Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Автоматический газовый хроматографический анализ

..pdf
Скачиваний:
46
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
11.68 Mб
Скачать

единицу больше. По окончании анализа обработка проводится аналогично первой пробе. Результат расчета данной пробы выводится в окне Расчет хроматограммы.

10.4.Расчет среднего результата, контроль сходимости

За результат измерения принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать норматив оперативного контроля сходимости.

В таблице Расчет анализа усредняются результаты расчета хроматограмм (отклик, концентрация), имеющих одинаковый номер анализа. В столбце Количество приводится количество хроматограмм, участвующих в усреднении результата по данному компоненту. Концентрации компонентов в столбце Расчет анализа пересчитаны на безводный спирт в соответствии со значением «Разведения» в паспорте хроматограммы.

По значению в столбце Сходимость (таблица Расчет анализа) контролируют точность проведенных измерений анализируемой пробы.

Допустимое значение сходимости между двумя параллельными анализами определяется таблицей (ГОСТ 51698–2000) в зависимости от концентрации анализируемого компонента.

Если результата анализа не удовлетворяет требованиям контроля сходимости, проводят третий повтор. Для этого повторяют все операции из п. 10.3.

Из трех измерений выбирают два наиболее близких. Отличающийся анализ исключают из расчета хроматограммы. Для этого в меню Обработка выбирают команду Расчет анализа. В открывшемся окне убирают галочку у забракованного анализа.

10.5. Вывод результатов анализа на печать

Перед выполнением отчета анализа выбирают фрагмент хроматограммы, который необходимо напечатать. В меню Обработка выбирают команду Отчет анализа (кнопка ), Выполнить. В графе «Расчет по группам» выводятся результаты анализа, по группам компонентов. Пример отчета анализа приведен ниже.

71

72

11. Техническое состояние оборудования

Анализ токсичных микропримесей в водке и спирте проводится на пределе чувствительности хроматографа, поэтому в ходе работы прибор должен обеспечивать высокую стабильность показаний по чувствительности, точности выполняемых анализов и надежность работы всей системы в целом.

В настоящем разделе приведены показатели и способы оценки стабильности работы хроматографа, операции технического обслуживания, некоторые технические неполадки и рекомендации по их устранению при проведении анализа водки и спирта.

Общие указания по оценке технического состояния хроматографа и операции технического обслуживания приведены в части 4 РЭ хроматографа.

Указанные по тексту допустимые значения показателей зависят от выполнения различных требований и в реальных рабочих условиях могут несколько отличаться от указанных. Приведенные требования предъявляются к оборудованию при выпуске приборов с завода-изготовителя.

11.1.Показатели удовлетворительной работы прибора

Кпоказателям, позволяющим оценить работу прибора в целом, следует

отнести:

шум и фон сигнала детектора ПИД;

чувствительность анализа;

сходимость результатов анализа (СКО);

дрейф и чистота базовой линии при программировании температуры.

11.1.1.Шум и фон детектора ПИД

Шум и фон детектора ПИД оценивают в рабочих режимах по шкале ординат в записанной хроматограмме. Для этого увеличивают фрагмент участка на хроматограмме не содержащий пиков.

73

Нулевая линия сигнала детектора должна быть равномерной, не должна содержать резких скачков и всплесков, осложняющих обработку низких по амплитуде пиков.

Расчет шума и фона можно провести с помощью программы. Для этого на хроматограмме выбирают интервал, не содержащий пиков и всплесков. Затем в меню Обработка/Операции выбирают команду Оперативная оценка шума.

После выполнения команды появляется окно, в котором выводятся рассчитанные значения шума, фона и дрейфа выбранного интервала хроматограммы:

11.1.2.Допустимые значения параметров при работе прибора

Амплитуда шума: 0,05 – 0,08 мВ. Фон сигнала детектора: 8 – 16 мВ.

Допускается работать с уровнем фона до 0 мВ.

