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    色谱柱出现问题及其解决方法
    日期:2016-1-6 17:08:53 来源:北京色谱信息网   【字体:
    问题评估
    任何故障排除的第一步都是回顾和评估以往的情况。急于解决问题通常会导致忽略或遗漏某些重要信息。除问题外,还需在色谱图中查找任何其他改变或差异。许多问题都会伴随其他征兆。保留时间的变化、产生变化的基线噪声或漂移、峰形的变化仅仅是其他线索中的一小部分,它们通常可以指出可能的各种原因或缩小可能原因的范围。最后,记录有该样品的所有变化或差别。溶剂、样品瓶、移液管、存储条件、样品的存放时间、萃取、制备技术或其他任何影响样品境的因素都会导致出现问题。
     
    检查显而易见的问题
    大量出现问题的地方往往是气相色谱系统或分析过程中十分简单却经常被忽视的部分。这些问题中的许多问题都是在气相色谱的日常操作中显而易见却又通常被认为是理所当然(“视而不见”)的问题。需检查的部位和内容包括:
    • 气体:压力、载气的平均线速度和流速(检测器、分流出口、隔垫吹扫)
    • 温度:色谱柱,进样器,检测器和传输管线
    • 系统参数:吹扫开始时间、检测器衰减和量程、质量范围等
    • 气路和捕集阱:清洁程度、泄漏和饱和
    • 进样器消耗品:隔垫、衬管、O 形圈和密封圈
    • 样品的完整性:浓度、降解、溶剂和存储
    • 注射器:处理技术、泄漏、针的尖锐度和清洁程度
    • 数据处理系统:设定值和连接
     
    最常见的问题
     
    鬼峰或交叉污染
    系统的污染主要是由鬼峰或交叉污染造成的。如果额外鬼峰的峰宽与样品峰的类似(具有类似的保留时间),则污染物很可能是与样品同时进入色谱柱的。进样器中可能存在额外的化合物(即污染物)或样品本身存在这些化合物。溶剂、样品瓶、瓶盖和注射器中的杂质只是某些可能的污染源。进样样品和溶剂空白有助于发现可能的污染物源。如果鬼峰峰宽比样品峰宽很多,则污染物极可能在进样样品时已存在于色谱柱中。这些化合物在上一次气相色谱进样结束时已存在于色谱柱中了。它们会在下次分析时洗脱,并且通常峰很宽。有时,多个鬼峰来自于多次进样叠加,因此,洗脱时呈现圆丘峰或圆包峰。这样的鬼峰常常随基线的漂移或偏离而出现。提高温度程序最终温度或延长时间,是最大限度减少或消除鬼峰的方法之一。另外,在每次进样后或进行一系列进样后进行短暂烘烤,也可以从色谱柱中去除保留性较强的合物,从而避免导致出现问题。
     
    冷凝测试
    如果怀疑存在进样器或载气被污染的问题(例如鬼峰或基线不稳定),可使用这一方法进行测试。
    1. 将气相色谱在 40-50 °C 下运行 8 h 或更长时间。
    2. 在正常的温度条件和仪器设定条件下进行空白分析(即启动气相色谱分析,但不进样)。
    3. 采集这一空白试验的色谱图。
    4. 在第一次试验完成后,立即重复进行一次空白试验。必须在 5 min 之内开始第二次空白试验。
    5. 采集第二次空白试验的色谱图,并将其与第一次的色谱图进行比较。
    6. 如果第二次试验的色谱图明显有大量的峰出现并且基线也不稳定,则表明气体流路或载气已被污染。
    7. 如果第二次试验的色谱图中只有很少的峰出现并且基线也没有明显的漂移,则表明进入的载气或气体流路比较干净。
     
    故障排除指南
    基线噪声过大
    可能的原因 解决方案 注释
    进样器被污染 清洗进样器;更换衬管和分流平板尝试进行冷凝测试;气路也能需要清洗
    色谱柱被污染 烘烤色谱柱 将烘烤时间限制在 1-2 h
    色谱柱被污染 用溶剂清洗色谱柱 仅用于键合交联固定相;检查进样口的污染
    检测器被污染 清洗检测器 通常噪声随时间增大, 而不是突然增大
    被污染或低质量的气体 使用高纯度气体;也要检查气体捕集阱是否过期或漏气 通常是在更换气瓶之后问题出现
    色谱柱插入检测器过长 重新安装色谱柱 参考气相色谱仪手册,确定适合的插入距离
    进入检测器的气体流速不正确 将流速调整为推荐值 参考气相色谱仪手册,确定恰当的流速
    使用 MS、ECD 或 TCD 时有泄漏 查找并排除泄漏 通常是在柱接头或进样器处
    检测器灯丝、灯或电子倍增器老化 更换适用的部件
    隔垫降解 更换隔垫 在高温分析时要使用合适的隔垫
     
