氣相色譜儀如何選型？

一、什么是氣相色譜？

氣相色譜是色譜分許中常見的一種，原理是利用氣體作流動(dòng)相的色層分離分析方法。汽化的試樣被載氣（流動(dòng)相）帶入色譜柱中，柱中的固定相與試樣中各組份分子作用力不同，各組份從色譜柱中流出時(shí)間不同，組份彼此分離。采用適當(dāng)?shù)蔫b別和記錄系統(tǒng)，制作標(biāo)出各組份流出色譜柱的時(shí)間和濃度的色譜圖。根據(jù)圖中表明的出峰時(shí)間和順序，可對(duì)化合物進(jìn)行定性分析；根據(jù)峰的高低和面積大小，可對(duì)化合物進(jìn)行定量分析。具有效能高、靈敏度高、選擇性強(qiáng)、分析速度快、應(yīng)用廣泛、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。適用于易揮發(fā)有機(jī)化合物的定性、定量分析。對(duì)非揮發(fā)性的液體和固體物質(zhì)，可通過高溫裂解，氣化后進(jìn)行分析。

二、基本模塊構(gòu)造以及儀器參數(shù)選擇

2.1采購(gòu)背景：擬由于公司在環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)展需要，需要做HJ584-2010 環(huán)境空氣 苯系物的測(cè)定 活性炭吸附/二硫化碳解吸-氣相色譜法的方法驗(yàn)證。按照標(biāo)準(zhǔn)要求，現(xiàn)需采購(gòu)一臺(tái)氣相色譜儀，配置要求，符合立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2首先氣相色譜的基本構(gòu)造由下面五個(gè)模塊構(gòu)成：

a進(jìn)樣系統(tǒng)，包括進(jìn)樣器和氣化室（進(jìn)樣方式可分為手動(dòng)進(jìn)樣和自動(dòng)進(jìn)樣，自動(dòng)進(jìn)樣可選用自動(dòng)進(jìn)樣塔+進(jìn)樣盤、以及分析揮發(fā)性物質(zhì)的輔助進(jìn)樣設(shè)備，例如頂空、吹掃捕集、熱脫附等）

b載氣系統(tǒng)，包括氣源，氣體進(jìn)化，氣體流速控制和測(cè)量（載氣建議99.999%，氣體純度越高越好，氣體純度太低，影響儀器使用壽命）

c 色譜柱&柱溫箱（色譜柱類型分為，填充柱和毛細(xì)管柱）

d檢測(cè)器（常用的檢測(cè)器有FID、ECD、FPD、NPD等）

e 記錄系統(tǒng)&工作站（每種不同品牌儀器，對(duì)信號(hào)的靈敏度都有所差異）

2.3根據(jù)HJ584-2010標(biāo)準(zhǔn)要求，用活性炭采樣管富集環(huán)境空氣和室內(nèi)空氣中苯系物，二硫化碳（CS2）解吸，使用帶有氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）的氣相色譜儀測(cè)定分析。要求儀器參數(shù)如下：

a進(jìn)樣系統(tǒng)，包括進(jìn)樣器和氣化室。氣化室溫度：150℃，氣化室溫度一般要高于柱溫箱溫度。

b載氣系統(tǒng)，包括氣源，氣體進(jìn)化，氣體流速控制和測(cè)量。氮?dú)廨d氣：99.999%，空氣：99.99%，氫氣：99.99%。空氣和氫氣可以使用氣體發(fā)生器來滿足工作需求。

c色譜柱&柱溫箱：標(biāo)準(zhǔn)中色譜柱類型分為，填充柱和毛細(xì)管柱。常見的柱子為毛細(xì)管柱，標(biāo)準(zhǔn)要求：固定液為聚乙二醇（PEG-20M），30m×0.32mm×1.00μ m或等效毛細(xì)管柱；實(shí)際配置時(shí)，可選用安捷倫HP-INNOWAX柱或安捷倫HP-1701柱；柱溫箱：65℃保持10min，以 5℃/min 速率升溫到 90℃保持2min（可根據(jù)實(shí)際出峰情況優(yōu)化程序升溫）；柱流量：2.6ml/min。

d檢測(cè)器：FID檢測(cè)器溫度：250℃；尾吹氣流量：30ml/min；氫氣流量：40ml/min；空氣流量：400ml/min。（一般情況,氫氣流量與空氣流量的比值為1:10。如果遇到點(diǎn)火失敗的情況，可適當(dāng)將氫氣流量開大，等檢測(cè)器穩(wěn)定后，再將參數(shù)調(diào)回至1:10）

三、氣相色譜的常見應(yīng)用有哪些？

氣相色譜法可以通過選擇不同的檢測(cè)器來測(cè)定大部分的有機(jī)物，常用于環(huán)境類、食品、藥品、工業(yè)消費(fèi)品等的有機(jī)物分析測(cè)試。對(duì)于環(huán)境分析中常規(guī)測(cè)試的項(xiàng)目如下表：

