切割反吹色譜儀是一種結(jié)合中心切割與反吹技術(shù)的高效氣相色譜分析設(shè)備,通過(guò)多閥多柱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品中目標(biāo)組分的精準(zhǔn)分離與檢測(cè),尤其適用于高純氣體及痕量雜質(zhì)分析。
其核心原理在于利用閥切換技術(shù)改變載氣流向:在進(jìn)樣階段,樣品經(jīng)預(yù)切柱初步分離,目標(biāo)組分保留在預(yù)切柱前端;反吹階段,通過(guò)十通閥或六通閥切換載氣方向,將非目標(biāo)組分(如高沸點(diǎn)雜質(zhì))反向排出系統(tǒng),避免其進(jìn)入分析柱污染檢測(cè)器,同時(shí)縮短分析周期。例如,在燃料氫氣分析中,該技術(shù)可一次進(jìn)樣完成CO、CO?、總硫等ppb級(jí)雜質(zhì)的檢測(cè),分析時(shí)間較傳統(tǒng)方法縮短30%以上。
切割反吹色譜儀的操作步驟需結(jié)合其“切割-反吹”核心功能,在傳統(tǒng)氣相色譜操作基礎(chǔ)上增加了閥切換程序的設(shè)置與執(zhí)行,整體流程可分為樣品前處理、儀器準(zhǔn)備、方法參數(shù)設(shè)置、樣品分析、數(shù)據(jù)記錄與后處理等環(huán)節(jié),具體如下:
一、樣品前處理
樣品制備:根據(jù)分析對(duì)象特性(如氣體、液體、固體)進(jìn)行預(yù)處理,確保樣品符合儀器進(jìn)樣要求。例如:
氣體樣品需去除水分、顆粒物等雜質(zhì)(可通過(guò)脫水阱、過(guò)濾器);
液體樣品需溶解、稀釋至合適濃度(避免堵塞進(jìn)樣口或色譜柱);
固體樣品需通過(guò)萃取、熱解吸等方式轉(zhuǎn)化為氣態(tài)或液態(tài)可分析形態(tài)。
樣品保存:對(duì)易揮發(fā)、易氧化的樣品,需在密封容器中低溫保存,避免組分損失。
二、儀器開(kāi)機(jī)與準(zhǔn)備
啟動(dòng)系統(tǒng):按順序開(kāi)啟載氣(如氮?dú)狻⒑猓?、色譜儀主機(jī)、檢測(cè)器、工作站,確保載氣壓力穩(wěn)定(根據(jù)色譜柱類型設(shè)定,通常0.1-0.5MPa)。
色譜柱與檢測(cè)器預(yù)熱:
設(shè)定色譜柱箱初始溫度(如50℃)、升溫程序(根據(jù)目標(biāo)組分沸點(diǎn)設(shè)置速率和終溫);
啟動(dòng)檢測(cè)器(如FID需點(diǎn)燃火焰,ECD需穩(wěn)定電流),待溫度、靈敏度達(dá)到設(shè)定值(通常需30-60分鐘)。
檢查切割反吹裝置:確認(rèn)切換閥(如六通閥、十通閥)連接正確,手動(dòng)測(cè)試閥切換動(dòng)作是否順暢,避免卡頓影響切割精度。
三、方法參數(shù)設(shè)置(核心步驟)
基礎(chǔ)色譜參數(shù):在工作站中設(shè)置進(jìn)樣量(如1μL)、進(jìn)樣口溫度(高于樣品沸點(diǎn)50-100℃)、載氣流速(恒流或恒壓模式)、檢測(cè)器參數(shù)(如FID氫氣流速40mL/min,空氣400mL/min)。
切割與反吹程序設(shè)定:
切割時(shí)間:通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定目標(biāo)組分與干擾組分的出峰時(shí)間,設(shè)置切割開(kāi)始時(shí)間(前餾分干擾峰結(jié)束后)和結(jié)束時(shí)間(目標(biāo)組分完q流出前),確保僅截取目標(biāo)組分保留在色譜柱中。
反吹啟動(dòng)條件:設(shè)定反吹開(kāi)始時(shí)間(目標(biāo)組分完q流出色譜柱后),此時(shí)切換閥動(dòng)作,載氣反向吹掃色譜柱,將未流出的高沸點(diǎn)雜質(zhì)反吹出色譜系統(tǒng)(避免進(jìn)入檢測(cè)器)。
閥切換模式:選擇手動(dòng)觸發(fā)或自動(dòng)觸發(fā)(通過(guò)工作站時(shí)間程序控制,精度更高)。
四、樣品分析
進(jìn)樣操作:
液體樣品通過(guò)微量注射器手動(dòng)進(jìn)樣(或自動(dòng)進(jìn)樣器),氣體樣品通過(guò)氣體進(jìn)樣閥進(jìn)樣,確保進(jìn)樣手法穩(wěn)定(避免氣泡、進(jìn)樣量偏差)。
進(jìn)樣同時(shí),工作站同步記錄色譜圖,啟動(dòng)時(shí)間程序。
切割與反吹執(zhí)行:
當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)切割時(shí)間,切換閥動(dòng)作,完成目標(biāo)組分與干擾組分的切割分離;
目標(biāo)組分流出色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器后,達(dá)到反吹時(shí)間,閥再次切換,載氣反向吹掃,將剩余雜質(zhì)排出系統(tǒng)。
系統(tǒng)監(jiān)控:實(shí)時(shí)觀察色譜圖基線、峰形及檢測(cè)器信號(hào),若出現(xiàn)異常(如峰形拖尾、基線漂移),需暫停分析并排查原因(如閥切換故障、載氣不穩(wěn))。
五、數(shù)據(jù)記錄與后處理
數(shù)據(jù)采集:工作站自動(dòng)記錄色譜峰保留時(shí)間、峰面積/峰高,生成原始譜圖。
結(jié)果計(jì)算:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的校正曲線,計(jì)算樣品中目標(biāo)組分的濃度(外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法等)。
儀器關(guān)機(jī):分析結(jié)束后,先關(guān)閉檢測(cè)器(如FID熄滅火焰),再逐步降低柱箱溫度至室溫,最后關(guān)閉載氣和主機(jī)電源,清理進(jìn)樣口和廢液。