色谱仪十篇

时间:2023-03-16 10:11:47

色谱仪

色谱仪篇1

技术指标:仪器的柱箱温度稳定性、程序升温重复性、基线噪声、基线漂移、灵敏度或检测限的指标均应符合其说明书的要求。

指定清洁参数:气相色谱仪一段时间未使用时或安装新的柱子时要进行清洁程序。从[系统]([SYSTEM])键主屏幕选择【清洁】([Clean Up])(PF菜单)选择清洁参数设置屏幕。清洁程序的参数作为包括GC启动程序的一部分的“清洁参数”设置,分析前应该进行清洁以除去污染物,以便仪器在使用中提供更准确的检测数据,达到每项技术指标的要求。

清洁选择:关/分析参数/清除参数,默认:关。“清洁”指示不进样运行GC程序,选择在GC输入就绪状态后是否运行清洁程序。如果清洁柱箱温度程序最大温度非常接近于毛细管柱温度,使用常规分析程序选择“分析参数”进行清洁。

主屏幕清洁:柱箱温度:范围:0.0- 420.0℃,默认:25.0℃度,设置清洁方法中柱箱温度默认值,清洁时柱箱温度应该比分析时使用的温度程序高20-30℃(不超过柱可以使用的最大温度),如果清洁时柱箱温度超过柱最大温度,通过设置启动程序的“分析参数”指定该使用的常规参数。进样口:温度范围:0.0- 420.0℃,默认:250.0℃;设置清洁方法进样口温度。检测器:温度范围:0.0- 420.0℃(FID)默认:250.0℃;设置清洁方法检测器温度;对于除了FID以外的任何检测器,温度设置必须在检测器有效范围之内。

柱箱温度程序清洁:清洁速率:范围:END/-250.00-250.00℃/min,默认:END;设置清洁程序的柱箱升温速率;清洁温度:0.0-420.0℃;默认:25.0℃;设置清洁程序柱箱温度的最终温度,不要超过最大的柱温度。

色谱仪篇2

关键词:高效液相色谱仪;故障处理;处理方法

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.182

0 引言

当前,液相色谱仪包含示差折光、二极管阵列、荧光、紫外等多种检测器,其在轻工、食品、农药、医药化工、生物等领域应用非常广泛。高效液相色谱仪的自动化程度较高,其可实现对样品的高灵敏度、高效和高速分离测定,其不仅能够控制液相色谱仪的各项操作参数,而且可以科学处理色谱图。为了确保高效液相色谱仪保持良好使用性能,应仔细分析故障原因,有针对性地进行解决处理。

1 高效液相色谱仪常见故障分析

1.1 高压输液系统故障

高压输液系统包括高压泵、贮液器等部分,过滤器安装在流动相输液管顶部,贮液器主要用于盛装流动相,一旦流动相、贮液器受到污染,往往会堵塞过滤器,导致基线发生波动,流速不稳定,而且色谱图上还会显示多余峰,使得基线底值提高,无法准确检测出样品的低浓度组分。高效液相色谱仪运行过程中高压泵是其动力来源,高压泵工作不稳定,往往会造成流量相抽取量反复变化,系统压力变化较大,直接影响了高效液相色谱仪测定结果的准确性。高压泵常见故障主要有柱塞杆磨损、密封圈渗漏和泵头有气泡。

1.2 进样系统故障

进样系统主要包括两种:自动进样器和手动进样器,一般情况下,手动进样器是六通阀,不管是自动进样器,或者手动进样器,在实际应用中易发生进样阀堵塞故障,往往会造成进样系统接头渗漏、压力不断升高,导致进样量准确性下降。

1.3 分离系统故障

分离系统是高效液相色谱仪的核心,而柱压和柱效指标对于色谱柱使用寿命有着直接影响,若一支色谱柱的柱压过高或者柱效过低,一般情况下,这种色谱柱就需要进行报废处理,而色谱柱堵塞、键合相碳链断裂等往往会造成这种情况。

1.4 检测系统故障

检测器是高效液相色谱仪的重要组成部分,其可以将样品浓度转换为电信号,紫外检测器在日常检验中应用最为广泛,在实际应用中往往会发生基线漂移、基线噪声等故障。

1.5 峰拖尾故障

高效液相色谱仪在实际使用中,其色谱图上有时会出现峰拖尾的情况,而造成这种情况的原因主要有:柱效下降、柱外体积较大、柱塌陷、硅羟基作用、峰干扰、柱超载等,这直接影响了高效液相色谱仪的检测精度。

2 高效液相色谱仪故障处理方法

2.1 高压输液系统故障处理方法

对于专用贮液器,要定期用水、酸仔细清洗,然后使用超纯水再荡洗几遍,若贮液器采用溶剂瓶,使用一段时间后应做好废弃处理,防止滋生微生物,并且通过超声波每月对流动相过滤器进行清洗,使用高效液相色谱仪专门的试液和试剂来配制流动相。使用流动相之前,通过超声波进行脱气,在高压输液系统中设置脱气装置,最大程度地控制气泡对高效液相色谱仪的影响,并且高效液相色谱仪长时间采用含盐流动相和运行往往会导致柱塞杆磨损和密封圈渗漏,所以使用合适溶剂洗出高压泵缓冲液,防止盐析出后严重磨损柱塞杆。

2.2 进样系统故障处理方法

进样系统应用过程中,要有针对性地处理样品,利用高速离心机进行离心处理,然后通过0.45m滤膜进行过滤,对样品的细小颗粒有效去除,从而延长阀使用寿命。并且为了避免进样系统流动相中析出缓冲盐,每次使用完高效液相色谱仪以后,对进样系统使用不含盐流动相进行反复冲洗。

2.3 分离系统故障处理方法

对于分离系统故障,应采取有效的处理方法,其一,在色谱柱pH允许使用范围内合理控制流动相pH值;其二,使用色谱纯试剂和超纯水,样品分析之前,通过针筒对样品过滤,利用0.45m滤膜过流动相,流动相和样品中的固体颗粒网往往会将色谱柱堵塞,造成柱压升高,造成色谱峰形变宽;其三,使用在线过滤器或者保护柱,由于流动相和样品过滤以后无法将固体颗粒物质全部消除,而一旦流动相将这些固体颗粒带入色谱柱,会造成柱效下降、柱压升高;其四,对色谱柱使用强溶剂进行冲洗,每次使用完高效液相色谱仪以后,利用过渡流动相冲洗色谱柱,先使用缓冲盐流动相,然后再利用过度流动相,最后使用乙腈或者甲醇进行清洗,有效保存色谱柱。

2.4 检测系统故障处理方法

对于检测系统的基线漂移故障,应仔细检查贮液瓶、色谱柱和检测器是否受到污染,灯能量是否过低,检测器温度变化幅度是否太大,有针对性地采取有效措施。对于基线噪声,检查高压泵的稳定性,检测池是否存在气泡和受到污染,使用高效液相色谱仪的专业溶剂,检查检测器和工作站输出信号以及电压稳定性。

2.5 峰拖尾故障处理方法

对于高效液相色谱仪的峰拖尾故障,应采取有效的处理方法:其一,及时更换柱,尽量在低腐蚀环境下使用,采用保护柱;其二,降低连接点,合理调整所有连接点,采用细内径连接管;其三,在弱腐蚀条件下更换色谱柱;其四,设置在线过滤器,对烧结的不锈钢进行更换;其五,降低流动相pH值,添加碱或者三乙胺钝化柱,增加盐或者缓冲液浓度;其六,调整流动相,清洁样品;其七,增加柱直径,降低样品量,使用高容量固定相。

3 结束语

为了保持高效液相色谱仪良好的使用性能和稳定性,应仔细分析其常见故障,科学地进行分析,采用逻辑推理方法,采取有效、合理的故障处理措施,消除高效液相色谱仪故障问题,延长其使用寿命。

参考文献:

[1]伍音茵.高效液相色谱仪的故障分析及处理对策[J].精细化工中间体,2013(02):56-57+67.

