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气相色谱仪认证校准规范

认证校准

简介 : 气相色谱仪是利用试样中各组分,在色谱柱中的气相和固定相间的分配及吸附系数不同,由载气把气体试样或汽化后的试样带入色谱柱中进行分离,并通过检测器进行检测的仪器。根据

产品详细

 
气相色谱仪是利用试样中各组分,在色谱柱中的气相和固定相间的分配及吸附系数不同,由载气把气体试样或汽化后的试样带入色谱柱中进行分离,并通过检测器进行检测的仪器。根据各组分的保留时间和响应值进行定性、定量分析。是由气路系统、进样系统、色谱柱、电气系统、检测系统、记录器或数据处理系统组成。那么气相色谱仪校准规范如何呢?如下:
 
本规程适用于新制造、使用中和修理后的以热导(TCD)、火焰离子化(FID)、火焰光度(FPD)、电子俘获(ECD)、氮磷(NPD)为检测器的实验室通用气相色谱仪的检定。氩离子化、氦离子化检测器可参照火焰离子化检测器的检定条件进行测试。

1  概 述
气相色谱仪(以下简称仪器)是利用试样中各组分,在色谱柱中的气相和固定相间的分配及吸附系数不同,由载气把气体试样或气化后的试样带入色谱柱中进行分离,并通过检测器进行检测的仪器。根据各组分的保留保留时间和响应值进行定性、定量分析。
 
仪器由气路系统、进样系统、色谱柱、电气系统、检测系统、记录器或数据处理系统组成。
 
技术要求
2.1  技术指标
2.1.1 新制造仪器的柱箱温度的稳定性、程序升温重复性、基线噪声、基线漂移、灵敏度或检测限的检定均应符合其说明书的要求。
 
载气流速的稳定性、定量重复性、衰减器换档误差项目的检定、应符合本
规程表1 中的技术指标。

                                                                     表1 气相色谱仪的主要技术指标

序号 TCD FID FPD NPD ECD
1   载气流速稳定性(10min) 1% —— —— —— 1%
2  柱箱温度稳定性(10min) 0.5% 0.5% 0.5% 0.5% 0.5%
3 程序升温重复性 2% 2% 2% 2% 2%
4 基线噪声 ≤0.1mV ≤1×10-12A ≤5×10-12A ≤1×10-12A ≤0.2mV
5 基线漂移
(30min)
≤0.2mV ≤1×10-11A ≤1×10-10A ≤5×10-12A ≤0.5mV
6 灵敏度 ≥800mVml/mg —— —— —— ——
7   检测限 —— ≤5×10-10g/s ≤5×10-10g/s(硫) ≤5×10-12g/s(氮) ≤5×10-12g/ml
≤1×10-10g/s(磷) ≤1×10-11g/s(磷)
8  定量重复性 3% 3% 3% 3% 3%
9 衰减器误差 1% 1% 1% 1% 1%
 
2.1.2 使用中和修理后仪器的技术指标,应符合本规程表1中的技术指标。
3 检定条件
3.1  检定环境和仪器安装要求
3.1.1  检定环境
3.1.1.1  环境温度:5℃~35℃
3.1.1.2  环境相对湿度:20%~80%
3.1.1.3  室内不得存放与实验无关的易燃、易爆和强腐蚀性的物质,无强烈的机械振动和电磁干扰。
3.1.2  仪器安装要求
3.1.2.1 仪器应平稳而牢固地安置在工作台上,电缆线的接插件紧密配合,接地良好。
3.1.2.2 气体管路应使用不锈钢管、铜管、聚四氟乙烯管、尼龙管,禁止使用一般的橡皮管。
3.2  检定设备
3.2.1 1秒表:分度值<0.03s。
3.2.2 注射器:满量程10ul,需校准,校准方法见附录A
3.2.3 空盒气压表:测量范围800hPa~1,060hPa,测量不确定度≤2.0hPa。
3.2.4 流量计:测量不确定度≤1%。
3.2.5 铂电阻温度计:(Pt100)准确度≤0.3℃。
3.2.6 数字多用表:电压测量不确定度5μV,电阻测量不确定度0.04Ω(电流1mA),或色谱仪检定专用测量仪。
3.3  标准物质
3.3.1  苯-甲苯溶液;
3.3.2  正十六熔-异辛烷溶液;
3.3.3  甲基对硫磷-无水乙醇溶液;
3.3.4 丙体六六六-异辛烷溶液;
3.3.5 偶氮苯-马拉硫磷-异辛烷溶液;
3.3.6 氮(氦、氢)中甲烷标准气体。
注:应使用经国家计量行政部门批准颁布,并具有相应标准物质
《制造计量器具许可证》的单位提供的标准物质。

