氣源管路連接錯誤造成的FID基線規(guī)律性波動
用戶將頂空-氣相色譜儀更換實(shí)驗(yàn)室,重新連接氣相色譜和頂空后,在進(jìn)行儀器空白時發(fā)現(xiàn)基線有規(guī)律的波動,下圖:
氣相色譜儀器基線出現(xiàn)上圖中較為緩慢的規(guī)律性波動,一般而言是氣路問題,可能的原因是漏氣或者堵塞。
步驟一:排查故障屬于氣相色譜還是頂空進(jìn)樣器
由于儀器更換實(shí)驗(yàn)室之后,重新將氣相色譜儀和頂空進(jìn)樣器進(jìn)行了管路連接,為了排查該問題屬于氣相色譜還是頂空進(jìn)樣器,將頂空裝置從系統(tǒng)中拆除,只運(yùn)行氣相色譜,發(fā)現(xiàn)儀器故障仍然存在,說明故障點(diǎn)在氣相色譜。
步驟二:對氣相色譜進(jìn)行常規(guī)維護(hù)和檢查
出于懷疑氣相色譜儀器管路漏氣的原因,對儀器進(jìn)行了簡單的維護(hù),包括檢查氣源連接管路接口處是否密封;更換進(jìn)樣口進(jìn)樣墊和O型密封圈;檢查色譜柱適配器接頭是否緊固;更換色譜柱石墨壓環(huán)并重新擰緊。通過檢查,發(fā)現(xiàn)氫氣氣源管路漏氣。
但是排除氫氣氣源管路漏氣之后,基線規(guī)律性波動并無改善;此時需要進(jìn)一步確認(rèn)引起基線規(guī)律性波動的部件。
步驟三:對氣相色譜進(jìn)行分段故障排查
該儀器配置為毛細(xì)柱進(jìn)樣口+FID檢測器:載氣經(jīng)過進(jìn)樣口后,通過毛細(xì)管色譜柱進(jìn)入FID檢測器;FID檢測器則需要燃?xì)猓錃猓?、助燃?xì)猓諝猓┖臀泊禋膺M(jìn)行燃燒和工作。為了確定基線規(guī)律性波動來自于進(jìn)樣口氣體波動還是檢測器,將毛細(xì)管色譜柱尾端從檢測器上取下,并使用死堵將檢測器下端口堵上,重新運(yùn)行氣相。
上述操作后,發(fā)現(xiàn)基線規(guī)律性波動仍然存在,確定故障在FID檢測器的氣路控制上。
步驟四:分析影響氣相色譜FID檢測基線的因素
4.1 氫火焰離子化檢測器(FID)及其氣路控制原理
氫火焰離子化檢測器(FID)工作時,空氣(助燃?xì)猓┖蜌錃猓ㄈ細(xì)猓┰趪娮焯幮纬筛谎跣曰鹧妫瑢⑤d氣中的分析組分燃燒。組分燃燒會形成碳正離子,被收集極收集形成電流。電流經(jīng)過微電流放大器放大后,轉(zhuǎn)化為色譜數(shù)據(jù)處理信號,完成對樣品的分析。FID的簡單原理示意如下:
該氣相色譜儀器FID檢測器的空氣(助燃?xì)猓?、氫氣(燃?xì)猓┖臀泊禋猓ǖ獨(dú)猓┎捎孟嗤臍饴房刂品绞健?/p>
氣體從鋼瓶減壓器流出,連接在氣相色譜儀器氣源入口上;通過穩(wěn)壓閥-針型閥之后進(jìn)入檢測器,檢測器的氣體流量由針型閥進(jìn)行手動調(diào)節(jié)。
4.2 FID檢測器故障點(diǎn)判斷
通過上述步驟一、二和三的排查,基本鎖定故障問題在檢測器氣路和氣路控制上;根據(jù)氣路控制示意圖,問題可能是以下幾種:①鋼瓶減壓器壓力輸出不穩(wěn);②氣相色譜儀器氣源入口到穩(wěn)壓閥的管路堵塞;③穩(wěn)壓閥或者針型閥損壞;④穩(wěn)壓閥后,或者針型閥后的管路堵塞。
觀察了鋼品減壓器壓力表、穩(wěn)壓閥的壓力表,其壓力示數(shù)穩(wěn)定;又由于儀器更換實(shí)驗(yàn)室后,重新安裝了氣路,懷疑是氣相色譜儀器氣源入口到穩(wěn)壓閥的管路堵塞可能性大一些。
在拆除氣源入口處兩通時發(fā)現(xiàn),該兩通可以被外徑2mm的不銹鋼管穿過,且穩(wěn)壓閥的2mm外徑不銹鋼管伸入兩通中較多(超過一半)。
由于穩(wěn)壓閥的2mm外徑不銹鋼管伸入兩通中較多(超過一半,見上圖示意),考慮到安裝氣路時候?qū)庠吹?mm外徑氣路管插入到三通底部,初步判斷故障點(diǎn)在此處。
氣源的3mm外徑氣路管為為聚四氟乙烯材質(zhì),安裝時候需要在內(nèi)部裝入不銹鋼撐管,當(dāng)外徑2mm的不銹鋼管和氣源的3mm外徑氣路管安裝頂在一起、沒有對準(zhǔn)時候,有可能會堵塞。
將管路安裝調(diào)整之后(將氣源的3mm外徑氣路管和穩(wěn)壓閥的2mm外徑不銹鋼管均向外拔若干毫米),儀器基線回復(fù)正常。
關(guān)于儀器管路的更多內(nèi)容……
在安裝氣相色譜儀器氣源管路的時候,將氣體管路插入儀器上的接頭之后,應(yīng)當(dāng)將其抽出大約 1 至 2 毫米,然后才能對其進(jìn)行擰緊操作,否則可能造成管路變形影響氣流;對于使用金屬氣源管路的儀器尤其需要注意。下圖示意了安裝氣體管路的方法和注意事項(xiàng):
文章來源:VX 氣相色譜分析