四、儀器廠家有哪些？

五、各主流廠商氣相色譜主流的型號(hào)有哪些？

進(jìn)口廠商：

1、安捷倫Angilent

特點(diǎn)：技術(shù)成熟，穩(wěn)定性好，后期維護(hù)、維修配置齊全，適合大多數(shù)領(lǐng)域，價(jià)格稍貴。

例如，配備7890B氣相 +FID氫火焰離子檢測(cè)器+自動(dòng)進(jìn)樣器+150位樣品盤，F(xiàn)ID檢測(cè)器適用于大多數(shù)有機(jī)物的測(cè)定，對(duì)大分子有機(jī)物靈敏度高，測(cè)定濃度范圍在數(shù)PPm以上，載氣種類可選擇氦氣和氮?dú)狻Ｆ錂z測(cè)器基線平穩(wěn)，靈敏度較高，使用壽命長(zhǎng)，檢測(cè)器維護(hù)簡(jiǎn)單，可直接微信聯(lián)系客服在線指導(dǎo)，必要時(shí)可自行更換配件。OpenLAB CDS數(shù)據(jù)處理軟件操作簡(jiǎn)單，有很多功能可以使用。這款軟件主要針對(duì)數(shù)據(jù)審計(jì)追蹤做的很全面，不易更改錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。

2、日本島津

特點(diǎn)：技術(shù)成熟，后期維護(hù)、維修配置齊全，工作站操作簡(jiǎn)單，性價(jià)比高。

例如，配備Nexis GC-2030氣相+ECD電子捕獲檢測(cè)器+自動(dòng)進(jìn)樣器+150位樣品盤，ECD檢測(cè)器主要用于測(cè)定鹵素元素、含金屬有機(jī)物、金屬螯合物等化合物，測(cè)定濃度范圍在數(shù)PPb以上，載氣種類可選擇氮?dú)猓@種檢測(cè)器的污染是不可逆的，當(dāng)出現(xiàn)污染嚴(yán)重影響使用時(shí)，只能直接更換檢測(cè)器，所以進(jìn)濃度較高的樣品時(shí)要開大分流比，要長(zhǎng)期做好檢測(cè)器維護(hù)。其檢測(cè)器重現(xiàn)性好，化合物的響應(yīng)高，操作簡(jiǎn)單，基線較穩(wěn)定,使用壽命根據(jù)具體使用和維護(hù)情況決定，遇到濃度過低的樣品時(shí)還可以通過設(shè)定電流來放大信號(hào)值，LabSolutions數(shù)據(jù)處理軟件，操作簡(jiǎn)單，功能直觀、實(shí)用，處理數(shù)據(jù)方便，操作熟練可以提高工作效率。

此外，還有賽默飛、珀金埃爾默等國(guó)外品牌。

國(guó)產(chǎn)廠商：上海天美；浙江福立；常州磐諾；北京普析；上海科創(chuàng)等

六、選購(gòu)氣相色譜流程

案列分析：根據(jù)公司實(shí)際需求，做新項(xiàng)目申請(qǐng)CMA資質(zhì)認(rèn)定，需要做HJ584-2010 環(huán)境空氣 苯系物的測(cè)定 活性炭吸附/二硫化碳解吸-氣相色譜法的方法驗(yàn)證。購(gòu)買一臺(tái)帶有FID檢測(cè)器的氣相色譜儀，檢測(cè)環(huán)境空氣中的苯系物濃度，并通過CMA資質(zhì)擴(kuò)項(xiàng)評(píng)審。FID檢測(cè)器，還可以檢測(cè)其他烴類物質(zhì)，如石油烴（C10-C40）、非甲烷總烴、VOCs等等。通過對(duì)儀器調(diào)研后，選擇合適的儀器品牌，選擇儀器品牌，要根據(jù)實(shí)際需求購(gòu)買，尤其是檢測(cè)器的配置，盡量選擇業(yè)務(wù)發(fā)展需要且使用頻率高的檢測(cè)器，每種品牌的檢測(cè)器會(huì)有所不同。可以通過所使用的檢測(cè)器類型針對(duì)性選擇儀器品牌。如果選擇國(guó)產(chǎn)品牌，需要常用ECD檢測(cè)器，就可以考慮一些ECD檢測(cè)器做的好的品牌，例如常州磐諾。儀器驗(yàn)收時(shí)，在儀器到達(dá)實(shí)驗(yàn)室后，需要對(duì)儀器的外觀拍照，對(duì)所有配件進(jìn)行清點(diǎn)，確認(rèn)所到的型號(hào)是否與采購(gòu)合同一致。是否有漏發(fā)、型號(hào)不一致、破損等情況，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系儀器供應(yīng)商反映情況。儀器安裝完畢后，需要安裝工程師調(diào)試并通過驗(yàn)收。

七、根據(jù)公司實(shí)際需求，需采購(gòu)氣相色譜增加實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力為例，進(jìn)行選購(gòu)調(diào)研。

