一、概况
1、原理
层析法是利用被研究物质组分在固定相及流动相中分配系数有微小差异,当两相作相对对流运动时,使被研究物质在两相之间进行反复多次分配,使原微小差异变成了很大的差别,从而使各组分分离,即而达到分离。分析及测定该物质的一些物理化学性质的目的。
在层析分析中作为流动相的物质为气体时称为“气相层析”。因此“气相层析”法不仅能分离、分析气体物质,也能分离、分析液体和固体的物质,只是在操作中作为流动相的都是气体。102G型气相层析仪就是基于以上原理而设计制造的。
气相层析法在分离、分析方面有其独特的优点,如选择性高、效能好、分析速度快、分析样品量极小、灵敏度高等,同时操作比较简单,应用范围亦光。但是气相层析仪不能测定物质的绝对量,只有当制备好已知纯度物质的色谱图后,在相对检测下才能得到满意的定性定量参数来。
2、用途
⑴石油炼制工业及其特种油类的制造过程的控制和质量检定。
⑵人造纤维以及合成树脂等对其原料体、中间体聚合过程中的控制或质量检验。
⑶化学工业方面对原料体中间体的分离和分析合成过程中的控制和质量检验。
⑷农业上化肥、农药和分析及合成过程中的原料体中间体的控制和质量检验。
⑸医药卫生方面的制药、劳动防护、有毒气体的分析分离等。
⑹生物方面的生物液体的分离、分析研究等。
⑺航空、宇宙、航海方面对高空气体及海洋区域性的研究等。
气相层析法在各个化学分析分离领域中是一项新的技术,无法详细罗列所有的用途,还有待于各专业部门的采用发掘和创造。
3、仪器工作概况:
作为载气的气体自钢瓶流出,经过干燥器,去掉气体中的水分及其杂质,进入稳压阀。稳压阀是载气流程中重要的控制阀门,它不仅能调节流量的大小,而且能稳定气体的输出压力大小,使得仪器的工作气压不随钢瓶压力的变化而改变。为了防止气流的突然波动,自稳压阀流出的气体还需经过缓冲管,使气流更为稳定。随后便通过流量计,由转子直接指示出流速的大小。在流量计后连接着一只压力表,指示出稳压阀的输出压力,这压力也就是仪器的柱前压力,经过净化,稳压后的气体顺着管道流入安装在层析石内的热导池中的参比池。在进入参比池前,气体还需预热。使原来是室温的气体,加热到一定温度(同层析室温度)后再进入参比池。自参比池流出的气体便流出层析室,进入气化室(或先通过六通阀再进入气化室),欲分析的样品在气化室中气化,随着载气流入层析柱,流经层析柱的载气带着样品中的组分气先后进入热导池的测量池或氢焰离子室进行测定分析。
作为燃烧气的氢气流程只有在用氢火焰鉴定器时才工作,氢气也须经过干燥器,去掉气体中的水分及其固体杂质,进入稳压阀(其作用同载气稳压阀),输出的氢气再通过缓冲管、流量计,然后再须通过一根安全管,防止氢气回流,因为在离子室中氢气与载气汇合,载气压力一般较大,而氢气压力较小,容易发生倒流,加放了安全管也就增加氢气流路的气阻,使氢气能稳定的地顺向流动,氢气与载气在离子室底部汇合后加入喷口燃烧。
作为助燃气的空气,流量较大,其流量的稳定性要求不高,因此就用针形阀直接调节流量,空气从离子室的侧面进入离子室。在空气的出口处有一块挡板,目的是使空气能均匀地分布在离子室内,不致使氢火焰发生漂动。
一般选择不与欲研究物质的组分相作用的气体作载气,如氢气、氮气、氩气、氦气等,用以携带欲研究物质按流程移进,由于层析柱中预选装有吸附剂或涂有固定液的担体。当混合物通过时,由于层析柱对物质的各组分有不同的吸收或吸附能力,因此个组分被载气带移的速度亦不相同。在管柱中经过多次反复的分配,被分成若干组分,这些组分有先有后的进入检测器。在用氢焰离子室检测时,分离的组合逐一进入热导池测量池,由于组分的热导系数和载气不同,使池内灼热的钨丝的散热条件发生变化,因而引起钨丝的阻值变化,利用桥路和纪录器纪录,即可知该组分的含量。
