頂空-氣相色譜儀進(jìn)行直接檢定的條件探討

楊 瑯，高青松，潘 全，夏正球

(湖北省纖維檢驗(yàn)局 綜合檢驗(yàn)科，湖北 武漢 430060)

本實(shí)驗(yàn)室新購入美國安捷倫科技公司生產(chǎn)的頂空-氣相色譜儀，現(xiàn)需對儀器進(jìn)行檢定，但目前存在的問題是現(xiàn)行檢定標(biāo)準(zhǔn)JJG700-2016《氣相色譜儀》[1]并沒有針對頂空-氣相色譜儀此類儀器的直接檢定方法，一般采用的檢定方法是拆下頂空進(jìn)樣器，采用直接進(jìn)樣的方法來檢定氣相色譜儀，而我們期望對包含頂空進(jìn)樣器在內(nèi)的整體來進(jìn)行檢定[2]。因此，此次主要通過關(guān)注檢定結(jié)果的重復(fù)性來檢驗(yàn)所選用條件是否合適。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要儀器、試劑及耗材

8890型氣相色譜儀，配置7697A型自動頂空進(jìn)樣器及火焰離子化檢測器，美國安捷倫科技公司；DB624氣相色譜柱(30 m×0.530 mm×3.0 μm)，美國安捷倫科技公司；正十六烷-異辛烷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(100 ng/μL)，中國計(jì)量科學(xué)研究院；頂空進(jìn)樣瓶(20 mL)；定量毛細(xì)管(5 μL)。

1.2 色譜條件

探索頂空-氣相色譜儀檢定條件的過程中，固定參數(shù)如下：

進(jìn)樣口溫度：200℃；檢測器溫度：250℃；載氣流速：5 mL/min；分流比：20∶1；自動進(jìn)樣量1 mL。

1.3 頂空條件

加熱箱溫度：100℃；定量環(huán)/閥溫度：110℃；傳輸線溫度：115℃。

2 結(jié)果與討論

用定量毛細(xì)管吸取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，迅速放入頂空瓶中封口。通過試驗(yàn)不同的條件來探討頂空-氣相色譜儀的檢定條件。

2.1 固定柱箱溫度

頭兩次試驗(yàn)均固定柱箱溫度，僅調(diào)節(jié)其設(shè)定溫度高低來試驗(yàn)，第一次設(shè)定柱箱溫度為200℃，保持13 min，結(jié)果如圖1所示。

圖1 固定柱溫第一次結(jié)果圖和局部放大圖Fig.1 The first result graph and partial enlarged graph of fixed column temperature

圖中2.149 min處出現(xiàn)的非常明顯的一個(gè)大峰為溶劑峰(異辛烷)，通過局部放大圖可以看到這個(gè)峰的右下側(cè)有一個(gè)不是那么明顯的一個(gè)很小的峰，兩個(gè)峰沒有完全分開，因此降低柱溫至150℃，再次試驗(yàn)，結(jié)果如圖2所示。

圖2 固定柱溫第二次結(jié)果圖Fig.2 The second result graph of fixed column temperature

結(jié)果與柱溫為200℃時(shí)相比，雖然在2.295 min和2.380 min分別出現(xiàn)了峰，但分離效果仍不是很好，說明采用固定柱溫的方式效果有限，不能很好地分離兩個(gè)峰形，因此不再只是單純的通過降低柱溫來分離兩個(gè)峰，而是換個(gè)思路，嘗試試驗(yàn)程序升溫方法。

2.2 程序升溫

程序升溫初始溫度設(shè)置為80℃，保持1 min，然后15 ℃/min程序升溫至150℃，保持3 min，結(jié)果如圖3所示。

圖3 升溫速率15 ℃/min結(jié)果圖Fig.3 Temperature rise rate 15 ℃/min result graph

從圖中可以看出這次計(jì)算出了完整的峰面積，結(jié)果為16.0451(pa·s，下同，省略)，但兩個(gè)峰之間依然分得不是很徹底，不是非常理想，經(jīng)查閱相關(guān)資料，將初始溫度降低，且升溫速率也降低，改程序升溫條件為：初始溫度50℃，10 ℃/min升溫至170℃，結(jié)果見圖4。

圖4 50-170結(jié)果圖Fig.4 50-170 result graph

此次兩個(gè)峰完全分開，正十六烷的峰面積為16.3437，但同時(shí)發(fā)現(xiàn)早在第6 min就已經(jīng)出峰完畢，為節(jié)省時(shí)間提高工作效率，因此將終溫略微降低一點(diǎn)至150℃。重復(fù)試驗(yàn)7次，僅取第一次結(jié)果如圖5所示。

圖5 50-150結(jié)果圖Fig.5 50-150 result graph

七個(gè)樣品的保留時(shí)間、峰面積及標(biāo)準(zhǔn)偏差如表1所示。

表1 樣品檢驗(yàn)結(jié)果Table 1 Sample inspection results

從表1的數(shù)據(jù)可以看出，峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2 %，滿足標(biāo)準(zhǔn)定量重復(fù)性≤3%的要求。

3 總結(jié)

在條件有限的情況下，通過對試驗(yàn)條件的探索得到了一個(gè)相對不錯(cuò)的條件，最終得到了滿意的檢定結(jié)果。當(dāng)然，在有條件的情況下還是希望可以對此繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化的，比如色譜時(shí)間的進(jìn)一步縮短是否會對結(jié)果產(chǎn)生影響，希望有更多的同仁參與進(jìn)來進(jìn)行探討。