GB/T32206-2015
气相色谱用电导检测器测试方法
Standardpracticefortestingelectrolyticconductivitydetectorsusedingaschromatography
- 中国标准分类号（CCS）N52
- 国际标准分类号（ICS）17.180.99
- 实施日期2016-07-01
- 文件格式PDF
- 文本页数12页
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气相色谱用电导检测器测试方法
国家标准 GB/T32206一2015 气相色谱用电导检测器测试方法 Standardpracticefortestingeleetrolyticconductivitydeeetorsused ingaschrometography 2015-12-10发布 2016-07-01实施 中毕人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国国家标准化管厘委员会国家标准
GB/T32206一2015 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由机械工业联合会提出
本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口
本标准起草单位;仪器仪表行业协会、上海仪盟电子科技有限公司、上海仪电分析仪器有限公 司,重庆川仪分析仪器有限公司、上海天美科学仪器有限公司、辽宁科瑞色谱技术有限公司,北京东西分 析仪器有限公司、北京分析仪器研究所
本标准主要起草人:马雅娟、杨任,李征、孟庆祥、丁素君、关文顺,赵庆军、娄兴军
GB/T32206一2015 气相色谱用电导检测器测试方法 范围 本标准规定了气相色谱用电导检测器的性能测试方法
本标准适用于气相色谱中用于检测样品的电导检测器(ELCD) 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
AsTME260填充柱气相色谱操作规范(Practiceforpackedcolumngaschromatography) ASTME355气相色谱术语及其相互关系的规范Practiceforgaschromatographytermsand relationships -般说明 3.1本标准直接应用于电导检测器,用于检测以镍为催化剂发生氧化或还原反应的样品
如果需要， 通过采用去离子溶剂溶解掉反应物达到消除干扰的目的,电导池用于测量离子化反应产物的电导率 3.2本标准描述了电导检测器的运行和性能,不包括色谱柱
然而,当检测器与色谱柱及其他色谱部 件连接时,也可以用来评价整个系统的性能
3.3除非电导检测器推荐使用方法中有特殊要求,常规气相色谱检测程序都应按照ASTME:260规 定
气相色谱仪的定义及其相关的术语按照ASTME355规定
尽管可以在单一或不同条件下观察和测量电导检测器的每一项特性,特别是选择性的不同模式
3.4 但是本标准要求完整的检测器特性应该在相同的实验条件下获得,包括几何尺寸,气体和溶剂的流量以 及温度
应该指出的是,要全面说明检测器的性能,需要在检测器使用范围内测量其在一系列条件下的 性能
本标准所描述的性能足够普遍,所以,可以在任何条件下采用
3.5数据处理系统的线性和响应速度不应失真或干扰检测器的性能
如果在检测器和终端输出装置 之间使用了额外的放大器,也应首先确定放大器的特性
3.6本标准并不涉及实际使用过程中有关的安全问题
用户在使用前,确定本标准应用的局限性,并 有责任制定适宜的安全及健康规范
电导检测器原理 4.1电导检测器如图1所示,包括:控制模块、反应器组件和检测池
控制模块集成了执行监控的所有电子元件,可监控流量、反应温度和检测池
在功能上独立于气相 色谐,在某些情况下,设计为气相色谐的功能性组件
不同模式的气相色谱需要设计不同的反应器和检 测池组件,因此,应选择合适的反应器和检测池配置相应的气相色谱
