气相色谱仪的基本操作
实训4-6 柱温等温度参数的设置
以岛津GC-2104C气相色谱仪为例: 三、设置温度程序
按主机键盘“col”键,设置柱初始温度和温度程序,温度设置必须在 允许的柱温和检测器温度范围之内。 四、启动GC控制 按“SYSTEM”键显示主屏幕,按“启动GC”键启动GC控制,按 “MONIT”键确定每一部分温度设置正确。 五、设置检测器 从“DET”键设置检测器时间常数范围,确定检测器温度升高后点燃 FID或设置TCD电流值。
实训4-2 气路系统的连接与检漏
5、结束工作 ① 关闭气源; ② 关闭高压钢瓶。关闭钢瓶总阀,待压力表 指针回零后,再将减压阀关闭(T字阀杆逆时 针方向旋松); ③ 关闭主机上载气稳压阀(顺时针旋松); ④ 填写仪器使用记录,做好实训室整理和清 洁工作,并进行安全检查后,方可离开实训 室。
实训4-3 高压气体钢瓶、减压阀等各种气体调节阀的使用操作
实训4-7 进样操作
一、气体样品进样 平面六通阀结构,取样(准备)和进样(工作)位置如图所示。
六通阀进样
实训4-7 进样操作
二、液体样品进样 采用微量注射器直接进样,进样操作如图4-7所示。
润洗后吸取样品
排除气泡
进样
图4-7 气体样品进样操作
实训4-7 进样操作
三、固体样品进样 固体样品通常用溶剂溶解后,用微量注射器进样。微量注射器使用前要
一、载气钢瓶的使用规程 1. 钢瓶必须分类保管,直立远离热源,避免暴晒及强烈震动,氢气室内存放 量不得超过两瓶。 2. 氧气瓶及专用工具严禁与油类接触。 3. 钢瓶上的氧气表要专用,安装时螺扣要上紧。 4. 操作时严禁敲打,发现漏气立即修好。 5. 用后气瓶的剩余残压不应少于980kPa。 6. 氢气压力表系反螺纹,安装拆卸时应注意防止损坏螺纹。
器
实训4-2 气路系统的连接与检漏
一、实训目的 1. 学会连接安装色谱气路中各部件; 2. 学习气路的检漏和排漏方法; 3. 学会用皂膜流量计测定载气流量。
三、实训内容与操作步骤 1、准备工作 ① 根据所用气体选择减压阀 使用氢气选用氢气减压阀(氢气减压阀与钢瓶连接的螺母为左螺纹);使 用氮气、空气等气体钢瓶选用氧气减压阀(氧气减压阀与钢瓶连接的螺母 为右螺纹)。 ② 准备净化器。 ③ 准备一定长度的不锈钢管(或尼龙管、聚四氟乙烯管)。
Ⅰ.供气系统:气体钢瓶、减压阀、载气净化干燥管、针形阀、流量计; Ⅱ.进样系统:进样器、气化室; Ⅲ.分离系统:色谱柱、柱箱(又称色谱炉)及其温控装置; Ⅳ.检测系统:检测器及其电源、温控装置; Ⅴ.记录系统:放大器、记录器及数据处理装置。
三、气相色谱仪工作流程
载气由高压钢瓶1提供,经减压阀2减压后,进入净化干燥管3干燥净化, 再经过针形阀4控制其进入色谱柱之前的流量和压力,并由流量计5和压力 表6显示出来。继续前行又经过气化室,流动相载带着气态的混合物试样进 入色谱柱8进行分离,分离后的不同组分又随流动相依次地进入检测器9之 后放空(气化室、色谱柱及检测器被一恒温箱包裹着)。检测器将各被分 离组分及其浓度随时间的变化量转变为易于测量的电信号(V或i)传给记 录器10,记录器记录下电信号随时间的变化量就可得到一组峰形曲线—— 色谱流出曲线。色谱流出曲线是有关检测器的响应信号随时间变化的曲线; 曲线中编号的n个峰代表了混合物中的n种不同组分。
当电流通过钨丝时,钨丝被加热到一定温度,钨丝的电阻值也就增加到一 定值(一般金属丝的电阻值是随温度升高而增加的)。当参比池和测量池中 有气体经过时,气体会将池体热量带走而使温度下降,进而使热丝的电阻 值发生变化。
气相色谱仪中的桥路
实训4-8:FID检测器和热导检测器的基本操作
3. TCD检测器的检测操作
实训4-8:FID检测器和热导检测器的基本操作
二、热导池检测器 热导池由池体和热敏元件构成,又可分双臂热导池和四臂热导池两种。
a)双臂热导池
b)四臂热导池
实训4-8:FID检测器和热导检测器的基本操作
2. TCD检测器的检测原理 热导池检测器,是基于不同的物质具有不同的热导系数。
实训4-8:FID检测器和热导检测器的基本操作
实训4-8:FID检测器和热导检测器的基本操作
二、热导池检测器 1. TCD检测器的结构
热导池体用不锈钢块制成,上开两个大小相同、形状完全对称的孔道, 每个孔里固定一根金属丝(也称热丝)。两根金属丝长短、粗细、电阻值 都应一样,此金属丝称为热敏元件。为了提高检测器的灵敏度,一般选用 电阻率高,电阻温度系数(即温度每变化l℃,导体电阻的变化值)大的金 属丝(钨或铼钨)或半导体热敏电阻作热导池的热敏元件。
三、气相色谱仪工作流程
图4-5 气相色谱流程示意 1.高压钢瓶 2.减压阀 3.载气净化干燥管4.针 形阀 5.流量计 6.压力表 7.进祥器和气化室 8.色 谱柱 9.检测器 10.记录仪
实训4-5 气相色谱仪的开、关机操作
以岛津GC-2104C气相色谱仪为例:
