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上海斯邁歐分析儀器有限公司
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Agilent 6890 氣相色譜關(guān)于低含量硫化物的檢測
2023-2-15 閱讀(94)
前言：氣相色譜系統(tǒng)在校正低 ppm 到 ppb 含量范圍內(nèi)的氣態(tài)分析物，特別是涉及到活性化合物時一直面臨著很大的挑戰(zhàn)。隨著選擇性檢測器如火焰光度檢測器，(FPD)，原子發(fā)射檢測器 (AED)，脈沖火焰光度檢測器 (PFPD)，硫化學發(fā)光檢測器 (SCD) 和質(zhì)量選擇性檢測器在分析痕量揮發(fā)性硫化物或其它小分子化合物方面應用的增加，對簡便，可靠的校正/混合系統(tǒng)的需求就日益明顯起來。很多行業(yè)包括烴加工，半導體，和食品/飲料業(yè)都很迫切需要精確分析痕量級氣體。采用滲透管是一種準確又可靠的解決辦法，在控制載氣流量下可以流出穩(wěn)定的濃度。300 多個化合物都可以采用。但是這種方法也有它的不利之處。校正每種氣體所用的管路都必須帶有精確的溫度控制。同時，校正多個組分時還需要用到專門的硬件：標準氣體發(fā)生器來控制多根管路。
標準氣體鋼瓶的使用可以很方便地將慣用的多組分校正樣排成次序，使用標準氣瓶也有一些限制：1. 對很多氣體來說，精確制備低于 ppm 級別的氣體標準很難甚至不可能。2. 在一定濃度范圍內(nèi)校正，需要在每個分析級別購買不同的鋼瓶。3. 鋼瓶壁對分析物的吸附問題。采用即用型動態(tài)混合系統(tǒng)可以克服許多鋼瓶的標準問題，6890 配備的這一系統(tǒng)，便宜，可靠，并且對活性化合物是惰性的，自動化的。
實驗部分一臺 Agilent 6890 氣相色譜配有一個 AED 組成系統(tǒng)的核心。樣品的導入是由 Hastelloy C 六通閥直接連到帶有硫惰性管路的揮發(fā)物質(zhì)進樣口 (VI)。所有的6890/檢測器都可以針對應用進行組合。如 FPD，對分析低含量硫化物的應用是很好的選擇。這種即用型制備 ppb 級揮發(fā)性硫化物樣品以及后面的分析是工業(yè)上的一個很重要應用，可以很好地證明混合系統(tǒng)的性能和用處。圖 1 是混合系統(tǒng)硬件的基本組成和配置圖。表 1 列出的是 6890 上使用的一些關(guān)鍵選項。推薦的構(gòu)建混合系統(tǒng)所需的非 GC 的硬件如下：
1、10 到 20 英尺 1/16-英寸外徑的 Restek 特殊鈍化或硫惰性管路，特殊鈍化部件號為 20595，部件號為22505.
2. 一個不銹鋼 Swagelok 或 Valco 1/16 英寸三通接頭，Swagelok 三通接頭經(jīng) Restek 硫惰化后，部件號為 22526.
3. 一根 30 m，內(nèi)徑 0.25 mm 分析柱或同等保留能力的分析柱 30 m，內(nèi)徑 0.25 mm ID，去活性的熔融石英管 J&W 部件號為 160-2255-30. 相同保留的金屬管也可以使用：Restek 硫惰性管線部件號為22502.
4. 合適的接頭連接流量調(diào)節(jié)閥到標準鋼瓶調(diào)節(jié)器
5. 1/16英寸不銹鋼連接器連接氣體進樣閥，樣品進入管線內(nèi)
6. 出于安全考慮，1/8-英寸外徑管線將氣體進樣閥中樣品連接到實驗室外放空。
分析柱作為一個阻尼直接插在三通接頭，用石墨/vespel 進行密封。圖 2 詳細說明了如何進行連接，注明了如何將分析柱插入到 T 型接頭里的 1/16-inch管線里。典型的色譜條件見表 2.
基質(zhì)中標準分析物的實際濃度是由校正混合物和稀釋劑的體積流量比決定的。流量計算程序 1（免費由在Chemical Analysis Group 網(wǎng)站下載）?？捎嬎阍诮o定的入口壓力下，柱流量限制器中的流量。Aux EPC模塊中每種稀釋氣的流量也必須被校正；這點在后面的結(jié)果部分再進行討論。首先開始進行各組分已確定在 5 ppm 的硫化物混合樣的校正。(DCG Partnership1, LTD., Pearland, TX, 281-648-1894)，將一系列混合物/稀釋劑的組合得到的 ppb 級體積濃度的樣品進到氣相色譜中進行分析。如表 3 所示。多組分硫化物校正樣的實際濃度見表 4。圖 3 和 4，為自動稀釋的硫化物混合樣連續(xù)分析的色譜結(jié)果疊加圖。
結(jié)果重復性對任何分析系統(tǒng)來說都是重要的特質(zhì)，對痕量物質(zhì)的定量來說更是至關(guān)重要。在實驗中，動態(tài)混合系統(tǒng)設(shè)定了多組分硫化物的流量為 2 mL/min，氦氣流量為 105 mL/min 來確定精度。這種流量最終得到各硫化物組分含量為 90 ppb。表 5 列出了混合物中所有八種硫化物運行 11 次的積分面積，以及標準偏差。除了四氫噻吩，其他的結(jié)果都非常好。采用更高的 GSV 和 VI 溫度可能會改善四氫噻吩的 RSD。由于很多輕的硫化物在不同物質(zhì)的表面有吸附行為，必須保證穩(wěn)定濃度的分析物被進到氣相色譜柱中。最好是保證多組分硫化物校正樣流經(jīng)樣品定量環(huán)到出口的時間大約在 20 分鐘，然后再進到氣相色譜儀。
……
結(jié)論采用 Agilent 6890 氣相色譜可實時、便捷、自動地動態(tài)混和制備低含量氣態(tài)校正標樣。系統(tǒng)可以方便快捷地與一些易用的構(gòu)件組合，再加上一個輔助的 EPC模塊的通道。當系統(tǒng)采用特殊鈍化或 硫惰性管線和接頭時，包括活性的化合物如 H2S, COS, 硫醚類和輕的硫醇類都可以做到幾個 ppbV 級的校正。當與選擇性檢測器如火焰光度檢測器或原子發(fā)射聯(lián)用后，就可以作為低含量氣體的常規(guī)分析系統(tǒng)，功能非常強大。