GB/T32206一2015 反应器组件 检刹池 控制模块 图1电导检测器(ELCD)原理图 4.2图2是气相色谱/电导检测器系统的框图
电导检测器在热的镍催化剂反应器中)下裂解,采用 洗涤器去除干扰,以适当的溶剂溶解反应产物(如果有必要),利用检测池测量电导率的变化
也有采 用无催化剂反应管的装置,可提供更多选择性的响应特性
超出本标准设定的使用条件,卤素化合物 cl.,Br,I.P).即使几种元素同时存在,含氮化合物和含硫化合物可被选择性检谢
游剂在储 器内了 交换树脱 溶剂裂 泵控制器 离子交 反应气 换树庸 洗涨器 电导检 反应器 反应管 模式 气相柱 基底 池 或破模式 温度 电导 数据输出 控制器 放大器 装置 排气 排气阀 计时器 图2GC/ELCD系统框图 4.3样品从色谱柱中洗脱后,通过电导检测器中热的镍反应管被裂解
卤素和氮化合物在还原条件 下,硫化合物在氧化条件下可以被检测
从色谐柱中的流出物和氢(还原条件)或空气(氧化条件)在热 的(800C1000C)镍反应管中反应,根据反应条件可转变为表1所示的少量的无机产物
表2给出了一些类型化合物及其检测器选择性响应的模式
在不同的操作模式下,干扰物在样 4.4 品到达检测池前通过一个选择性的洗涤器被除去
在氮模式下,卤素和硫的产物在碱性条件下通过 洗涨器被除去
在硬模式下,卤素的反应产物通过一银丝(或金属线)被除去
洗涤器不考虑岗素 模式
GB/T32206一2015 表1氧化或还原条件下高温分解反应产物 氧化作用 还原作用 元素 CO. CH H H.O H NO/N NH HX,HOX HIX H,O SO./SO. HS 表2在ELCD中使用镍反应管的反应产物 化合物 主反应物 说明 还原条件 素化合物 HX用N模式洗涨器洗脱,用x模式可选择性检测 HX HS用N模式洗涤器洗脱,用X模式很难离子化 硫化合物 HS 氮化合物 NH用X模式很难离子化用N模式可选择性检测 NH 烧烽化合物 CH,低价烧焰 用任何模式都不能离子化 氧化合物 在X模式相N模式下,H.0有很小的响应 H.O 氧化条件; HX用模式洗涤器洗脱 岗素化合物 HX,HOX SO在S模式下,可选择性检测 SO. 硫化合物 N和在加温条件下某种氮氧化物几乎没有响应 氮化合物 CO在模式下很难离子化H.o几乎没有响应 烧胫 CO.,H.O 4.5反应产物在电导池中与溶剂结合
下列的溶剂可用于特定模式下的常规操作(见表3)
也有些溶 剂被用来改变选择性和灵敏度见6.7).
表3溶剂 类型 溶剂 卤素 1-丙醇 硫 100%甲醇 氮 10%丁醇/90%水 4.6反应产物导致溶剂电导率的增加通过电导池中的感应电极测定
溶剂在进人检测池前,通过置于 电导池和储液池间的离子交换树脂柱去离子化
多数情况下,从检测池中流出的溶剂被回收到储液池 中,循环使用
检测器结构 5.1总则 检测器的结构有多种设计
一般来说,电导池的几何结构是不同检测器设计之间唯一有区别的部
GB/T32206一2015 分
不针对不同检测器设计的所有方面加以评述,只考虑一般性的例子,并关注在哪些方面可以有所改 动,以提高性能
5.2检测器基部 检测器基部一直延伸到气相色谱仪柱箱,以使反应器与色谱柱连接的死体积尽可能小
载气,反应 气和辅助气(如有必要)被引人到检测器基部
基部加热由气相色谱仪控制,或使其与气相色谱仪柱温 箱保持相同的温度
5.3反应管 镍热裂解管与检测器基部连接,通过环绕裂解管的加热元件加热
对于大多数的应用,正常操作温 度在800C1 000C之间
5.4 洗涤器 洗涤器用于氮或硫模式,其结构为一内充洗涤气材料的盘管
将其置于裂解管的出口和电导池的 人口之间,用于清除在某些操作模式下干扰检测的反应产物
设置洗涤器的目的是对任何卤素化合物 都可得到好的响应
5.5电导池 电导池由一个含有两个金属电极的塑料块构成,电极用来测量溶剂的电导率
通过一个惰性转换 管(通常是TFE碳氟化合物)与反应器出口连接
对于特定的化合物,电导池可提供电导信号
来自反 应管的气体产物进人到池的前端并与溶剂接触,溶剂从池的另一端被导人
两者混合后通过电极区域、 并通过池的后端流出 5.6溶剂 不同操作模式下,溶剂被用来提供理想的灵敏度和选择性
