剛接觸氣相色譜儀的小伙伴，常會(huì)被 “氣體純度” 難住：載氣選 99.9% 還是 99.999%？輔助氣純度不夠會(huì)有什么影響？明明按方法操作，卻總出現(xiàn)基線漂移、鬼峰多、柱效下降的問(wèn)題 —— 其實(shí)，很多時(shí)候是氣體純度沒(méi)選對(duì)！
今天就專門整理了這份 “氣相色譜氣體純度選擇指南”，從載氣到輔助氣，結(jié)合不同檢測(cè)器需求，講清 “選什么純度”“為什么這么選”“選錯(cuò)會(huì)有什么后果”，幫你避開(kāi)氣體純度的坑！
一、先搞懂：氣體純度為什么這么重要？
氣相色譜的載氣（如氮?dú)?、氫氣）和輔助氣（如空氣、氫氣），就像儀器的 “血液”—— 純度不夠，會(huì)攜帶雜質(zhì)（如氧氣、水、烴類）進(jìn)入系統(tǒng)，引發(fā)一系列問(wèn)題：
? 污染色譜柱：氧氣、水會(huì)氧化固定相，導(dǎo)致柱流失加劇、柱效下降；
? 干擾檢測(cè)信號(hào)：烴類雜質(zhì)會(huì)在 FID 上產(chǎn)生鬼峰，水會(huì)導(dǎo)致 ECD 基線漂移；
? 損壞檢測(cè)器：氧氣會(huì)縮短 FID 銣珠壽命，水會(huì)污染 MS 離子源；
? 影響分析結(jié)果：雜質(zhì)導(dǎo)致基線噪聲升高、峰形拖尾，定量定性不準(zhǔn)。
簡(jiǎn)單說(shuō)：選對(duì)氣體純度，是氣相色譜分析 “不出錯(cuò)” 的基礎(chǔ)！
二、載氣純度選擇：按檢測(cè)器和分析需求來(lái)定
載氣是推動(dòng)樣品分離的核心，常用的有氮?dú)?、氫氣、氦氣，不同載氣的純度要求不同，核心取決于檢測(cè)器類型和分析靈敏度。
1. 氮?dú)猓?/span>N?）：最常用載氣，性價(jià)比之選
適用場(chǎng)景：FID、ECD、TCD 等大部分檢測(cè)器，尤其適合常規(guī)分析。
純度選擇建議：
分析需求 | 推薦純度 | 原因解析 |
常規(guī)分析（如溶劑殘留、常量組分） | ≥99.99%（4 個(gè) 9） | 4 個(gè) 9 氮?dú)饽軡M足大部分常規(guī)檢測(cè)，雜質(zhì)含量低，不會(huì)明顯影響柱效和基線；價(jià)格適中，易獲取。 |
痕量分析（如 ppb 級(jí) VOCs、農(nóng)藥殘留） | ≥99.999%（5 個(gè) 9） | 痕量分析對(duì)雜質(zhì)更敏感，5 個(gè) 9 氮?dú)饽軠p少烴類、氧氣雜質(zhì)，避免鬼峰和基線漂移；需搭配除烴 / 除氧捕集阱。 |
ECD 檢測(cè)器 | ≥99.999%（5 個(gè) 9） | ECD 對(duì)氧氣極敏感，氧氣會(huì)淬滅電子信號(hào)，導(dǎo)致靈敏度下降；5 個(gè) 9 氮?dú)庑桀~外除氧（殘留氧≤0.1ppm）。 |
選錯(cuò)后果：用 99.9% 氮?dú)庾龊哿糠治?，?huì)出現(xiàn)基線噪聲高、鬼峰多；用在 ECD 上，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定、檢測(cè)限升高。
2. 氫氣（H?）：高效載氣，適合快速分離
適用場(chǎng)景：FID（載氣 / 燃?xì)猓?/span>TCD，尤其適合毛細(xì)管柱快速分析。
純度選擇建議：
分析需求 | 推薦純度 | 原因解析 |
常規(guī)分析（如食品中有機(jī)酸、化工產(chǎn)品） | ≥99.99%（4 個(gè) 9） | 4 個(gè) 9 氫氣能滿足 FID、TCD 常規(guī)檢測(cè)，雜質(zhì)少，不會(huì)污染檢測(cè)器；注意需搭配氫氣發(fā)生器的干燥管除水。 |