本仪器层析室内最长可安装10米层析柱,鉴定器有二种,即热导池鉴定器和氢焰离子鉴定器。
4、仪器参数和使用要求:
⑴灵敏度:
①热导池鉴定器:≥80毫伏,毫升/毫克
载气:N2(氮气)
样品:C6H6(苯)
②氢焰离子鉴定器:≤1×10-10克/秒
载气:N2(氮气)
样品:C6H6(苯)
⑵稳定性:在灵敏度达到上述指标的情况下,纪录器显示的整机基线漂移≤0.05毫伏/小时。
⑶恒温室:≤25℃,精度±0.3℃。有郊区域最大温差2℃。
⑷气化室:≤400℃。
⑸氢焰离子室:≤400℃。
⑹电源:220伏50周。
⑺功率:<1000瓦。
⑻使用要求:
①环境温度:-15℃~+35℃:
②相对湿度≤85%
③仪器安装室内应没有腐蚀性气体及不致使电子器件的放大器和纪录器有影响的磁场存在。并应考虑震动情况,以免除产生不必要的疑问。
④操作安全:在接氢气瓶之内二米不得有火种的存在或发火的可能性。
5、仪器的成套性:
⑴102G型主机一台
长470mm 宽556mm 高420mm。重量:42kg
⑵102G型放大器一台
长270mm 宽323mm 高130mm。重量:9kg
⑶102G型温度控制器一台
长270mm 宽323mm 高130mm。重量:6kg
⑷纪录器一台
长390mm 宽405mm 高405mm。重量:28kg
二、仪器结构
仪器有氢焰检测器,点导池检测器,气路调节系统,热导电源及氢焰离子放大器,温度控制器和纪录器等组成。采用积木式单元组合结构。
三、仪器的安装和调校
1、仪器的安装:
⑴按仪器的使用要求适当地选择工作室,准备好能承受整套仪器并高度适中便于操作的工作台,在仪器背后留些间隙,以便在操作中发生情况时可随时进出检修。
⑵准备好需用气体的钢瓶,仪器操作人员应对气瓶的使用方法和注意事项有一定的了解。气源的纯度应视所分析物质的组分而定。
⑶电源除能承受1000瓦特功率外,对于接地线应特别可靠,仪表必须可靠姐弟,才能在使用中有两好的效果。
2、仪器的装接程序:
⑴根据气象流程图检查须安装的部位,装接管道,在装接前应保持接头的清洁,钢瓶到仪表的连接管用Φ3×0.5不锈钢管(或Φ3×0.5的聚乙烯管同样可连接)接管和接头的方法请参阅图八,在联接时应特别注意在层析室或其它近高温处的接头一律应用紫铜垫圈而不能应用塑料垫圈。同时勿忘装上干燥筒。
⑵根据流程图需安装衔接的管道全部接妥后应检查所有流程的密封性,检查步骤如下:
①载气气路密封性的检查:先将载气出口处用螺母及橡胶闷住,再将钢瓶输出压力调到4~6kg/cm⒉左右,继而再打开载气稳压阀,使柱前压力调到3~4kg/cm⒉左右,并察看载气的转子流量计,如流量计无读数(转子沉于底部)则表示七密性良好,这部分可投入使用,尚发现转子流量计有读数则表示有漏气现象,则可用十二烷基硫酸钠水溶液探漏,切忌用强硷性皂水,以免管道受损。
②氢气和空气其它二气路的装接和检查和载气相同。
⑶电器线路的装接:
①仪器的电源电路尽可能不要和大功率设备想连接或在同一线路上,以免大功率设备使用或断开时对仪器发生干扰。
②仪器主机部分与电子部件之间联线应注意插头座种类,对号入座,切勿插错。
③仪器的接地线必须良好可靠,绝对不可将电源的中线代替地线。