需要做HJ584-2010環(huán)境空氣 苯系物的測(cè)定 活性炭吸附/二硫化碳解吸-氣相色譜法的方法驗(yàn)證。開展環(huán)境空氣中苯系物的檢測(cè)，需要購(gòu)買氣相色譜。先熟讀測(cè)試環(huán)境空氣中苯系物測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)HJ584-2010，確認(rèn)要測(cè)試的具體檢測(cè)項(xiàng)目，便可進(jìn)入儀器選型調(diào)研流程。了解氣相色譜的廠商有哪些（參照 5），也可根據(jù)各廠商的宣傳彩頁(yè)和網(wǎng)站對(duì)氣相色譜的介紹，并記錄下來各廠商宣稱的儀器性能、對(duì)實(shí)際測(cè)試項(xiàng)目的應(yīng)對(duì)方案、了解各廠商的技術(shù)特點(diǎn)。然后可以和廠商預(yù)約到應(yīng)用中心進(jìn)行實(shí)地考察，同時(shí)也可以按照測(cè)試HJ584-2010標(biāo)準(zhǔn)，自帶苯系物盲樣，考察儀器的檢測(cè)限，儀器精密度，樣品加標(biāo)回收，軟件操作，售后服務(wù)等。向各廠商索取報(bào)價(jià)，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的預(yù)算、FID檢測(cè)器性能、所需要配置要求等綜合情況確定儀器廠商，儀器型號(hào)配置。進(jìn)入最后的采購(gòu)流程，商討維保服務(wù)（一年以上）、價(jià)格談判、確認(rèn)貨期、簽訂合同、驗(yàn)收、安裝、培訓(xùn)。

八、配置以及技術(shù)建議

一般實(shí)驗(yàn)室用氣相色譜檢測(cè)的項(xiàng)目比較多樣化，不同類型的樣品，可能會(huì)用到不同的檢測(cè)器，需按照測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，例如，測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)物，就需要用到輔助的進(jìn)樣設(shè)備和搭載不同的檢測(cè)器。前期根據(jù)立項(xiàng)項(xiàng)目，一般配置兩個(gè)檢測(cè)器（FID、ECD）能滿足日常的大部分物質(zhì)的檢測(cè)需求，如還需測(cè)定硫磷等物質(zhì)，則需要配置專門的FPD檢測(cè)器。以測(cè)定HJ584-2010環(huán)境空氣 苯系物為例，介紹兩款進(jìn)口主流氣相：

配置建議

a.品牌：安捷倫，型號(hào)：7890B

a.1配置要求

a.1.1氣相色譜主機(jī)一臺(tái)

a.1.2分流不分流進(jìn)樣口一個(gè)（或兩個(gè)）

a.1.3 150位自動(dòng)進(jìn)樣器一臺(tái)

a.1.4檢測(cè)器：電子捕獲檢測(cè)器（ECD）、氫火焰離子檢測(cè)器（FID）各一個(gè)

a.1.5中文數(shù)據(jù)采集分析軟件OpenLAB CDS一套

a.1.6電腦+打印機(jī)（聯(lián)想電腦）各一臺(tái)

a.1.7配安捷倫非極性和極性色譜柱30m各一根（HP-5柱、HP-INNOWAX柱）

a.1.8需提供安捷倫儀器日常消耗品包：載氣過濾器、襯管O型圈10套、分流/不分流各5根、通用隔墊（貨號(hào)：5183-4759）2包、石墨密封墊（0.5mm）5盒、毛細(xì)管切割陶瓷片1塊、2mL進(jìn)樣瓶（螺紋口）2盒、日常維護(hù)工具包1包。

a.2.0 滿足以上要求，安捷倫7890B參考價(jià)格（20-30萬）

b.品牌：島津，型號(hào)：Nexis GC-2030

b.1配置要求

b.1.1氣相色譜主機(jī)一臺(tái)

b.1.2分流不分流進(jìn)樣口一個(gè)（或兩個(gè)）

b.1.3 150位自動(dòng)進(jìn)樣器一臺(tái)

b.1.4檢測(cè)器：電子捕獲檢測(cè)器（ECD）、氫火焰離子檢測(cè)器（FID）各一個(gè)

b.1.5中文數(shù)據(jù)采集分析軟件LabSolutions一套

b.1.6電腦+打印機(jī)（戴爾電腦）各一臺(tái)

b.1.7配島津非極性和極性色譜柱30m各一根（Rtx-1、Rtx-WAX）

b.1.8需提供島津儀器日常消耗品包：載氣過濾器、襯管O型圈10套、分流/不分流各5根、通用隔墊2盒、石墨密封墊（0.5mm）5盒、毛細(xì)管切割陶瓷片1塊、2mL進(jìn)樣瓶（螺紋口）2盒、日常維護(hù)工具包1包。

b.2.0 滿足以上要求，島津Nexis GC-2030參考價(jià)格（20-25萬）

技術(shù)要求（建議）：

氣相部分模塊技術(shù)要求：柱箱溫度：①溫控范圍4℃-450℃；②程序升溫不低于20階21平，一般標(biāo)準(zhǔn)升溫速率≥120℃/min，冷卻效率較高；③隨室溫變化精度≤0.01℃/1℃。進(jìn)樣口：①分流/不分留；②高使用溫度不低于400℃；③壓力范圍0-1000Kpa（相當(dāng)于0-145psi）；③總流量范圍0-1250mL/min；④分流比不大于9999:1。