王蔚

（新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究院，新疆 烏魯木齊 830011）

氣相色譜儀是一種對(duì)可氣化的混合物進(jìn)行分離、鑒定的常見(jiàn)儀器，廣泛應(yīng)用于食品檢驗(yàn)、衛(wèi)生檢疫、環(huán)境監(jiān)測(cè)、化工產(chǎn)品質(zhì)量控制、油品分析、煙酒成份分析、司法檢驗(yàn)等領(lǐng)域。實(shí)際檢定過(guò)程中，其主要的檢定內(nèi)容是測(cè)試各種檢測(cè)器的性能。《JJG700-1999氣相色譜儀檢定規(guī)程》給出了檢定TCD、FID、FPD、ECD、NPD五種常見(jiàn)檢測(cè)器性能的測(cè)試條件一覽表。

一、氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）——廣泛應(yīng)用的通用型氣相色譜檢測(cè)器

檢定中常見(jiàn)問(wèn)題如：a.點(diǎn)火失敗。可先開(kāi)氫氣及尾吹氣，關(guān)閉空氣，待用點(diǎn)火槍或打火機(jī)點(diǎn)燃后再逐漸將空氣調(diào)至正常流量。若還不能點(diǎn)著，可能為噴嘴堵塞，需按儀器使用說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行清洗。常見(jiàn)判斷火焰是否點(diǎn)著的方法為用金屬件靠近FID檢測(cè)器頂端出口處，觀察金屬件上是否有水蒸汽。此方法有時(shí)失靈，有一趣例：新疆某地空氣干燥，“點(diǎn)火、觀察金屬件”試了許多次，仍未見(jiàn)水蒸汽，后進(jìn)一樣品出信號(hào)，從而證明檢測(cè)器已點(diǎn)著。b.檢測(cè)限超差的誤判。北分瑞利公司某機(jī)型儀器進(jìn)行常量氣體分析，量程設(shè)置為“10”，檢測(cè)限高出合格限。將量程由“10”調(diào)至最靈敏檔“12”，檢測(cè)限合格。東西電子公司的FID檢測(cè)器也存在同樣的問(wèn)題，需要將高阻檔設(shè)置為最靈敏檔“10”，才能得到合格的檢出限。c.另一常見(jiàn)問(wèn)題為用正十六烷在多種國(guó)產(chǎn)儀器上出峰峰面積值很大，但測(cè)試安捷倫某機(jī)型儀器時(shí)卻發(fā)現(xiàn)峰面積只有幾十到一百多，實(shí)際上為計(jì)量單位不同所致。國(guó)產(chǎn)儀器峰面積大多為uV·s，而后者單位為pA·s，且其噪聲同樣特別小，只有零點(diǎn)零幾個(gè)皮安，經(jīng)計(jì)算檢測(cè)限合格。

二、熱導(dǎo)池檢測(cè)器（TCD）——一種通用型的檢測(cè)器

常見(jiàn)問(wèn)題有：a.噪聲超差。有一例為：島津公司某機(jī)型儀器基線噪聲非常大，經(jīng)檢查儀器的接線后發(fā)現(xiàn)為儀器搬動(dòng)到新位置后未接地線所至。良好接地后，噪聲水平恢復(fù)正常。b.靈敏度超差。北分瑞利某型號(hào)氣相色譜儀TCD靈敏度超差。檢定人員與儀器操作人員溝通后得知，此儀器用于分析常量氣體組分，因而將靈敏度設(shè)置在了較低檔，將量程由原“0.5”檔調(diào)到“0.05”檔后再經(jīng)測(cè)試，靈敏度合格。

三、火焰光度檢測(cè)器（FPD）亦稱(chēng)硫磷檢測(cè)器，是檢測(cè)含硫、磷化合物的選擇性檢測(cè)器

需注意一般用戶常使用此檢測(cè)器檢測(cè)含磷類(lèi)農(nóng)藥，如果測(cè)含硫化合物須更換相應(yīng)的濾光片，某些機(jī)型還配有測(cè)Sn濾光片?；鹧婀舛葯z測(cè)器實(shí)際上是用光電倍增光檢測(cè)化合物燃燒后發(fā)出的光中某波長(zhǎng)的發(fā)光強(qiáng)度，因而同其他分光光度儀器、濾光檢測(cè)儀器類(lèi)似，不應(yīng)有強(qiáng)光直接照射在該檢測(cè)器上，否則會(huì)產(chǎn)生較大的靜態(tài)噪聲，縮短其使用壽命。此種檢測(cè)器除需清洗火焰噴嘴部分外，還應(yīng)注意清洗光路部分。過(guò)高的檢測(cè)器溫度會(huì)縮短光電倍增管的使用壽命。