色谱仪篇3

关键词:检定;气象色谱仪;问题

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.002

对于现代仪器分析,需要掌握合理有效的方法。运用分析技术开展过程中,不仅力求实现高效,而且应该充分保持较为快速灵敏。力求通过较为准确的测定,能够帮助相关人员充分判断物质含量。而色谱分析法,还能够起到分离作用,物质方面的纯化,都能通过此装置制备。一直到至今,具有广泛的普及和应用。在各种试样中,我们要想知道具体的某物质组分,或者说实际含量,通过气象色谱仪,不仅能够保持较为准确,而且较为快速。然而对于气相色谱仪,通常如果使用一段时间,那么对于仪器系统而言,其相应的一些性能,普遍容易远离技术标准。

1 如何充分落实气象色谱仪检定

1.1 不断加强基线等指标的控制

就部分气相色谱仪而言,仅针对气体样品。并且在实际操作开展的过程中,也只选择低柱温条件。有的仪器运行阶段,甚至需要尽量保持室温,这样才能实现较为有效的操作。通常来说在此时,为了顺利开展检定柱温,需要小于老化温度,基于这样的状态下,才能充分测定控温精度,还有是否能够保持稳定性。在柱系统内,普遍存在较多长期滞留组分,也或者是相应的一些杂质。随温度不断升高,它们很有可能流出,使基线难以保持良好的稳定[1]。对于低温固定相,可能会出现流失。柱系统内部结构之间的连接,相对来说比较复杂。在进行拆换色谱柱的过程中,也会相对比较困难。生产控制分析开展过程中,对于一些相关的要求,同样也会不许轻易更改。因此检定柱温的过程中,需要合理把握控温精度。

1.2 合理选取载气

对于不同气体或载气,在导热系数上,也有所不同。一般氢气和氦气,其所拥有的导热系数,相对来说远超过其他物质。通常选取氢气氦气等,来当作载气,保证实验进行中的仪器,能够始终具备其应有的灵敏性。一般载气只有保持较为良好的纯度,才能利于仪器实现更加灵敏[2]。根据载气的实际特点,通常来说如果出现流量增大,很有可能将会降低相应的灵敏度。因此对于载气流量,为了实现合理的选择,需力求标准物质实现有效分离,并且遵循情况而定。通常情况下若对于相关的标准物质,实际上没有充分分开,那么对应的色谱峰,可能就会有拖尾。对于载气流速,需适当的予以降低。在分离的过程中如果相对较慢,对于载气的实际流速,需适当的进行提高[3]。而载气的流量,如果出现增大,可能对于仪器而言,不能实现良好的灵敏度。因此对于载气流量,也应该慎重的进行选择。需遵循标准物质有无出现分离,并且结合实际情况进行有机确定。对于标准物质,如果没有进行分开,并且我们通过观察色谱峰,发现明显具有拖尾,那么根据此时的情况需合理降低流速。但是反之,如果在分离的过程中比较慢,则应根据实际情况,适当加大流速。

1.3 为避免换挡误差,需要加强这方面的检定

目前积分仪发展迅速,对于气相色谱仪而言,其之上的衰减器,相应的使用越来越不多见。一些仪器经过不断设计和发展,甚至不再具有这一部分。存在许多的仪器,选择了Range进行操作。而Range下,每挡在操作的过程中,其对应的响应值方面,也会有所不同[4]。在每个不同档位之间,一般就会相差十倍。其相对应的最高挡,具有全信号输出特点,然后依照一定的次序,就会出现降低十倍。部分色谱测量仪实际操作过程中,具有可测电压特点。对于信号输出端,我们通过科学有效的连接,通过调节各个不同档位,我们就可以有效测量电压。

1.4 对于柱箱,还应充分保障其温度压力稳定

对于气相色谱分析,在实际开展的过程中,需要合理控制温度和压力。一方面分析速度才能充分保障。另一方面对于样品,才能实现较为良好的分离度,结果才能较为准确。为了了解温度波动情况,我们一般用绝对表示法,这样不仅能够比较准确,而且十分清晰。

1.5 对于检测器,也应该注重加强性能方面的检定

部分气相色谱仪来说,能够直接输出信号,并且传递到计算机,从而能够开展科学有效的数据处理。对于这类仪器,通常情况下需要进行一定的技术限制。对于其存在的信号,经过多次科学有效采样,并且在一定处理之后,才能最终得以形成。所以其基线噪声,相对来说也会极低。这类仪器运行阶段,我们需要充分掌握其检测限。

2 开展气相色谱仪检定阶段的注意事项

第一,如果是多维系统,通常情况下为了不影响分析,顺利完成各项任务。对于色谱柱系统等,应尽量避免拆卸[5]。有关的柱系统,才能实现较为有效的连接,并且不会出现检漏。

第二,有关于检测器,为了充分保障其良好性能,需要定期开展有效的检定。应选择甲苯,不仅符合低温柱的特点,而且在具体运用的过程中,在出峰时间方面,相对来说也会更快。

第三,有关于信号,需要合理的采集。数据采集系统之间,实际上存在较为显著的差别,需要对这方面引起高度注意。在实际进行计算时,应该对其加以充分校正。检测器在操作的过程中,才能具备良好灵敏度。

3 结语

本文着重分析气相色谱仪运用过程中,应当注意何种方面问题。运用分析技术开展过程中,不仅力求实现高效,而且应该充分保持较为快速灵敏。计量检定阶段,对于仪器的原理,以及究竟具备何种性能,应该熟练对其予以掌握。熟悉仪器究竟如何运行,参数究竟如何设置。只有这样,一旦出现问题我们才能予以准确的判断。

参考文献:

[1]郭毅,贺宁,龚敏珍等.气相色谱仪FID检定过程中的常见故障及排除[J].化学分析计量,2013(06):97-98.

[2]韩刃,杨玉强,蒋东等.气相色谱仪检测限检定结果的不确定度分析评定[J].计量与测试技术,2010(02):62-63.

[3]李德林,胡启亮.测量不确定度在气相色谱仪检定中的应用[J].计量与测试技术,2011(12):51-52.

色谱仪篇4

关键词 液相色谱仪;检定;液相色谱法

中图分类号TH7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)107-0078-02

液相色谱仪是广泛应用在研究所,实验室等场所、对所研究样品进行分离分析的常规仪器之一。它的优点主要有:1)可以在短时间内把样品分析出来;2)对于所分析样品没有太多要求,只要能制成液体即可;3)不需要太多的样品就可以分析出来;4)对于各组分含量很少的样品也能分析出来。以上优点决定了该仪器在生物、医药、食品、材料等各领域研究工作的广泛应用。

1 液相色谱仪的原理

高压泵利用高压把流动相压进系统中,然后样品溶液从进入到流动相中,并跟随流动相运动,最终进入色谱柱中,由于样品溶液的各个组成物质具有不同的性质,在色谱柱中运动时会有一定的差异,经过一段时间的运动以后,运动速度差异会变得越来越大,这样就被分成多个部分分别从色谱柱中流出,这样在检测器中就记录下了这些样品组分的浓度,然后以图谱的形式呈现出来。

2 液相色谱仪的组成

液相色谱仪主要由加入样品系统、输送样品系统、分离样品系统、检测结果系统和结果分析处理系统组成。

2.1样品加入系统

一般是用安装有隔膜的注射器或者是利用高压来加进样品,为了提高所分析样品的重复性,要在加样时注意使每次加入的样品量保持相同。

2.2样品输送系统

高压泵、流动相贮存器和梯度仪三部分组成了输送样品系统。高压泵的一般压强为 14.7MPa~44MPa,如此高的压强可以使待分析样品液体以相当大的速度通过层析柱,较大速度可降低样品在层析柱中向四周扩散。贮存器和密度梯度仪的作用是使样品流动相随着所用固定相和样品的变化而变化,具体包括改变洗脱液的吸水性、阴阳离子浓度、PH值,这样就可使各种样品成分最终都可以实现有效的分离,增强分离的效果。

