氣相色譜儀(GC)作為分離與定量分析的關(guān)鍵設(shè)備,廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、食品檢測、醫(yī)藥研發(fā)等領(lǐng)域。其工作系統(tǒng)由氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、柱系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)成,任一環(huán)節(jié)異常均會導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)失真或儀器停機。掌握科學(xué)的故障自檢邏輯與維修方法,是提升儀器運行穩(wěn)定性、降低維護成本的核心保障。本文結(jié)合實操經(jīng)驗,系統(tǒng)梳理GC常見故障的自檢流程與維修要點,為實驗室技術(shù)人員提供參考。
一、故障自檢核心邏輯與前期準(zhǔn)備
GC故障自檢需遵循“先宏觀后微觀、先系統(tǒng)后部件、先外部后內(nèi)部”的原則,通過“看、聽、測、查”四步排查法定位故障根源:“看”壓力顯示、基線波動、峰形變化等直觀現(xiàn)象;“聽”載氣泵運行、電磁閥動作的異常聲響;“測”氣路流量、柱溫箱升溫精度、檢測器響應(yīng)值等關(guān)鍵參數(shù);“查”儀器日志、樣品處理流程、近期維護記錄等背景信息。
前期準(zhǔn)備需做好三項工作:一是關(guān)閉儀器電源與載氣閥門,佩戴防靜電手環(huán),避免靜電損壞電路部件;二是準(zhǔn)備萬用表、皂膜流量計、微量注射器、無水乙醇等工具試劑;三是查閱儀器操作手冊,明確關(guān)鍵部件拆裝規(guī)范與參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍。
二、典型故障自檢與維修方法
2.1 氣路系統(tǒng)故障:泄漏與流量異常
氣路系統(tǒng)是GC運行的基礎(chǔ),常見故障為載氣泄漏、流量不穩(wěn)定,直接導(dǎo)致保留時間漂移、峰面積重復(fù)性差。
自檢流程:①關(guān)閉載氣鋼瓶主閥,觀察壓力表變化,10分鐘內(nèi)壓力下降超過0.1MPa則判定存在泄漏;②用皂膜流量計檢測各氣路出口流量,與設(shè)定值偏差超過5%即為流量異常。
維修要點:泄漏故障需分段排查,重點檢查減壓閥、進樣口密封墊、色譜柱接頭等部位,用洗潔精水溶液涂抹可疑處,出現(xiàn)氣泡即定位泄漏點。密封墊老化需更換同規(guī)格氟橡膠墊,接頭松動則用扳手順時針微調(diào)至無泄漏;流量不穩(wěn)定多因過濾器堵塞或穩(wěn)壓閥故障,更換0.2μm氣體過濾器濾芯,若無效則拆解穩(wěn)壓閥,用無水乙醇清洗閥芯后重裝。
2.2 進樣系統(tǒng)故障:污染與進樣偏差
進樣系統(tǒng)包括進樣口、進樣針、襯管等部件,故障主要表現(xiàn)為峰形拖尾、鬼峰、進樣重復(fù)性差,多由樣品殘留污染或部件磨損導(dǎo)致。
自檢流程:①進樣空白溶劑,若出現(xiàn)雜峰則判定進樣口污染;②連續(xù)進樣同一樣品5次,峰面積RSD超過2%即為進樣偏差。
維修要點:襯管污染需用鑷子取出,浸泡于5%硝酸溶液30分鐘,超聲清洗10分鐘后用氮氣吹干重裝;進樣口隔墊磨損會導(dǎo)致載氣泄漏,需定期(每進樣100次)更換,更換時注意對齊定位槽;進樣針堵塞可吸入無水乙醇反復(fù)推拉沖洗,針尖彎曲則需更換同規(guī)格進樣針,確保進樣體積精度。