以下為某次檢定島津公司GC-2010型儀器的FPD檢測(cè)器的測(cè)試條件：進(jìn)樣口250℃，柱箱210℃，檢測(cè)器280℃，此次檢定獲得了較滿意的結(jié)果。

四、電子俘獲檢測(cè)器（ECD）

此種檢測(cè)器主要特點(diǎn)為怕水、怕氧氣，需高純度（99.999%）的載氣，而且常需設(shè)定至較高的溫度（300～320℃），老化兩小時(shí)以上待基流穩(wěn)定后使用。色譜柱及檢測(cè)器如果常期未使用，需要老化一天左右時(shí)間，然后再加電流使用。否則色譜柱上解吸的重組分會(huì)將檢測(cè)器污染，使測(cè)量重復(fù)性變差，而載氣中的微量氧會(huì)減少其使用壽命。待輸出信號(hào)降至較低水平時(shí)，才能測(cè)得較好的結(jié)果。

以下為某次檢定島津公司GC-2010型色譜儀的ECD檢測(cè)器的測(cè)試條件：進(jìn)樣口230℃，柱箱210℃，檢測(cè)器320℃，電流設(shè)為1.00nA（2.00nA 的靈敏度太高），此次檢定獲得了較滿意的結(jié)果。另有一例：東西電子公司某型號(hào)氣相色譜儀的ECD檢測(cè)器長(zhǎng)期未使用，老化一天之后，檢測(cè)器才出現(xiàn)基流，進(jìn)樣品出峰。

另外需注意氧氣、水會(huì)對(duì)高溫下的ECD檢測(cè)器造成損壞，儀器應(yīng)配備不間斷電源，防止突然斷電后，造成空氣擴(kuò)散進(jìn)檢測(cè)器中，使檢測(cè)器損壞。

五、氮磷檢測(cè)器（NPD），亦稱(chēng)熱離子檢測(cè)器（TID），島津公司稱(chēng)為FTD

此檢測(cè)器用于含N和P的化合物的專(zhuān)屬性高靈敏度的檢測(cè)，含有銣珠，不是非常穩(wěn)定，較難調(diào)試。銣珠位置固定后，不要輕易動(dòng)。工作電流越大，銣珠使用壽命越短，但其靈敏度越高。應(yīng)試進(jìn)樣品，算出檢測(cè)限看是否符合要求，再?zèng)Q定工作電流的大小。開(kāi)機(jī)后須按儀器說(shuō)明書(shū)要求，逐步加大電流。電流加得速度越快，銣珠使用壽命越短，應(yīng)讓其慢慢地增加到工作電流。待穩(wěn)定較長(zhǎng)時(shí)間后，才能得到較好的測(cè)量重復(fù)性。

以下為某次檢定島津公司GC-2010型儀器的FTD檢測(cè)器的測(cè)試條件：進(jìn)樣口230℃，柱箱210℃，檢測(cè)器320℃，電流2.00pA，此次檢定獲得了較滿意的結(jié)果。

各種檢測(cè)器最常見(jiàn)的問(wèn)題為檢測(cè)器被污染、襯管臟及色譜柱吸附的重組分緩慢解吸，這時(shí)需要按儀器說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行維護(hù)甚至更換配件。獲得一個(gè)令人滿意的檢測(cè)限及定量重復(fù)性，除了檢測(cè)器本身存在的問(wèn)題之外，還經(jīng)常與其他一些因素有關(guān)。例如：某次測(cè)試ECD發(fā)現(xiàn)，定量重復(fù)性特別差，相鄰兩次測(cè)量的峰面積甚至相差一個(gè)數(shù)量級(jí)。后發(fā)現(xiàn)檢測(cè)器端毛細(xì)管柱長(zhǎng)度不符合要求，但更改至指定長(zhǎng)度后測(cè)試結(jié)果仍然較差。從儀器接線、氣體流路一步步排查，最終發(fā)現(xiàn)是由于襯管過(guò)臟所至，更換新的襯管及石英棉后，檢定結(jié)果合格。

[1]《JJG700-1999氣相色譜儀檢定規(guī)程》.北京：中國(guó)計(jì)量出版社.

[2]艾明澤，肖哲.計(jì)量檢測(cè)人員培訓(xùn)教材-12分冊(cè)-化學(xué)計(jì)量[M].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2007.

[3]孫鳳霞.儀器分析[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004，241.

[4]吳方迪，張慶合.色譜儀器維護(hù)與故障排除[M].2008，第二版，274～275.