譜析檢壇:氣相色譜儀出現“鬼峰”原因及解決辦法
在氣相色譜儀使用過程中,鬼峰出現的概率更大,來源更多,原因查找與排除更加困難。與液相色譜不同的是,氣相色譜的載氣選擇范圍有限且沒有泵,不存在由于泵的機械原因而導致的假峰現象,但是載氣流路上發生的脈沖波動依然也會形成一些鬼峰,但這種鬼峰一般看上去并不像是一個色譜峰,比較容易識別。
在使用FID等通用型檢測器的時候,除了上述所說的氣路脈沖引起的鬼峰(該情況下,鬼峰并不對應一種化合物)之外,其他類型的鬼峰基本上均對應一個或者多個化合物組成。
一般地,氣相色譜的各個位置均有可能引入鬼峰現象,包括載氣,管路及其材質,進樣針,洗針液,進樣口及其各部件,色譜柱以及檢測器及其各部件等。
在使用氣相色譜進行分析的時候,可能從多種途徑引入鬼峰,一般地,如果一個鬼峰現象發生以后,該現象能夠重現,在不影響檢測的前提下,可不對該鬼峰做進一步研究。
進樣口硅膠墊的影響
(1)原因分析:
與硅膠墊質量和進樣針頭質量有關,主要有幾個方面:
①進樣針頭質量不好,邊緣不夠平整,硅膠墊容易損壞。
②硅膠墊使用次數過多或時間長老化,硅膠墊質量不好,材料彈性差,硅膠墊碎屑進入汽化室,便會形成鬼峰。
③硅膠墊被污染,如進樣時針頭處附著的樣品液滴被硅膠隔墊所吸附,在之后的分析過程中一點點脫附后進入色譜柱中。
(2)解決辦法:
檢查所使用的進樣針及硅膠墊,對質量不好的進樣針、使用時間過長或質量有問題的硅膠墊進行有針對的更換。
色譜柱影響
(1)原因分析:
①色譜柱未充分老化,柱溫過低老化不充分,溫度過高產生液相遺失。②色譜柱長時間使用。柱自身有吸附特性,柱內余留高濃度樣品或柱內留存高沸點物質,柱頭被污染。再者毛細管柱低負荷量,需要高靈敏度檢測器,這樣就特別容易出現鬼峰。
(2)解決辦法:
截去受污染的柱頭部分,升高進樣口溫度到合適的值,進行柱頭老化;在進行組成復雜的樣品分析后,采用程序升溫對色譜柱進行吹掃,清除色譜柱中的殘留物質。在程序升溫的過程中,設置的zui高柱溫必須低于柱子zui高使用溫度20℃左右,以避免柱流失。
進樣口、檢測器或襯管和分流平板污染
(1) 原因分析
污染產生的原因較多,可以歸結為以下幾個方面:
①長時間未進行色譜儀的定期維護;
②待測樣品的組成復雜,進樣口溫度設置不夠高,使樣品汽化不完全,較重的組分滯留在進樣口當中;
③汽化室和襯管內經常會聚集一些沉積物及高沸點物質,如果碰到某次分析高沸點物質時,進樣口溫度升高時就會使聚集的物質逸出多余的峰;④在檢測器中和分流平板的凹槽中未揮發的物質會慢慢積累,造成鬼峰無規律出現。
(2) 解決辦法
根據實際污染情況對儀器的各部件進行清理:
①清洗進樣口。首先拆除色譜柱,之后在保證加熱和通氣的前提下,將無水乙醇或丙酮由進樣口注入,重復3~5次,zui后加熱通氣干燥進樣口。
②更換襯管或清洗襯管。在襯管被污染時可清楚的看到有顆粒物沉積或石英棉顏色變暗,污染嚴重時需要更換新的襯管。清洗襯管的方法: 取出襯管中的石英棉,將襯管浸泡在鉻酸洗液中24小時后取出,再分別用蒸餾水、甲醇、丙酮清洗后干燥。
③分流平板的清洗。將分流襯板置于色譜純的甲醇等有機溶劑中進行超聲處理,干燥,注意在拆卸和安裝分流平板的過程中不能直接用手觸摸,以防污染。
④檢測器清洗。熱導檢測器:根據檢測器污染的程度選擇合適的清洗溶劑,將丙酮,乙醚,十氫萘等溶劑裝滿檢定器的測量池,浸泡大約20分鐘左右后傾出,如此重復多次至所傾出的溶液比較干。
儀器分析條件設置不合適
(1) 原因分析:
在分析未知的新樣品時,可能會由于儀器條件設置不當產生一些干擾峰。一般原因是:
①樣品可能會在分析條件下發生降解產生一些干擾成分,如果這些成分恰好在該條件下有響應,就可能產生鬼峰;
②選擇的色譜柱不合適,不利于分析高沸點的化合物。
(2) 解決辦法:
通過查閱文獻,進行試驗,查找方法,盡可能的了解檢測樣品的各種性質,如極性、分子結構、分子量大小等方面,選擇適當的分析條件,包括柱箱、進樣口、檢測器的使用溫度,色譜柱的極性、膜厚、長度、內徑等。
樣品污染
