氣相色譜儀檢測器常見故障分析

到目前為止人們研究的氣相色譜檢測器有二三十種，但在商品色譜儀上常用的只有TCD、FID、ECD、FPD、TID、PID檢測器，其中FID(氫火焰離子化檢測器)又是氣相色譜最常用一種檢測器，它具有靈敏度高、線性范圍寬、應用范圍廣、易于掌握等特點，特別適合于毛細管氣相色譜。FID檢測器在日常使用中常出現不出峰、信號小、基線噪聲大等現象，本文對該檢測器的結構、常見故障及故障排除方法進行簡單論述。

　　1　FID的結構特點

　　氫火焰離子化檢測器(簡稱氫焰檢測器)對大多數有機化合物有很高的靈敏度，一般較熱導檢測器的靈敏度高出3個數量級，能檢測出-9級的痕量有機物質，適于痕量有機物的分析。它由離子座、離子頭、極化線圈、收集極、氣體供應等部分組成，離子頭是檢測器的關鍵部分。

　　微量有機組分被載氣帶入檢測器以后，在氫火焰的作用下離子化。產生的離子在發射極和收集極的外電場作用下定向運動形成微電流。有機物在氫火焰中離子化效率極低，估計每50萬個碳原子僅產生一對離子。離子化產生的離子數目，在一定范圍內與單位時間進入檢測器的被測組分的質量成正比。

　　微弱的離子電流經高電阻(108～1011 Ω)變換成電壓信號，經放大器放大后，由終端信號采集即得出色譜流出曲線。在正常點火的情況下FID信號大小受離子化效應和收集效應的影響。其中離子化效應的影響因素有樣品性質(不同的物質校正因子不同)和火焰溫度(受幾種氣體的流量比影響);收集效應的影響因素有極化電壓和噴嘴、極化極、收集極的相對位置。因此對同一樣品要獲得高靈敏度必須選擇**氫氣、載氣、空氣的流量比;**的噴嘴、極化極、收集極的相對位置與適當的極化電壓。氫氣、載氣、空氣的流量可通過實驗摸索**條件，一般理論比為30∶30∶300。

　　2　FID常見故障及故障排除方法

　　2.1 進樣后色譜不出峰

　　故障原因及排除方法如下：

　　(1)未點著火　首先用一冷的光亮的鐵板置于檢測器的上方，若有細小水珠生成，則證明火已點著;反之證明火未點著，此時，需檢查氫氣、氮氣、空氣的密封情況是否完好，是否有漏氣現象。其次用皂沫流量計測量流速是否正常，適當增大氫氣的流速，減小載氣與空氣的流速，待點著火后再將各流速調至**流速位置。

　　(2)信號輸出中斷　檢查從色譜儀到工作站的信號線連接情況，觀察有無接觸不良或斷開的情況。另外，在進樣后用萬用表測量色譜信號輸出，觀察有無信號輸出，若無信號輸出則證明此故障由色譜儀引起，需做進一步檢查。

　　(3)收集極絕緣不好　測量收集極與儀器外殼的電阻應大于1013 Ω。

　　(4)其它方面的原因　主要包括進樣墊損壞、色譜柱斷裂(毛細管柱比較常見)、微量進樣器損壞等。

　　2.2　基線噪聲波動大

　　(1)電器方面的原因　首先將檢測器信號線斷開，在采集狀態下觀察基線運行情況，如果基線波動很大則可判斷該故障是電器方面的原因，此時，需要進一步檢查儀器接地是否良好(接地電阻應小于5 Ω)、線路板及各插件是否松動等。

　　(2)測量系統污染　斷開信號線后，在采集狀態下檢查基線運行的情況，如果基線運行正常則證明測量系統污染。需要檢查色譜柱是否失效(需活化處理)、柱進口是否污染(更換玻璃絲、玻璃襯管等)、檢測器污染，主要是離子頭的污染，因為此處高溫會有雜質碳結，需要小心拆下檢測器用中性溶劑清洗。

　　2.3　空氣峰掩蓋組分峰

　　分析微量組分時，如分析液態氧氣中總烴含量時，氧信號峰保留時間最小，隨后是甲烷、乙烷、乙烯等，如果調整不好會出現氧氣覆蓋甲烷或將氧氣峰誤判為甲烷峰。排除辦法是逐漸降低氫氣流速，依次進樣可觀察到氧氣峰逐漸降低，調節至滿意為止。