問題評估

任何故障排除的第一步都是回顧和評估以往的情況。急于解決問題通常會導(dǎo)致忽略或遺漏某些重要信息。除問題外，還需在色譜圖中查找任何其他改變或差異。許多問題都會伴隨其他征兆。保留時間的變化、產(chǎn)生變化的基線噪聲或漂移、峰形的變化僅僅是其他線索中的一小部分，它們通常可以指出可能的各種原因或縮小可能原因的范圍。最后，記錄有該樣品的所有變化或差別。溶劑、樣品瓶、移液管、存儲條件、樣品的存放時間、萃取、制備技術(shù)或其他任何影響樣品境的因素都會導(dǎo)致出現(xiàn)問題。

 

檢查顯而易見的問題

大量出現(xiàn)問題的地方往往是氣相色譜系統(tǒng)或分析過程中十分簡單卻經(jīng)常被忽視的部分。這些問題中的許多問題都是在氣相色譜的日常操作中顯而易見卻又通常被認(rèn)為是理所當(dāng)然（“視而不見”）的問題。需檢查的部位和內(nèi)容包括：

• 氣體：壓力、載氣的平均線速度和流速（檢測器、分流出口、隔墊吹掃）

• 溫度：色譜柱，進(jìn)樣器，檢測器和傳輸管線

• 系統(tǒng)參數(shù)：吹掃開始時間、檢測器衰減和量程、質(zhì)量范圍等

• 氣路和捕集阱：清潔程度、泄漏和飽和

• 進(jìn)樣器消耗品：隔墊、襯管、O 形圈和密封圈

• 樣品的完整性：濃度、降解、溶劑和存儲

• 注射器：處理技術(shù)、泄漏、針的尖銳度和清潔程度

• 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：設(shè)定值和連接

 

最常見的問題

 

鬼峰或交叉污染

系統(tǒng)的污染主要是由鬼峰或交叉污染造成的。如果額外鬼峰的峰寬與樣品峰的類似（具有類似的保留時間），則污染物很可能是與樣品同時進(jìn)入色譜柱的。進(jìn)樣器中可能存在額外的化合物（即污染物）或樣品本身存在這些化合物。溶劑、樣品瓶、瓶蓋和注射器中的雜質(zhì)只是某些可能的污染源。進(jìn)樣樣品和溶劑空白有助于發(fā)現(xiàn)可能的污染物源。如果鬼峰峰寬比樣品峰寬很多，則污染物極可能在進(jìn)樣樣品時已存在于色譜柱中。這些化合物在上一次氣相色譜進(jìn)樣結(jié)束時已存在于色譜柱中了。它們會在下次分析時洗脫，并且通常峰很寬。有時，多個鬼峰來自于多次進(jìn)樣疊加，因此，洗脫時呈現(xiàn)圓丘峰或圓包峰。這樣的鬼峰常常隨基線的漂移或偏離而出現(xiàn)。提高溫度程序最終溫度或延長時間，是最大限度減少或消除鬼峰的方法之一。另外，在每次進(jìn)樣后或進(jìn)行一系列進(jìn)樣后進(jìn)行短暫烘烤，也可以從色譜柱中去除保留性較強(qiáng)的合物，從而避免導(dǎo)致出現(xiàn)問題。

 

冷凝測試

如果懷疑存在進(jìn)樣器或載氣被污染的問題（例如鬼峰或基線不穩(wěn)定），可使用這一方法進(jìn)行測試。

1. 將氣相色譜在 40-50 °C 下運行 8 h 或更長時間。

2. 在正常的溫度條件和儀器設(shè)定條件下進(jìn)行空白分析（即啟動氣相色譜分析，但不進(jìn)樣）。

3. 采集這一空白試驗的色譜圖。

4. 在第一次試驗完成后，立即重復(fù)進(jìn)行一次空白試驗。必須在 5 min 之內(nèi)開始第二次空白試驗。

5. 采集第二次空白試驗的色譜圖，并將其與第一次的色譜圖進(jìn)行比較。

6. 如果第二次試驗的色譜圖明顯有大量的峰出現(xiàn)并且基線也不穩(wěn)定，則表明氣體流路或載氣已被污染。

7. 如果第二次試驗的色譜圖中只有很少的峰出現(xiàn)并且基線也沒有明顯的漂移，則表明進(jìn)入的載氣或氣體流路比較干凈。

 