高靈敏度分析（如痕量藥物代謝物） | ≥99.999%（5 個(gè) 9） | 5 個(gè) 9 氫氣能減少烴類雜質(zhì)，避免 FID 出現(xiàn)鬼峰；同時(shí)降低水含量，保護(hù)色譜柱固定相不被氧化。 |
作為 FID 燃?xì)鈺r(shí) | ≥99.99%（4 個(gè) 9） | 燃?xì)饧兌葻o(wú)需過(guò)高，4 個(gè) 9 足夠，過(guò)高會(huì)增加成本；重點(diǎn)是除水，避免水導(dǎo)致 FID 火焰不穩(wěn)定。 |
選錯(cuò)后果：用低純度氫氣（如 99%），會(huì)導(dǎo)致 FID 基線漂移、噪聲高；水含量高會(huì)氧化色譜柱，縮短柱壽命。
3. 氦氣（He）：高端載氣，適合質(zhì)譜聯(lián)用
適用場(chǎng)景：GC-MS（質(zhì)譜檢測(cè)器）、FID，尤其適合高靈敏度、復(fù)雜樣品分析。
純度選擇建議：
分析需求 | 推薦純度 | 原因解析 |
GC-MS 聯(lián)用分析 | ≥99.999%（5 個(gè) 9） | MS 對(duì)雜質(zhì)極敏感，烴類、氧氣會(huì)污染離子源，導(dǎo)致質(zhì)譜圖雜峰多；5 個(gè) 9 氦氣需搭配除氧 / 除烴捕集阱。 |
快速分離（如毛細(xì)管柱分析） | ≥99.99%（4 個(gè) 9） | 4 個(gè) 9 氦氣能滿足非 MS 檢測(cè)器的快速分離需求，性價(jià)比高于 5 個(gè) 9；注意除水，避免影響柱效。 |
選錯(cuò)后果：用 4 個(gè) 9 氦氣做 GC-MS，會(huì)導(dǎo)致離子源污染頻繁，需要頻繁清洗；雜質(zhì)多會(huì)影響質(zhì)譜定性的準(zhǔn)確性。
三、總結(jié)：氣體純度選擇 “速查表”
為了方便新手快速選型，整理了以下速查表，按檢測(cè)器分類直接對(duì)應(yīng)：
檢測(cè)器類型 | 載氣推薦純度 | 輔助氣推薦純度 | 關(guān)鍵注意事項(xiàng) |
FID | 氮?dú)?/span> / 氫氣≥99.99% | 空氣≥99.9%（無(wú)油） | 載氣需除水，空氣需除油；痕量分析選 5 個(gè) 9 載氣。 |
ECD | 氮?dú)?/span>≥99.999% | 氮?dú)?/span>≥99.999%（補(bǔ)償氣） | 必須除氧（殘留氧≤0.1ppm），避免信號(hào)淬滅。 |
TCD | 氮?dú)?/span> / 氫氣≥99.99% | 無(wú) | 載氣需除水，避免氧化固定相；根據(jù)樣品熱導(dǎo)系數(shù)選載氣。 |
GC-MS | 氦氣≥99.999% | 無(wú) | 需除氧、除烴、除水，保護(hù)離子源不被污染。 |
四、新手操作建議：從 “選對(duì)” 到 “用好”
1. 首次使用前：咨詢儀器廠家或有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)員，根據(jù)檢測(cè)器和分析項(xiàng)目確定氣體純度；
2. 安裝氣路時(shí)：在載氣、輔助氣路中加裝對(duì)應(yīng)的捕集阱，定期更換（一般 3-6 個(gè)月，顏色變深即換）；
3. 日常檢查：每周觀察氣體壓力表，確保氣瓶壓力≥0.5MPa（壓力過(guò)低易導(dǎo)致雜質(zhì)析出）；
4. 出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)：若基線噪聲高、鬼峰多，先檢查捕集阱是否失效，再考慮是否需要提高氣體純度。
氣體純度選擇看似復(fù)雜，其實(shí)只要結(jié)合 “檢測(cè)器類型” 和 “分析靈敏度”，就能快速確定。新手不用一開(kāi)始就追求高純度，先搞清楚實(shí)驗(yàn)需求，再合理選型，既能保證分析質(zhì)量，又能控制成本。快把這份指南收藏起來(lái)，下次選氣體時(shí)直接對(duì)照，再也不用到處問(wèn)啦！