2.3样品分离系统

首先,长度一般为1dm~5dm,内径为0.2cm~0.5cm的色谱柱、有时候需要有连接管和保持温度恒定的仪器等组成了样品分离系统。色谱柱的材料是不锈钢,、厚壁玻璃管、钛合金等。色谱柱内是半径为2.5μm~5μm的固定相,固定相中的基质材料是树脂或硅胶,它们的特点是有一定的化学惰性、多孔、比表面积大,另外还通过运用各种方法偶联上各种极性基团。这样就可以筛选出结构不同的多种物质。例如,如果上述硅胶表面被PSA偶联以后,就可以很轻松地把成纤维细胞中产生的一种糖蛋白分离出来。

其次,固定相中所装的物质粒度小,柱床特别容易达到均匀、致密的状态,这样就可以极大地降低扩散效应。这样就有利于缩小各个条带的宽度、并且提高分辨率。当然,这也正好符合了柱效理论。

最后,恒温器可以使仪器内的温度使从25℃升高到60℃左右,温度越高,样品在层析柱中传输的速度也就越大,分析时间也就减少,从而提高液相色谱仪的分析分离效率。

3 液相色谱仪各部分的检定方法和注意事项

液相色谱仪是高精度仪器之一,其检定需要根据《液相色谱仪》的相关规定来进行,这一部分内容是国家计量检定规程(JJG705-2002)中独立的一部分。接下来简单介绍一下常规检定项目的检定方法及注意事项。

3.1泵流量设定量误差Ss和流量稳定性误差SR

3.1.1检定方法

泵流量的检测是根据液相色谱仪上标定的流量标准来设定好标准流量,然后打开仪器,按照正确的操作步骤进行操作,等到压力趋于稳定以后在规定的时间内收集流动相于处理过可以直接使用的容量瓶中,同时由同一个人计时,在规定的时间内收集好流动相(以上操作重复三次),然后在分析天平上称量所收集的流动相的质量。按照公式

1);

2)来计算误差值。

3.1.2注意事项

收集流动相和计时要由同一个人来完成,这样就可以减少不同时而造成的计时误差;由于甲醇是极易挥发的液体,所以在收集的过程中要密封,收集好以后立即称重,称重结果要换算成体积然后保留小数点后三位有效数字;这一过程要重复至少三次以减少偶然误差,增强结果说服力。

3.2 色谱柱温箱温度的检定

3.2.1检定方法

在色谱柱温箱内固定一个温度计,使温度计的探头能够测量色谱柱的温度。分别选择35℃和45℃作为检测温度进行检定。按照液相色谱仪的操作规程操作,等到温度稳定在一定值时,记录下温度计的读数,与此同时开始用秒表计时,每隔10min记一次读数,总共记录7组数据,然后求出算术平均数,算数平均数与所设定的35℃或45℃的差值就是柱温箱温度设定值误差ΔTs,而读数中最高温度与最低温度的差值是控温稳定性Tc。

3.2.2 注意事项

温度的升高在通常情况下会加大理论塔板数,峰和峰之间的距离变小,但是要保证每个峰的面积不变,所以在峰距变小的情况下,峰的高度就会增高,所以温度升高会使保留的时间变短,而温度降低正好相反。

3.3基线噪声与基线漂移的检定

3.3.1检定方法

在进行这个项目的检定时,用C18作为色谱柱的材料,用无水甲醇作为液相色谱仪中的流动相,设定适当的高压使流速为1.0dm3/min,并且使仪器处于最灵敏的状态,记录纸的移动速度设定为0.5~1cm/min。按照正确的操作步骤操作,待稳定运行半小时后,根据检测器的衰减倍数和对应的标度来算基线噪声。所用的公式是Nd=KB。基线漂移的值是在一个小时内检测器基线偏离坐标原点的距离。

3.3.2注意事项

在进行此项目鉴定时,仪器中不能有无水甲醇以外的其他物质作为流动相;如果基线处于非正常状态,那么需要排除故障使仪器处于正常工作状态,这样测定的值才具有真实性;在测得基本的数据以后,要注意在计算过程中换算各个数据的单位,否则所得结果将是不正确的。

3.4最小检测浓度的检定

3.4.1检定方法

与上述检定基线噪声的条件差不多,把流动相改为用一定浓度的萘、甲醇混合溶液,按照正确操作步骤操作仪器,记录下结果图,按照公式来计算最小检测浓度。

3.4.2注意事项

在计算的时候,分母中的“20”是按照20的进样体积计算,而不是按照浓度来计算的。

3.5整机性能的检定

3.5.1检定方法

首先使整个仪器处于正常工作的状态,按照仪器本身所配置的检测器来选择测量参数:紫外检测器和二极管阵列检测器用无水甲醇作为流动相,流量设定在,波长值设定为254nm,0.04的灵敏度,待基线稳定后加入5?~10?的萘甲醇标准溶液;荧光检测器则与上述两个检测器不同,它所用的流动相是85%的甲醇溶液,流量相同,两个波长值分别是345nm、455nm,灵敏度值选择居中的档位,待基线稳定后加入相同体积的硫酸奎宁/高氯酸水溶液;折光率检测器用无水乙醇做流动相,流速值、灵敏度值选择的选择与荧光检测器的相同,加入5~10?1kg/L的丙三醇溶液。以上各检测器的检测值要得到六组,并记录峰的保留时间和峰面积,按照下面的公式计算RSD。

3.5.2注意事项

要使仪器处于正常工作中,这样才能使得数据具有说服力。要真实记录各组数据。

6定性(定量)=

4 结论

以上只是介绍了液相色谱仪的几个常见项目的检定方法及注意事项,液相色谱仪的更新速度在不断地加快,这就对检定人员提出了更高的要求,需要他们不断地学习新的检定方法,多思考,多总结,提高自己的检定水平,为更多研究人员提供更可靠的服务。

参考文献

[1]杨进,冯念伦.高效液相色谱原理、临床应用及常见故障处理[J].医疗设备信息,2001,16(1):18-19.

色谱仪篇5

关键词:气相色谱;变压器;油中溶解气体

中图分类号:TF762+.6 文献标识码:A

1气相色谱法简介

1.1气相色谱法的分离原理

气相色谱是一种物理化学分离方法。即不同物质在两相—固定相和流动相构成的体系中,具有不同的分配系数,当两相做相对运动时,这些物质随流动相运动,并且在两相间进行反复多次的分配,这样使得那些分配系数只有微小差异的物质,在移动速度上产生了很大的差别,从而使各组分达到相互分离。再通过鉴定器把浓度变成电信号,放大后在记录仪上记录出色谱图,再经定量计算得到各组分的含量。

1.2常见的分析方法

1)三次进样:优点是柱子分离简单,要求低。缺点是三次进样繁琐,进样误差大,需样品量多,分析时间长。

2)二次进样:优点是柱子分离简单。缺点是分析时间长,操作繁琐,特别是接色谱工作站进行数据处理时,二次进样时间控制很严,否则色谱峰自动定性分析会有困难。

3)一次进样:优点是操作简单,分析时间短,样品用量少,易接色谱工作站。

2故障分析

2.1主要故障

现用仪器为北分SP—3430型气相色谱仪,一次进样分析油中7种溶解气体,有一缺点:做变压器特别是主变油样时CO2和C2H4不能完全分离。原因是变压器特别是主变油中溶解气体CO2含量往往很大,而正常情况下C2H4含量很小,气体经过GDX502分离时C2H4经常含在CO2中而分离不出来。

