极性指标的色谱柱 |
保留时间漂移
可能的起因 | 建议采取的措施 |
柱温变化 | 检查柱温箱的温度 |
气体流速变化 | 注射不保留,可被检测的样品(例如甲烷)测定载气的线流速度,调节载气压力 |
进样口泄漏 | 样品进样隔垫,如果损坏,立即更换;判断其他泄漏处,维修泄漏处 |
溶剂变化 | 样品与标准品使用同样条件的溶剂 |
色谱柱污染 | 高温烘焙色谱柱。 使用溶剂清洗色谱柱。 更换色谱柱 |
分离度下降
可能的起因 | 建议采取的措施 |
色谱柱固定相破坏 | 更换新的色谱柱,这种情况多为固定相的过度流失。 |
进样器问题 | 检查泄漏,维修泄漏处 检查吹扫时间 |
样品浓度过高 | 稀释样品 减小进样量 |
溶剂峰拉宽
可能的起因 | 建议采取的措施 |
色谱柱安装失败 | 重新安装色谱柱 |
样品渗漏 | 判断其渗漏点,维修安装色谱柱 |
进样量高 | 减小进样量或稀释样品 |
进样温度过低 | 提高气化温度,保证进样后样品瞬间气化,高于色谱柱连续使用温度的气化温度,不会破坏色谱柱的使用 |
分流比过低 | 提高分流比 |
柱温过低 | 提高柱温,使用更低沸点溶剂 |
不分流进样时,初始柱温过高 | 降低初始柱温,使用高沸点的溶剂,使初始柱温低于溶剂的沸点 |
吹扫时间过长(不分流进样) | 定义短时间的吹扫程序 |
柱效快速下降
可能的起因 | |
色谱柱断裂 | 重新安装色谱柱 防止损坏聚酰亚胺涂层 避免使用在高于370℃的温度下, 防止色谱柱的磨损擦伤(例如色谱柱安装不当,轻微的震荡会使色谱柱与柱温箱内的锐边接触,擦伤保护层) 不要过分地弯曲或扭曲柱体。色谱柱的断裂不一定在保护层被破坏后立刻发生的,但保护层的损伤却常常是致命的。 |
色谱柱在过高的温度下长期使用 | 更换色谱柱,降低使用温度至安全的范围内。 |
有氧进入色谱柱中,特别在升温的过程中 | 使用纯净的载气 |
无机酸、碱对色谱柱的化学损害 | 避免让无机酸、碱进入色谱柱中 |
不挥发、难挥发物质对色谱柱的污染 | 防止不挥发、难挥发物质进入色谱柱中,建议使用保护柱 |
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