故障排除指南

基線噪聲過大

可能的原因 解決方案 注釋

進(jìn)樣器被污染 清洗進(jìn)樣器；更換襯管和分流平板嘗試進(jìn)行冷凝測試；氣路也能需要清洗

色譜柱被污染 烘烤色譜柱 將烘烤時間限制在 1-2 h

色譜柱被污染 用溶劑清洗色譜柱 僅用于鍵合交聯(lián)固定相；檢查進(jìn)樣口的污染

檢測器被污染 清洗檢測器 通常噪聲隨時間增大， 而不是突然增大

被污染或低質(zhì)量的氣體 使用高純度氣體；也要檢查氣體捕集阱是否過期或漏氣 通常是在更換氣瓶之后問題出現(xiàn)

色譜柱插入檢測器過長 重新安裝色譜柱 參考?xì)庀嗌V儀手冊，確定適合的插入距離

進(jìn)入檢測器的氣體流速不正確 將流速調(diào)整為推薦值 參考?xì)庀嗌V儀手冊，確定恰當(dāng)?shù)牧魉?/p>

使用 MS、ECD 或 TCD 時有泄漏 查找并排除泄漏 通常是在柱接頭或進(jìn)樣器處

檢測器燈絲、燈或電子倍增器老化 更換適用的部件

隔墊降解 更換隔墊 在高溫分析時要使用合適的隔墊

 

基線不穩(wěn)定或有干擾

可能的原因 解決方案 注釋

進(jìn)樣器被污染 清洗進(jìn)樣器 嘗試進(jìn)行冷凝測試；氣路也可能需要清洗

色譜柱被污染 烘烤色譜柱 將烘烤時間限制在 1-2 h

檢測器不平衡 使檢測器穩(wěn)定 某些檢測器可能需要多達(dá) 24 小時才能完全穩(wěn)定

色譜柱未老化好 充分老化色譜柱 對痕量分析更關(guān)鍵

在程序升溫過程中載氣流速改變 在很多情況下是正常的 MS、TCD 和 ECD 會對載氣流速的變化有所響應(yīng)

 

峰拖尾

可能的原因 解決方案 注釋

色譜柱被污染 修剪色譜柱 把色譜柱前端切去 0.5-1 m

色譜柱被污染 溶劑清洗色譜柱 僅用于鍵合交聯(lián)固定相；檢查進(jìn)樣口的污染

色譜柱活性 不可修復(fù)；更換色譜柱 僅影響活性化合物

溶劑相極性不匹配 將樣品溶劑更改為單一溶劑 較早流出的峰或靠近溶劑前沿的峰更容易出現(xiàn)拖尾

溶劑相極性不匹配 使用保留間隙柱 3-5米保留間隙已經(jīng)足夠了

可降低不分流進(jìn)樣或柱上進(jìn)樣的溶劑效應(yīng) 降低初始色譜柱溫度 隨著保留增加，峰拖尾會減弱

分流比過低 增加分流比 分流放空的流速應(yīng)為 20 mL/min 或更高

色譜柱安裝不適宜 重新安裝色譜柱 較早流出的峰更容易拖尾

某些活性化合物總是有拖尾 無 對胺類和羧酸最為常見

 

分裂峰

可能的原因 解決方案 注釋

進(jìn)樣技術(shù) 改變技術(shù) 這通常與不穩(wěn)定的推桿壓力，或進(jìn)樣針中存留樣品有關(guān)；使用自動進(jìn)樣器

混合的樣品溶劑 將樣品溶劑更改為單一溶劑 溶劑的極性和沸點有很大的差別時更嚴(yán)重

色譜柱安裝不適宜 重新安裝色譜柱 通常插入距離非常不恰當(dāng)