2.2故障影响因素

在仪器固定的情况下,受恒温箱容积影响,柱长和柱径基本固定。严格筛选固定相,提高人员的熟练水平,可以解决3、5项。所以要想提高分离效果,只有改变载气流速和柱温。

3方法改进

3.1仪器

北分SP—3430型气相色谱仪,氢火焰离子化检测器(FID),热导池检测器(TCD),甲烷转化器,惠普HP—3394型数据处理机。

3.2操作条件

色谱柱:柱I:(GDX502,80—100目)Φ3×0.5 L=4m

柱Ⅱ:(TDX-01,40—60目)Φ3×0.5 L=1.2m

柱III:平衡柱

温度:进样器温度80℃,检测器温度100℃,辅助温度380℃,热丝温度180℃。

气体流速:H2甲烷转化器25ml/min,H2助燃5ml/min ,Air300ml/min

3.3分析流程

柱I分离:CO2、C2H4、C2H6、C2H2

柱I、柱II串联分离:H2、CO、CH4

TCD检测:H2

FID检测:CO2、C2H4、C2H6、C2H2、CO、CH4

3.4实验改进过程

柱温50℃,载气流速20s/10ml,气体分离色谱图

从上图可以看出:CO2和C2H4分离不完全,为了提高分离效果,可以降低柱温,提高柱子的选择性。还可以减小载气流速,流速降低了,样品的流动变慢,各组分在两相分配次数增多,分离效果更好。

柱温45℃,载气流量21s/10ml,气体分离色谱图

柱温40℃,载气流速22s/10ml,气体分离色谱图

从上图可看出:减小载气流速,降低柱温,可以提高分离效果,但是温度过低,流速过慢会使分离时间加长,所以在满足分离度的情况下,柱温高一些,流速快一点可以提高分析速度。经过实验确定最佳分析条件为柱温45℃,载气流速21s/10ml。

4结果比较

4.1色谱图比较

改进前的气体分离色谱图

结论:CO2与C2H4分离不完全

改进后的气体分离色谱图

结论:CO2与C2H4分离完全

4.2分离度比较:

分离度是指两种气体的分离程度,即相邻两峰顶之间的距离之差与两峰宽平均值之比。

改进前CO2和C2H4的分离度为R=2(tR2-tR1)/(w1+w2)≈1,两峰理论上完全分离,实际仍有交叠。

改进后CO2和C2H4的分离度为R=2(tR2-tR1)/(w1+w2)=1.5,两峰完全分离。

4.3检测数据结果比较:(以#3主变为例)

按表中计算:CO2改进前后数值变化不大,只有0.9%的差异,而C2H4数值变化较大,相对误差约为30%。原因是变压器油中溶解气体CO2一般数值很大有几千PPm,C2H4相对很小只有几十PPm,所以CO2受C2H4影响不大,而C2H4受CO2的影响却很大。总烃(即CH4、C2H6、C2H4、C2H2之和)的注意值为150PPm,超过该值设备内部有可能存在潜伏性故障,用三比值法判断故障类型时也要用C2H4计算。所以准确测定C2H4含量是非常必要的。

参考文献

[1]赖卫华.SP3430型气相色谱仪柱系统的改造[J].福建电力与电工,1999(04).

色谱仪篇6

关键词 液体乳;雌二醇;液相色谱串联质谱

中图分类号 O657.72;TS252.7 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)17-0256-02

Abstract The method using of HPLC-ESI-MS/MS for the analysis of estradiol in liquid dairy products has been developed. The liquid dairy samples were cleaned up by QuEChERS and then determined by HPLC-MS/MS.Separated analytes were determined using multiple reaction monitoring(MRM).The method showed good linear correlation in the range of 0.4-10.0 μg/L for estradiol,the linear correlation coefficient is 0.997,the quantitation limit was 1.0 μg/kg. This method within the add scope concentration of 5 μg/kg,with a blank to add standard calibration,the average recoveries of estradiol were 87.9%.This method showed advantages in both accuracy and sensitivity,and is suitable for determination of estradiol in liquid dairy products.

Key words liquid dairy;estradiol;LC-MS/MS

随着生活水平逐渐提高,乳制品进入到人们日常生活中,但是随之而来的乳制品食品质量安全也越来越受到人们关注,特别是自从2010年婴儿奶粉“激素门”事件后,乳制品中激素问题受到民众和国家政府部门的高度关注。

雌激素和孕激素是动物体内天然产生的2类甾体激素,它们是调节机体生理机能的重要信使物质,但是人体内激素含量过高会导致儿童性早熟、致畸致癌等一系列问题。雌二醇有α和β 2种构型,其中β-雌二醇为生物学效应最强的内源性雌激素,能够促进动物生长,并使动物单性化,降低繁殖率,提高产量;但同时雌二醇可在动物组织内残留,通过食物链进入人体,对民众特别是对婴幼儿造成危害。我国虽已经禁止在动物中使用雌二醇,但仍有养殖户可能会非法使用,因此有必要建立乳制品中雌二醇含量检测[1-3]。

目前,雌二醇的检验方法有液相、液质等,前处理方法也有很多种,但是都存在方法步骤多、操作过程繁琐等问题;而目前被广泛使用的QuEChERS(Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe)方法有很多优势:回收率高、精确度和准确度高、分析速度快、溶剂使用量少、污染小、操作简便。本文在参考其他文献的基础上建立了液体乳雌二醇含量检测方法,该方法比国标方法前处理过程简便快捷、回收率高,适合实验室大批量检测液体乳中雌二醇含量。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

液相色谱串联质谱仪(Waters TQS,美国Waters公司);去离子水发生器(Milli-Q型,美国Millipore公司);QuEChERS净化管(Waters公司,150 mg MgSO4,25 mg PSA,25 mg C18,2 mL)。

甲醇、甲酸(色谱纯,TEDIA,USA);试验用水为Milli-Q去离子高纯水;有机微孔过滤膜(孔径0.22 μm);氯化钠(分析纯,国药公司);雌二醇标准品购于Dr.Ehrenstorfer公司,纯度大于98.5%。

标准储备液:精确称取雌二醇10 mg于10 mL容量瓶,用甲醇配制成标准储备液(1 mg/mL),-20 ℃冰箱保存。根据实际需要用流动相将标准储备液稀释成适合浓度的标准工作溶液,现配现用。

1.2 样品前处理

称取约2.0 g样品(精确至0.01 g)于10 mL具塞离心管中,加入2 mL乙腈涡旋1 min后,5 000 r/min离心3 min,将上清液转移至另一离心管中,加入2 g氯化钠,涡旋静置分层。取乙腈层放入QuEChERS净化管中涡旋1 min后10 000 r/min离心3 min,取乙腈层于50 ℃水浴中氮吹至近干,并用初始流动相定容1 mL,供LC-MS/MS测定。

1.3 色谱、质谱条件

1.3.1 色谱条件。色谱柱:Eclipse Plus C18 RRHD(3.0 mm×50 mm,1.8 μm)或柱效相当的色谱柱;流动相:流动相A(水),流动相B(乙腈),梯度洗脱程序见表1;流速:0.4 mL/min;柱温:35 ℃;进样量:5 μL。

1.3.2 质谱条件。离子源:电喷雾离子源(ESI);扫描方式:负离子扫描;检测方式:多反应监测(MRM);喷雾电压、去溶剂温度、气体流量、碰撞能等值应优化至最优灵敏度;定性离子对、定量离子对、碰撞电压和碰撞能量等参数见表2。

2 结果与分析

2.1 提取溶剂及净化方式的选择

在查阅文献资料[4-13]的基础上分析出,乳制品中雌二醇的检测方法中提取溶剂多为甲醇、乙腈、乙腈中碱性溶液(例如添加氢氧化钠溶液)等,净化方式有直接提取浓缩进样、利用固相萃取柱或自填充柱净化后分析,目前利用QuEChERS净化法测定乳制品中雌二醇含量的报道较少。

