Varian GC快速操作指南
美国瓦里安中国有限公司
气相色谱快速操作指南
气相色谱简介
气相色谱主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离。待分析样品在汽化室汽化后被载气带入色谱柱，柱内含有液体或固体固定相，由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同，每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。由于载气的流动，使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解吸附，结果是在载气中分配浓度大的组分先流出色谱柱，而在固定相中分配浓度大的组分后流出（可以得到不同组分的保留时间—定性的重要参数）。当组分流出色谱柱后，立即进入检测器。检测器能够将样品组分的存在与否转变为电信号，而电信号的大小与被测组分的量或浓度成比例（可以得到不同组分的量---可以完成定量）。
因此气相色谱包括进样、分离、检测和数据处理（色谱工作站）。V ARIAN公司提供的台式气相系统包括CP 3800和CP3900。
其中进样是通过进样口或进样阀来完成的。V ARIAN气相色谱的进样口包括1177分流/不分流进样口、1079分流/不分流，程序升温和大体积进样口和1041接大口径毛细柱或填充柱进样口。而气体样品基本上都是通过气体进样阀来实现。
不同组分的分离是通过色谱柱的分离来实现的。V ARIAN公司提供满足所有分析方案的色谱柱，包括毛细柱和填充柱。
不同组分的检测是通过检测器来完成的。V ARIAN提供能满足所有分析所需要的气相检测器，包括热导检测器（TCD）、火焰离子化检测器（FID）、电子俘获检测器（ECD）、氮磷检测器（TSD）和脉冲火焰光度检测器(PFPD)以及其它特殊检测器，如氦离子检测器（PDHID等。各个检测器的选择性、检测限和线性动态范围见表1
表1 各个检测器的选择性、检测限和线性动态范
检测器 选择性 检测限 线性动态范围
通用型检测器
0.2ppm 104
TCD 有机物、无机物
非破坏性
<10pg/sec 107
FID 有机物
破坏性
选择性检测器
ECD 卤素、过氧化物、
<0.01ppb 103
醌类、硝基化合物
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TSD P、N P：<0.05pg/sec
N：<0.1pg/sec 103 105
PFPD P、S、N&25个其它
元素 P：0.1pg/sec
S： 1pg/sec
N：20pg/sec
104
103
to 103
进样口载气和检测器所用气体（尾吹气、氢气和空气）均采用先进的电子流量控制器控制。
工作站系统能独立完成仪器的控制、数据采集、定制满足法规的需要的报告和自定义用户报告。V ARIAN公司的Galaxie色谱软件为当前功能最强大的色谱工作站，除了能独立完成V ARIAN仪器的控制、数据采集、定制满足法规需要的报告和自定义用户报告，还包括保留时间锁定功能和能控制实验室中其它厂牌的色谱的功能。
V ARIAN公司是所有仪器供应商中唯一提供TOTAL SOLUTION的公司。
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Peak Properties (Ctrl + F3)峰属性
Display Audit trail 显示稽核跟踪
Peak Annotation (Ctrl + Alt +K) 峰注解
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Chromatogram Annotation (Ctrl + Alt +K) 色谱
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Changing Session Log In/ Viewing Active Session Properties
峰和基线显示
Show Peak Window ID (Ctrl + Alt +I) 显示峰窗口识
别
Show Peak Markers (Ctrl + Alt +M) 显示峰标记
Show Peak Name (Ctrl + Alt +N) 显示峰名称
Show Baseline (Ctrl + Alt +B) 显示基线
Show Event Markers (Ctrl + Alt +V) 显示事件标记
Show Event Name (Ctrl + Alt +T) 显示事件名称
手动积分
Select Mode 选择模式
Move Marker Mode移动峰标模式
Add Peak Mode 添加峰模式
Split Peak Mode 分裂峰模式
Delete Peak Mode 删除峰模式
Undo Last Action 撤消最后动作
