1、Agilent Technologies 6890/597X GCMSD 日常维护，故障诊断,安捷伦科技有限公司 生命科学与化学分析仪器部,s1,s1,2,第一章 气相色谱/质谱基础,s1,3,GC,MS,Interface,Data System,s1,4,色谱柱,流量 控制器,稳压器,空气,氢气,载气,分子筛,脱水管,固定,进样口,检测器,电子部件,PC,限流器,典型的气相色谱,s1,5,Agilent 6890前视图,s1,6,Agilent 6890侧后视图,s1,7,M/Z,Abundance,82,166,182,303,50,100,150,200,250,1000000,Sca
2、n 33 (5.289 min): ALKDEMO.D,M/Z,Abundance,82,166,182,303,50,100,150,200,250,1000000,Scan 34 (5.297 min): ALKDEMO.D,总离子色谱,s1,8,s1,9,质量分析器,s1,10,第二章 GC日常维护与保养,s1,11,气源和气体净化器,Agilent 6890 气相色谱日常维护 & 故障诊断,FID,NPD,FPD空气，尾吹气，氢气,MSD氦气，甲烷,TCD参比气,ECD尾吹气,s1,12,气源和气体净化器,Agilent 6890 气相色谱日常维护 & 故障诊断,气体净化器的目的是除去
3、载气和检测器气体中的水分，氧气，和烃类等杂质色谱柱与氧气和水分的持续接触，特别是在高温下，将会迅速导致色谱柱的严重损坏如果气体在接头处有泄漏，净化器还可以起到一定的保护作用在净化器失效之前，由于泄漏而进入管道里的杂质都会被净化器吸附，这就创造了一个在色谱柱或仪器被损毁之前探测和排除泄漏的机会,装填13X分子筛和指示剂重新装填非常容易金属外壳的水分净化器可以在GC中老化。,烃类净化器所用的吸附剂通常为活性炭。用于从气流中除去有机物，如碳氢化合物和卤代烃。包括几乎每个实验室都使用的常见溶剂。可以重新装填。,氧气净化器应使用金属外壳。因为有些塑料对空气是有渗透的。氧气净化器可将氧气浓度降低到15-2
4、0ppb以下，还可以除去小分子有机物和含硫化合物。,水分净化器,氧气净化器,烃类净化器,s1,13,气源和气体净化器,Agilent 6890 气相色谱日常维护 & 故障诊断,Agilent提供组合的气体净化器，用单一净化器除去多种污染物单管设计消除了使用多个净化器可能发生的泄漏问题。单一净化管实现气体最终净化维护简便，节约成本。,氧气水分净化器,烃类水分净化器,氧气，烃类，水分，CO,CO2 净化器,GC/MS,s1,14,分流/不分流进样口 (SSI) 隔垫吹扫填充柱进样口 (PPI) 程序升温冷柱头进样口(Cool On-Column) 程序升温汽化进样口 (PTV) 气体样品进样接口
5、(Volatiles Interface),- 进样口类型,Agilent 6890 气相色谱日常维护 & 故障诊断,“If the column is described as the heart of chromatography, then sample introduction may, with some justification, be referred to as the Achilles heel”-V.Pretorius and W. Bertsch.,根据GC，GCMSD的故障统计，90%的问题发生在进样口,s1,15,一.Agilent 6890气相色谱仪- 进样口类型
6、- 分流无分流进样口- 自动进样器- 色谱柱的保存,s1,16,- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,根据GC，GCMSD的故障统计，90%的问题发生在进样口,s1,17,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,隔垫,衬管顶部O环,衬管,衬管底部密封垫,石墨垫,s1,18,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,分流无分流进样口- Agilent GC 进样口的基本结构- 进样方式与进样过程- 进样口的日常维护- 进样口的常见故障,s1,19,限流器,总流量控制环路,流量传感器,比例阀1,压力传感器,隔垫吹扫 调节器,柱前压