在提取溶剂的选择上,比较了甲醇、乙腈净化效果,最终选择乙腈作为提取溶剂。乳制品基质比较复杂,主要由蛋白质(以酪蛋白为主)、脂肪(甘油三酯)、糖类(乳糖)以及一些无机盐、维生素和酶类(过氧化物酶、脂肪酶等)等组成的一种复杂体系。在前处理条件的选择上要尽可能除去蛋白质、脂肪等干扰,乙腈比甲醇有很好的蛋白沉淀作用而且脂类溶解度较小,因此最终选择乙腈作为提取溶剂。

在净化条件的选择上,目前多为固相萃取柱净化,但是该类方法操作步骤多,例如在GB/T21981―2008中需要石墨化炭黑和氨基柱串接使用,操作时间长,回收率低。本文最终选择了QuEChERS净化管(其填料和规格型号见1.1),可满足实验室快速检验要求,且添加回收率达到80%以上,操作过程方便快捷,适合实验室大批量检测液体乳中雌二醇含量。

2.2 液相质谱条件优化

液相条件的选择方面,比较了甲醇-水、甲醇-乙酸铵、乙腈-水和乙腈-乙酸铵等几种流动相,最终选择了乙腈和水作为流动相,在此条件下,雌二醇峰形尖锐且对称性较好。乙腈具有较好的清洗杂质效果,选择乙腈体系在防止蛋白质等杂质在色谱柱上累积比甲醇-水等体系较好,不会产生长期大批量进样后标准物质的响应值发生下降的现象(图1)。

质谱条件的优化方面,根据雌二醇结构特征比较容易失去一个质子形成带负电离子,因此选择负离子模式。根据仪器条件,配制合适浓度的雌二醇标准溶液,通过软件自动优化得到雌二醇子离子、传输电压及碰撞电压,比较了不同去溶剂温度(450、500、550、600 ℃)、不同去溶剂流速(600、700、800 L/min)及不同电离电压(1.0、2.0、3.0 kV),最终优化选择出本去溶剂温度、去溶剂气体流速及合适电离电压的最优条件分别为450 ℃、800 L/min及3.0 kV。

在质谱条件的优化过程中结合实际加标样品检测,最终选择了145.2和239.3作为监测子离子。进行加标回收试验检测过程中,若不选择净化方法直接进样,按照国家标准选择的183离子时干扰峰较大,干扰定量结果。用QuEChERS净化后选择145.2和183监测时离子比率与标准品比较明显偏离且峰形对称性差,若选择239.3作为监测子离子后,峰形对称,无背景干扰,与标准物质比较定量准确度达到101.3%,且添加浓度为5.0 μg/kg时平均回收率达到87.9%,完全满足试验要求。

2.3 方法的线性范围与检出限

按照已经优化好的实验条件,配制一系列合适浓度的雌二醇标准溶液供液质进行分析检测,以雌二醇定量离子的峰面积为y轴,分析浓度为x轴,软件自动计算出标准曲线(图2)。试验数据表明,在0.4~10.0 μg/L范围内,雌二醇定量离子的峰面积与相对应的浓度线性关系良好,线性相关系数均为0.999。雌二醇的线性方程为y=382.647x;相关系数为0.997。方法检出限(LOD)是以空白样品添加标准溶液,采用优化条件经过前处理后上机测定,以信噪比S/N=3时最低的出峰浓度为检出浓度,得出检出限为1.0 μg/kg。

2.4 方法的回收率与精密度

分别准确称取6组不同液体乳样品,添加5.0 μg/kg雌二醇标准品,按上述方法进行添加回收率试验,结果表明,实测浓度分别为4.51、4.40、4.62、4.34、4.06、4.45 μg/kg,平均回收率达87.9%,精密度达4.34%。

3 结论

本试验建立了利用QuEChERS净化法测定液体乳中雌二醇含量,具有操作简便,定性、定量准确,重复性好和灵敏度高的特点。方法检出限为1.0 μg/kg,该方法前处理过程简便快捷、回收率高,可满足实验室大量、快速分析的需求。

4 参考文献

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[2] 邹龙,林洪,江洁.氘代同位素内标气相色谱-质谱法测定鱼贝类肌肉中β-雌二醇残留[J].分析化学,2007,35(7):983-987.

[3] 尹江伟,刘红河,刘祖强,等.高效液相色谱-质谱联用测定肉类食品和饲料中雌二醇和雌三醇[J].现代预防医学,2010,37(10):1928-1930.

[4] 刘勇军,吴银良,单吉浩,等.固相萃取气相色谱-质谱联用法测定牛奶中的雌二醇[J].畜牧与兽医,2006,38(7):37-39.

[5] 杜赛,王若燕.液相色谱-串联质谱法检测牛奶中的雌二醇[J].中国卫生检验杂志,2014,24(11):1550-1552.

[6] 肖付刚,郭卫芸,刘燕,等.奶粉中雌二醇的高效液相色谱法检测[J].食品研究与开发,2011,32(8):81-83.

[7] 肖全伟,吴文林,杨万林,等.固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定饲料中3种雌激素[J].色谱,2014,32(11):1209-1213.

[8] 罗金凤,张迪,丁晓雯,等.辣椒中辣椒素类物质的检测方法及稳定性研究[J].食品工业科技,2012,33(11):38-40.

[9] 王建华,丁宁,李杰,等.气相色谱-负化学电离质谱法检测牛尿中雌二醇的残留量[J].化学分析计量,2007,16(3):17-19.

[10] 刘泳麟,田成新,闫天文,等.气相色谱-质谱法检测牛初乳中β-雌二醇的研究[J].中国乳品工业,2014,42(7):53-55.

[11] 刘洪斌,姚喜梅,蔡英华,等.应用QuEChERS检测鸡蛋中16种磺胺类药物残留UPLC-MS/SM方法的建立[J].畜牧与兽医,2016,48(2):7-12.

色谱仪篇7

【关键词】工业色谱分析仪;取样点;采样探头;预处理系统;分析小屋

0.前言

色谱技术出现于1906年,50年代以后经历了突飞猛进的发展,这种基于高超分离技术的分析方法已经成为最广泛最重要的分析技术。其无论是在理论上还是实践都已是一种成熟的分析技术,过程气相色谱出现于50年代末,其随石化及炼油的发展而发展,是石化工业最基本的过程分析仪表。

本文根据天津高密度聚乙烯装置的工业色谱分析仪系统,介绍从取样、前处理系统,传输管线、预处理系统及使用维护等方面的经验,从而提供工业色谱分析仪在石化聚乙烯装置生产中的应用发展。

1.在线分析仪表及在线分析系统构成

分析的方法有两种类型,一种是定期采样并通过实验室测定的实验分析方法。另一种是利用仪表连续测定被测物质的含量或性质的自动分析方法(这种方法所用到的仪表称为过程分析仪表或在分析仪表)。在线分析仪表(on-line analyzers)又称过程分析仪表(process analyzers),是指直接安装在工艺过程中,对物料的组成成分或物性参数进行自动连续分析的一类仪表。

通常取样及前级预处理、在线分析仪表(一般安装在分析小屋或现场盘)和样品(有气体、液体、固体)预处理装置共同组成一个在线测量系统,以保证良好的环境适应性和高可靠性,其典型的基本组成图如图1所示。

图1 色谱流程图

取样装置从生产设备中自动快速地提取待分析的样品,前级预处理装置对该样品进行加热、气化、减压和过滤等处理,预处理装置对该样品进行进一步的气话、加热、过滤等处理,同时还具有流路切换、样品分配等功能,为分析仪仪表提供符合技术要求的样品。公用系统为整个系统提供蒸汽、仪表风电源等。样品经分析仪表分析处理后得到代表样品信息的数据,将代表样品参数的电信号通过电缆传到DCS。

2.高密装置工业色谱分析仪

高密度装置采用的技术是引进法国INNOVENE S专利技术和工艺包,可生产高、中密度聚乙烯树脂共80余个颗粒牌号。INNOVENE S淤浆法聚乙烯工艺,使用两台环管反应器生产双峰/单峰聚乙烯产品。分别在一反应器、二反应器、膜回收等处设置了气相色谱仪采样点。既有单流路也有多流路色谱分析仪。

