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  • 發布時間:2021-07-03 21:07 原文鏈接: 基線噪音大,無外乎這幾個原因

    當氣相色譜儀僅有載氣經過檢測器時,色譜圖上記錄的曲線叫做基線(或底線)。色譜分析中把基線在短暫時間內的波動叫“噪聲”。噪聲主要來自于:檢測器和數據處理系統的機械或電噪聲;檢測器加熱、通氣、火焰點 燃、加電流等的操作噪聲;以及載氣不純或漏氣、柱流失等噪聲。基線反映的是檢測器噪聲隨時間的變化。基線單位用毫伏(mV)或毫安(mA)表示,也有儀器生產廠家用赫茲(Hz)表示。


    噪聲大小與儀器性能,特別是與檢測器及其電子電路的穩定性直接有關,也與載氣純度、色譜柱性能及操作條件有關。基線噪聲較大會使儀器檢測限升高,一部分響應小的組分峰淹沒在噪聲中檢測不出來,就無法進行色譜分析。那么什么原因會引起基線噪聲過大?如何減小基線噪聲呢?


    原因面面觀


    影響基線噪聲的因素很多,如檢測器性能、載氣純度、色譜柱污染程度、樣品純度等。不同檢測器,如TCD、ECD、FID和FPD,出現基線噪聲過大的原因不同,具體見下表:


    TCD基線噪聲過大的原因

    ①氣體不純;②載氣流速過高或漏氣;③色譜柱受污染或柱流失嚴重;④熱導池污染;⑤熱導放空處樣品冷凝;⑥鎢絲松動或接觸不良;⑦電源不穩或橋電流過大;⑧電橋有虛焊處或多圈電位器接觸不良;⑨電源插頭、引線、換擋波段開關接觸不良等;⑩儀器接地不良。


    FID基線噪聲過大的原因

    ①空氣或氫氣不純;②空氣或氫氣流量過高或波動,氫氣流量太大,燒壞極化電壓環;③氣路中氫氣、空氣和載氣流量配比不適當;④氣路系統有漏氣;⑤氫火焰離子室受潮,收集極絕緣不良;⑥檢測器信號線有故障;⑦檢測器溫度太低,致使檢測器集水;⑧檢測器及其絕緣材料受污染;⑨噴嘴過臟;⑩放大器受潮或受污染。


    ECD基線噪聲過大的原因

    ①氣體不純;②載氣泄漏,載氣穩壓閥、穩流閥失效;③色譜柱受污染或柱流失嚴重;④檢測器溫度低;⑤檢測器受污染;⑥儀器在高靈敏度下工作;⑦電極絕緣不良;⑧電極引線或電纜接頭接觸不良;⑨儀器接地不良。


    FPD基線噪聲過大的原因

    ①空氣流量大,火焰抖動;②氣源不純,含烴類、硫、磷雜質;③進樣口玻璃襯管過臟;④色譜柱受污染或柱流失嚴重;⑤色譜柱插入檢測器太深;⑥樣品基質過于復雜;⑦檢測器部件接觸不良;⑧檢測器受污染;⑨噴嘴過臟。



    解決方案



    基線噪聲不正常,若比正常值高10倍以上時,應先從氣體、 檢測器等方面查找原因;若僅比正常值高出不多時,應從色譜柱、襯管、樣品純 度等方面查找原因。


      ①檢查載氣純度是否達到儀器要求,載氣純度不夠,基線噪聲會比正常值 大幾十倍甚至百倍;氣相對各種氣體的純度要求較高,比如作載氣的氮氣、氫氣 或氦氣都要高純級(99.999%)的。這是因為氣體中的雜質會使檢測器的噪聲增 大,還可能對色譜柱性能有影響。氣體中的雜質主要是一些永久性氣體、低分子 有機化合物和水蒸氣,故一般采用裝有分子篩的過濾器以吸附有機雜質,采用變 色硅膠除去水蒸氣。


      ②檢查檢測器溫度,檢測器溫度的設置原則是保證流出色譜柱的組分不會 冷凝,同時滿足檢測器靈敏度的要求。故檢測器溫度設置比色譜柱實際工作的最 高溫度稍高些,一為防止檢測器被污染,二為防止檢測器積水增大噪聲。檢測器 溫度升高至設置溫度時,應穩定Ih以上。


      ③檢查進樣口襯管,觀察襯管里是否有黃色或黑色異物,或者通過色譜圖 來判斷襯管是否變臟;如果襯管內有污染物,它會吸附極性樣品組分而造成峰拖 尾,甚至峰分裂,還會出現鬼峰。若出現以上情況,可判斷襯管過臟,需更換新 襯管。


      ④檢查色譜柱插入檢測器的深度是否符合安裝要求;不同儀器色譜柱插人 檢測器的深度有不同的規定,應嚴格按儀器說明書確定。總的原則是進樣口一端 安裝好后,柱端應處于分流點以上,并位于襯管中央。檢測器一端則是柱出口盡量接近檢測點(如FID的火焰),以避免死體積造成的柱外效應。


      ⑤檢査色譜柱是否污染或柱流失,首先注意色譜峰形是否拖尾,如拖尾則 應減少進樣量或稀釋樣品濃度,以免色譜柱過載。如減少進樣量后保留值重復性 提高,則說明原柱固定相有少量流失或充填欠佳;此時原色譜柱還仍能使用。如 果上述方法也無效,則說明色譜柱已發生損壞,必須更換新柱子。可進樣標準溶 液,若色譜峰拖尾嚴重,應重新老化或更換新色譜柱,觀察基線噪聲變化。


      ⑥基線噪聲是在不進樣品(儀器噪聲)或走空白樣品(方法噪聲)時的基 線大小,它在數值上是最小檢測限的2倍。不同的儀器、不同的操作條件,它們 的基線噪聲都是不一樣的,樣品進入后基線噪聲較大,可在進樣后用溶劑進樣清 洗系統,常用的溶劑依次為丙酮、甲苯、乙醇、氯仿和二氯甲烷,每次可進樣 5?IOμL;觀察基線是否下降。


      ⑦如以上方法均不能解決問題,則檢測器被污染,可高溫烘烤或溶劑清洗 檢測器除去污染物。高溫烘烤檢測器時,檢測器溫度比使用的柱溫高30?50°C, 長時間(24-120h)通入高純氮氣。


    案例分析


    ①載氣原因


    查找氣相色譜儀配備電子捕獲檢測器(ECD),在更換載氣氮 氣后,基線噪聲高達30000Hz,正常狀態下基線噪聲在200Hz左右,經檢查, 檢測器溫度正常、襯管干凈、色譜柱無污染,可斷定是氮氣純度不夠99.999% 造成,立即降溫,關閉氣相色譜儀,更換高純度氮氣,基線噪聲降到1000Hz, 連續高溫烘烤24h后,基線噪聲下降到200Hz??恢復正常。

      

    ②色譜柱原因


    查找使用火焰光度檢測器(FPD),DB-1701(30m X O. 25mmX0. 25^x111)色譜柱用于農藥殘留檢測2年,基線噪聲為4mV,在載氣、 檢測器溫度和檢測方法均不變且未更換襯管等條件下,將色譜柱更換為新的老化 后的DB-1701 (30mX0.25mmX0.25/μm)柱,基線噪聲降為2mV,可見是色譜 柱導致噪聲過大。


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