7、控制,分流出口 捕集管,分流流量 出口,比例阀2,分流阀 (打开/on),去检测器,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,- 进样口结构,s1,20,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,30ml,1.0ml,0ml,1.0ml,1.0ml,31ml,34ml,4.0ml,3.0ml,3.0ml,分流(Split)模式,不分流(Splitless)模式,- 进样方式与进样过程,s1,21,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,- 进样方式与进样过程,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,1. 进样,= 载气,= 样品分子,= 溶剂分子,分流出口,
8、总流量,色谱柱,(隔垫)吹扫出口,放空阀,(隔垫)吹扫出口,2. 样品气化,- 进样方式与进样过程,- 进样方式与进样过程,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,(隔垫)吹扫出口,放空阀,为了保证分流比的概念真实有效， 样品（溶剂+被分析物）必须与载 气充分混合，形成一个均匀的混合 物。这一混合物的一小部分将会从进样 口的底部进入色谱柱，而大部分的 混合物则会从分流出口流出。,3. 样品与载气的混合,如果进样量过大，溶剂会膨胀为 很大的体积，致使进样口衬管过 载。其结果必将导致样品从吹扫出口 流出而造成样品损失，同时也会 造成载气输入管路的污染。,分流出口,总流量,色谱柱,放空阀,
9、(隔垫)吹扫出口,4. 衬管过载,s1,24,隔垫的作用隔垫将样品流路与外部隔开，进样针插入时，能保持系统内压，防止泄漏，避免外部空气渗入，污染系统。隔垫一般由耐高温，惰性好，气密性好的硅橡胶制成。为什么要更换隔垫 隔垫要定期更换，为防止：漏汽， 分解， 样品损失， 出鬼峰， 柱效下降如何避免出现问题进样口温度不要超过隔垫的最高使用温度 定期更换（200次） 安装后用“手紧“ 使用针尖锋利的注射器,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,隔垫,- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解,s1,25,隔垫的种类（11mm）普通的隔垫 ：低流失，耐高温（350C)，长寿命（200次），易穿刺，
10、不易成核 优级隔垫：中央有凹孔，针头不易弯曲，长寿命（400次）特殊隔垫：寿命更长（2000次）鸭嘴形隔垫设计进样口压力: 3-100 psi进样口温度: 100-300C,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,隔垫,Merlin Microseal,- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解,s1,26,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,隔垫,- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解,s1,27,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,衬管,衬管的作用 衬管是进样口的中心，样品在此气化为什么要更换衬管 衬管不定期更换，或使用不当会出现： 峰形变坏， 样品分解或歧视
11、， 重现性差， 出鬼峰 衬管污染后最好更换，如果需要清洗，请按照下一张幻灯片操作,- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解,s1,28,更换衬管时 小心！柱箱和/或进样口可能会太热以引起烫伤。 去活化处理前需要先用酸清洗衬管: 置衬管于干净试管中 用 1N HCl 或 HNO3 淹没衬管 至少浸泡8小时 (最好过夜) 如果酸非常脏，更换酸液继续浸泡。不要超过24小时。 先用去离子水，再用甲醇淋洗 100-150C. 干燥，不要超过 150C. 甲硅烷基化过程（如果需要添加玻璃毛，最好先添加，再进行以下步骤） 置衬管于具聚四氟乙烯盖的试管中 以 10% TMCS 或 DMCS 甲苯溶液淹没 用聚四氟