溶剂必须是非离子化的,低的电导率 中性pH值,能够溶解适当的反应产物
与样品初始分析得到的峰响应相比溶剂与反应产物结合可以 使电导率有较大的增加
为了达到最佳效果,需要每周维持储液池中的溶剂水平,每三个月使用高纯度 溶剂进行完全的替换
溶剂传输系统 溶剂传输系统由泵和离子交换树脂系统组成离子交换树脂既可去除离子也用于控制溶剂的 H值
旁路分流系统能使暴在正常迷度下运行时,使游剂以低速率(60L./mim一1IopL/min)通过检 测器
对于氮模式下的操作,可能需要特殊的溶剂传输系统以确保水基溶剂的pH值保持中性
仪器 制造商一般会针对不同的检测器提供相关说明
必须注意到的是,每个模式需要特定的离子选择性树 脂,且要定期更换,并注意树脂使用的有效期
5.8模块 除检测器基部温度外,所有操作功能都由模块控制
在一些系统中,排气时间也由气相色谱仪作为 外部事件加以控制
5.9排气阀 排气阀打开时,可以避免不需要的色谱柱流出组分进人到反应管中
这些流出物包括;样品溶剂和 可能导致产生污垢的柱流失,以及使镍反应管表面中毒的物质
排气阀关闭,混合物进人反应管,并进
GB/T32206一2015 -步被检测
阀和检测器基部通过排气管连接,排气管连接到检测器基部的色谱柱出口处
排气口(如 果使用的话)的气体流量需要每天测量,以确保得到重复的结果和保留时间
装置准备 6.1目的 在气相色谱仪器系统中注射一定浓度范围的气体或液体样品,将检测器作为系统的一部分加以 评价
6.2气体 所有通过反应器的气体应采用高纯气(99.999%)
氨气或氢气可作为气相色谱柱载气
在所有模 式中,氮气对检测器性能是极其有害的,因此,氮气不能作为辅助气,微量氮气也会造成污染
在此不需 要尝试最佳条件的选择,除非特别说明,实验中发现使用高纯度气体极少导致检测器出现故障和问题
在对卤素或者氮进行检测时,氢气不纯是造成噪声、低响应、基线漂移、峰拖尾的原因
同样,对硫进行 检测时,高纯度的空气对检测有利
硬件 高纯度气体需要超净的减压器、阀和管道
使用清洁的减压器,不锈钢阀、隔膜以及管路能很大程 度降低检测器的故障和问题
6.4色谱柱 不论是填充柱还是毛细管柱,所有的色谱柱在连接到检测器之前都应根据厂商的说明书充分老化. 避免使用与操作模式不兼容的固定液
应避免使用硅烧化试剂常用于钝化玻璃纤维和色谱柱),它们 可导致反应管中毒
6.5反应温度 然而,对于某些类型的化合物,其他反应温度可能提供较好的 6.5.1目标反应温度是800C900C
结果
下面给出了一些典型的反应温度 卤素模式,采用800C一900c; a 氮气模式,采用850 b C925C; 多氯联苯,采用950C1000C; c) d)硫混合物,采用900C一950C
6.6反应气气体流量 反应气气体流量取决于检测器的设计和应用,范围一般在50mL/min100mL/min. 溶剂 6.7 每种操作模式下的典型溶剂如表4所示
为了增加灵敏度和选择性也可替换成其他溶剂
然而， 通常为了得到高灵敏度,可能以牺牲选择性为代价,反之亦然
在需要水的溶剂系统中,仅可使用电阻率不小于18Mncm的去离子水
还应当注意到,二元溶 剂体系可能因正常的挥发而使比例发生变化
建议溶剂应每两周检查一次,用新鲜溶剂充满储液池
GB/T32206一2015 表4溶剂的选择性 模式 灵敏度 选择性 卤素模式: 丙醉 正常 正常 异丙醉 正常 正常 甲醉 最高 最低 乙醉 较高 较低 丁醇 最低 最高 硫模式: 甲醉 较低 较高 甲醇/20%水 正常 正常 最低 最高 乙醉 氮模式 较高 0%丁醉/水 较高 50%丙醇/水 正常 正常 6.8电解质流量 电解质流量取决于电导池设计和应用,范围从25AL/min一750AL/min. 性能评价 检测器响应 7.1 7.1.1检测器响应由以下测试样品之一的响应确定 卤素模式;用三氯甲炕或二氯甲婉顶空进样; -氮气模式;用硝基甲婉,乙睛,氮氧化物或一些低沸点含氮化合物顶空进样; -硫模式;用二硫化碳、甲基或乙基硫醇顶空进样
7.1.2打开数据处理系统调整基线