樣品在進(jìn)樣器中降解 降低進(jìn)樣器溫度 溫度過低會使峰變寬或拖尾

樣品在進(jìn)樣器中降解 改為柱上進(jìn)樣 需要柱上進(jìn)樣器

樣品聚焦不好 使用保留間隙柱 用于不分流和柱上進(jìn)樣

 

保留時間波動

可能的原因 解決方案 注釋

改變載氣流速 檢查載氣流速 所有峰的保留時間都以相同方向偏離，偏離程度也相同

改變色譜柱溫度 檢查色譜柱溫度 并非所有峰的偏離量都相同

改變色譜柱尺寸 驗證色譜柱規(guī)格的一致性

化合物濃度變化大 嘗試不同的樣品濃度 也許會影響相鄰組分峰；通過增加分流比或稀釋樣品可以糾正樣品超載問題

進(jìn)樣器泄漏 檢查進(jìn)樣器泄漏 峰的大小也會發(fā)生變化

氣路堵塞 清洗或更換堵塞的管線 分流管線常會堵塞；也要檢查流量控制器和電磁閥

隔墊泄漏 更換隔墊 檢查針是否有倒刺

樣品溶劑不兼容 將樣品溶劑更改為單一溶劑使用保留間隙柱 用于不分流進(jìn)樣

 

峰大小改變

可能的原因 解決方案 注釋

檢測器響應(yīng)改變 檢查氣流、溫度和設(shè)定值 對所有的峰影響不一樣

檢查本底或噪聲 可能是系統(tǒng)被污染，而不是檢測器

改變分流比 檢查分流比 對所有的峰影響不一樣

改變吹掃開始時間 檢查吹掃激活時間 用于不分流進(jìn)樣

進(jìn)樣量改變 檢查進(jìn)樣技術(shù) 進(jìn)樣量不是線性的

改變樣品濃度 檢查并驗證樣品濃度 這一改變也有可能是因為降解、蒸發(fā)或樣品溫度改變，或 pH 改變所導(dǎo)致

進(jìn)樣針泄漏 使用不同的進(jìn)樣針 樣品泄漏到推桿或針的周圍；這樣的泄露不易被發(fā)現(xiàn)

色譜柱被污染 修剪色譜柱 把色譜柱前端切去 0.5-1 m

用溶劑清洗色譜柱 僅用于鍵合交聯(lián)固定相

色譜柱活性 不可逆 僅影響活性化合物

共流出 色譜柱溫度或固定相不同 降低柱溫并檢查是否有肩峰或拖尾峰

進(jìn)樣器歧視改變 保持相同的進(jìn)樣器參數(shù) 對分流進(jìn)樣更為嚴(yán)重

樣品反沖 減少進(jìn)樣量，使用較大襯管，可以降低進(jìn)樣口溫度 減少溶劑并提高流速最有效

進(jìn)樣口污染物分解 清洗進(jìn)樣器；更換襯管和分流平板 進(jìn)樣口只能使用脫活、帶玻璃毛的襯管

 

分離度下降

色譜柱溫度改變 檢查色譜柱溫度 與其他峰的差別明顯

色譜柱尺寸或固定相不同 驗證色譜柱規(guī)格的一致性 與其他峰的差別明顯

與其它組分峰共流出 改變色譜柱溫度 降低柱溫并檢查是否有肩峰或拖尾峰

峰展寬

改變載氣流速 檢查載氣流速 保留時間也會發(fā)生改變

色譜柱被污染 修剪色譜柱 把色譜柱前端切去 0.5-1 m

用溶劑清洗色譜柱 僅用于鍵合交聯(lián)固定相

改變進(jìn)樣器 檢查進(jìn)樣器設(shè)置 典型改變：分流比、襯管、溫度、進(jìn)樣量

改變樣品濃度 嘗試不同的樣品濃度 在較高濃度下峰寬增加

溶劑效應(yīng)不佳，聚焦不夠 降低柱溫箱的溫度，選擇較好的溶劑，使樣品相極性匹配，及使用保留間隙柱用于不分流進(jìn)樣