12、乙烯盖子盖紧 浸泡8小时以上 先用甲苯再用甲醇彻底淋洗 75-100C烘干 注意: 可以把几个衬管放入一个试管中，但要注意经常摇动试管，保证所有部位都被淹没。 注意：高温下工作，硅烷化的有效期只有几天。因此衬管需要及时清洗或更换。,s1,29,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,衬管,如何选择合适的衬管对某种应用选择合适的衬管是一件困难和复杂的工作 需要考虑衬管的五个特性：衬管的容积 衬管的处理和去活问题 衬管的形状特点 玻璃棉的装填位置 是否需要玻璃棉？,- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解,s1,30,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,s1,31,玻璃毛推荐使
13、用原包装玻璃毛,玻璃毛放置的量、粗细、位置必须一致以保证分析结果的一致。 玻璃毛断裂处具有活性。最好把衬管和玻璃毛一起进行去活化处理。玻璃毛放在衬管中的位置： 接近衬管顶端: 可以擦去注射器外部的样品 可以改善进样精度 有助于防止反冲 接近衬管下部: 有助于大分子量化合物汽化 有利于样品与载气混和,s1,32,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,衬管,严重污染的衬管,- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解,s1,反冲样品膨胀溢出进样口部分重组分在低温区冷凝一些轻组分流出进样口 下次进样或载气携带冷凝的样品流出进入柱子 造成反冲的原因 高挥发性溶剂 进样口温度过高 进样体积过大 衬管
14、体积过小 反冲的危害 鬼峰 (污染) 低精度 低重现性,防止反冲的措施 适当降低衬管温度 选用稍高沸点的溶剂 1-2 L 进样体积（充分考虑到溶剂膨胀系数） 使用带有间隔的衬管,s1,热岐视 进样 样品进入柱子 取决于样品各组分挥发性的差别 高挥发性 = 进入柱子更多,柱子: SE-52 20m x 0.30 mm I.D., 0.18 m 80C, 5/min, 240C 色谱 A 和 B 分流进样1L, C10 - C24 碳烷烃于正己烷 1:40 A：注射器进样 B：注射器加热进样 色谱 C 柱上进样 0.1L,ABC,关于热岐视要考虑 汽化样品与载气混和效率 柱子安装的位置 进样口对注
15、射器的岐视 条件的一致性非常重要,s1,35,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,衬管底部分流平板有三种不锈钢垫 一字镀金 十字镀金,衬管密封垫经常被遗忘的角落,衬管顶部密封垫有两种普通的硅橡胶O环 耐高温的石墨环 更换O形环每次更换衬管时应同时更换O形环，或当O形环老化成为进样口中的漏气源时需更换。为确定O形环是否漏气，要对分流/不分流进样口进行检漏。O形环材料中有使其增加柔韧性的增塑剂。O形环密封进样口顶部和底座及衬管，然而在高温下增塑剂会固化，使O形环变硬，不能起到密封作用（这相当于变形）。 如经常在高温下操作进样口，应当使用石墨O形环。虽然其使用寿命较长，但最终也会硬化。
16、,s1,36,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解,定期检查，清洗衬管底部分流平板,污染的分流平板导致 峰形变坏， 样品分解或歧视， 重现性差， 出鬼峰,s1,37,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,石墨垫,- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解,石墨垫的作用色谱柱与色谱系统的连接处靠密封垫密封理想的密封垫提供无泄漏的密封效果，适合各种外径的色谱柱，不用过分拧紧，与色谱柱或接头不粘连，且耐温度变化。为什么要更换石墨垫 石墨垫损坏会造成：水，空气渗入系统，破坏色谱柱， 样品损失， 出鬼峰， 污染质谱仪如何避免出现问题先用手拧紧柱帽，