在色谱柱中注人1nL一2L上面所列的样品
在系统正常运行 情况下,在几秒钟或者几分钟内(和使用的色谱柱的类型有关)可以观察到一个大的响应信号
7.2噪声 7.2.1定义 噪声(短期)是用伏特表示的基线包络线的振幅,包括所有无规则的基线波动,每分钟一个周 期以上的频率
这种类型的噪声来源包括60Hz或更高)的高电压,能够通过屏蔽检测池降低或 滤除
其他噪声包括频率小于每分钟一个周期的基线包络线的波动
其波动振幅实际超过了短期噪声
这种波动难以解释和预测
通常由其他色谱部件引起,如色谱柱,系统污染物,流量变化
这些噪声并 非来自检测器自身,因此很难用一种常规方法定量,应了解这些噪声的来源
GB/T32206一2015 7.2.2测量方法 7.2.2.1只测量一小段时间内的噪声,时间间隙基于预期样品峰的峰宽
建议时间间隔为1min一个 峰
这种噪声仅指观测到的噪声
系统实际噪声可能比观测噪声更大或更小,这取决于数据采集的方 法或对检测器信号的监测,因为观测噪声是频率,响应速度,测量检测信号的电子滤波电路的带宽的 函数
7.2.2.2 衰减器设置在最大灵敏度(最小衰诚),调整检测器输出控制零点,使读数控制在谱图量醒的中 部,至少记录30min的基线值
7.2.2.3绘制两条平行线,形成一个封闭区域,至少数秒钟的随机噪声漂移被包络线所围绕
测量出包 络平行线的垂直距离见图3)
每1min测量一次,连续测量5次,取平均值
峰对峰的噪声值用伏特 表示
漂移 噪声 30 时间/min 图3噪声和漂移 7.3漂移 7.3.1漂移是在恒温和恒速下一段时间内噪声包络线的平均斜率,测量需超过30min,漂移以V/h为 单位 7.3.2测量0.5h以上的包络线底线的净变化值(单位:V),将该值乘以2作为漂移值(单位:V/h)
7.4灵敏度响应 7.4.1定义 电导检测器的灵敏度(响应)是含卤素,氮或硫的被测物质的单位质量的输出信号,计算见式(1. S=A/mn (1 式中: S -灵敏度,单位为伏特秒每克(Vs/g); A -积分的峰面积,单位为伏特秒(V
s); -卤素、氮或硫的质量,单位为克(g).
GB/T32206一2015 7.4.2测试条件 7.4.2.1对于含氮样品,偶氮苯作为测试标准物
对于含卤素样品,林丹或氯苯作为测试标准物
对于 含硫样品,甲拌磷作为测试标准物
测量必须在检测器响应的线性范围内
7.4.2.2测量信号应在噪声的至少200倍以上,且保证操作条件不变
7.4.2.3标注检测器灵敏度时,测试条件必须予以说明
7.5特异性 特异性定义为;被测物质中每克卤素、氮、或硫的响应与十八烧中每克碳响应的比值
将卤素、氨、 硫的灵敏度除以碳的灵敏度可得,见7.4中灵敏度的计算
7.6最小检测限 7.6.1定义 给出两倍于噪声的检测信号的载气中卤素,氮和硫的质量流量,计算见式(2). D=2N/S 式中: D -最小检测限,单位为克每秒(g/s); N -噪声水平,单位为伏特(V) S 在相同条件下(最好同一时间)测得的检测器灵敏度,单位为伏特秒每克(Vs/g). 7.6.2给出最小检测限时,应指明噪声水平及计算方法
7.7 线性范围 7.7.1定义 电导检测器的线性范围是检测器的灵敏度变化不超过5%的载气中卤素、,氨或碗的质量流量范围
线性范围的下限为最小检测限
7.7.2测量方法 在一定的质量流量范围内使用一组浓度范围在14g/儿一1mg/1的测试样品(不少于5个点)测 试检测器灵敏度
对于每个测试样品进行检测器灵敏度检测,计算见7.4.1,通过卤素,氮或硫注人的质 量除以峰宽确定质量流量,如式(3)和式(4)
VCmn (3 R 式中 质量流量,单位为克每秒(g/s) R 进样体积，单位为微升(uL.); 样品浓度,单位为克每升(g/1L) 样品中X.N、S的百分含量; 1 峰宽,单位为秒(s). 对于偶氨苯中的N m、=V×C×15.38×10"/P 对于特定的样品.以灵敏度对含卤素,氮或硫的测试样品质量速量作图,如图4所示
GB/T32206一2015 线性范围 95s 最小检测限 2N/s 氮或磷质量流量/gs 图4最小检测限、线性范围 7.7.3线性范围可表示为线性图中得到的线性范围上限与最小检测限之比(两者的测定需针对同一被 测物质)