4   检定项目和检定方法
4.1  一般检查检查
4.1.1  仪器应有下列标志;仪器名称、型号、制造厂名、出厂日期和出厂编号,国内制造的仪器应标注制造计量器具许可证标志。
4.1.2  在正常操作条件下,用试验液检查气源至仪器所有气体通过的接头,应无泄漏。
4.1.3  仪器的各调节旋钮、按键,开关、指示灯工作正常。
4.2  载气流速稳定性检定
     选择适当的载气流速,待稳定后,用流量计测量,连续测量6次,其平均值的相对标准偏差不大于1%。
4.3  温度检定
4.3.1  柱箱温度稳定性检定
       把铂电阻温度计连线连接到数字多用表(色谱仪检定专用测量仪)上,然后把温度计的探头固定在柱箱的中部,设定柱箱温度为70℃,加热升温,待温度稳定后,观
察10min,每变化一个数记录一次,求出数字多用表最大值与最小值所对应温度差值,其差值与10min内温度测量的算术平均值的比值,即为柱箱温度稳定性。
4.3.2  程序升温重复性检定
    按4.3.1的检定条件和检定方法进行程序升温重复性检定。选定初温50℃,终温200℃.升温速率10℃/min左右。待初温稳定后,开始程序升温,每分钟记录数据一次,直至终温稳定。此实验重复2~3次,求出相应点的最大相对偏差,其值应≤2%。结果按下式计算。
                     相对偏差=
式中;——相应点的最大温度(℃);
——相应点的最小温度(℃);
——相应点的平均温度(℃)。

4.4 衰减器换档误差检定
在各检测器性能检定条件下,检查与检测器相应的衰减器的误差,待仪器稳定后,把仪器的信号输出端连接到数字多用表(或色谱仪检定专用测量仪)上,在衰减为1时,测量一个电能值,再把衰减置于2,4,8……直至实际使用的最大档,测量其电压,相邻二档的误差应小于1%。
4.5  TCD性能检定
4.5.1  检定条件见表2

表2  各检测器性能检定条件一览表
TCD FID FPD ECD NPD
色谱柱 液体检定:  填充柱:5%OV-101,80~100目白色硅烷化截体(或其他能分离的固定液和载体),长1m。
            毛细管:0.53mm或0.32mm口径。
气体检定: 60~80目分子筛或高分子小球,填充柱或毛细管。
载气种类 N2、H2、He N2、H2、He N2、He N2、H2、He N2、He
载气流速(mL/min) 30~60 50左右 50左右 30~60 50左右
燃气 —— H2,流速选适当值 H2,流速选适当值 —— H2,流速按仪器说明书要求选择
助燃气 —— Air,流速选适当值 Air,流速选适当值 —— Air,流速按仪器说明书要求选择
柱箱温度 70℃左右(液体检定)
30℃左右(液体检定)
160℃左右(液体检定)
50℃左右(液体检定)
210℃左右 210℃左右 180℃左右
气化室温度 120℃左右(液体检定)
120℃左右(液体检定)
230℃左右(液体检定)
120℃左右(液体检定)
230℃左右 230℃左右 230℃左右
检测室温度 100℃左右 230℃左右(液体检定)
120℃左右(液体检定)
250℃左右 230℃左右 230℃左右
桥(电)流或热丝温度 选灵敏值 —— ——   ——
量程 —— 选最佳档 选最佳档 选最佳档 选最佳档
背景 —— —— —— —— 适当选择
注:
1.用毛细柱检定应采用不分流进样。载气流速:0.53mm 口径柱为6ml/min~15ml/min,0.32mm口径柱为4ml/min~10ml/min,补充气流速适当选择。
2.在NPD检定前先老化铷珠,老化方法参考仪器说明书。
3.载气纯度:对TCD、FID为不低于99.995%,对FPD、ECD、NPD为不低于99.999%,燃气纯度不低于99.99%,助燃气不得含有影响仪器正常工作的灰尘、烃类、水分及腐蚀性物质。