17、再用扳手拧紧 保持清洁，避免手印，油的污染 用放大镜检查是否有破损，裂纹,s1,38,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,石墨垫,- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解,石墨垫的种类100%纯石墨：软，易成型，密封性能优良，稳定，不含硫，无过度石墨蒸发，耐 高温不能用于GC/接口和ECD检测器（85%/15%）Vespel石墨：石墨与Vespel混合材料的密封垫氧扩散率低，质地 较硬，不易变形必须与不同外径的色谱柱配套使 用，GCMS系统专用，不适用于NPD检测器高温下会流失造成收缩，经常要拧紧，防止泄漏,s1,39,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,- 进样口的日
18、常维护分析难题迎刃而解,s1,40,Agilent 6890 GC 分流无分流进样口,石墨垫,- 进样口的日常维护分析难题迎刃而解,正确安装石墨垫，确认距离是在mm,色谱柱在进样口中的位置不正确 载气流路中有密封垫颗粒(溶剂峰拖尾）,s1,41,Agilent 6890 气相色谱仪,分流/不分流进样口 (SSI) 隔垫吹扫填充柱进样口 (PPI) 程序升温冷柱头进样口(Cool On-Column) 程序升温汽化进样口 (PTV) 气体样品进样接口 (Volatiles Interface),- 进样口类型,s1,42,Agilent 6890 GC 液体自动进样器,Agilent 7683/
19、7673 自动进样器, 自动进样器的结构 日常维护 常见故障,s1,43,Agilent 6890 GC 液体自动进样器,Agilent 7683/7673 自动进样器,- 自动进样器的结构正确选择注射器样品瓶进样隔垫,s1,44,Agilent 6890 GC 液体自动进样器,Agilent 7683/7673 自动进样器,- 日常维护经常检查进样口隔垫 清洗检查进样针 清洗样品盘，机械臂上的灰尘 清除样品盘周围的异物,s1,45,Agilent 6890 GC 液体自动进样器,Agilent 7683/7673 自动进样器,- 常见故障重现性不好：样品粘度，抽样速度，排汽泡 样品残留： 增
20、加洗针的次数(溶剂洗针，样品洗针) 污染和鬼峰：彻底清洗进样针，更换进样垫和衬管 注射器故障：换针,s1,46,- 日常维护GC系统推荐的维护时间表,s1,47,色谱柱在不使用时要安全保存起来。安全保存中有两大要点：1. 保存柱子切勿划伤。划伤后的柱子可能由于高温加热而足以使之从划痕处断裂。2. 堵上柱子两端以保护柱子中的固定液不被氧气和其它污染物所污染。当使用熔凝硅柱时，记住这是一种玻璃材质，一定注意保护眼睛。,- 色谱柱的维护与保存,s1,保护柱 Traps non-volatile sample residues,s1,49,- 色谱柱的维护与保存,固定相（交联的硅氧相）允许我们使用溶剂
21、淋洗柱来溶掉或移走柱上的沉积物，这样可以避免峰拖尾。,毛细管柱淋洗贮罐 ：订货号 9301-0982,s1,50,s1,51,1. 由于衬管的哪些问题会造成重现性不好？2 进样口压力随分流比增大而增大而且不稳定，采集样品重现性不好，可能的原因有哪些？3一台新的GC/MS200以上恒温时基线正常；只要从30开始程序升温，就出鬼峰原因可能在哪里？为什么？,Agilent 6890 气相色谱仪 日常维护 & 故障诊断,s1,52,第三章 MS日常维护与保养,s1,54,二.Agilent 597X 台式质谱仪谱仪- 台式质谱仪GC检测器- 仪器结构- 故障诊断- 日常维护- 污染源,s1,55,仪器
22、结构真空系统 质量分析器 GC/MS接口,s1,56,仪器结构,机械泵,扩散泵,分子涡轮泵,s1,57,仪器结构,90,000 rpm, 70L/s, Rotor diameter 60mm 27,000 rpm, 255L/s, Rotor diameter, 200mm 285m/s 637.36 miles/hr 免维护，20,000小时使用寿命 (2.28年),检查泵油年检查冷却风扇,检查泵油星期更换泵油半年,真空系统,s1,58,扩散泵油位,s1,59,卸下扩散泵,s1,60,s1,61,更换扩散泵油,s1,62,s1,63,仪器结构,损坏的分子涡论泵,真空系统,s1,64,仪器结构
