(1)提出問題 ECD是一種靈敏度高、選擇性強(qiáng)的檢測(cè)器,對(duì)具有電負(fù)性的物質(zhì),如含鹵素的化合物,金屬有機(jī)物及含羰基、硝基、共軛雙鍵的化合物有輸出信號(hào);而對(duì)電負(fù)性很小的化合物,如烴類化合物等,只有很小甚至無輸出信號(hào)。
但是,ECD幾乎對(duì)所有操作條件敏感,其對(duì)干擾物和目標(biāo)物都具有高靈敏度的特性,使得ECD的操作難度較大,有很小濃度的敏感物就可能造成對(duì)分析的干擾。
在分析過程中通常表現(xiàn)為ECD出現(xiàn)拖尾峰、高本底峰或“鬼峰”,輕者影響檢測(cè)的順利進(jìn)行,重者使得檢測(cè)工作無法開展。那么,ECD出現(xiàn)拖尾峰、高本底峰或“鬼峰”的主要原因有哪些?應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行排除?
(2)分析原因 ECD出現(xiàn)拖尾峰、高本底峰或“鬼峰”的主要原因包括進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、檢測(cè)器等部分。
①進(jìn)樣系統(tǒng),包括進(jìn)樣針被污染,進(jìn)樣口襯管、硅膠隔墊是否被污染、老化等原因需要更換;
②分離系統(tǒng),包括色譜柱是否被污染、固定液流失等;
③氣路系統(tǒng),包括載氣純度、氣體管路是否被污染等;
④ECD,包括檢測(cè)器是否被污染,設(shè)置是否正確,尾吹氣設(shè)置是否正確,溫度、電壓是否正常等。
(3)解決方案 當(dāng)ECD出現(xiàn)拖尾峰、高本底峰或“鬼峰”,應(yīng)以進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、檢測(cè)器為主要檢查對(duì)象,逐步排查可能存在的問題。
①進(jìn)樣系統(tǒng) 進(jìn)樣系統(tǒng)被污染是造成ECD出現(xiàn)拖尾峰、高本底峰或“鬼峰”的主要原因之一,應(yīng)檢查襯管(石英棉)、硅膠隔墊沒有被污染,可進(jìn)行清潔或更換,檢查進(jìn)樣針無堵塞或者污染現(xiàn)象。
②分離系統(tǒng) 檢查確認(rèn)色譜柱安裝正確,無被污染等原因造成柱效低、柱流失大,此時(shí)需老化、平衡處理或直接更換色譜柱。由于ECD是選擇性檢測(cè)器,它對(duì)極性固定液要比非極性固定液敏感,選擇色譜柱應(yīng)盡可能選用非極性色譜柱。此外,通常色譜柱的最高使用溫度也比ECD低20~50℃左右。
③氣路系統(tǒng) 檢查載氣源的純度和氣體管路的潔凈度,其中載氣和尾吹氣的純度應(yīng)至少達(dá)到99.999%,氣體管路應(yīng)選擇專用的色譜用管路,確保氣體的潔凈不受污染。通常情況下,ECD應(yīng)加裝專用的氣體凈化裝置。
④檢測(cè)器 可通過進(jìn)空針或者用悶頭螺母將柱接檢測(cè)器的接頭堵死,觀察ECD是否繼續(xù)出現(xiàn)拖尾峰、高本底峰或“鬼峰”等情況。當(dāng)判斷ECD出現(xiàn)拖尾峰、高本底峰或“鬼峰”的原因?yàn)镋CD被污染,此時(shí)應(yīng)按照相關(guān)的方法對(duì)ECD進(jìn)行烘烤等清洗。此外,應(yīng)當(dāng)檢查ECD尾吹氣、溫度、電壓等設(shè)置是否正確,檢查ECD下端是否有密封石墨墊中的石墨留在端口。
(4)案例分析 一臺(tái)配備ECD的氣相色譜儀,該氣相色譜儀使用年限已經(jīng)達(dá)8年以上。在一次使用中發(fā)現(xiàn)儀器參數(shù)不能記憶,儀器每次開機(jī)后均需要重新設(shè)置全部的儀器參數(shù)??紤]到儀器已經(jīng)連續(xù)工作較長(zhǎng)時(shí)間,懷疑是儀器主板電池電力不足,需要更換電池。