2.1工业气相色谱的检测器类型

(1)热导检测器(TCD):工作原理是当载气和处理气流过惠斯通电桥时,由于两种导热系数不同,导致工作臂的电阻和参比臂的电阻不同,产生和被测介质浓度成正比的电势差信号。热导检测器灵敏度较低,通常用于测常量浓度。

(2)氢火焰离子化检测器(FID):工作原理是当含碳有机物在氢火焰中燃烧时,产生电离化学反应,反应产生的离子在电场作用下收集到负极上,形成微电流,经放大产生色谱信号。FID检测器具有高灵敏度和宽线性范围的特点,是一种常用的气相色谱检测器,特别适用于毛细管色谱。

2.2工业色谱分析仪系统

样品在经过采样管线,进入挂在分析小屋外的样品预处理系统后,通过色谱分析仪的样品阀,由载气带入色谱柱内。经过色谱柱后,被测组分按序排列,依次进入检测器,形成不同的波谱。组分含量通过电信号传送到控制系统。工业色谱分析仪分为三部分,保持恒温的柱箱、检测器、电子部分。

图2 工业色谱

3.色谱分析仪样品处理系统

工业气相色谱仪分析回路通常包括:取样探头和前处理单元,快速回路和预处理单元。气相辅助系统包括:载气系统,样气系统,尾气系统。

3.1取样点的设置原则

常规取样点的设置。

A.取样点应位于能反应工艺流体性质和组成变化的灵敏点上。

B.取样点应位于对过程控制最适宜的位置,以避免不必要的工艺滞后。

C.取样点应位于可用工艺压差构成快速循环回路的位置。

3.2样品传输

传输管线基本要求:

(1)传输滞后时间不得超过60S,这就要求分析仪至取样点距离尽可能短,传输系统的容积尽可能小,样品流速尽可能快(1.5-3.5m/s之间为宜)。

(2)如果在分析仪允许通过的流量下,时间滞后超过60S,则应采用快速回路系统。

(3)传输管线最好是笔直地到达分析仪,只有最小数目的弯头和转角。

(4)没有死的支路和死体积。

3.3前处理系统

高密度聚乙烯装置前处理箱主要是对样品进行一级过滤,增压,气化作用。样品经过取样探头出来,经过一级过滤器(一备一用),再经过气化减压阀传输到预处理箱。前处理箱的温度由电(下转第177页)(上接第70页)加热器加热,温度控制在110度左右。

3.4分析小屋样品火炬排放

为减少样品的排放,样品快速回路使用蒸汽文丘里管,利用蒸汽的动力将较低压力的样品抽至火炬管线,尽可能减小环境污染。

3.5载气系统

工业色谱分析仪所使用的载气应为高纯度,一般要求 99.99%(%)氮气和氢气以上,保证工业色谱分析仪正常运行时载气的压力。一般采用两用一备。

4.故障情况总结及处理

工业色谱故障主要是由过滤器堵塞造成,和色谱分析仪进样阀故障引起,这就要求日常巡检和维护和重要。对色谱的故障判断和经验十分总要,将自己的经验总结如下:

(1)工业色谱一般采用外标法,这就要求对色谱的标气要求十分准确,而且标气配比采用摩尔百分百不能用体积百分比,会影响色谱分析精度。标定色谱时观察3-4个周期谱图,色谱谱图都在开关门之间,保留时间没有变化,色谱分析数值没有变化时,对色谱进行标定。

(2)高密色谱牌号众多,粉子特别细很容易造成前处理箱过滤器堵塞,造成取样管线堵塞重新配管,为了避免,采用在取样探头出口增加过滤器,防止堵塞取样管线重新配管,这样就可以直接更换过滤器芯节约成本,减少时间。

5.分析仪表日常维护

(1)定期检查调整样品前处理器压力、流量。

(2)定期排放过滤器积液,定期更换过滤器滤芯。

(3)加强与工艺操作人员联系。

(4)定期检查样品传输管线伴热。

(5)定期吹扫取样管线,清除样品管线中的油污,杂质等。

(6)不定期对取样系统进行泄漏检查。

(7)定期用标准气校验仪器,消除偏差,确保仪器的准确性。

(8)为保证工业色谱分析数据与化验室色谱仪分析结果的一致,两者应使用同厂家生产的标准气。

6.结束语

随着我国经济迅速发展,我国石化行业逐步向一体化方向发展。工业色谱分析仪的应用有力地推动高密度聚乙烯工业的发展。提高对在线分析仪表的重视程度,培养高水平、有经验的在线分析仪表人员,加强交流与学习,进一步提高在线分析仪表的应用水平,必将使其在高密度聚乙烯生产方面发挥更大作用。

色谱仪篇8

关键词:高效液相色谱仪;检测过程;问题分析

一、高效液相色谱仪的使用现状分析

自第一台液相色谱仪面视后,科克兰等人陆续又出版了《液相色谱的现代实践》,这标志着高效液相色谱法(HPLC)的正式建立。在之后陆续的时间里,高效液相色谱成为主流的分离检测手段,在化学及医学等方面应用广泛。同时还极大的带动了其附带产品及技术的发展,如:检测技术、色谱柱、数据处理软件等。一路走来HPLC成为解决生化分析问题最有前途的方法。由于HPLC具有分辨率高、灵敏度高、速度快、等优点,因此被各种领域学科所应用。高效液相色谱仪是根据高效液相色谱法为基础,研制而成的基本仪器,主要是由溶液贮液器、泵、进样器、色谱分离柱、检测器、记录仪和数据处理系统组成。基本的工作原理是开始处理样品时,泵从溶液贮液器中抽出事先配置好的流动相,然后通过自动进样器带着进样针吸取的样品溶液流入到色谱分离柱(现在检验一般用的是C18柱)中,通过色谱柱,然后再进到检测器里去,最后数据处理系统会对整个分析过程进行数据处理,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,然后通过计算,完成分析过程。高效液相色谱仪适用的范围十分广、对色谱分析的速度快、准确率也高,而且也能反复检测,对于一些领域的应用已经得到广泛的认可。在这其中色谱分离柱是最主要的检测设备,因此在检测的过程中一定要保证它不受到污染。

二、高效液相色谱仪使用过程中常见问题分析

(一)柱压问题

柱压过高,导致这种情况的直接原因可能是色谱分离柱或进样器流动不畅通。出现这种情况的根本原因可能是流动相抽滤不干净,存有杂质,从而堆积在色谱柱或过滤器中,这时只要重新配置一遍流动相。解决“堵”的方法就是检查色谱分离柱,确定其流动是否畅通,具体操作是在泵工作的情况下将色谱柱的出口处拧开,看看是否有流动相流出,同时可以调节流速,观察流动相流出的流量,进而判断色谱柱是否堵了。还有一些原因,比如:流动相的流速过大(一般为1.0ml/min)、流动相的成分不符合标准(没有使用HPLC级别的试剂或者没有超声完全)等。这些按照药典调整成正确的设置即可。如果怀疑是在线过滤器堵了可以关闭排液阀,断开出口管路,设定流速为1ml/min,如压力>3kgf/cm2,则可能堵塞,可以考虑将其置于5%稀硝酸,超声波清洗一段时间。最后最好在检测验样品的时候加一个保护柱。有时候也会柱压过低,发生这个原因主要是连接不牢固,导致漏液,拧紧即可。更换流动相时没有进行脱气,导致仪器里面进入空气,一般的解决方法就是卸下超声清洗,然后进行脱气。

