氣相色譜儀是一種應(yīng)用十分廣泛的有機(jī)多組分化學(xué)分析儀器。它具有分離效能高、分析速度快、樣少、可進(jìn)行多組分測量等優(yōu)點(diǎn)。在化工分析中占有十分重要的地位，近80%的原料分析任務(wù)由氣相色譜儀完成。

高純氣是什么

　　超純氣、高純氣的分析測試是痕量分析學(xué)科的一個(gè)分支。它是研究氣體純度分析與其中痕量雜質(zhì)測定的一門范圍較窄但具有現(xiàn)實(shí)意義的專業(yè)學(xué)科。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)高純氣不僅在數(shù)量上、質(zhì)量上、種類上都不斷提出新的要求，而且對(duì)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、檢測理論、方法與檢測儀器的研究、研制與生產(chǎn)都提出了更高的要求。

　　“超純氣體”一詞是在1964年全國超純氣體測試年會(huì)上定義的即凡氣體純度達(dá)5個(gè)“9”(99.999%)以上，總雜質(zhì)為10ppm以下的氣體皆屬“超純氣體范疇。但五十年的發(fā)展已經(jīng)改變了這一定義;已經(jīng)把5個(gè)“9”氣體稱為高純氣，而稱6個(gè)“9”以上純度氣體才為超純氣。純度大于99%以上的氣體純度分析都采用扣除雜質(zhì)的差減法計(jì)算，因而氣體純度分析實(shí)際是對(duì)氣體中微量或痕量的雜質(zhì)氣體檢測。

氣相色譜儀分析高純氣方法

　　1、本底

　　“本底”是指在色譜載氣中含有的被測雜質(zhì)氣體，配標(biāo)準(zhǔn)氣用底氣中含的被測雜質(zhì)氣;測試系統(tǒng)(載氣系統(tǒng)與樣品氣系統(tǒng))帶來的或被漏入的(以氧、氮為主)該雜質(zhì)氣。氣相色譜儀大多數(shù)濃度型檢測器都要求本底值遠(yuǎn)小于它的小檢測濃度。當(dāng)載氣中本底值大于樣品氣中某雜質(zhì)濃度時(shí)，該雜質(zhì)氣會(huì)出現(xiàn)“反峰”。配制標(biāo)準(zhǔn)氣的底氣要求就更嚴(yán)格了，否則本底值直接影響定量了。但是質(zhì)量檢測器(以火焰離子化檢測器為主的)是例外。

　　在檢測氧中烴類雜質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，用純氮?dú)?4個(gè)“9”)作載氣(氫氣和空氣相同)，也能檢測到0.1ppm的烴(一般國產(chǎn)色譜儀)，乃至20-50ppm的烴雜質(zhì)氣。這是因?yàn)檩d氣中的雜質(zhì)(氧、氫、一氧化碳、二氧化碳FID上無響應(yīng)，甲烷含量≤5ppm)因濃度不變，只能使檢測器(FID)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)穩(wěn)定的“基流”，只要基數(shù)平衡、噪聲小，0.1ppm的烴類雜質(zhì)氣仍舊可以在基線上出一個(gè)峰。

　　氣相色譜定量規(guī)定，小的檢測峰的判定：小的峰峰高值是二倍于噪聲值。過去國產(chǎn)氣相色譜儀只能檢測0.1ppm的烴是因?yàn)闅庀嗌V儀的總噪聲值較高。只要將總噪聲值下降一個(gè)數(shù)量級(jí)，則小檢測峰就會(huì)提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，“氫焰型氣相色譜儀只能檢測與本底電流值相近”的說法是缺乏根據(jù)的。而再利用濃縮法，使烴中乙炔檢測可以測到ppb級(jí)。

　　本底值影響的是分析高純氣中氮和氧(空氣中的主要成分)。經(jīng)純化后的載氣如仍產(chǎn)生本底影響，其主要原因是漏氣產(chǎn)生的。管路中有接頭、閥、表等就不可避免會(huì)漏入空氣。我們只能控制一定漏量，使之不影響分析。例如使用高純氬氣分析儀時(shí)，為保證分析純氣純度必須優(yōu)于6個(gè)“9”。將載氣凈化到7個(gè)“9”以上，留出一定“空間”，使“漏氣”后仍滿足分析要求。

　　在高純氣體分析儀上不允許使用有機(jī)材料作密封(因?yàn)榭諝庵械?、氧能穿透有機(jī)材料滲透進(jìn)入系統(tǒng)中)，包括各種橡膠，聚四氟乙烯等;另外，還要盡量少用卡套。檢測時(shí)樣氣(標(biāo)氣)流路也一樣存在漏氣問題。還有“在檢測<20ppb超低微量氣體成分時(shí)，不能采用紫銅及一般不銹鋼材料”的說法也欠根據(jù)。氦離子化檢測器和電子捕獲檢測器都是能直接撿測ppb級(jí)的檢測器，在氣相色譜儀上我們?nèi)杂靡话阕香~與不銹鋼管作連接管與色譜柱，只是要將管內(nèi)清洗和置換干凈就能滿足要求。

　　2、小檢測濃度

　　色譜檢測器小檢測濃度取決于，一是檢測器的敏感度。敏感度愈高檢測器檢測的雜質(zhì)濃度愈低;二是色譜峰的峰寬愈小(柱效愈高)，檢測雜質(zhì)氣濃度愈低。具體對(duì)于小的峰峰高必須是噪聲的兩倍信號(hào)。任何色譜儀檢測器的小檢測值就是小檢測濃度。

　　氣相色譜儀操作者都應(yīng)知道，低于此濃度的值(沒有出峰)不應(yīng)是“0”，而應(yīng)是小于小檢測濃度值。理論上也認(rèn)為只能接近于“0”而不能等于“0”。對(duì)于連續(xù)監(jiān)測的數(shù)字顯示儀所顯示的“0”也應(yīng)這樣看，因?yàn)轱@示不能表示出小于它小檢測濃度的值來。因而所有氣相色譜儀在檢測雜質(zhì)時(shí)，如果未能測出含量，則給報(bào)告中，該組分含量就應(yīng)寫出小于小檢出濃度值，而不能寫“0”。

　　3、定量與誤差

　　每臺(tái)氣相色譜儀分析高純氣體必須做到有相應(yīng)被測雜質(zhì)氣的敏感度和較好重復(fù)性。在保證上述條件和滿足本底要求條件下，氣相色譜儀的定量誤差主要取決于標(biāo)準(zhǔn)氣的準(zhǔn)確度(可靠性)。對(duì)于痕量成分重復(fù)測量的相對(duì)誤差往往比常量分析大的多。對(duì)0.1-10ppm濃度的檢測重復(fù)性(相對(duì)誤差)，在10-20%的相對(duì)誤差也是較好的;PPT級(jí)的雜質(zhì)氣，可以允許有一個(gè)數(shù)量級(jí)之差。

　　在定量方法上都采用了“外標(biāo)法”，即使用標(biāo)準(zhǔn)氣校正。在實(shí)驗(yàn)室可以做到用多種配制標(biāo)準(zhǔn)氣方法較正，能得到較高的可靠性。而在實(shí)際使用中難度很大，因此在氣相色譜儀標(biāo)準(zhǔn)氣的配制上要求是很嚴(yán)格的。