④电源的输入线路的承受功率必须大于成套仪器的消耗功率,主机的保险丝应为5安培。
3、仪器的调校:
⑴气路检查完毕后的密封性能良好的条件下,先通载气的气体,钢瓶输出压力约4~6kg/cm⒉调节稳压阀使流量在规定数值内。
⑵接通电源之前,仪器的其他部位开关应都处于“关”状态。打开“启动”开关,这时总机指示灯亮,层析室鼓风马达开始运转。
⑶打开温度控制器电源开关,调节“柱温”旋钮(外转线绕电位器),向顺时针方向转动,层析室的控制温度升高,主机上“加热指示”灯亮表示层析室在加温,指示灯呈暗红或闪动则表示层析室处于恒温状态。层析室温度可在室温250℃之间自由调节。
⑷气化器(样品进入处)及氢焰离子室加热温度的调节由温度控制妻内气化加热电路直接控制,其调节范围为0~220伏,气化器及氢焰离子室所需温度应逐步升高,以防止温度升得过高而损坏。氢焰离子室温度由钮子开关控制、可高于、低于气化器温度或不加热。测温的显示仪表为一测温毫伏计。层析室、气化器、氢焰离子室合用同一测温仪表,其显示方法是用一单刀三掷的波段开关予以切换完成的。
4、仪器的测试:
仪器前述部分都呈正常工作状态的条件下可做“灵敏度”项目的测试工作,其步骤和方法如下:
(一)电导池鉴定器灵敏度的测试:
⑴应具备条件:
①在层析柱中装有涂有DNP15%的担体,其颗粒大小为60—80目在装填中必须密度均匀不得有空隙存在(担体系上海试剂厂产品102型白色担体)
②载气:N2(高氮或最纯氮)
③样品:苯(分析纯)
⑵灵敏度的测试:
①将层析柱的后端连接管,接入热导池的测量池进口部位,并将载气流量调节到20毫升/分左右。
②调节“温控”旋钮,使层析室温度控制在80—100℃之间
③调节气化器温度在120—150℃之间。
④将“放大器”热导,氢焰转换开关置于“热导”上,并打开电源开关,将桥路电流调节到120毫安处,衰减器指数与1/1上,略等约半小时左右,接通纪录器电源,调节“电源”的“平衡”调节器和“零调”调节器使纪录仪指针在零位上,待稳定后即可做“灵敏度”项目的测试工作。
⑤用1微升注射器吸取样品0.5微升注入气化器中,等数分钟,纪录器上即可显示出苯的色层图谱
⑥灵敏度计算公式:Emax.2△t1/2·Fc(1+P)
S=————————————毫伏·毫升/毫克
V·d
⑦例:仪器的色谱图,峰高值为2.5毫伏,峰的半宽度为2.5毫米,纪录器的纸速为5毫米/分,层析柱的柱前压力为0.5公斤/厘米⒉,载气流量为20毫升/分,进样量为0.5卫生,则仪器灵敏度为
2.5×2.5/5×20×(1+0.5)
S=——————————————=85毫伏·毫升/毫克
0.5×0.88
(二)氢焰离子鉴定器灵敏度的测试:
(1)应具备条件:
①在层析柱中装有涂有DNP15%的担体,其颗粒大小为60—80目在装填中必须密度均匀,不得有空隙存在
②载气:N2(高氮或最纯氮)
③样品:0.05%苯容积为二硫化碳(CS2)
④氢气:一瓶(钢瓶)
⑤空气:一瓶(钢瓶)
(2)灵敏度的测试:
①将层析柱的后端连接管接入氢焰离子室的进口部位,并将载气流量调节在20~30毫升分左右
②层析室温度的调节同热导检测器测定的参数
③气化器及氢焰离子室温度的调节同热导 检测器测定的参数
④将“放大器”热导,氢焰转换开关置“氢焰”上、并打开电源开关,稍等片刻后,再打开纪录器电源开关。将“灵敏度选择”开关指于“1000”,衰减开关指于“1/1”,把“基始电流补偿”电位器按逆时针方向旋到底。调节“零调”使纪录仪指针指示“0”毫伏处,这时再观察放大器工作是否稳定,基线漂移是否在0.05毫伏/小时内