    基线不稳定或有干扰
    可能的原因 解决方案 注释
    进样器被污染 清洗进样器 尝试进行冷凝测试;气路也可能需要清洗
    色谱柱被污染 烘烤色谱柱 将烘烤时间限制在 1-2 h
    检测器不平衡 使检测器稳定 某些检测器可能需要多达 24 小时才能完全稳定
    色谱柱未老化好 充分老化色谱柱 对痕量分析更关键
    在程序升温过程中载气流速改变 在很多情况下是正常的 MS、TCD 和 ECD 会对载气流速的变化有所响应
     
    峰拖尾
    可能的原因 解决方案 注释
    色谱柱被污染 修剪色谱柱 把色谱柱前端切去 0.5-1 m
    色谱柱被污染 溶剂清洗色谱柱 仅用于键合交联固定相;检查进样口的污染
    色谱柱活性 不可修复;更换色谱柱 仅影响活性化合物
    溶剂相极性不匹配 将样品溶剂更改为单一溶剂 较早流出的峰或靠近溶剂前沿的峰更容易出现拖尾
    溶剂相极性不匹配 使用保留间隙柱 3-5米保留间隙已经足够了
    可降低不分流进样或柱上进样的溶剂效应 降低初始色谱柱温度 随着保留增加,峰拖尾会减弱
    分流比过低 增加分流比 分流放空的流速应为 20 mL/min 或更高
    色谱柱安装不适宜 重新安装色谱柱 较早流出的峰更容易拖尾
    某些活性化合物总是有拖尾 无 对胺类和羧酸最为常见
     
    分裂峰
    可能的原因 解决方案 注释
    进样技术 改变技术 这通常与不稳定的推杆压力,或进样针中存留样品有关;使用自动进样器
    混合的样品溶剂 将样品溶剂更改为单一溶剂 溶剂的极性和沸点有很大的差别时更严重
    色谱柱安装不适宜 重新安装色谱柱 通常插入距离非常不恰当
    样品在进样器中降解 降低进样器温度 温度过低会使峰变宽或拖尾
    样品在进样器中降解 改为柱上进样 需要柱上进样器
    样品聚焦不好 使用保留间隙柱 用于不分流和柱上进样
     
    保留时间波动
    可能的原因 解决方案 注释
    改变载气流速 检查载气流速 所有峰的保留时间都以相同方向偏离,偏离程度也相同
    改变色谱柱温度 检查色谱柱温度 并非所有峰的偏离量都相同
    改变色谱柱尺寸 验证色谱柱规格的一致性
    化合物浓度变化大 尝试不同的样品浓度 也许会影响相邻组分峰;通过增加分流比或稀释样品可以纠正样品超载问题
    进样器泄漏 检查进样器泄漏 峰的大小也会发生变化
    气路堵塞 清洗或更换堵塞的管线 分流管线常会堵塞;也要检查流量控制器和电磁阀
    隔垫泄漏 更换隔垫 检查针是否有倒刺
    样品溶剂不兼容 将样品溶剂更改为单一溶剂使用保留间隙柱 用于不分流进样
     
    峰大小改变
    可能的原因 解决方案 注释
    检测器响应改变 检查气流、温度和设定值 对所有的峰影响不一样
    检查本底或噪声 可能是系统被污染,而不是检测器
    改变分流比 检查分流比 对所有的峰影响不一样
    改变吹扫开始时间 检查吹扫激活时间 用于不分流进样
    进样量改变 检查进样技术 进样量不是线性的
    改变样品浓度 检查并验证样品浓度 这一改变也有可能是因为降解、蒸发或样品温度改变,或 pH 改变所导致
    进样针泄漏 使用不同的进样针 样品泄漏到推杆或针的周围;这样的泄露不易被发现
    色谱柱被污染 修剪色谱柱 把色谱柱前端切去 0.5-1 m
    用溶剂清洗色谱柱 仅用于键合交联固定相
    色谱柱活性 不可逆 仅影响活性化合物
    共流出 色谱柱温度或固定相不同 降低柱温并检查是否有肩峰或拖尾峰
    进样器歧视改变 保持相同的进样器参数 对分流进样更为严重
    样品反冲 减少进样量,使用较大衬管,可以降低进样口温度 减少溶剂并提高流速最有效
    进样口污染物分解 清洗进样器;更换衬管和分流平板 进样口只能使用脱活、带玻璃毛的衬管
     
    分离度下降
    色谱柱温度改变 检查色谱柱温度 与其他峰的差别明显
    色谱柱尺寸或固定相不同 验证色谱柱规格的一致性 与其他峰的差别明显
    与其它组分峰共流出 改变色谱柱温度 降低柱温并检查是否有肩峰或拖尾峰
    峰展宽
    改变载气流速 检查载气流速 保留时间也会发生改变
    色谱柱被污染 修剪色谱柱 把色谱柱前端切去 0.5-1 m
    用溶剂清洗色谱柱 仅用于键合交联固定相
    改变进样器 检查进样器设置 典型改变:分流比、衬管、温度、进样量
    改变样品浓度 尝试不同的样品浓度 在较高浓度下峰宽增加
    溶剂效应不佳,聚焦不够 降低柱温箱的温度,选择较好的溶剂,使样品相极性匹配,及使用保留间隙柱用于不分流进样
    0% (0)
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