(二)基线漂移

在色谱仪启动之前,通常先启动半个小时后再进行操作,这样做是避免基线漂移。出现这种现象的原因很多,其一是色谱柱温差变化大,需要控制柱温,用色谱纯,也可多抽滤几次,除去醇溶性流动相外的其他流动相要勤更换,做到现配现用,以免滋生微生物,堵塞进样通道,造成基线不稳定,影响出峰。第三个原因是流路本身长期进样没有时间保养积淀的杂质。解决方法是用洗脱剂冲洗样品流动的通道,对于反相色谱系统的流动相首选甲醇-水系统,按照梯度洗脱的方法冲洗掉系统和色谱柱中的杂质,以免影响样品的质量。必要时可以用异丙醇。第四个可能性就是由于紫外灯的使用寿命到了,不能再继续工作,解决方法是换紫外灯。最后是样品本身性质的影响,对于流动相的影响较大,解决方法就是用保护柱检测样品,以免出现问题。

三、结论

从上面的内容可以看出,色谱仪的日常维护也是很多的,只有在平时的使用当中仔细应对,及时发现异常并解决,才能不让小问题演变为大问题,如果在日常使用过程中加以注意,那么就会延长其使用寿命,保证检测的准确性,也降低的检测的成本,对于检测的准确度能有效保证。在含量测定的过程中什么问题都有可能出现,我们需要的就是不断的完善自己的操作水平,细心留意从处理样品到进样过程中容易出错的地方,针对这些容易出错的部分逐一排查,然后妥善解决,才能保证在样品检测出的结果真实可靠。高效液相色谱仪做为含量测定的重要仪器,我们在使用和养护过程中要确保不能污染到色谱柱,这样才能保证检测结果的准确。

参考文献:

[1] 陈莲,高洪,肖啸. 高效液相色谱仪使用过程中常见问题及其解决方法[J].饲料工业.2005(07).

[2] 黄加龙. 高效液相色谱仪使用中常见问题及解决办法[J].饲料工业.2006(08).

[3] 刘萍,侯西成,郝满良.高效液相色谱仪使用中常见的问题及解决办法[J].饲料博览(技术版).2007(01).

色谱仪篇9

关键词:聚丙烯 色谱分析仪 预处理 热导检测器

1、引言

聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂,是我国工业极其重要的一种原材料。在聚丙烯的生产过程中产品的质量控制是非常严格的,通过控制反应过程可以控制产品的质量。大庆炼化二期聚丙烯装置采用的是意大利巴塞尔公司全新的气相法工艺,具有反应收率高、切换时间短、产品刚性高、分子量分布宽等显著特点。色谱分析仪为聚合反应测量氢气,烃类含量,为适应气相法工艺其预处理单元较一期聚丙烯装置复杂。色谱的准确度是实现自动控制的前提条件,所以其能否正常投用至关重要。

2、色谱分析仪的原理

色谱法又称“色谱分析法”、“层析法”,是一种分离和分析方法,在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。

ABB色谱分析仪内具有Vista BASIC编译程序,Vista BASIC使色谱分析仪更具有灵活性,满足用户的应用需求,也为用户扩展色谱控制器的功能提供了工具,为用户充分利用Vista控制器扩展I/O提供了方便,Vista BASIC适用于一些比较复杂的分析方案,用于简单的分析应用则无需掌握其编程技巧。Vista BASIC可以实现简单的比率运算、复杂的数学运算、必要的实时控制,如复杂的量程切换和对样品预处理进行控制。二期聚丙烯色谱分析仪利用Vista BASIC实现了量程切换和控制反吹时间的功能。

量程切换功能是在原方法表的基础上加入要进行量程切换的组分名称和个数,通过BASIC语言向新定义的组分进行赋值,在DCS上对新定义的组分重新设置量程范围来实现。

BASIC语言量程切换程序片段:

0001 A!=GET-CC(1,1) 将第一方法表第一组份的值赋给A!

0002 B!=GET-CC(1,1) 将第一方法表第一组份的值赋给B!

0003 PUT-CC(1,2,A!) 将A!的值赋给第一方法表第二组份

0004 PUT-CC(1,3,B!) 将A!的值赋给第一方法表第三组份

其中第一方法表第一组份的值是色谱真实测量值,通过变量的赋值在方法表中第二组份、第三组份得以实现。在输出端对三个组分设置不同的量程范围达到了量程切换功能。

控制反吹时间的功能是利用控制器扩展I/O板,通过程序控制色谱的数字信号,此信号作为DCS复杂控制反吹时间的条件,其四个条件分别为:反吹系统启动,选择反吹流路已投用,运行至带反吹流路(色谱提供信号),带反吹流路采样结束(色谱提供信号)。

通过色谱的判断后其输出的数字信号被DCS读取,能够得出色谱当前运行到哪一个流路,是不是带反吹的流路。

3、色谱分析仪在二期聚丙烯的应用

其系统由采样系统,反吹系统,前级减压系统,脱低聚系统,预处理系统,色谱分析仪几部分组成。样品由采样探头从工艺管道取出,经减压过滤/汽化后由样品管线运输至样品处理系统进行样品处理,处理后的样品进入色谱分析仪进行分析,分析后的结果由冗余的RS485 MODBUS信号送入DCS系统。

在线分析仪能否好用,往往不在分析仪本身,而取决于样品处理系统的完善程度和可靠性。因为分析仪无论多么复杂和精确,分析精度都要受到样品的代表性、实时性和物理状态的限制。事实上,样品处理系统使用中遇到的问题往往比分析仪还要多,样品处理系统的维护量也往往超过分析仪本身。所以,要重视样品处理系统的作用,至少要把它放在和分析仪等同的位置上来考虑。样品处理系统能够保证分析仪在最短的滞后时间内得到最具有代表性的工艺样品,样品 的状态(温度、压力、流量和清洁程度)适合分析仪所需的操作条件。

3.1 反吹系统介绍

因为此套装置是气相法工艺,其下降段色谱采样点含有气相、液相丙烯和粉料,如果长时间采样容易使采样器堵塞,所以在取样一段时间后需要对采样点进行反吹,反吹气为纯气相丙烯。取样后的样品依次经过阀1、阀9、阀6、阀7到前级预处理;当需要反吹时,电磁阀3、4通电动作,阀6、阀7、阀8关闭,阀5打开,阀9将流路切换成反吹气,反吹采样管线;当不需要反吹时,电磁阀3、4断电动作,阀6、阀7、阀8打开,阀5关闭,关闭反吹气,阀8、阀9之间管路中剩余反吹气排低压火炬,阀9将流路切换成进样流路,开始进样。(见图1)

图1 反吹原理图

3.2 脱低聚系统介绍

低聚物是聚合反应的次要产物,其分子量在1500以下和分子长度不超过5纳米的聚合物。如二聚体、三聚体、四聚体……或这些低聚物的混合物。性质:能溶解、蒸馏、形成晶形或无定形物质。 低聚物的物理化学性能随分子量不同而变化,是一个不完全聚合的产物。而聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。平均分子量大约在200000-600000。

脱低聚原理:利用夹套水使样气的温度降至34℃~36 ℃,此温度下低聚物和三乙基铝已成液态,脱除收集。

3.3 样品预处理系统

样品预处理系统是在取样和前处理系统 (从工艺管线提取样品并对其进行初步处理)、脱低聚系统的基础上,一方面再次对样品进行过滤、压力和流量调节等处理,使其能适应仪表对样品的要求,另一方面还要有样品安全返回回路,多流路切换及快速回路,实现在线分析的安全、 快速、多通道等性能。此系统内可以实现多流路切换,其中选择阀ZV2201,ZV2202,ZV2203,ZV2204具有回讯功能,需要注意的是两个采样点不能同时进入一个流路。(见图2)

参考文献

[1] 王森、符青灵。仪表工试题集在线分析仪表分册。2006,3

[2] 侯键。ABB PGC2000维护。2012,5

色谱仪篇10

【关键词】离子色谱仪;保养;故障;解决办法

ICS-900型离子色谱仪是基于离子交换树脂上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换和分析物溶质对交换剂亲和力的差别而被分离。应用置换式自再生(抑制)循环模式经离子保护柱、分离柱分离离子,得到各种离子的色谱峰,根据混合标准液中各离子出峰时间及峰面积进行定性和定量测定。ICS-900型离子色谱仪具有2种检测模式,再生抑制电导检测阴离子模式和直接电导检测阳离子模式。应用不同类型色谱柱可以分析多种阴阳离子。具有抑制容量高,死体积小,平衡快,重复性好,操作简单等特点。仪器日常环境条件的要求:温度15℃~35℃;相对湿度