⑤空气钢瓶的表压调至2公斤/厘米⒉,调节稳压阀使空气的流量指于300~800毫升/分之间
⑥氢气钢瓶的表压调至1.5公斤/厘米⒉,调节稳压阀使氢气流量指于25~35毫升/分之间。
⑦在空气和氢气调节稳定的条件下,可开始点火,将引燃开关拨至“点火”处,约十秒钟后就把开关扳下,这时若纪录仪指针已不在原来位置,则说明氢火焰已点燃(也可用改变氢气流量大小或切换灵敏度开关,指针是否有反应,来确定火是否点燃。若指针随着氢气流量改变而移动或指针随着灵敏度开关切换而明显变动,都说明火已点燃,反之,则没有点燃)。再调节基始电流补偿电位器,使指针指示所需位置。
⑧灵敏度计算公职:
2RN V·f·d
Mmin=—————· ————克/秒
Emax 2△t1/2
2Rn 总机噪声* (单位:毫伏)
Emax 峰 高 (单位:毫伏)
2△t1/1 半高宽度 (单位:秒)
V 进样体积 (单位:毫升)
d 样品比重 (单位:克/毫升)
f 样品浓度
例:仪器氢焰离子室,以0.05%苯(其余为二硫化碳)为样品,进样0.5微升出峰峰高为2.5毫伏,半宽度为2.5毫米,纪录仪纸速为5毫米/分,放大器灵敏度在1000,衰减在1/1处,总计噪声为0.02毫伏,则仪器灵敏度为:
0.02 0.0005×0.88×0.0005
Mmin=———×—————————=0.58×10-⒑(克/秒)
2.5 2.5/5×60
附:接管与接头连接方法如图八所示:
四、重要零部件结构简介
1、稳压阀:
装在载气流程及燃气(氢气)流程中,用以稳定流程中的气流,采用波纹管双腔式,其原理如图九:
腔A与腔B通过连动杆与孔的间隙连通,当手柄逆时针转动时打开阀门调至一定位置后,系达到平衡,如果出口气压有了微小上升,使B腔气压随之增加,波纹管向右伸长,阀针也同样右移,减小了针与座的间隙,因此流阻增大,则出口压力回降到原有平衡状态。同理出口压力有了微小下降时,系数也可以自动恢复原有平衡状态,从而达到稳压效果。使用时,其入口压力不得超过6公斤/厘米⒉,出口压力一般从4公斤/厘米⒉,出口压力一般从0.5~3公斤/厘米⒉,效果最佳。
2、针型阀:
装在空气流程中,用来调节空气的流量,结构原理如图十:
3、六通阀:
102G型气相层析仪中附有六通阀用于气体进样,结构图见图十一:
此六通阀采用拉杆式,做成方形。一只镀铬亮的圆钮为拉杆手柄,六通阀四面工六孔,当拉杆推入时为取样,拉杆推出时(必须拉到底)为分析。定量管接在六通阀一面相距15毫米的两孔;样品气从六通阀第二面相距25毫米的两孔进入,其中近圆钮的一孔为样品气进口,另一孔为放空。此外六通阀的另二面的二孔分别连接在仪器正前面“气体进样”两孔即可。需分析时,只要拉动拉杆,样品气便随载气带入柱管,完成一次进样。也可利用其安装在生产的流程中,随时可分析生产过程中间产物的纯度。
4、流量计:
本仪器采用转子式流量计,当有气体通过时,转子便转动(见图十二),并指出所通气体的流量,载气及氢气流量计转子用硬橡胶制成:空气流量计的转子用不锈钢制成。一根锥形管配用一只转子,在清洗时切不可搞错,不然,流量将不准。
5、热导池:
本仪器采用四臂钨丝热导池,阻值约为30欧姆(常温),测量桥路中没有平衡调节,用来补偿由于电源电压波动及热导池配对误差而引起的基线漂移,能增强仪器的稳定性。四臂热导池与层析柱同安装在层析室里。
