實驗室安全系列(三十四)-- 氣相色譜15種常見異常峰原因

[2019/4/19]

在日常色譜定量分析中,出現色譜峰形異變或鬼峰,不但嚴重影響定量精度,甚至使分析工作無法進行,為此我們把峰形異變常見類型(15種)加以分析,并給出可能原因,供工作經驗不足的色譜工作者參考。

 

我們在此討論的峰形異變是指在色譜分析方法確定后,與曾經記錄的已知色譜圖比較時,出現某些色譜峰形的偏離畸變或多余峰?;蛘咚?,對于一已經設立好的色譜分析方法,由于不要求或出于無奈時有些峰分離不開、拖尾或峰形不對稱等并不影響方法的實施情況,不屬于上述因儀器故障、經驗不足或操作失誤造成的峰形異變。否則需要重新審定或修改原來的分析方法。另外,還應指出:由于無亂安裝使用沒有評價過的色譜柱可能出現的峰形拖尾,分離不好或峰形畸變,也不屬于討論內容。顯然叫一個普通色譜分析工作者,在常規工作條件下去判斷色譜柱的優劣,要求似乎高了一些。

 

在懷疑峰形異變尋找可能原因、排除方法之前最好先做以下工作:

 

仔細核查操作條件,與分析方法要求是否一致;

和當初分析所存的標準色譜圖對照,判斷是否真出了問題;

逐項仔細觀察儀器或設備工作狀態,看有無操作失誤而引起的出峰失常;

然后在依據以下15種異常峰形分析可能原因與排除方法。

 

1.臺階峰:

(1)TCD熱絲被樣品中所含鹵素、氧、硫等元素腐蝕;

(2)氣體流量突變如:注射墊突然漏氣,氣路受阻等;

(3)記錄色譜峰裝置故障如:拉線松。

 

2.負峰:

(1)TCD用氮做載氣,由于待測組分在N2中濃度不同,熱傳導值呈現非線性而可能出現負峰,有時可以通過改變載 氣流量或進樣量克服;

(2)操作ECD時進樣量過大而出負峰,這是由于工作原理由電子捕獲轉變為電離檢測,此時靈敏度還會大大降低;

(3)操作FID,低電離效率的溶劑(如,CS2)或雜質出現,使原基流較高的輸出基線減小而顯示為負峰;

(4)操作FID,在無極化電壓,樣品量較大可能出現負峰;

(5)操縱NPD、FPD時氣流比不合適,溶劑或某些組分會出現負峰。

 

3.“N”或 “W”峰:

(1)TCD操作,用N2作載氣由于熱傳導率非線性引起;

(2)FID操作時,樣品溶劑電離效率低(如,CS2),或氣流比欠佳時;

(3)ECD操作時,由于檢測器被污染,溶劑峰或待測組分含量較高,或脈沖電源有毛病。

 

4.舌頭峰(前延峰):

(1)汽化溫度偏低;

(2)載氣流量??;

(3)進樣量大,汽化時間長;

(4)汽化室被污染,樣品有吸附效應;

(5)樣品在柱頭有冷凝或色譜柱被污染;

(6)進樣技術差(揮發性組分的進樣速度太慢);

(7)峰前出現了“鬼”峰。

 

5.拖尾峰:

(1)色譜柱安裝不合格,樣品不能以“塞子”形進入色譜柱,柱與檢測器安裝的死體積太大;

(2)樣品未能注射入柱頭中(柱頭進樣方式);

(3)汽化管沒有安裝好或破損,樣品只能脫尾進入色譜柱;

(4)化室的溫度低或偏高;

(5)載氣流量偏低;

(6)進樣量大;

(7)載氣系統(如注射墊處)有漏氣;

(8)進樣器(汽化室),被樣品中高沸點雜質或注射墊殘渣污染;

(9)色譜柱被污染至使被分析組分和高沸點污染物作用;

(10)補充氣未開或偏低;

(11)色譜柱溫度偏低或失效;

(12)甲烷化Ni催化劑失效;

(13)進樣技術差(如速度不合適);

(14)正好有干擾峰(鬼峰)出現(如誤用被污染的注射針);

