气相色谱仪气体流量和压力控制的方法及现状

气相色谱仪气体流量和压力控制的方法及现状

日期:2019-10-23

气相色谱仪分析过程中,我们需要各种各样的气体供应用于保证仪器的正常运行,例如需要载气以一定的流速将气体样品和经气化后的样品带入色谱柱进行分离;需要空气(助燃气)、氢气(燃气)来保证氢火焰离子化检测器的燃烧,并需要氮气为载气(尾吹气)稀释火焰调解灵敏度。一般而言,气相色谱仪器内部涉及到气体控制的描述都是以流量的数值来表示,涉及到压力的描述常见的就是柱头压(又称之为柱前压)。柱头压指的是气相色谱仪既样口处的压力,在色谱柱(以毛细管柱为例、包括色谱柱长度、内径和膜厚)、载气类型和温度条件固定的情况下,一定的柱头压对应的色谱柱的流量值是固定的。

对于目前市面上常见的气相色谱仪,其进样口的流量/压力控制采用的控制装置一般分为两类:即手动调节流量/压力的机械阀控制系统和可以自动调节流量压力的电子流量控制系统(如带EPC的装置的气相色谱仪)。

对于使用自动调节流量/压力的电子流量控制系统(EPC)的仪器,如安捷伦的GC-7890B、岛津的GC-2018、润扬的GC-2030等可以直接在工作站软件上进行色谱柱流量、分流流量等的设定,操作起来简单,快捷和方便。

而对于使用手动调节流量/压力的机械阀控制系统的仪器,可以通过调节柱前压来调整通过色谱柱的流量(并可以试用皂膜流量计在色谱柱出口测量实际流量)。但是,当使用毛细管分析的时候,一方面需要通过调整柱前压来控制通过毛细管柱的流量来改善分析条件,另一方面需要调整分流来控制分流比;在这两个过程的操作中,常常要根据标准设定毛细管色谱柱的柱流量值,由于机械阀仪器显示的是柱前压,毛细管色谱柱使用皂膜流量计测量实际流量非常不方便(还涉及到柱温的问题)。因此,方便快捷的将柱前压换算成柱流量是一个迫切的需求。

目前一些厂家推出了进行毛细管色谱柱柱前压和主流量换算的小工具。只需要选择分析使用的载气类型、出口压力以及柱温箱的温度、柱前压、毛细管色谱柱的长度、内经和膜厚,即可计算出毛细管色谱柱的出口流量等,方便而实用快捷。

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