(1) 原因分析:
樣品在進樣前的處理過程中受到污染,鬼峰在檢測時有規律出現,有良好的重復性,且溶劑空白不包含此峰,這種情況比較容易判斷。
(2) 解決辦法:
由于色譜分析是一種痕量分析方法,所以在樣品處理的各個過程中用到的所有物品必須保證清潔,以免使干擾物質進入樣品。
進樣口硅膠墊的影響
(1)原因分析:
與硅膠墊質量和進樣針頭質量有關,主要有幾個方面:
①進樣針頭質量不好,邊緣不夠平整,硅膠墊容易損壞。
②硅膠墊使用次數過多或時間長老化,硅膠墊質量不好,材料彈性差,硅膠墊碎屑進入汽化室,便會形成鬼峰。
③硅膠墊被污染,如進樣時針頭處附著的樣品液滴被硅膠隔墊所吸附,在之后的分析過程中一點點脫附后進入色譜柱中。
(2)解決辦法:
檢查所使用的進樣針及硅膠墊,對質量不好的進樣針、使用時間過長或質量有問題的硅膠墊進行有針對的更換。
色譜柱影響
(1)原因分析:
①色譜柱未充分老化,柱溫過低老化不充分,溫度過高產生液相遺失。②色譜柱長時間使用。柱自身有吸附特性,柱內余留高濃度樣品或柱內留存高沸點物質,柱頭被污染。再者毛細管柱低負荷量,需要高靈敏度檢測器,這樣就特別容易出現鬼峰。
(2)解決辦法:
截去受污染的柱頭部分,升高進樣口溫度到合適的值,進行柱頭老化;在進行組成復雜的樣品分析后,采用程序升溫對色譜柱進行吹掃,清除色譜柱中的殘留物質。在程序升溫的過程中,設置的zui高柱溫必須低于柱子zui高使用溫度20℃左右,以避免柱流失。
進樣口、檢測器或襯管和分流平板污染
(1) 原因分析
污染產生的原因較多,可以歸結為以下幾個方面:
①長時間未進行色譜儀的定期維護;
②待測樣品的組成復雜,進樣口溫度設置不夠高,使樣品汽化不完全,較重的組分滯留在進樣口當中;
③汽化室和襯管內經常會聚集一些沉積物及高沸點物質,如果碰到某次分析高沸點物質時,進樣口溫度升高時就會使聚集的物質逸出多余的峰;④在檢測器中和分流平板的凹槽中未揮發的物質會慢慢積累,造成鬼峰無規律出現。
(2) 解決辦法
根據實際污染情況對儀器的各部件進行清理:
①清洗進樣口。首先拆除色譜柱,之后在保證加熱和通氣的前提下,將無水乙醇或丙酮由進樣口注入,重復3~5次,zui后加熱通氣干燥進樣口。
②更換襯管或清洗襯管。在襯管被污染時可清楚的看到有顆粒物沉積或石英棉顏色變暗,污染嚴重時需要更換新的襯管。清洗襯管的方法: 取出襯管中的石英棉,將襯管浸泡在鉻酸洗液中24小時后取出,再分別用蒸餾水、甲醇、丙酮清洗后干燥。
③分流平板的清洗。將分流襯板置于色譜純的甲醇等有機溶劑中進行超聲處理,干燥,注意在拆卸和安裝分流平板的過程中不能直接用手觸摸,以防污染。
④檢測器清洗。熱導檢測器:根據檢測器污染的程度選擇合適的清洗溶劑,將丙酮,乙醚,十氫萘等溶劑裝滿檢定器的測量池,浸泡大約20分鐘左右后傾出,如此重復多次至所傾出的溶液比較干。
儀器分析條件設置不合適
(1) 原因分析:
在分析未知的新樣品時,可能會由于儀器條件設置不當產生一些干擾峰。一般原因是:
①樣品可能會在分析條件下發生降解產生一些干擾成分,如果這些成分恰好在該條件下有響應,就可能產生鬼峰;
②選擇的色譜柱不合適,不利于分析高沸點的化合物。
(2) 解決辦法:
通過查閱文獻,進行試驗,查找方法,盡可能的了解檢測樣品的各種性質,如極性、分子結構、分子量大小等方面,選擇適當的分析條件,包括柱箱、進樣口、檢測器的使用溫度,色譜柱的極性、膜厚、長度、內徑等。
樣品污染
(1) 原因分析:
樣品在進樣前的處理過程中受到污染,鬼峰在檢測時有規律出現,有良好的重復性,且溶劑空白不包含此峰,這種情況比較容易判斷。
(2) 解決辦法:
由于色譜分析是一種痕量分析方法,所以在樣品處理的各個過程中用到的所有物品必須保證清潔,以免使干擾物質進入樣品。
引起氣相色譜鬼峰現象的原因有很多,上述內容簡單總結了載氣及其管路可能引起的鬼峰以及進樣口及其各部件可能引起的鬼峰。除此之外,還有其他原因也會引起鬼峰的產生,如進樣小瓶及隔墊,配樣時佩戴的橡膠手套,進樣針,洗針液以及色譜柱的流失等。