102G型色谱仪热导池钨丝采用220V25~40W灯泡的钨丝,常温阻值取30欧姆左右,镍皮点焊在可伐合金丝上,钨丝再点焊在镍皮上(见图十四)。
6、氢焰离子室
102G型离子室为单氢焰离子室,电极均从离子室旁边引出,能防止样品沾污电极绝缘圈。离子室的上半部分暴露在机外,安装在仪器的顶面,在离子室下部以烙铁芯加热,可防止高沸点样品凝结而影响分析,氢气和载气汇合进入喷口燃烧,燃烧生成的水气随同空气从离子室顶部小孔排出机外。结构见图十五
7、气化管加热器:
气化加热器采用200W内热式烙铁芯,加以可调节的电压加热到所需温度。气化管放置在加热器中间,只须松动层析室内顶面大螺帽,气化管就能从加热器中抽出。结构见图十六:
8、层析室加热器:
加热器的电热丝是采用0.55~0.65mm的镍铬丝绕或螺旋状(其内径约3m/m),再围绕在磁板上,加热丝的冷阻约为50~60欧姆。加热器安装在层析室的正中间。
9、脉冲变压器:
温度控制器中的脉冲变压器,本厂自绕。磁环:Φ10×6mm,高强度漆包线:0.31mm。L2 L3 L1均为20—30圈,绕时方向要一致(见图十七),圈数相同,最好再用环氧树脂密封在塑料罩里即可。三绕组之间绝缘电阻大于1000M欧姆。
10、层析柱:
本仪器采用圆形盘柱,柱管外径5mm,内径3mm,每根长2米或1米,仪器出厂时层析柱内装上海试剂厂的“102白色担体”60~80目,所涂固定液为邻苯二甲酸二壬酯(简称D、N、P)浓度为15%。
11、硅可控整流器:
层析室的加热电压,用两只硅可控管反向并联为控制的,硅可控管安装在仪器背面的右下方(见图四),硅可控管的最大工作电流为5A,其规格为3CT5/500V,硅可控管质量好坏可用以下简单方法测试:若下述3种情况都正常,管子基本上是正常的。
五、仪器的维护及检修
1、仪器应严格在规定的环境条件中工作,在某些条件不符合时,必须采取相应的措施。
2、仪器应严格按照操作规程进行工作,严禁油污、有机物以及其它物质进入鉴定器及管道,以免造成管道堵塞或仪器性能恶化。
3、稳压阀和针形阀的调节须缓慢进行。稳压阀只有在阀前后压差大于0.5公斤/厘米⒉的条件下才能起稳压作用。在稳压阀不工作时,必须放松调节手柄(顺时针转动),以防止波纹管长期受力疲劳而失效。针型阀不工作时,则相反,欲将阀门处于“开”的状态(逆时针转动),以防止压缩弹簧长期受力而失效及防止阀针密封圈粘贴在阀门口上。
4、温度控制器:
6和7系接46~50欧姆左右的电阻以代替铂电阻,其中要求T1和T2配对(放大系数B,和反向截止电流一致),必须注意:输出脉冲幅度应高于可控管触发电压,调节W能使BG波形变化,各级波形(见图十八)。
5、气化器加热电路:
气化器加热电路与温度控制器一样,采用了张驰振荡电路。不同点是以手调电位器输出不同幅度的脉冲电压,控制硅可控管输出不同的电压,检修方法与温度控制器相同,输出电压可在0~220伏间调节。
6、热导池电源:
热导池稳压电源放置在放大器内,采用参数式稳压电源。其输出直流稳压电压(500uF/50V电容器两端)在18!24伏范围内,输出的交流波纹电压应小于1mV。在电源中要求作差分放大的两对3AX31E晶体管能配对(放大倍数,反向截止电流一致),2DW7B为标准稳压管,稳压电压定为6V。其中T9为过电流保护(见附图)在电源中用25W200欧姆的电位器调节桥路电流,当载气用氮气时最大能调节到150~160mA:用氢气时,最大电流能调节到270mA(桥路电流愈大,热导池灵敏度愈高,但稳定性变差)。仪器衰减开关指数1/1时热导池灵敏度为最大,但衰减开关指数为1/2时热导池灵敏度为在1/1时的二分之一;当开关指数为1/4时,热导池灵敏度为在1/1时四分之一;以下类推。
