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氣相色譜儀選型指南


發(fā)布時間:2015-06-01   資訊類別: 其它資訊   我要發(fā)布
文章來源:格圖在線 作者:鐘楚劍
一、 氣相色譜儀的原理、結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用范圍
1. 氣相色譜儀原理:氣相色譜儀主要是通過載氣把汽化后的樣品帶入氣相色譜柱內(nèi)進(jìn)行分離,然后依次通過檢測器進(jìn)行檢測,檢測信號經(jīng)調(diào)制放大并輸出到數(shù)據(jù)處理與記錄系統(tǒng)中得到色譜圖,從而對各種樣品進(jìn)行分析。
2. 氣相色譜儀結(jié)構(gòu)簡述:氣相色譜儀分為6大系統(tǒng)
i. 載氣系統(tǒng):提供帶動樣品流動的惰性氣體,氣源可以是氣體鋼瓶或氣體發(fā)生器,包含相配套的閥以及氣路管。
ii. 進(jìn)樣系統(tǒng):樣品在進(jìn)樣口被注入,然后在這里被載氣帶入色譜柱中進(jìn)行分離,包含相應(yīng)的加熱塊、管路等,有的還包含分流裝置(用于小口徑毛細(xì)管進(jìn)樣),等等。進(jìn)樣系統(tǒng)主要分為填充柱進(jìn)樣系統(tǒng)(PIP)、分流/不分流進(jìn)樣系統(tǒng)等2種。
iii. 分離系統(tǒng):主要是指色譜柱,還包含色譜柱箱、柱支架以及加熱、后開門降溫等裝置。
iv. 檢測器系統(tǒng):主要包含各種檢測器以及相應(yīng)的信號放大電路板,根據(jù)樣品的性質(zhì)以及分析需求,有熱導(dǎo)檢測器(TCD)、氫火焰檢測器(FID)、硫磷檢測器(FPD)、氮磷檢測器(NPD)、氦離子化檢測器(HID)等。
v. 色譜數(shù)據(jù)記錄與處理系統(tǒng):這里就是我們通常所說的色譜工作站或數(shù)據(jù)處理機,隨著技術(shù)告訴發(fā)展,數(shù)據(jù)處理機現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用比較少,現(xiàn)在色譜的數(shù)據(jù)記錄與處理,都交由色譜工作站與計算機來完成了。所以,現(xiàn)在色譜數(shù)據(jù)記錄與處理系統(tǒng)指的就是色譜工作站+計算機+打印機。
vi. 色譜儀控制與輔助系統(tǒng):包含氣相色譜儀機箱、主板、加熱控制板、參數(shù)設(shè)定鍵盤與控制板等。
3. 氣相色譜儀應(yīng)用:
i. 可應(yīng)用范圍:可以應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、環(huán)保、能源、材料、食品、生物、公安、消防、建議建議、質(zhì)量監(jiān)督、環(huán)境檢測等各種行業(yè),用于分析各種氣體、液體中常量、微量、痕量物質(zhì)含量的分析。
ii. 不可應(yīng)用范圍:不可汽化的物質(zhì),加熱會變性的物質(zhì)(如蛋白質(zhì)),不可用于檢測金屬原子或離子含量。
二、 氣相色譜儀如何選型,如何配置?
1. 步驟一(確定方法):先了解一下分析什么樣品、目標(biāo)分析物是什么、樣品雜質(zhì)或背景是什么?然后根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)方法(國家標(biāo)準(zhǔn)、國外標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或其它已驗證方法),確定色譜柱、進(jìn)樣口和檢測器的要求是什么。如果沒有成熟方法,那么就需要開發(fā)方法。
2. 步驟二(按照以下順序依次確定主配置):
i. 氣相色譜柱:根據(jù)樣品分離的方法,常用氣相色譜柱主要是常規(guī)填充柱和空心毛細(xì)管柱兩種,這兩種的應(yīng)用占總應(yīng)用案例的99%以上。另外還有填充毛細(xì)管柱、微填充柱等,對于比較特殊的氣相色譜柱,有時需要在進(jìn)樣口、檢測器等接口處做一定的改裝。
ii. 進(jìn)樣口:根據(jù)氣相色譜柱的類型,確定進(jìn)樣口。填充柱請選用PIP進(jìn)樣口(填充進(jìn)樣口)、毛細(xì)管柱一般選用分流/不分流進(jìn)樣口,如果兩種都可能用到,那么就兩種進(jìn)樣口都配上。**氣體分析可以用注射器從PIP進(jìn)樣口進(jìn)樣,也可以加配氣體進(jìn)樣閥來進(jìn)樣。
iii. 檢測器:主要是根據(jù)檢測樣品的特性,一般有機物選用氫火焰(FID)檢測器、常量無機物選用熱導(dǎo)(TCD)檢測器、微量含鹵素化合物選用電子捕獲(ECD)檢測器、微量含硫或磷化合物(如農(nóng)藥殘留等)選用火焰光度(FPD)檢測器、高純氣體或者氣體中極低濃度的雜質(zhì)分析選用氦離子化檢測器(HID)。