(15)無極化電壓(FID),此時伴隨靈敏度偏低;

(16)樣品前處理有毛病。

 

6.出峰后基線下移:

(1)樣品量大,特別是溶劑改變了工作狀態;

(2)FID被污染狀況發生改變,或氣流比發生變化;

(3)系統出現漏氣,或出現堵塞;

(4)色譜柱被污染;

(5)樣品處理不當,如:樣品中有些物質和固定相發生作用。

 

7.程序升溫時基流增加(漂移大),噪聲增加:

(1)色譜柱需重新老化或失效;

(2)新換載氣純度欠佳;

(3)過濾器失效;

(4)樣品前處理不當,如:雜質干擾物太多;

(5)靈敏度太高;

(6)數據處理裝置的判峰參數設置不合理。

 

8.圓頂寬峰:

(1)樣品量大起出了色譜柱容量;

(2)汽化溫度低;

(3)色譜柱沒按要求安裝;

(4)檢測器工作狀態不對,如載氣太小、沒開補充氣;

(5)數據處理裝置的判峰參數(半峰寬)設置偏大。

 

9.平頂峰(未到滿量程):

(1)樣品量大,放大器量程高,衰減大,信號輸出飽和;

(2)檢測器已工作在飽和區;

(3)數據處理輸入信號極性接錯,或零點失調。

 

10.基線出現波浪狀峰:

(1)高靈敏度操作儀器未穩定之前;

(2)操作TCD、ECD時,柱箱或檢測器箱溫度周期變化;

(3)環境溫度對儀器控溫影響;

(4)電壓不穩,對柱溫控制精度影響;

(5)過溫?;ど柚玫陀誑刂莆露?;

(6)壓力(流量)調節閥失調,周期變化。

 

11.原來能分開的峰分不開:

(1)色譜柱安裝不合要求;

(2)色譜柱被污染,需重新活化;

(3)色譜柱壽命已到,需更換;

(3)新更換的氣源,純度不佳;

(4)濾器失效,重新老化或更換;

(5)色譜柱溫度和載氣流量需要微調優化(色譜分析一般允許);

(6)檢測器工作狀態變化(如ECD漏氣、FID氣流比欠佳);

(7)汽化室被污染,注射墊漏氣;

(8)樣品處理不當,雜質干擾物太多;

(9)樣技術太差;

(10)進樣量超出了色譜柱容量;

(11)數據處理的判峰參數,半峰寬或斜率設置不合理;

(12)放大器量程或衰減設置失誤。

 

12.直角峰:

(1)儀器輸出負信號超出了數據處理的范圍;

(2)數據處理裝置零點未校正,或量程設置太大無法判斷基線位置;

(3)數據處理裝置輸入信號極性接反,零點設置不對。

 

13.帶毛刺峰:

(1)儀器工作不穩定,噪聲大于要求;

(2)數據處理裝置的判峰參數,半峰寬和斜率設置太??;

(3)極化電壓(FID)不穩。

 

14.操作條件未變,原來能判別的峰不見了:

(1)色譜柱被污染或失效;

(2)氣路系統被污染(如氣源純度低,過濾器失效);

(3)注射墊漏氣;

(4)注射針密封性差;

(5)數據處理的判峰參數,如:半峰寬和斜率設置偏大;

(6)進樣方法不對。

15.“鬼峰”(怪峰,多余峰,記憶峰):

(1)上一次進樣的高沸點雜質峰自然流出;

(2)載氣不純過濾器失效使低沸點的污染物冷凝在色譜柱頭,程序升溫時正常流出;

(3)注射墊未經老化或無隔墊清洗而出的污染峰;

(4)汽化溫度太高或嚴重污染至使樣品某些組分分解;

(5)樣品某些組分與被污染固定相產生了作用;

(6)色譜柱溫度太高固定相分解;

(7)使用了被污染的注射針( 本身不合格,手摸或進過易污染的樣品);

(8)樣品予處理不完善或用錯溶劑;

(9)樣品中有空氣;

(10)TCD、ECD等密封性差(漏氣);

(11)電源不穩,對控溫或放大器有不良影響;

(12)色譜柱堵塞物使用不當,如玻璃棉未按要求進行處理。



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