一、开机操作 1. 开载气:打开载气(N2)钢瓶总阀,调节减压阀,使输出压力为 0.4MPa。 2. 开机:载气开通十分钟以上,待仪器载气压力表(位于仪器上方 后侧机盖内)达到设定值,即PRIMARY:400KPa、CARRIER: 100KPa,开启气相色谱仪,开启计算机。 3. 开燃气、助燃气:打开氢气发生器(SPH-500A)、空气发生器 (SPB-3),使仪器相应压力表升至设定值(HYDROGEN:50KPa、 AIR:50KPa)。
实训4-3 高压气体钢瓶、减压阀等各种气体调节阀的使用操作
二、减压阀的使用 1. 在气相色谱分析中钢瓶供气压力在9.8~14.7MPa。 2. 减压阀与钢瓶配套使用,不同气体钢瓶所用的减压阀是不同的。氢气减压 阀接头为反向螺纹,安装时需小心。使用时需缓慢调节手轮,使用后必须旋 松调节手轮和关闭钢瓶阀门。 3. 关闭气源时,先关闭减压阀,后关闭钢瓶阀门,再开启减压阀,排出减压 阀内气体,最后松开调节螺杆。
(1)载气 气相色谱中常用的载气如表所示。它们一般都是由相应的高压钢 瓶贮装的压缩气源供给,也可以由气体发生器提供。至于选用何种载气,主要 取决于选用的检测器和其他一些具体因素。
一、气路系统(含外气路)基础知识
(2)辅助气体 辅助气体是提供检测器燃烧或吹扫用,包括补偿气、尾吹气、 燃烧气和助燃气。 (3)气路结构 气路系统可分为单柱单气路系统和双柱双气路系统两类。
先用丙酮等溶剂洗净,使用后立即清洗处理。忌用重碱液洗。注射器针尖 不宜在高温下工作。
实训4-8:FID检测器和热导检测器的基本操作
一、FID检测器 1. FID 检测器的结构 氢火焰检测器如图4-8所示,主 要部件是离子室。离子室一般 由不锈钢制成,包括气体入口、 出口、火焰喷嘴、极化极和收 集极以及点火线圈等部件。
图4-3 气相色谱过程示意图 1.载气钢瓶;2.减压阀;3.净化器;4.稳压阀;5.转子流量
计;6.气化室;7.色谱柱;8.检测器
一、气路系统(含外气路)基础知识
图4-4 补偿式双气路结构示意图 1.载气;2.减压阀;3.净化器;4.稳压阀;5.压力表;6,6’.针 型阀;7,7’.转子流量计;8,8’.气化室;9,9’.色谱柱;10.检测
实训4-2 气路系统的连接与检漏
4、转子流量计的校正 ① 将皂膜流量计接在仪器的载气排出口(柱出口或检测器出口); ②用载气稳压阀调节转子流量计中的转子至某一高度,如0、5、10、15、 20、25、30、35、40等值处; ③轻捏一下胶头,使皂液上升封住支管,产生一个皂膜; ④用秒表测量皂膜上升至一定体积所需要的时间; ⑤计算与转子流量计转子高度相应的柱后皂膜流量计流量F皂,并计算在下 表。
实训4-5 气相色谱仪的开、关机操作
以岛津GC-2104C气相色谱仪为例:
一、开机操作 4. 启动GC:从【SYSTEM】键主屏幕上选择→“文件”→“方法 7”→“加载”→“返回” →“启动”→【MONIT】回到监视界面。 5. 点火:待检测器温度升至100℃以上,点击仪器前面板【DET】 进行点火。 6. 连接工作站:打开工作站开关,在电脑桌面打开“实时分析”界 面(如界面显示“脱机”,将其关掉重新开启,使之显示“准备就 绪”),待基线稳定。
1)拧开载气(H2)总压开关(逆时针旋转为开),旋转调节阀, 使压力表指示在0.3~0.4 MPa(顺时针旋转为开)。
2)通入载气(H2),将载气流量调至20~30ml/min(载气压力表 1: 0.065 MPa;载气压力表2:0.03 MPa)。
3)通载气约10min后(若长期停机后重新启动操作时,通载气 15min以上),开启色谱仪电源总开关,设置所需柱箱、汽化、检 测器1的工作温度。柱箱温度必须低于色谱柱固定相最高使用温度 (不锈钢色谱柱的使用温度≤230℃,毛细管色谱柱的使用温度 ≤300℃),汽化室和检测器温度应高于柱箱20~50℃,设置好后按 运行键即可升温。
实训4-8:FID检测器和热导检测器的基本操作
b.进样后,载气和分离后的组分 (以甲烷为例)一起从柱后流出。
c.在电场作用下,正离子移向收集 极(负极),负离子和电子移向 极化极(正极),形成微电流, 流经输入电阻 R1 时,在其两端产 生响应信号 E。此信号大小与进入 火焰中组分的质量是成正比的, 这便是氢火焰离子化检测器的定 量依据。
图4-8 FID检测器的D检测器的检测原理 a.载气一般用氮气(或 Ar、H e)、燃气用氢气,分别由入口 处通入,调节载气和燃气的流 量配比,由喷嘴喷出。助燃空 气进入离子室,供给氧气。在 喷嘴附近安有点火装置,点火 后,在喷嘴上方产生氢火焰。
项目4 用气相色谱法检测物质
任务2 气相色谱仪的基本操作
一、气路系统(含外气路)基础知识
气路系统主要是指载气连续运行的密闭管路。对气路系统的基本要求是,气密 性好、气体清洁、气流稳定。
图4-1 填充柱的气路控制部分
一、气路系统(含外气路)基础知识