7、微电流放大器:
氢火焰离子检测器的微电流放大器,采用第一级为静电计管,以后全晶体管化的直流放大器,其输入高阻为10^6~10^10欧姆(见附图)。
(1)低压稳压电源:静电计管及晶体管工作的直流电源,为±12V,由2DW7B标准稳压管稳压后获得。
(2)点火电压及负高压、点火电压为交流2伏:负高压为—150~—180伏(对机壳)。
(3)放大器中“零调”和“基始电流补偿”的用法:打开放大器开关,稍等片刻后,打开记录器,把基始电流补偿电位器都逆时针方向旋到最左面,调节“放大器零调”使记录器指针指示0mV附近,放大器零调经一次调整后,以后可不必经常调整。当氢火焰已点燃后,这时应调节基始电流补偿,电位器零调不必再调节。
(4)放大器灵敏度选择开关在10000时为灵敏度最高,以下或10倍衰减(由于放大器的灵敏度选择是通过高阻合成电阻完成的,因此在使用时稍有误差)。另一衰减开关与热导池电源合用,衰减线性良好。
8、热导池钨丝的清洗及安装:
当热导池使用时间长或沾污脏物后,必须进行清洗。应先拆去层析室内热导池块上四只气路接头螺帽,然后从接线架上拆除钨丝引出线,把热导池块从层析室内取出。放松安装钨丝的螺帽取出钨丝,用丙酮或其他低沸点有机溶剂清洗并烘干。热导池块也作同样情况后烘干。在清洗钨丝时当心钨丝扭断。
重新安装钨丝时应注意,不能使钨丝碰到热导池块的腔体,安装次序如下:
(1)把钨丝引出线穿在螺帽中、引出线与万用表一端连接,万用表另一端与热导池块连接(见图十九)。
(2)把密封垫圈放在热导池腔体口上,小心地把钨丝放入。
(3)旋紧螺帽,在此同时注意观察万用表指针。当发现指针为0欧姆时(此时表示钨丝已碰热导池腔体),就应立即停止旋紧,防止钨丝碰断,退出螺帽,重新校正热导池钨丝弓架,使钨丝弓架与热导池座垂直。再把钨丝装入腔体,直至万用表针一直指向∞处,用力旋紧螺帽,其他三臂可同样安装(万用表量程在R×100或R×1K)。
(4)钨丝安装完毕后,重新接线,接管道可按图二十进行。
9、流量计的清洗
旋松上下两只大螺钉,小心地取出两边的小弹簧(防止转子吹入管道用)及转子,用乙醚或酒精冲洗锥形玻璃管(也可将棉花浸透洗液后,塞入管内通洗)及转子,用电热吹风把锥形管吹干,并将转子烘干,重新安装时可照下列步骤进行。
(1)把一根弹簧放入锥形管的下面,并旋上螺钉。
(2)把转子从上面放入锥形管内(转子不能放倒)。
(3)塞入小台安黄并旋上螺钉即可。
10、氢焰离子室的清洗:
可拆下氢焰离子室的外罩,取下电极和绝缘垫圈,把外罩、电极和绝缘圈用丙酮或乙醚清洗,然后烘干再重新装配,装配时注意点火极圈与圈之间不得相碰,收集极与外罩的绝缘电阻必须大于1000兆欧,若喷口沾污也可作同样的清洗(喷口内径0.2毫米),整个离子室只需从层析室内旋松取下向上旋的一只8毫米螺帽,即可取下。
11、六通阀的保养:
当六通阀使用久后,要进行清洗,只须将拉杆后的滚花螺帽旋开拔出开口销,六通阀拉杆便能拉出,经清洗后,在密封环上涂上一薄层硅油和真空脂重新推入孔内,安装即可。
12、放大器中高阻合成电阻的防潮处理:
为了防止高电阻因受潮而使阻值发生变化,最好用硅油处理。处理方法如下:先将高电阻及附近开关、接线架用乙醚或酒精清洗干净,放入烘箱(100℃左右)烘干。然后把1克硅油(201~203)溶解在15~20毫升乙醚中(可大概按此比例配制),用毛笔把此溶液涂在已烘干的高阻表面和开关架上,最后再放入烘箱烘上片刻即可。为了提高绝缘性能离子室的绝缘垫圈也可作同样处理。
六、常见故障排除
1、打开“启动”开关后,“温度控制器”电源开关未开,主机上加热指示灯就亮,并且层析室升温。
(1)硅可控管其中一只或二只失效——分别焊去其中一只可控管的阴极接线,若再开机无上述现象,则此可控管可能已坏。见图二十一所示:
在一般情况下,用一只可控管仪器也能工作(半波);若两可控管分别焊开阴极,仍有上述现象,则可能两管都坏。
(2)温度控制器中脉冲变压器漏电——三个绕组间的绝缘电阻下降,须调换脉冲变压器。
2、打开“启动”开关后,温度控制器开关未打开,主机上加热指示灯亮,但层析室不加热。
(1)加热丝断——检查电热丝是否断。
3、打开“温度控制器”开关,柱温度调节电位器逆时针旋到底,主机上加热指示灯仍亮。
(1)铂电阻短路或铂电阻与机壳短路——检查铂电阻是否符合标准,(铂电阻在0℃时的电阻为46欧姆)。
(2)温度控制器失控——检查控制器。
4、打开“温度控制器”开关,柱温度调节电位器旋到任何位置,主机上加热指示灯都不亮。
(1)加热指示灯坏——换指示灯(氖气灯泡)。
(2)铂电阻的铂丝断——检查铂电阻。
(3)铂电阻的信号输入线断——检查机后接线CX16Z7FM之第6、7脚。
(4)可控管失效或可控管上接线断——检查可控管。
(5)温度控制器失效——根据线路检查。
5、放大器中“热导池电源”电流调节偏低或无电流(最大只能调节到几十~100mA)。
(1)热导池钨丝烧断——检查载气是否接好,根据接线图检查各臂热导池钨丝。
(2)热导池钨丝引出线断——重新烧银焊(若使用温度低于150℃,也可用锡焊)。
(3)热导池引出线与热导池电源插座之间连线断——根据线路检查。
(4)热导池电源失灵——检修。
6、放大器中“热导池电源”电流调节偏高(最低只能调节到120mA)。
(1)钨丝短路或引出线短路。
(2)热导池电源输出电压太高——稳压管2CW14两端电压是否正常,或3AD30C集电极与发射极是否击穿。
7、仪器在使用热导时,“电流平衡”及“零调”电位器在任何位置都不能使记录器基线调到零位(打上“王”、“负”开关时,记录器指针分别两面靠边)。
(1)仪器有严重漏气——探漏,特别是气化室后、层析柱前后。
(2)热导池钨丝有一臂短路——检查钨丝各臂电阻是否相同,在室温下各臂之间误差不超过0.5欧姆。
(3)四臂热导池钨丝不对称——A、换钨丝: B、降低桥路电流: C、在阻值较高的一臂并联一适当的电阻约0.5K~3K/W线绕电阻(电阻不宜过低,不然将影响仪器的灵敏度),使两电位器滑臂在中间时,桥路能接近平衡(输出为零)见图二十二中R或R1。
8、氢火焰未点燃时,放大器零调就不能使放大器的输出调到记录仪的零点:
(1)放大器失调——检查放大器各级电压,T5管3CG1发射极电压是否为零伏。
(2)放大器输入讯号线(同轴电缆)短路或绝缘不好——把同轴电缆线两头插头拆开,用丙酮或酒精清洗后烘干(同轴线中心线与外包铜丝网绝缘电阻在000兆欧以上)。
(3)离子室的收集极与外罩电路短路或绝缘不好——清洗离子室。
(4)放大器高阻部分受潮或沾污——用硅油进行处理。
9、在氢火焰点燃后,基始电流补偿不能把记录器基线调到零点。