經(jīng)購買相同型號(hào)電池更換以后,儀器可以正常地記憶使用參數(shù),并在下次開機(jī)后自動(dòng)調(diào)用。但此時(shí)發(fā)現(xiàn)ECD基線整體變低,但仍在可正常使用范圍,使用過程中出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象,影響了樣品的定量分析。
首先,用丙酮超聲清洗進(jìn)樣針lOmin,檢查并更換進(jìn)樣口硅膠墊和襯管,檢測(cè)器仍然出現(xiàn)峰拖尾的現(xiàn)象。在進(jìn)樣口端和檢測(cè)器端重新安裝色譜柱,并對(duì)色譜柱進(jìn)行老化以后,檢測(cè)器仍然出現(xiàn)峰拖尾現(xiàn)象。
重新選擇同類型新的色譜柱,按照程序老化后安裝使用,故障依舊,初步排除色譜柱的原因。檢查載氣(氮?dú)?源的氣瓶維持在5MPa以上,而排除氣體壓力不足因素影響。檢查氣體凈化裝置運(yùn)行正常。檢查氣路是否存在泄漏等情況,先檢查氣路連接是否正常,使用檢漏液(最好是十二烷基磺酸鈉溶液)逐個(gè)接頭檢漏,未發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。
考慮到同批次的氮?dú)饩\(yùn)行正常,且通過與實(shí)驗(yàn)室正常運(yùn)行的氣源進(jìn)行互換,發(fā)現(xiàn)其他儀器均運(yùn)行正常,而本儀器檢測(cè)器仍然出現(xiàn)峰拖尾現(xiàn)象,同時(shí)考慮到儀器使用過程中氣路未進(jìn)行變動(dòng),初步排除氣路因素影響。
ECD出現(xiàn)峰拖尾或‘‘鬼峰’’的現(xiàn)象時(shí),通常情況懷疑是儀器某部分受到污染,如進(jìn)樣口、載氣、色譜柱或者檢測(cè)器等。本次故障中已經(jīng)依次排除進(jìn)樣口、載氣、色譜柱等因素,于是初步懷疑檢測(cè)器受到污染。
于是對(duì)ECD進(jìn)行清洗,首先采用高溫烘烤清洗法,發(fā)現(xiàn)檢測(cè)器基線略有下降,但不明顯。接著采用氫還原清洗法、熱蒸氣清洗法、超聲清洗法和機(jī)械打磨法對(duì)ECD進(jìn)行清洗,但發(fā)現(xiàn)效果均不明顯,基線有變動(dòng),但是考慮到檢測(cè)器基線本身在可正常運(yùn)行的范圍,所以清洗對(duì)基線的影響可忽略,但是儀器峰拖尾現(xiàn)象仍然存在。
此時(shí),將故障的排除重點(diǎn)放在ECD的設(shè)置方面,首先檢查檢測(cè)器的溫度、尾吹氣流量的設(shè)置,一切正常。進(jìn)一步檢查載氣、尾吹氣的種類設(shè)置,發(fā)現(xiàn)儀器上關(guān)于氣體的種類設(shè)置為氦氣,調(diào)整為氮?dú)夂笾匦逻M(jìn)樣,發(fā)現(xiàn)峰拖尾現(xiàn)象消失,故障消除,儀器恢復(fù)正常。
分析認(rèn)為,在系統(tǒng)主板斷電以后,儀器關(guān)于氣體的設(shè)置默認(rèn)為氦氣,而在更換電池以后,沒有將氦氣調(diào)整為實(shí)際采用的氮?dú)?。由于氮?dú)夂秃獾奈锢硇再|(zhì)差異較大,因此,儀器系統(tǒng)通過氦氣的參數(shù)控制氮?dú)?,氣體流量不能準(zhǔn)確控制,進(jìn)而影響儀器系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使得儀器出現(xiàn)峰拖尾的現(xiàn)象。