色谱属性
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一． 用 Galaxie 进行积分
1. 选择‘Open Chromatogram’,并双击你所要打开的色谱数据文件。
2．色谱图将采用默认的Set Peak With (设置峰宽)和 Set Threshold (设置域值) 参数自动积分；
3．在‘Integration Parameters’ (积分参数) 窗口中点击鼠标右键，可进行‘Integration Events’(积分事件) 设置；
4．点击 Integration (积分)工具图标或者按F5 快捷键再积分；
以上4步，如下图所示：
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二． 用 Galaxie 进行色谱峰识别
1．从方法树中选择‘Peak Identification’；
2．在‘Peak Identification’窗口中点击鼠标右键，并从
出现的菜单中选择‘Initialize from chormatogram’，
峰值表将显示在该窗口中；
3．在峰值表中可更改各个峰的名称，并可进行删减；
双击工具栏中的 Integration 图标或者按F5 快捷
键在谱图上标注出这些峰的名称；
以上三步见下图所示：
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三. 用 Galaxie 进行标准曲线校正
1. 从方法树中选择‘Calibration’;
2．在Type 参数组中选择校正标准曲线的类型；比如‘External Standard’(外标)；
3．选择单位，比如ppm;
4. 在 Calibration Curve 文件输入区输入标准曲线的名称；
5．选择标准曲线所对应的信号响应类型，比如 Area (峰面积)，Height (峰高)，等等；
6．点击‘Initialize from ID table’ 按钮将峰识别标自动移植到该窗口中。
7. 输入各个组份的浓度值。然后选择‘File，Save Method as’ 将该方法另存为一个方法，然后选择‘File, Close Chromatogram’.关闭该色谱图。
8. 用上述所储存的方法产生一个校正曲线, 建立一个再处理清单：选择 ‘File, New, New Reprocessing List’.记住选择正确的行数或者正确的顺序文件移植再处理清单（reprocessing list）. 输入一个新的 ‘New Batch Name’ 名称；
9．在Chromatogram name 列上点击‘…’ 图标，选择一个或者多个色谱数据图文件；
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10．在 Method 列上点击‘…’图标，选择在上述步骤中刚刚储存的方法，自动填入该列；11．在Sample type 列中，点击向下的小箭头图标并选择‘Standard’，将该行之色谱图定义为标样；在下列数行中定义足够数目的标样；
12．在Calibration 列中，点击向下的小箭头图标并选择‘ADD’，自动填充该列；
13．在Calibration level 列中，点击向下的小箭头图标并为每个数据选择适合的校正标准级别；14．点击绿色箭头开始进行再处理清单的处理，并产生标准曲线；
(上述操作见上图所示)
上述操作步骤中‘自动填充’的操作方法如下：
1．鼠标选中某列，该列中有自动填充所需要复制的内容；然后用鼠标点击该列的抬头选中该整列；
2．然后在该抬头处点击鼠标右键，选择‘Fill block’；
3．点击‘OK’；（如下图所示）
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气相色谱仪日常维护及常见故障处理
TCD 操作注意事项
1、打开气体钢瓶 (He, Ar或N2), 并须确认钢瓶无误,
输出压为 80PSI（5.5kg/cm2 )
2、确定流速 Carrier Gas（柱流量＋Make up流量）= Reference Gas
3、等待柱温/ 进样口/检测器温度到达设定值
4、设定Electronics → On
5、等待 TCD 稳定至少约 30 min 左右
6、开始分析样品
7、结束分析时设定 Electronics → Off
8、降温,设定柱温= 50 ℃，进样口Electronics → Off，检测器Electronics → Off (含Filament)
9、关闭气体钢瓶
FID操作注意事项
1、正确设置H
2、空气和尾吹气的流量
2、检测器温度应比柱温箱设定的最高温度高30°C，且大于150°C以防止水凝结在检测器上
3、FID在电路打开后，会自动点火。在3800报告熄火以前，最多会连续点火三次
4、如果报告了熄火，要查找熄火的原因。然后再按GC3800上的“Ignite”功能键，或在工作站上关闭FID的电路，再打开
