氣相色譜質(zhì)譜儀標準操作指南:從開機到關(guān)機的完整流程與注意事項
氣相色譜質(zhì)譜儀是現(xiàn)代分析化學中用于復雜混合物分離與鑒定的核心工具,廣泛應用于藥物分析、環(huán)境監(jiān)測、食品安全及材料科學等領(lǐng)域。其操作需嚴格遵循標準化流程,以確保數(shù)據(jù)的準確性、可靠性及儀器的長期穩(wěn)定性。
??一、開機前準備:確保環(huán)境與設(shè)備狀態(tài)符合要求??
開機前的準備工作是避免儀器損壞、保證分析結(jié)果準確性的基礎(chǔ),需重點檢查以下內(nèi)容:
??環(huán)境檢查??:
實驗室溫度需控制在??18-26℃??(符合儀器工作環(huán)境要求),濕度保持在??40%-70%??(無結(jié)露),避免高溫、高濕或劇烈震動對儀器造成影響。
確保實驗室通風良好,避免有害氣體積聚(如樣品揮發(fā)物、載氣泄漏)。
??氣源與電源檢查??:
打開載氣(??氦氣,純度≥99.999%??)鋼瓶總閥,調(diào)節(jié)分壓至??0.6-0.8MPa??(避免壓力過高損壞儀器)。若使用氮氣作為輔助氣,需同樣檢查其純度與壓力。
確認氣相色譜儀(GC)、質(zhì)譜儀(MS)及計算機的電源開關(guān)處于??關(guān)閉狀態(tài)??,避免突然通電對設(shè)備造成沖擊。
??儀器狀態(tài)檢查??:
檢查色譜柱是否正確安裝(如毛細管柱需插入進樣口與檢測器端,確保密封),柱端是否截去1-2mm并切平(避免雜質(zhì)進入)。
確認進樣口隔墊、襯管是否干凈(若有污染,需提前更換),自動進樣器(若有)是否處于就緒狀態(tài)。
??二、開機與系統(tǒng)初始化:逐步啟動設(shè)備并連接軟件??
??啟動電源??:
按??打字機→顯示器→主機??的順序打開計算機,等待系統(tǒng)啟動。
打開GC電源(位于儀器正面或側(cè)面),再打開MS電源(開機或已放空的情況下,需在推壓側(cè)板狀態(tài)下打開,避免損壞渦輪泵)。
等待儀器自檢完畢(計算機可能會發(fā)出鳴叫聲,表示設(shè)備已正常連接)。
??打開軟件工作站??:
雙擊電腦桌面上的圖標,進入軟件工作站。此時,軟件會自動連接儀器,若連接失敗,需檢查氣路與電源是否正常。
??三、系統(tǒng)配置與真空啟動:設(shè)置參數(shù)并抽真空??
??系統(tǒng)配置選擇??:
在軟件工作站中,點擊??“系統(tǒng)配置”??圖標(或通過菜單欄進入),選擇本次分析所用的??色譜柱類型??、??進樣器類型??(如分流/不分流進樣口)、??MS離子源??等信息。這些參數(shù)將直接影響后續(xù)分析的分離效果與靈敏度,需根據(jù)實驗需求仔細選擇。
??啟動真空泵??:
單擊左側(cè)??“真空控制”??圖標(或通過菜單欄進入),進入真空系統(tǒng)屏幕。點擊??“自動啟動”??,啟動渦輪泵進行抽真空。
??抽真空時間要求??:定性分析時,需抽真空??2小時以上??;定量分析時,需抽真空??4小時以上??(確保真空度達到??10??Pa??級別,避免空氣干擾質(zhì)譜信號)。
??四、調(diào)諧與檢漏:確保儀器處于最佳工作狀態(tài)??
調(diào)諧是優(yōu)化質(zhì)譜儀性能的關(guān)鍵步驟,需通過自動調(diào)諧調(diào)整離子源、質(zhì)量分析器等參數(shù),確保離子傳輸效率與分辨率;檢漏則是避免系統(tǒng)泄漏(如氣路、真空腔泄漏)的重要環(huán)節(jié)。
??自動調(diào)諧??:
待真空度達到要求后,單擊??“調(diào)諧”??圖標,進入調(diào)諧窗口。新建調(diào)諧文件,點擊??“開始自動調(diào)諧”??(或選擇“CustomUltra”自定義調(diào)諧,根據(jù)實驗需求調(diào)整參數(shù))。
調(diào)諧過程中,軟件會自動調(diào)整離子源溫度、質(zhì)量分析器電壓等參數(shù),直至完成。調(diào)諧完成后,??另存調(diào)諧文件,以備后續(xù)分析使用。
??泄漏檢查??:
單擊??“峰監(jiān)測窗”??圖標(或通過菜單欄進入),在??“監(jiān)視組”??中選擇??“水、空氣”??(監(jiān)測m/z18、28、32等峰)。
打開燈絲(點擊“燈絲開/關(guān)”按鈕),調(diào)節(jié)檢測器電壓使m/z18(水)的峰高達到顯示窗口的1/2處。此時,??m/z28(氮氣)的峰高應≤m/z18峰高的2倍??(若超過,說明系統(tǒng)存在空氣泄漏,需檢查氣路連接或更換密封墊)。
確認無泄漏后,關(guān)閉燈絲(避免長時間開啟損壞燈絲)。
??五、溫度設(shè)定與樣品分析:啟動升溫并進樣??