(1)空气不纯——降低流量,是否有好转。若好转说明空气不纯,在空气中含有某种有机气体,设法进行净化后再通入仪器(用空气压缩泵供气的应特别注意)。
(2)氢气、氮气不纯——可同“空气”同样处理。
(3)离子室大量积水(注一)——A、加大空气流量: B、增加仪器预热时间。使离子室有一定温度后再点火工作,尽量避免在层析室温度未稳定时,点火工作: C、旋下离子室的端盖(见图十五),待离子室温度较高后,再盖上。
(4)氢气流量过大——降低氢气流量。
(5)氢火焰烧到收集极——重新调整位置。
(6)进样量过大或样品浓度太高。
(7)层析室温度过高,使固定液蒸发而进入离子室——清洗柱后一切气路管道。
10、氢火焰点不着:
(1)空气流量太小或空气大量漏气——空气一般要在200毫升/分以上才能正常工作。
(2)氢气漏气或流量大小——氢气气量一般比载气流量稍高些(注二)刚点火时氢气要流量大些,等火点燃后,再逐渐降低流量,不要一下子降得太快。
(3)喷口漏气——换喷口
(4)点火极断路或碰圈——重新校正。
(5)点火电压不足——正常情况下,点火电压在空载时,应为交流2伏。
(6)离子室圆罩上方废气排出孔被堵塞。
11、氢火焰已点燃或用热导池检测时,进样品不出峰或灵敏度显著下降:
(1)灵敏度选择过低。
(2)进样器密封圈漏气——换硅橡胶垫圈:Φ6×5。
(3)柱前、气化器后漏气或柱后至检测管道接头漏气——用肥皂水验漏。
(4)注射器漏气或气化器温度太低。
(5)氢焰同轴电缆线断路:收集极离火焰距离太远;检查发射极负高压是否-180伏。
(6)换热导池钨丝时,接线不正确,把钨丝①接到③的位置上,把钨丝②接到④的位置——按图二十更正(桥路对角的钨丝应在热导池的同一腔体内)。
(7)离子室温度太低,样品在离子室管道中凝结(一般是高沸点样品)。A、对离子室加温,使温度升高。B、升高氢气流量,使离子室温度升高。
注一:离子室积水问题在仪器刚开始工作就点火,常易发生,应特别注意。一般反应可从记录器中看出,若
记录器指针无规则摆动大多是此毛病,是否积水也可旋下离子室露在顶板上的圆罩,直接观察到。
注二:在第一次开氢气阀门时,由于在氢气管道内,还含有大量的其它气体,所以这时,流量计虽有流量指
数,但并不是纯的氢气,所以这时火焰也不容易点着,必须使氢气充满全部管道后,方能正常工作。
七、对几种基线的分析:
八、应该注意的几个方面:
1、在启动仪器前应先通上载气,特别是开“热导池电源”时必须检查气路是否接在热导池上,不然打开电源开关,就有把热导钨丝烧断的危险。
2、仪器的“气化加热”电路接线内直接接有220伏电压,因此只有在主机关闭时才能装接插头座,否则将烧毁接线及电子元件。
3、使用“氢焰”时在氢火焰已点燃后,必须将“引燃”开关扳至下面,不然放大器将无法工作。
4、由于仪器出厂时所带层析柱内担体所涂固定液为邻苯二甲酸二壬酯,其使用温度不得超过130℃,因此用户在开机测试温度时,应特别注意,防止温度过高,固定液蒸发而影响检测器工作。
5、本仪器的测温是用镍铬——铐铜热电偶和测温毫伏表完成的,层析室或气化室的实际温度应为毫伏表指示温度加上室温的和。由于环境温度的变化及仪器壁板温度的变化,因此会造成测温的误差,仪器在高温工作时,误差就较大。仪器长期工作时,由于仪器内部温度的升高,也会造成误差。为此,在仪器的左边侧面(见图四)备有测温孔,以便用水银温度计直接测得层析室精确温度。
6、仪器的预热,稳定时间约为四小时,能适应24小时连续工作条件,一般在正常情况下,能连续工作一周以上。
图二十六 电气线路图