3. 步驟三(選擇輔助配置):
i. 載 氣:載氣分為兩種形式,氣體鋼瓶和氣體發(fā)生器。氣體鋼瓶的優(yōu)勢在于氣體壓力穩(wěn)定、氣體純度可控、種類齊全,缺點是需要經(jīng)常更換、部分地區(qū)運輸不便;氣體發(fā) 生器的優(yōu)點在于不需要頻繁更換、安全性高、可以一次投入長期使用,缺點在于種類較少(**氮氣、氫氣、空氣三種發(fā)生器)、氣體純度難以達(dá)到較高純度、氣體 壓力會有波動。一般載氣推薦用鋼瓶氣體。
ii. 輔助氣體:某些檢測器,例如氫火焰檢測器(FID)需要用到氫氣和空氣,這些氣體叫輔助氣體,輔助氣體也有鋼瓶和發(fā)生器兩種形式。氫氣作為燃燒氣體,純度要求不高(99.99%以上即可),而氫氣鋼瓶較為危險,所以一般推薦采用氫氣發(fā)生器?諝庾鳛橹?xì)怏w,只要做到脫水脫烴即可,而空氣使用量較大(每分鐘數(shù)百毫升,約為氫氣用量10倍),所以一般推薦使用空氣發(fā)生器,否則空氣鋼瓶可能幾天就需要更換一次。
iii. 氣路控制系統(tǒng):目前中低端氣相色譜儀常采用針型閥等閥件來控制氣體流量,而高端氣相色譜儀均采用電子流量氣路控制系統(tǒng)(EPC)。EPC系統(tǒng)可以通過工作站上設(shè)置參數(shù)來控制載氣、分流、尾吹、輔助氣體等各路氣體流量,較為方便直觀,也方便開發(fā)方法。
iv. 色譜工作站:色譜工作站分為通用型和專用型色譜工作站兩種。通用型色譜工作站一般僅僅只能記錄與處理數(shù)據(jù),不能反控氣相色譜儀,典型代表是浙江大學(xué)N2000色譜工作站, 這一工作站是國內(nèi)最早開發(fā)出來的色譜工作站,可以與各種中低端氣相色譜儀、液相色譜儀的模擬信號輸出接口對接,國產(chǎn)氣相色譜儀大多數(shù)選配通用型色譜工作 站;專用型色譜工作站主要是各個氣相色譜儀器廠商(如安捷倫、島津)與自家儀器配套的,一般專用工作站均可反控指定品牌型號的儀器。
v. 計算機與打印機:氣相色譜儀對計算機的要求不高,一般現(xiàn)在的計算機主流配置即可,但是不同工作站對計算機的接口要求不一樣,例如浙大N2000色譜工作站需要電腦有一個232通訊接口以及至少一個USB接口(用于給工作站供電),而島津、安捷倫等廠商的工作站與計算機的通訊是通過網(wǎng)線進(jìn)行,所以僅需要一個網(wǎng)卡接口即可。
三、 目前主流品牌與型號推薦:
1. 美國安捷倫公司:美國安捷倫公司的前身是美國惠普公司分析儀器事業(yè)部,美國惠普HP5890是世界上單個型號氣相色譜儀銷量**記錄保持者。安捷倫6820、6890系列氣相色譜儀因為性能**可靠而廣大中國用戶的追捧,現(xiàn)在安捷倫在售的氣相色譜儀主要是7820A、7890B兩大系列。
2. 日本島津公司:日本島津公司是一家**的分析儀器公司,產(chǎn)品齊全,因性價比高而收到中國用戶尤其是公司企業(yè)用戶的青睞。島津GC6A、8A、14A、14C、17B等經(jīng)典型號的氣相色譜儀,還在很多用戶實驗室里正常工作。目前島津在售的主流氣相色譜儀型號包括GC2014C(蘇州工廠組裝)、GC2010(日本工廠生產(chǎn))等。
3. 杭州格圖科技有限公司:國內(nèi)大型儀器整機以及配件供應(yīng)商,旗下?lián)碛懈駡D在線(www.getulab.com)實驗室儀器商城,為國內(nèi)數(shù)萬用戶提供過儀器整機以及配件耗材供應(yīng)。格圖科技2014年推出的GC9860EPC系列氣相色譜儀是國內(nèi)**進(jìn)的電子流量控制氣相色譜儀,填補了國內(nèi)空白,目前該系列儀器因性價比高、性能穩(wěn)定,市場反應(yīng)**良好。
4. 浙江福立分析儀器公司:福立儀器95年之前主要是是為一些儀器廠商供應(yīng)閥件、螺帽等配件,后自行研發(fā)浙江福立GC9750、9790、9790II、9720系列氣相色譜儀等產(chǎn)品,因性價比高、穩(wěn)定性好,深受用戶喜愛。
四、 其它需要補充說明的問題:
1. 毛細(xì)管色譜柱:色譜柱可以購買原廠的色譜柱,也可以購買其它廠家品牌的色譜柱,現(xiàn)在毛細(xì)管柱接口基本通用。比如島津氣相色譜儀上,可以配安捷倫毛細(xì)管柱。杭州格圖GC9860EPC也可以選配國產(chǎn)或者島津、Supelco、安捷倫等毛細(xì)管色譜柱。
2. 填充色譜柱:選擇填充柱,一定要仔細(xì)搞清楚氣相色譜儀主機是哪個廠家哪個型號的,因為不同廠家不同型號的氣相色譜儀接口間距、上下間距可能不同,特別是使用玻璃填充柱的時候。
原文地址:http://www.getulab.com/jishu/xuanx/20150521/115954.html


資訊來源:http://www.getulab.com/jishu/xuanx/20150521/115954.html  

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