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解决氦气短缺难题

气瓶

探索不同选择

节省或换用不同的气相色谱载气

持续的氦气短缺可能会给气相色谱用户造成意外状况。因此需要为您的实验室找到理想的解决方法,应对与气相色谱氦气载气价格波动和可能的供应中断相关的问题。

首先,考虑是否必须使用氦气作为载气。法规方法、SOPs 或高灵敏度 GC/MS 方法可能需要使用氦气。在这些情况下,应继续采取氦气节省措施。但是其他方法也许更灵活,使气相色谱用户可以使用氢气或氮气载气替代氦气。

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选择 1:节省氦气

节省氦气对于不能或不想改变其气相色谱方法的色谱用户来说是一种较简单的方法。请尝试以下方法:

  • 利用载气节省功能
  • 将可选的可编程氦气节省模块用于您的 Agilent 8890、8860 或 7890B GC
  • 检查并维护您的氦气基础设施,防止泄漏

安捷伦载气节省功能通过降低进样后指定时间的分流流速,同时在整个气相色谱运行过程中保持恒定的隔垫吹扫和色谱柱流速,从而与分流/不分流和多模式进样口配合使用。除进样期间外,分流流速始终保持在较低水平。通常,单使用载气节省功能便可将总流量减少 50% 或更高。

对于不连续运行的 8890、8860 或 7890 气相色谱系统,应考虑使用可选的氦气节省模块。它在空闲期间自动将载气供应切换到氮气,使流路保持惰性,并在待机时保持系统温度。可以通过 Agilent OpenLab CDS 中的“睡眠”和“唤醒”方法自动执行此过程,防止气相色谱工作流程中断。

在以下情况下,将氦气节省模块与载气节省功能结合使用可以大大减少氦气消耗:

  • 使用分流方法
  • 无法更改或重新验证您的方法
  • 需要达到理想 GC/MS 性能

Intuvo 9000 气相色谱仪还可以采用载气节省模式,由于这样可以使用尺寸更小的色谱柱,缩短循环时间,因此氦气消耗量通常低于传统气相色谱。

使用氦气节省成本节约计算器,查看您的实验室可以节省多少氦气。

实验室,特别是那些拥有大型氦气分配装置的实验室,应定期进行氦气使用审计和泄漏检查,减少消耗、节省大量成本。观看此短视频,了解具体如何执行,并了解安捷伦生产基地如何采用这种方法将氦气使用量减少 40%。

选择 2:换用替代载气

为避免氦气短缺造成任何中断,请考虑是否可以在分析中使用替代载气。您使用的是 GC 还是 GC/MS?如果是 GC/MS,请考虑氢气载气。如果使用的是 GC,则可以有更多选项。如果您的方法分离度足够高,请尝试使用氮气。如果受分离度影响较大,请尝试氢气。

氦气到氢气的转换

以下分析物的方法通常较少需要优化:

  • “耐用的”化合物
  • 高浓度分析物
  • 使用分流进样的分析物
  • 衍生化分析物

ASTM D5769 — 汽油中芳烃的 GC/MS 分析

从氦气转换为氢气载气时,请留出时间对 SOPs 进行必要的更新和验证。

使用氢气作为载气时需要考虑一些因素。

  1. MS 泵容量存在流量限制,因此建议使用涡轮泵。
  2. 峰洗脱顺序和色谱柱样品载量可能会略有变化。
  3. 氢气可能与分析物和样品流路发生相互作用,因此建议使用惰性色谱柱和流路。降低进样口温度可以降低氢气与系统发生反应的概率。
  4. 应避免使用某些溶剂,如二氯甲烷和二硫化碳。

使用氢气作为 GC/MS 分析的载气不适用于半挥发性有机化合物、农药和其他活性化合物。Agilent Hydro 惰性离子源旨在提高使用氢气时的色谱效率,使您能够:

  • 大幅提升采用氢气载气的投资回报
  • 实现速度更快、周期更短的分离
  • 减少灵敏度损失与谱图异常
  • 尽量缩短系统维护与离子源清洁导致的停机时间

查阅信息丰富的技术概述,了解有关 Hydro 惰性离子源功能的更多信息。

获取有关将安捷伦 EI GC/MS 系统的载气从氦气转换为氢气的详细说明。虽然该用户指南重点介绍 GC/MS,但对于考虑改用氢气载气的气相色谱用户,仍包含许多有用的提示。

安捷伦 GC 和 GC/MS 系统提供内置的氢气安全功能。在发生氢气泄漏时,系统将执行一系列操作,包括打开排气阀,关闭氢气源,关闭加热区,并在前面板上显示消息(带警报音),提醒安全停机。

8890、8860 和 7890B 气相色谱系统可选配氢气传感器模块系列 2,以检查气相色谱柱温箱中的游离氢气,这些氢气可能来自流路泄漏。正确校准后,传感器将对柱温箱中的游离氢气含量进行监测。在柱温箱中的氢气含量达到 1%(远低于可能构成风险的限值)之前,传感器将触发关闭所有氢气流。

系列 2 传感器的先进设计显著减少了信号漂移,从而降低了校准频率 — 安装时校准,之后每半年校准一次(而之前的版本安装后需每天校准,之后逐渐减少到每月校准一次)。内部智能诊断功能可在连续运行期间监测传感器状态。无需泵即可在柱箱气压下将样品吸入传感器中,避免使用可能发生故障和导致系统停机的机械装置。由于传感器安装在气相色谱系统主机中且未与单进样口集成,因此您可以继续使用最适合您应用的进样口。

安捷伦 GC/MS 氢气安全用户手册以及 Intuvo 900088908860 气相色谱系统的技术概述中为使用氢气的 GC 和 GC/MS 用户介绍了更多注意事项。

从氦气载气转换为氮气载气

由于将氮气作为气相色谱载气会降低分离度,因此对其评价较低。但当使用氦气的方法分离度超出需求时,氮气载气也可以提供良好的分离,且不会出现氦气的供应与成本问题或氢气的安全问题。

按照 EN14103 对生物柴油中脂肪酸甲酯含量进行气相色谱分析

针对替代载气进行方法转换

需要帮助将现有的氦气载气方法转换为氢气或氮气载气方法?请查看 OpenLab CDS 软件中内置的方法转换软件,或者将其作为独立应用程序下载。使用您现有的氦气方法参数,此工具将自动提示针对氢气或氮气的新压力、流量、速度和程序升温速率,确保相对保留顺序几乎相同。

通过此网络研讨会,了解安捷伦专家提供的关于替代载气的更多信息。

比较载气选项

在为 GC 或 GC/MS 方法选择载气时,请仔细考虑所有选项。

氦气载气 氢气载气 氮气载气
优点
  • 如果可用,始终是首选
  • 出色的色谱和 MS 性能
  • 库中所有参比谱图均使用氦气获得
  • 氦气的理想替代品
  • 与氦气相比,色谱分离度更佳、速度更快
  • 价格低
  • 色谱级产品供应充足
  • 比氢气更安全
缺点
  • 经常发生短缺和供应中断
  • 成本波动或较高
  • 有时难以找到色谱级产品
  • 需要注意安全
  • 需要注意反应性
  • 需要更长运行时间才能达到理想分离度
  • 不建议与 MSD 一起使用

应用简报

氢气载气

氮气载气