2.3 柱系統(tǒng)故障:柱效下降與柱流失
色譜柱是分離核心,故障表現(xiàn)為峰形展寬、分離度下降、基線漂移,根源為柱效下降或固定相流失。
自檢流程:①進樣標(biāo)準(zhǔn)混合樣,若相鄰峰分離度低于1.5則柱效下降;②運行空白程序升溫,若基線在高溫段出現(xiàn)漂移上升則為柱流失。
維修要點:輕度污染可通過老化處理恢復(fù),將色譜柱一端斷開檢測器,在高于常用柱溫20℃但低于最高使用溫度的條件下,通載氣老化2-4小時;柱效嚴重下降需截取色譜柱入口端10-20cm,重新安裝時確保柱端平整,與進樣口、檢測器接口對齊;固定相流失多因柱溫過高,需降低程序升溫上限,更換新柱時需匹配樣品極性與柱型號。
2.4 檢測器故障:響應(yīng)異常與基線噪聲
檢測器(如FID、TCD、ECD)故障直接影響定量準(zhǔn)確性,常見問題為無響應(yīng)、基線噪聲過大、靈敏度下降。
自檢流程:①FID無響應(yīng)時,檢查點火是否成功,用鑷子夾取少量乙醇靠近檢測器出口,觀察基線是否波動;②TCD基線噪聲大時,檢測參考氣流量是否穩(wěn)定,橋電流是否正常;③ECD靈敏度下降時,進樣標(biāo)準(zhǔn)品,對比峰高與歷史數(shù)據(jù)。
維修要點:FID點火失敗需檢查氫氣與空氣比例(通常1:10),噴嘴堵塞可用細鋼絲疏通,收集極污染則用無水乙醇擦拭;TCD基線噪聲大需更換污染的參考氣過濾器,橋電流異常需排查電路模塊,確保供電穩(wěn)定;ECD靈敏度下降多因放射源老化或檢測器污染,輕度污染可通氮氣高溫老化,嚴重時需聯(lián)系廠家更換檢測器。
三、電路與數(shù)據(jù)系統(tǒng)故障處理
電路系統(tǒng)故障表現(xiàn)為柱溫箱不升溫、進樣口溫度異常、儀器無法開機;數(shù)據(jù)系統(tǒng)故障表現(xiàn)為軟件無法連接、數(shù)據(jù)保存失敗、積分異常。
自檢與維修:開機無響應(yīng)先檢查電源插座與保險絲,用萬用表檢測電源模塊輸出電壓,異常則更換電源模塊;柱溫箱不升溫需檢查加熱絲與溫度傳感器,用萬用表測加熱絲電阻,無窮大則為斷路,需更換加熱絲;軟件連接失敗先重啟儀器與電腦,檢查數(shù)據(jù)線連接,重新安裝驅(qū)動程序;積分異常需校準(zhǔn)積分參數(shù),刪除異常積分事件,必要時恢復(fù)軟件默認設(shè)置。
四、故障預(yù)防與維護規(guī)范
減少故障發(fā)生需建立定期維護計劃:①每日開機前檢查載氣壓力,更換即將耗盡的鋼瓶,開機后穩(wěn)定30分鐘再進樣;②每周清洗進樣口襯管、更換隔墊,用無水乙醇擦拭進樣針;③每月老化色譜柱,檢查氣路泄漏情況,校準(zhǔn)流量與溫度參數(shù);④每季度拆解清洗檢測器,檢查電路接頭松動情況,備份儀器方法與數(shù)據(jù)。
同時需規(guī)范操作習(xí)慣:避免進樣體積超過襯管容量,防止樣品溢出污染;禁止在柱溫箱未降溫時關(guān)閉載氣,避免固定相氧化;樣品需經(jīng)0.45μm濾膜過濾,去除顆粒物防止堵塞色譜柱。
氣相色譜儀故障處理的核心是精準(zhǔn)定位與規(guī)范維修,技術(shù)人員需熟悉各系統(tǒng)工作原理,積累實操經(jīng)驗。通過建立“自檢-維修-驗證-預(yù)防”的閉環(huán)管理模式,可顯著提升儀器運行穩(wěn)定性,延長使用壽命,為精準(zhǔn)分析提供可靠保障。維修后需進樣標(biāo)準(zhǔn)品驗證,確保峰形、保留時間、靈敏度等參數(shù)恢復(fù)正常后方可投入使用。