5、当色谱柱拆下或不使用检测器时，一点要关闭氢气。以防止氢气积累。
ECD接触电位的调节
可在GC-3800上进行，按Adjustment键进行池电流：Ar/CH4；CAP；N2STD；N2HIGH以及Zero零电流是为了进行接触电位的设置一般，当Range设为1时，基线信号不应超过25mV。否则，说明可能是载气不纯、柱流失严重或检测器受污染等25mV之上的基线信号会减少ECD 检测器的可用线性范围。
仪器准备完成：打开载气，设置到正确的输出压力；色谱柱已经老化完成在3800面板上，选择Detector－ECD;设置
?Tempture：300°C
?Electron: on;
?Range:1.0;
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?Autozero:NO
等达到设定温度后，平衡若干小时，最好过夜，在ECD屏幕上，按Adjustment；将Cell Current 设为零；将Contact potential设为-760mv注意屏幕显示的信号强度应在 -12.7— -13.0mv,如-12.8mv再将接触电位设定为+760mv，信号应该增加几mv逐渐降低接触电位的设定值，直到信号强度为开始的显示值加0.5mv,如-12.8+0.5=-12.3mv;这时的接触电位就是我们需要的接触电压，接触电位也就设好了。
ECD使用注意事项
1、保证气路清洁
检查系统的气密性能，确保从气源到检测器出口无空气漏入，使用高纯度的气体，使用高温低流失的进样垫（必要时进行老化处理），保证汽化室清洁，定期清洗或更换衬管及玻璃毛，使用低流失色谱柱，并使最高使用温度低于柱最高允许温度25℃以上。对于较脏的样品，应做好样品的预处理工作，并使用二次冲蒸的溶剂，保持毛细管两端的洁净，必要时可用低温火焰烧掉毛细柱管外的聚酰亚胺涂层，保证检测器温度要高于柱温10℃以上，保证吹扫气。
2、检测器的净化
热清洗法：适用于检测器的轻度污染，设氮气尾吹气为50~60ml/min，检测器温度为350℃，柱温250℃，保持4~8小时（不接柱）
氢烘烤法：将载气或尾吹气换成氢气，调整流速为30~40ml/min，汽化室和柱温均为室温，检测器升至300~350℃，保持18~24小时，使污染物在高温下与氢作用而除去，烘烤完毕后，将系统调回原状态，稳定数小时。
TSD的操作
铷珠的老化－铷珠电流的调节
打开各钢瓶气，正确设置气相色谱各参数：气体流量Air:175ml/min；H2:采用铷珠出厂时推荐的流量（一般为4.0ml/min左右）；载气＋尾吹：30ml/min。设定温度：进样口，柱温，检测器，TSD 设定：Temperature－300 °C，Oven－on，Bead Power－Off、Range－12、Autozero－Off打开铷珠电源前，使检测器和铷珠温度达到设定的温度，保持15分钟。然后设定TSD最低电流是2.4A，将Bead power置为On，保持至少15分钟，每次增加0.100A，至少等候15分钟，使铷珠在增加电流后达到平衡状态。当增加电流后信号出现明显增加时，即获得了我们所需要的电流值。也完成了铷珠的电流调节铷珠保持这个电流至少12
气相色谱快速操作指南
小时，最好过夜。检测器即可以使用。
TSD使用注意事项
1、电离源的维护
老化：将色谱柱卸下，用闷头将检测器入口密封，通氢气、空气老化开电加热：开加热电源后，应逐渐升高加热电流，切勿突然用大电流加热电离源
氢气流速：只要能满足灵敏度的要求，氢气流速应尽量低
关电加热：关电加热前，先切断加热电源，长时间不用时应关闭加热电流，以延长铷珠寿命
2、避免大量具有电负性的化合物进入检测器，如卤代烃溶剂、水、甲醇、乙醇等
3、尽量避免使用带CN的固定液，并避免用磷酸处理玻璃毛，在大量分析硅烷化衍生物样品后，电极和喷嘴必须定期清洗
PFPD 操作
在分析磷或硫时，需要变化滤光片。推荐采用He或N2 作为载气。
分析硫检测器的温度应保持恒定为 220oC，以获得最大灵敏度。检测器的相关参数设置表2。
必须控制好燃烧气的流量，以保证火焰不会波动。HPO* 发射的绿光于火焰中磷的流速呈线性相关。S2*发出的蓝光则与火焰中硫的流速的平方线性相关
表2PFPD检测器的分析不同元素的参数设置
分析元素门延迟
ms 门开启宽度
ms
触发电位
mv
检测器温度
oC
光电倍增器电压
V
S 6 20 200 220 550 P 4 10 200 300 510 N 3.5 8 200 300 580
PFPD操作使用注意事项
1、为保证PFPD高的灵敏度，注意调整好氢气与空气的比例(调节Tick-Tock)
2、使用时检测器温度为220℃，可以获得较好的灵敏度
3、当发现基线噪音增加或灵敏度明显下降时，可以判断为检测器污染或氢气与空气的比例不对（需要重新调节Tick-Tock）或氢气质量存在问题。
4、将检测器温度调至350~400℃烘烤2~4小时，可以消除污染