23、,离子源,四极杆,检测器,质量分析器离子源，四极杆，检测器,s1,65,-仪器结构 质量分析器,离子源,四极杆,检测器,s1,66,放空阀,s1,67,-仪器结构,0.0 315.2 uA 10.0 241.5 eV,常见故障 高质量的离子丰度低 (219, 502): n 离子源污染清洗: n 离子源上的电压不对检查电路板 灯丝没电流： n 灯丝断裂更换灯丝 调谐没有峰： 先查看28和32是否有峰。如果有，检查PFTBA标样。 电路故障（某线路未插牢） 灯丝短路重新安装灯丝 拨打8008203278,s1,68,故障诊断,离子源,如何判断是离子源污染了？,重现性变差 无法通过标准调谐 调谐结
24、果不好：502丰度低同位素丰度比不正常 (M + 1s)本底噪音高EM 电压过高 距离上一次清洗离子源有多长时间了？运行了多少样品？,s1,69,5973Inert 离子源分解图和部件,毛细管柱插口,离子源壳体,离子源加热组件,推斥极,推斥极绝缘环,推斥极绝缘环,灯丝,离子聚焦,拉出极柱体,拉出极平板,透镜绝缘体,入口透镜,源垫圈,固定螺丝,垫圈,推斥极螺母 （不要过紧）,s1,70,清洗离子源程序,所有真空室内的操作须戴不掉毛的手套 从工作站中tune and vacuum/vacuum/power-on temps将离子源和四极杆温度设为0 ,vent，按工作站提示关闭电源。拆卸离子源。
25、用三氧化二铝粉（用无水乙醇混成糊状）打磨透镜和离子源壳体表面，特别注意离子轨道内各部分。 用水仔细冲洗 分析纯无水乙醇清洗 将除灯丝外所有离子源部件（包括未打磨的部件。前两次最好与打磨过的部件隔离）放入洁净烧杯，分析纯无水乙醇超声波清洗4次，每次10分钟。（最后一次要用重蒸后的或色谱纯的溶剂）。注意：如果使用强溶解性溶剂如丙酮等，不要清洗透镜绝缘体和加热块导线。 放于洁净烧杯，置于GC柱温箱内，将炉温设为20C（使风扇不停转动）约120分钟 组装，确认无短路，放回。插好各部件电线 抽真空（确认泵工作正常，此时离子源与四极杆不加热）。1小时后将温度升至正常状态 至少2小时后调谐,s1,71,连接
26、线必须接牢,s1,72,仪器结构,质量分析器四极杆,常见故障 调谐结果不好 调谐不稳定 RF Fault: “Difficulty with Mass Filter Electronics“ 可能的原因 真空问题 四极杆接触不好，四极杆有破损 电路板故障,从调谐结果判断四极杆的好坏 峰形好，不分叉 同位素丰度比正常，分辨率好 Peak Width = 0.6 amu Mass Assignment = M/Z +/- .05 amu,s1,73,仪器结构,3。检测器,常见故障 EMV电压升高(2700V) 502丰度低EMV 可能的原因 真空问题 离子源污染 EM老化 HED故障,s1,74,
27、仪器结构,Column Flow2ml/min, 接口温度280度,4GCMSD 接口,s1,75,- 仪器结构,Column Flow2ml/min, 接口温度280度,GCMSD 接口,s1,76,故障诊断,调谐最快捷的诊断方法 Auto Tune Manual Tune,PFTBA调谐标样 稳定 半挥发性 碎片覆盖全部质量范围 C-13， N-15 同位素,31, 51, 69, 100, 119, 131, 169 181, 214, 219, 264, 376, 414 426, 464, 502, 576, 614,s1,77,通过自动调谐报告诊断,s1,78,故障诊断,从 spe
28、ctrum scan, 检查:水和空气 本底 正确的质量分配 适当的丰度比 适当的同位素比,s1,79,故障诊断,s1,80,检查漏气部位,进样口保持在分流状态（非预运行状态）,用棉签蘸取溶剂，靠近接口螺母,s1,81,通过手动调谐捡漏,s1,82,现象及可能原因,质量轴不正确 MSD没有足够时间达到平衡 实验室温度变化较大 MSD最近未做过调谐 不正确的调协文件（参数不合适）,s1,83,现象及可能原因（续）,调谐时峰形不对称，前驱峰很大 推斥极电压过高 峰过宽 四极质量滤器的极性不对 四极杆脏,s1,84,现象及可能原因（续）,M/Z502的相对丰度低于2%不同调谐程序/调谐文件有不同的相