线性范围由式(5)计算 LR=川./D 5) 式中 LR -检测器线性范围 由线性范围图得到的线性范围上限,单位为克每秒(g/s); mma -最小检测限,单位为克每秒g/s)
D 如果线性范围用比例表示,应指明最小检测限
7.7.4给出最小检测限和线性范围上限(例如,1X10-口g/s1×10-了g/s). 7.7.5给出线性图,在图中标明最小检测限
8 标准值 制造商所推荐的在最佳条件下测量的检测器性能指标,在表5中给出了典型的参数取值范围
表5检测器性能指标 性能指标 单位 卤素 氮 硫 灵敏度 TBD TBD" TBD 特异性 g(X、N、S/g(C >1×10" >1×10 >1×10 最小检测限 o,4一4)×10-口 X10 IXI0" g/s 15 5 >1×10" >1×1o" >1×10'" 线性范围 噪声 V或AV 1%FS 1%FS" 1%FS V/h TBD" TBD 漂移 TBD" TBD;待定的
某些新型电导检测器通过先进的内插软件进行多项式回归可扩大线性范围
控制模式下数据处理系统输出设定在最大灵敏度的满刻度
GB/T32206一2015 数据处理 9.1制造商都会提供有微小的电压变化的一套电位计与计算机数据处理系统连接
最佳系统是与能 将电信号转变为明确定义的峰面积的新式积分仪或计算机连接,单位用“V;”表示
然后,用这些数 据计算线性范围
另一种方法用峰高测量
这种方法得到的数据与柱效有关,因此不推荐使用
不管用何种方法计算线性范围,确定最小检测限的方法只能用峰高
9.2校准;为保证技术性能符合标称值,有必要对测量系统进行校准
尤其要确认输出装置的峰面积 或峰高信号范围应超出期望的输人信号的线性范围
如果校准出错,会在结果中引人大量误差
校准 方法随设备制造商不同而变化
在使用计算机数据处理系统来测量峰面积或峰高之前,应学习并充分 了解操作手册的内容
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气相色谱用电导检测器测试方法GB/T32206-2015
气相色谱法是目前应用最广泛的一种分离技术，在化学、医学、环保等领域有着广泛的应用。而电导检测器是气相色谱仪中常用的检测器之一，它具有灵敏度高、响应速度快等优点，因此在多种场合下都得到了广泛的应用。
GB/T32206-2015是我国制定的一项关于气相色谱用电导检测器测试方法的标准，该标准规定了气相色谱仪中采用电导检测器进行检测时所需遵循的各项要求和操作步骤，旨在保证测试结果的准确性和可靠性。
测试方法概述
该标准主要包括以下内容：
- 仪器条件：包括气相色谱仪的型号、电导检测器的型号、工作温度等；
- 标准样品：包括样品的名称、性质、纯度等；
- 测试步骤：包括试样制备、进样、检测、数据处理等；
- 结果计算：包括定量分析、峰面积比法、标准曲线法等。
关键操作步骤
在进行气相色谱用电导检测器测试时，需要注意以下关键操作步骤：
- 检测器的选择和调试：根据不同的检测要求选择合适的电导检测器，并进行相关的调试；
- 样品制备：根据实际需要，采取适当的方法对待检样品进行制备；
- 进样：将制备好的样品溶液注入气相色谱柱中；
- 检测：通过程序控制，对样品进行检测，并记录检测结果；
- 数据处理：对检测结果进行处理，得出最终的测试结果。
结论
GB/T32206-2015作为一项气相色谱用电导检测器测试方法的标准，为气相色谱仪中使用电导检测器进行检测提供了详细的操作规范和测试要求。在实际应用中，遵循该标准能够保证测试结果的准确性和可靠性，有利于促进气相色谱技术的发展和应用。
气相色谱用电导检测器测试方法的相关资料
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- 精油气相色谱图像通用指南第1部分：标准中气相色谱图像的建立GB/T26515.1-2011
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