??溫度設(shè)定??:
根據(jù)實驗需求,設(shè)定??柱溫箱溫度??(如50℃,初始溫度需低于樣品中低沸點組分的沸點)、??進樣器溫度??(如120℃,需高于樣品沸點,避免樣品冷凝)、??傳輸線溫度??(如250℃,需與柱溫箱最高溫度一致,避免樣品殘留)。
設(shè)定完成后,點擊??“開始升溫”??(或按鍵盤上的“START”鍵),柱溫箱與進樣器將按設(shè)定程序升溫(如程序升溫:50℃保持2分鐘,以10℃/min升至300℃,保持5分鐘)。
??樣品分析??:
??單次進樣??:若僅分析1個樣品,點擊??“樣品登錄”??圖標,輸入樣品名稱、瓶號(自動進樣器位置)、方法文件等信息。將樣品注入進樣口(手動進樣需用微量進樣針吸取1-2μL樣品,快速插入進樣口底部,注入后拔出),點擊??“待機”??(或“Start”),儀器將開始采集數(shù)據(jù)。
??批次進樣??:若分析多個樣品,點擊??“批處理”??圖標,導入樣品列表(包含樣品名稱、瓶號、方法文件等信息),點擊??“開始批處理”??,儀器將自動完成所有樣品的分析(無需人工干預,提高效率)。
??六、數(shù)據(jù)處理:分析結(jié)果并生成報告??
分析結(jié)束后,需對采集的數(shù)據(jù)進行處理,以獲得準確的定性(化合物識別)與定量(濃度計算)結(jié)果。
??打開數(shù)據(jù)文件??:
在軟件工作站中,點擊??“文件”→“打開”??,選擇采集的數(shù)據(jù)文件,加載總離子流圖(TIC)與質(zhì)譜圖。
??定性分析??:
??保留時間對比??:根據(jù)樣品中組分的保留時間(TIC中峰的位置),與標準品的保留時間對比,初步識別化合物。
??質(zhì)譜圖匹配??:提取TIC中峰的質(zhì)譜圖(點擊峰頂點,軟件會自動提取該點的質(zhì)譜圖),與標準譜庫進行匹配(相似度≥80%視為匹配成功),確定化合物名稱(如苯、甲苯)。
??定量分析??:
??標準曲線法??:若分析已知濃度的標準樣品,可通過繪制??峰面積-濃度標準曲線??(如苯的標準曲線:y=1000x+50,R²=0.999),計算樣品中目標化合物的濃度(如樣品峰面積為2000,濃度=(2000-50)/1000=1.95μg/mL)。
??內(nèi)標法??:若樣品基質(zhì)復雜(如環(huán)境樣品、生物樣品),可加入內(nèi)標物(如氘代苯),通過??內(nèi)標峰面積與目標峰面積的比值??計算濃度,消除基質(zhì)效應的影響。
??生成報告??:
點擊??“報告”→“生成報告”??,選擇報告格式,包含樣品信息、保留時間、質(zhì)譜圖、濃度結(jié)果等內(nèi)容。保存報告并打?。ɑ?qū)С鲋罸盤)。
??七、關(guān)機與維護:延長儀器壽命??
關(guān)機時需逐步降低溫度與壓力,避免突然斷電對儀器造成損壞;日常維護則是保持儀器性能的關(guān)鍵。
??關(guān)機步驟??:
??降溫??:分析結(jié)束后,將柱溫箱溫度降至??50℃以下??(避免高溫導致色譜柱老化),進樣器溫度降至??室溫??(避免隔墊變形)。
??關(guān)閉真空泵??:點擊??“真空控制”→“自動關(guān)機”??,等待渦輪泵轉(zhuǎn)速降至??0??(軟件會提示“真空已關(guān)閉”)。
??關(guān)閉電源??:依次關(guān)閉MS電源、GC電源、計算機電源(避免同時關(guān)閉,防止數(shù)據(jù)丟失)。
??關(guān)閉氣源??:關(guān)閉氦氣鋼瓶總閥(待壓力表指針回到0后,再關(guān)閉分壓閥),避免氣體泄漏。
??日常維護??:
??每周??:更換進樣口隔墊(避免老化導致漏氣),清洗分流平板(用丙酮超聲處理10分鐘,去除殘留樣品)。
??每月??:清洗離子源(用甲醇、丙酮超聲處理30分鐘,去除積碳),檢查燈絲損耗(若燈絲亮度下降,需更換)。
??每季度??:更換色譜柱(若分析高沸點或腐蝕性樣品,需縮短更換周期),執(zhí)行真空腔體烘烤(150℃,24小時,去除腔體內(nèi)殘留的污染物)。