29、对丰度标准（2%仅适用于自动调谐） MSD没有足够时间升温和抽真空 真空室压力高（漏气？） 离子源温度过高 柱流量过大 灯丝工作不正常 离子源脏 四极杆极性不对,s1,85,- 故障诊断,-判断电路故障,s1,86,GCMSD污染源,s1,87,GCMSD污染源,GC or MSD,s1,88,GCMSD污染源,柱流失,s1,89,GCMSD污染源,常见的污染物,s1,90,日常维护,s1,91,日常维护,- MSD系统推荐的维护时间表,s1,92,如何判断污染物是来自于GC还是MSD？2.做过GC后，把柱子接到MS，高温段不出峰。,问题,s1,93,LC-MS? GC-MS?ICP-MS?C
30、E-MS?LC?GC?,Agilent 技术支持服务流程,保修(48小时) 维修合同(48小时) 收费,判断故障 解决85%的问题,指定工程师现场解决,无法解决, 升级处理,OK,跟踪解决时间,免费电话:8008203278 免费数字传真: 8008201182,满意,s1,94,定量分析常见问题,标准曲线问题 未知物计算问题,s1,95,标准曲线问题,标准曲线不能正常出现时，最常见的原因是积分问题。定量数据库中所指定的积分参数文件在当前方法中不存在或者RTE积分选项与所选择的积分参数文件不相符，例如选择化学工作站积分的.E文件却选择了RTE积分选项。 在建立定量数据库时当被问到file ha
31、s previously been quantitated ,requantitate now?并且回答yes后，没有出现update calibration 填写校正级别和化合物浓度。这时窗口下方会出现无法积分的提示。此时需要在chromatogram 栏目下修改积分参数并保存。所用积分文件的名字要与定量数据库中指定的文件一致。然后在calibrate栏目下点击update. 某一校正级别在标准曲线上不出现。积分参数不适当，该级别的数据中定量目标离子的提取离子色谱不能积分。调出该级别的数据文件，在chromatogram 栏目下修改积分参数并保存。所用积分文件的名字要与定量数据库中指定的文件
32、一致。然后在calibrate栏目下点击update，对该校正级别进行再校正。 所有化合物的标准曲线都不出现，而积分参数没有问题。检查内标浓度是否为0？检查定量结果中第3页。如果某一级别不出现响应值，为积分参数问题；如果全部为灰色，积分参数文件不存在，或者RTE积分选项与所选择的积分参数文件不相符。（参看下张幻灯片）,s1,96,当前方法中不存在所选择的积分文件,当前的积分参数下定量目标离子的提取离子色谱不能积分,s1,97,未知物浓度计算问题,认为未知物被检测到，但报告中显示未检出。通过tools/locate a compound 查找。 定量报告中出现提示。QVALU值较低。通过TOOL
33、S/EASY ID用手动积分方式重新确认保留时间。 定量报告中发现“假阳性”或“假阴性”检出，通过TOOLS/QEDIT用手动积分方式确认或删除 计算结果为负值。未知样品中目标化合物含量低于标准曲线中浓度最低的标样浓度。在配制标样时，浓度最低的标样的浓度必须低于未知物浓度。,Quantitation Report (Not Reviewed)Data Path : C:MSDChemmsdemoeurodataData File : trd_eff3.d Acq On : 13 Apr 1994 10:36Operator : Chris SandySample : Trade effluen
34、tMisc : 5ml + 2g NaCl 15mins shake at 70 deg CALS Vial : 5 Sample Multiplier: 1Quant Time: Dec 03 16:48:31 2004Quant Method : C:MSDCHEM1METHODST.MQuant Title : QLast Update : Fri Dec 03 16:48:22 2004Response via : Initial CalibrationInternal Standards R.T. QIon Response Conc Units Dev(Min)-Target Compounds Qvalue1) aa 6.42 49 32761984 1.00 1002) bb 4.75 31 14481046 1.00 98-,谢谢,安捷伦科技有限公司 生命科学与化学分析仪器部,
