经验：一台国产色谱仪的调试心得

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标题:经验：一台国产色谱仪的调试心得

aasle[使用道具]
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发表于 2010-1-11 23:31 资料个人空间短消息加为好友

小中大

　　一、色谱仪情况：

　　国产某品牌，双通路。

　　通路1，采用气相六通阀进样，玻璃微珠填充柱，FID检测器，用于测定空气中可燃气含量。运行较好，没有提出问题。测试精度要求0.1%。

　　通路2，采用气相六通阀进样，ms-5A分子筛填充柱，TCD检测器，H2载气，测定置换装置的氮气中的氧气含量。测试精度要求0.1%。

　　两个通路定量环都是1ml。柱箱温度50度，进样口70度，检测器FID 200度，TCD 150度。

　　其实仪器很简单，测试精度要求也很宽，因此直接采购了国产色谱。可燃气0.5%的能测准就ok，N2置换要求<1%，更不是很严格。

　　二、故障情况：

　　TCD 通路测定空气测试结果看上去没问题，面积归一化的结果O2含量为22.5%。测定置换N2却无法合格，O2始终在2%以上，与预期值相差很远;保留时间不稳定，0.5-0.8分钟波动;测定结果也不稳定，从2.2-3.4%波动;0.5%的标准气测定不准确，面积归一化在0.6-0.8之间波动。

　　三、第一次到现场解决。

　　观察：保留时间不稳定严重不正常，从理论上讲此色谱没有保留时间不稳定的理由。现场观察操作人员进样，手法并无问题，但他们要求严格置换15s。自己动手进样，为保证置换充分，置换时间较长。分析发现前面没有O2峰了，直接出N2峰。

　　分析：进样六通阀进样位置与置换位置混淆。实际上开始置换为进样，进样实际上是复位。因此置换时间长短影响保留时间长短，置换过久导致没有O2峰。

　　解决：修正进样和置换位置到正确位置。

　　说明：此错误由安装人员错误接线导致，经检查FID通路接线正确，TCD通路接反。虽然接反了可以使用，但目前FID和TCD两个通路的进样位置正好相反，感觉怪怪的。但由于懒惰，还是重新贴上进样、置换位置标签就算解决了。

　　效果：六次平行分析出峰时间稳定在0.80-0.81分钟，误差在合理范围内。

　　经此修正后，分析结果的稳定性也得到了提高，能够稳定在2.1%左右了;但标准气体分析结果仍然在0.65左右，偏差较大。原因分析:显然以前的置换存在一定问题，由于开始置换实际上是进样，因此从样品接色谱仪到原来开始置换为实际置换时间。这一时间的不稳定，导致置换效果差。因此精密度差的问题自动解决，不再烦恼。烦恼的是准确度问题。

　　首先考察采样情况，随分析人员到现场采样，并亲手采样一个。现场采样无采样三通，空气混入可能性很大，由于没有三通，只好亲自动手取样，力争减少空气混入。分析自己采样的结果：1.62%，仍然不合格。

　　对工艺人员进行询问，了解到N2是用制氮机去除空气中O2得到。由于空气中含有大量Ar，而分子筛无法分开O2和Ar，因此导致O2含量增加。查数据得到空气中Ar大约含量为0.93%，调整到去掉O2，大约1%左右。从分析结果中去掉1%，大约0.62%，仍然说明置换效果不佳。问题遗留：Ar含量需要精确测定以确定实际值。

　　标准气由于生产厂家不很可靠，是否含有Ar不确定，因此也无法相信。本次处理只好结束，需要联系朋友解决标气和实际样品的O2和Ar的含量，以便确定分析准确度。第一次维护结束。四、第二次到现场解决。

　　在此之前，联系其他朋友对标准气和实际样品进行了测试。发现标准气中O2含量为0.49%，Ar含量为0。标准气还是准确的。实际样品中Ar含量为1.1%，几个样品O2含量在0.5-1.2%之间，说明制氮工艺存在问题，氧没有完全去除。但正是因为制氮工艺的不稳定，对此色谱分析的准确性提出了严格的要求，置换N2的纯度需要色谱仪来保证，否则可能出现安全问题。因此第二次去现场解决成为必然。

　　现场解决过程：

　　首先进行标准样品6次平行性分析，结果稳定可靠，在0.62%。O2色谱峰峰形良好，N2色谱峰有较强拖尾，但可以接受。检查积分峰底，面积积分没问题。

　　检查实际样品分析谱图，O2色谱峰略带拖尾，怀疑是Ar。N2仍然有较强拖尾。

　　分析：色谱稳定性良好，O2偏大只能是O2峰面积过大或N2峰面积过小造成。采用外标法，或调整O2和N2校正因子应该可以解决问题，但不符合二者校正因子文献值相同这一事实。

　　由于峰面积过大不合乎TCD原理，因此必然是N2面积过小。原因只能是一个：检测器过载。打开色谱侧面板，发现定量环很粗糙，很大。基本确认为TCD对N2过载超过线性范围，导致N2面积偏小。

　　检验：为了减小进样量，采用从进样位置切回置换位置后马上切回进样位置，不给充足置换时间的办法来减小进样量。测定标准气，此时O2面积在正常进样值的 1/10还小一点，面积归一化结果O2含量为0.50%。确定问题为定量环过大，导致N2在TCD超载所致。至此，第二次调试完成。

　　联系厂家减小定量管，由于没有，后更换为50cm 1/16英寸连接线，虽然色谱峰面积减小非常多，但测试结果准确，基线平直度能够满足更低含量要求，能够保证合适的检测限。标准气准确性问题解决。

　　实际样品准确性。采样三通已经买到，所有样品均采用三通取样，取样误差已经消除。由于N2含量都在95%以上，因此决定对所有测试结果按照O2含量减 1.1% Ar含量的办法消除Ar影响。并在操作说明中指出本方法仅适用于N2含量大于95%的制氮机氮气中O2含量的测定。实际样品分析准确性问题也算解决了。

　　收尾：

　　1、O2和Ar分离是一个困难问题，在低价色谱中难以实现。但对于工艺N2置换效果测试来说，可以不考虑这一问题。

　　2、此国产色谱从稳定性、准确性上来看，解决一些不困难的分析是没问题的，但安装和调试人员素质之差让人无法忍受。进样和置换位置弄错这种问题还真是第一次见到。

　　3、此国产色谱在细节方面还是有很多工作要做。定量环尺寸规格不全，定量环制作焊接工艺也很差，我很怀疑其定量环内存在死体积。所以宁可采用50cm连接线了事。

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miracle 2010-1-12 18:00 可用分 +5 感谢您的总结与分享！thanks!
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健康千万家[使用道具]
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发表于 2010-1-12 09:27 资料个人空间短消息加为好友

小中大

总结的很好，谢谢分享！！

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发表于 2010-1-12 09:30 资料个人空间短消息加为好友

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感谢楼主的分享，学习了。。

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发表于 2010-1-12 09:32 资料个人空间短消息加为好友

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很好的仪器总结，谢谢！！

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发表于 2010-1-12 09:41 资料个人空间短消息加为好友

小中大

进来，学习一下。感谢分享。

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发表于 2010-1-12 10:11 资料个人空间短消息加为好友

小中大

收获很大，太感谢楼主了。

maomi520[使用道具]
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发表于 2010-1-12 10:36 资料个人空间短消息加为好友

小中大

楼主的知识实在博大，学习了

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发表于 2010-1-12 13:44 资料个人空间短消息加为好友

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有用的资料，感谢分享！

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发表于 2010-1-12 14:21 资料个人空间短消息加为好友

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看起来很不错啊！