4.5.2 基线噪声和基线漂移检定
按表2的检定条件,选择灵敏档,设定桥流或热丝温度、待基线稳定后,调节输出信号至记录图或显示图的中部,记录基线半小时,测量并计算基线噪声和基线漂移。
4.5.3 灵敏度检定
根据仪器的总体用途,可按4.5.3.1或4.5.3.2方法进行检定
4.5.3.1 用液体标准物质检定
  按表2的检定条件,待基线检定后,用校正的微量注射器,注入1~2μL5mg/mL或50mg/mL的苯—甲苯溶液,连续进样六次,记录苯峰面积。
4.5.3.2 用气体标准物质检定
按表2的检定条件,进入1μmoL/moL的CH4/N2,CH4/N2或CH4/He标准气体,连续进校六次,记录甲烷的面积。
4.5.3.3  灵敏度的计算
          STCD=                        (2)
式中:STCD——TCD灵敏度(mV·ml/mg);
A——苯峰或甲烷峰面积算术平均值(mV·min);
W——苯或甲烷的进样量(mg);
FC——校正后的载气流速(ml/min)。
载气流速的校正见附录B。
用记录器记录峰面积时,苯峰或甲烷峰的半峰宽不小于5mm,峰高不低于记录器满量程的60%,(2)式中的峰面积A按(3) 式计算。
        A=1.065C1C2A0K                                       (3)
式中:A——苯峰或甲烷峰面积
C1——记录器灵敏度
C2——记录器纸速的倒数
A0——实测峰面积的算术平均值
K——衰减倍数。
4.5 FID性能检定
4.6.1  检定条件见表2
4.6.2  基线噪声和基线漂移检定
按表2的检定条件,选择较灵敏档,点火并待基线稳定后,调节输出信号至记录图或显示图中部,记录半小时,测量并计算基线噪声和基线漂移。
4.6.3  检测限检定
根据仪器的具体用途,可按4.6.3.1.或4.6.3.2方法进行检定。
4.6.3.1 用液体标准物质检定
  按表2的检定条件,使仪器处于最佳运行状态,待基线稳定后,用微量注射器注入1~2μl,浓度为100ng/μl或1,000ng/μl的正十六烷-异辛烷溶液,连续进样六次,记录正十六烷峰面积。
4.6.3.2 用气体标准物质检定
按表2的检定条件,进入100μmol/mol的CH4/N2标准气体,连续进样6次,记录甲烷峰面积。
4.6.3.3 检测限的计算
            DFID=                                    (4)
式中:DFID——FID检测限(g/s);
        N——基线噪声(A)
        W——正十六烷或甲烷的进样量(g);
        A——正十六烷或甲烷峰面积的算术平均值(A·s)。
4.6 FPD性能检定
4.7.1  检定条件见表2。
4.7.2  基线噪声和基线漂移检定
     按表2的检定条件,测量方法与4.6.2相同。
4.7.3  检测限检定
     按表2 的检定条件,使仪器处于最佳运行状态,待基线稳定后,用微量注射器注入浓度为10ng/μl 的甲基对硫磷-无水水乙醇溶液,进样1μl~2μl,连续进校六次,记录硫或磷的峰面积。
4.7.4  检测限的计算
 
硫:                  DFPD=                            (5)
 
磷:                  DFPD=                                 (6)
式中:     DFPD——FPD对硫磷或磷的检测限(g/s);
N——基线噪声(mV)
A——磷峰面积的算术平均值(mV·s)
W——甲基对硫磷的进校量(g)
h——硫的峰高(mV)
W1/4——硫的峰高1/4处的峰宽(s);
        ns=
          ==0.122
        np=
          ==0.118
4.7 ECD性能检测
4.8.1  检定条件见表2
4.8.2  基线噪声和基线漂移检定
   按表2 的检定条件,选择较灵敏档,调节输出信号至记录图或显示图的中部,待基线稳定后,记录半小时。测量并计算基线噪声和基线漂移。
4.8.3  检测限检定
   按表2 的检定条件,使仪器处于最佳工作状态,待基线稳定后,用微量注射注射器注入浓度为0.1ng/μl  的丙体六六六-异辛烷溶液。进样1~2μl,连续进样6次,记录丙体六六六峰面积。
4.8.4  检测限的计算
                          DECD
式中:DECD——ECD检测限(g/ml);
         N——基线噪声(mV):
         W——丙体六六六的进样量(g):
A——丙体六六六峰面积的算术平均值(mV·min)
        FC——校正后的载气流速(ml/min)
4.9  NPD性能检定
4.9.1  检定条件见表2
4.9.2  基线噪声和基线漂移
     搂表2 的条件,选择量程灵敏档和适当的衰减,待基线稳定后,记录基线半小时,测量计算基线噪声和基线漂移。
4.9.3  检测限检定
搂表2 的条件,选择量程灵敏档和适当的衰减,用微量注射器注入1~2μl浓度为10ng/
μl的偶氮苯-10ng/μl马拉硫磷-异辛烷混合溶液,连续进样6 次,计算偶氮苯(或马拉硫磷)磷面积的算术平均值。
4.9.4  检测限的计算
       氮                 DNPD=                                       (8)
式中:W——注入的样品中所含偶氮苯的含量(g);
      A——偶氮苯峰面积的算术平均值;
nN×氮的原子量
    ==0.154
       磷                  DNPD=                                       (9)
 式中: W——注入的样品中所含马拉硫磷的含量(g);
       A——马拉硫磷峰面积的算术平均值;
       NP×磷的原子量
           ==0.0938
4.10  定量重复性检定
定量重复性以溶质峰面积测量的相对标准偏差RSD表示,依下式计算:
           RSD=××100%
式中:RSD——相对标准偏差(%);
         n——测量次数;
        ——第I次测量的峰面积;
        ——n次进样的峰面积算术平均值;
         ——进样序号。证书
5   检定结果处理和检定周期
5.1   按本规程要求检定并达到表1中技术指标的合格失误仪器发给检定证书证书,不合格的仪器发给检定结果通告书.
5.2  气相色谱仪的检定周期为2 年.