1. ICS-900型色谱仪日常保养

1.1 双柱塞串联泵

1)防止任何杂质和空气进入泵体,所有流动相都要经过无油空气过滤器加滤膜(0.2 um或0.45am)进行抽滤。滤膜要经常更换,进液处的沙芯过滤头要经常清洗;

2)工作压力不要超过规定的最高压力,一般平稳至9 653 kPa~10 342.5 kPa左右,否则会使高压密封环变形导致漏液。N2气分压设定在1.379 kPa-2.068 5 kPa,第二分压设定在20.685 kPa-41.37kPa;流速最佳范围0.20 mL/min一3.00 mL/min,避免使柱压升高而损害柱子;

3)泵工作时要随时检查淋洗液存量显示值与实际值是否一致,要随时观察压力变化、电导显示值

1.2 色谱柱

1)分析柱由填充有离子交换树脂的分离柱和保护柱组成。保护柱可以吸附有可污染分离柱的物质。开机前要检查淋洗液与分离柱是不是一样的;

2)单通道色谱仪更换系统时,更换完保护柱、分离柱和抑制器后,先不要连接保护柱进口,开机冲洗流路,当用试纸检验流出液的pH值与分离柱要求一致时,方可拧紧保护柱进口接口;

3)当柱子和色谱仪联结时,阀件或管路一定要清洗干净,避免使用高粘度的溶剂作为流动相;要测定的实际样品要经过预处理,每次分析工作结束后,要用空白水进样清洗进样阀中残留的样品;并旋松启动阀、废液阀,从启动阀注入去离子水。若分离柱长期不使用储存时,让淋洗液正常运行至少10 min,之后用死接头将分离柱/保护柱两端封堵存储。

1.3 微膜抑制器

1)对于阴离子抑制器,为延长其使用寿命,再生液硫酸必须使用优级纯,必须全部装满,罐体不能晃动。淋洗液与再生液要同步进行配制;

2)使用阳离子抑制器时为延长其使用寿命,要将抑制电流设定为50 mA。每星期至少开机一次,保持抑制器活性;注意在抑制电源关闭后不要连续泵淋洗液,只允许运行30s左右,确认再生液出口处没有气泡后就停泵;

3)仪器若长期不用应封存抑制器,重新启用前需要水化抑制器。ASRS:从ELUENT OUT处注入3 mL 0.2 N H2S04。从REGEN IN处注入5 mL 0.2N H2SO4。CSRS:从ELUENT OUT处注人3 mL 0.2N NaOH。从REGEN IN处注入5 mL 0.2 N NaOH。完成上述操作后,将抑制器平放30 min。

1.4 输液系统

1)输液系统有气泡会影响分离效果和检测信号的稳定性,具有全密封外加保护N2的淋洗液罐,可确保淋洗液浓度没有变化并长期稳定保存。所以淋洗液必须进行无油空气过滤器加滤膜脱气处理,脱气效果的好坏直接关系到仪器是否正常运转,这是整个仪器操作的关键;

2)注意事项:防止输液系统堵塞,水样做离子色谱分析前要经过O.22 um、o.45 um过滤膜过滤处理,消除基体干扰后方可进样。未知样品必须先行稀释100倍可进样。

1.5 进样器

1)对于气动进样阀,使用时要注意进样时要处在进样阀状态,进样量控制在4倍定量环体积,进样后不要推至底部以避免推进空气;

2)每次分析结束后,要反复冲洗进样口,防止样品的交叉污染。阳离子样品分析结束后,将抑制器电源关掉,管路无气泡时关泵。10天以上不用仪器时,断开保护柱、分离柱,并将这两者加一两通管连通,开泵,过纯水10 min以上,清洗管路避免电导池堵塞。

2.常见故障以及解决方法

2.1 电导值高

有时仪器较长时间停机未用,再启动时会发现电导值很高,仪器长时间不能平衡,主要原因有两个:

1)淋洗液基体中有高电导物质。如水处理不好或所用药品不纯,含有其他盐类,经过抑制器抑制后变为相应的高电导值的酸。解决的办法是将水重新处理、药品使用分析纯以上的或更换淋洗液;

2)色谱柱中吸附高电导物质,解决的办法是进行色谱柱清洗。最安全和有效的方法是:分别清洗保护柱与分离柱。如要同时清洗,应将分离柱置于保护柱之前,溶液流动方向:保持分离柱向保护柱方向。保护柱的柱容量降低20%时,应清洗保护柱或更换保护柱。清洗流速为1.0 mL/min,清洗程序及时间:

(a)去离子水:15 min;(b)清洗液:60 min;(c)去离子水:15 min;(d)淋洗液:30 min。

2.2 压力异常

1) 没有流动相流出,又无压力指示

双柱塞泵内如果有大量的气体,淋洗液加压后旋启动阀,开泵1 min~2 min后,关闭泵,旋紧启动阀;再打开废液阀,开泵1 min~2 min,停泵,旋紧废液阀;如果启动阀气泡排尽后,泵压稳定,可不进行废液阀的排气。一定注意不要过度拧紧启动阀和废液阀,也可用一个50 mL的注射器在泵出口处帮助抽出气体。

系统漏液。检查泄漏时要逐段进行,确定位置并进行维修。接头处松动、过紧、磨损、被污染、不匹配都能引起泄漏,可以通过拧紧接头或更换管路来解决漏液的问题,但不可过分拧紧。如果通过稍微拧紧接头不能解决漏液的问题,就必须取下接头,确定是否损坏(例如:卡套损坏、密封表面有杂质,密封环磨损。)并及时更换。特别注意为了避免抑制器膜漏液,不可长时间停要定期对抑制器进行水化保养。

2) 压力指示过高

色谱柱入口处滤膜堵塞:保护柱的柱容量降低20%时,应清洗保护柱或更换保护柱。双柱塞泵的单向阀堵塞:如果淋洗液或水中有少量的固体杂质,有可能堵塞单向阀。检查的方法是在流量为O.00的情况下将双柱塞泵压力指示表头调零,再将色谱柱取下,增大双柱塞泵流量到色谱柱额定工作流量后看压力指示,如有压力指示,则说明单向阀堵塞。解决的方法:将单项阀取下放人乙醇或丙酮溶液中,在超声波浴中超30 min后水冲干净,重新按照原来的方向(注意不可装反,否则流动相不能通过)装上即可。泵过滤头堵塞:堵塞严重时过滤头到平流泵的管路在负压的情况下可能出现气泡。解决方法:可以将过滤头取下后放于甲醇:1 M盐酸=1:1的溶液中,在超声波水浴中超波30 min后,经过去离子水清洗后重新安装。

2.3 基线漂移

1)柱温波动,即使是很小的温度变化都会引起基线的波动,由于没有柱温箱,故尽量使室内温度保持恒定,采用恒温装置,保持柱温恒定;

2)流动相配比不当或流速变化(流动相条件变化引起的基线漂移大于温度导致的漂移)为避免这个问题可定期检查流动相组成及流速。

2.4 分离度差

1)淋洗液浓度选择不当,可改变淋洗液碳酸钠与碳酸氢钠、甲烷磺酸水溶液浓度的配比;

2)样品浓度过高,保护柱、分析柱受到了污染。对于未知样品应先行稀释100倍后再进样分析。

2.5 分析重现性低

1)检查试剂、去离子水的质量及新旧淋洗液平衡状态;

2)流量发生变化,检查流动系统是否有渗漏,必要时进行电导池校正;

3)避免试样过载,样品系列要稀释至适当浓度,使被分析的离子浓度在工作曲线范围内。