Стабильность показаний фона и дрейфа определяют следующие условия:

Чистота используемых газов, в том числе водорода и воздуха. Наличие в воздухе органических примесей повышает фон и шум детектора. При очистке воздуха в фильтре «10.ОК» фон редко превышает 10 мВ, а шум – 0,05 мВ.

Чистота детектора и стабильность работы детектора. Анализ водки не требует частого технического обслуживания детектора ПИД. При появлении пыли в детекторе на хроматограмме возможно появление всплесков. При загрязнении изоляторов коллекторного электрода ПИД (колокольчика) повышается фон детектора.

Чистота сорбента в фильтрах питающих газов. На равномерное повышение нулевой линии детектора (без ложных пиков) влияет чистота газов, питающих детектор. Следует обращать внимание на чистоту фильтров на входе в хроматограф, а также фильтров после РРГ.

Чистота колонки. При наличии сильных загрязнений колонки возможно появление ложных пиков, в том числе на изотермическом участке хроматограммы.

Правильная установка капиллярной колонки в детекторе. При неправильной установке колонки в детекторе возможно увеличение амплитуды шумов и появление всплесков вследствие нарушения режима горения пламени или попадания обломков колонки в сопло горелки. В этом случае для оценки собственных шумов детектора необходимо снять колонку, продуть горелку,

74

заглушить детектор в термостате и оценить величину шумов без детектора.

11.1.3.Чувствительность анализа

Чувствительность методики выражена минимально определяемой концентрацией, которую можно определить при вводе пробы. Минимально определяемая концентрация – есть концентрация, при которой высота пика составляет 2 – 3 амплитуды шумов.

11.1.4.Допустимые значения

Ванализе водки и спирта минимально определяемая концентрация составляет около 0,3 – 0,5 мг/л (для растворов водки – без пересчета на безводный спирт).

Указанная чувствительность обеспечивается при удовлетворительном разделении пар пиков: [этилацетат - метанол] и [пропанол-2 - этиловый спирт]. При снижении расхода через регулятор сброса чувствительность будет возрастать, но качество разделения пары [пропанол-2 - этиловый спирт] будет ухудшаться.

Чувствительность анализа определяют следующие условия:

Минимальная амплитуда шума и фона сигнала детектора ПИД. Здесь важны все требования, перечисленные в предыдущем пункте.

Разделительные характеристики колонки.

При старении колонки ухудшаются ее разделительные характеристики и для достаточного разделения сложных пар компонентов необходимо устанавливать более мягкий режим хроматографического анализа, чувствительность при этом снижается.

11.1.5.Сходимость результатов анализа

Сходимость результатов при проведении количественных анализов контролируется постоянно (см. разд. 6 и 10.4).

В обычной работе не всегда удобно постоянно обращаться к расчетам программы для оценки удовлетворительности проведенного анализа по сходимости. Более просто оценивать сходимость по высоте пика этилового спирта (основного пика) на хроматограмме. После двойного щелчка мыши по хроматограмме пик этилового спирта помещается в размер хроматограммы, который можно наблюдать в нижней части рабочего окна программы «Хроматэк Аналитик»: (высота пика в данном случае 80,4 В). При таком способе оценки точности высоту пика этанола сравнивают с высотой пика при других анализах (или градуировочных хроматограммах).

11.1.5.1.Допустимые значения

Высота не должна колебаться более чем на 2 – 2,5%, т.е., при высоте пика этанола около 80 – 100 В, допустимое колебание высоты 3 – 4 В.

Примечание:

При изменении процентного содержания этилового спирта в водках или иных анализируемых пробах высота пика будет отличаться от градуировочных растворов с 40 % содержанием этанола.

75

Сходимость результатов при определении низких концентраций компонентов хуже, чем при определении высоких концентраций. Большое влияние при этом оказывает разметка пиков. По этой причине проверку сходимости и тестирование прибора на сходимость результатов следует проводить со средними или высокими концентрациями компонентов (4 – 8 мг/л).

Сходимость при анализе спирта обычно лучше, т.к. при испарении спиртовой пробы образуется меньший объем паров.

Сходимость результатов анализа обеспечивается следующими условиями:

Правильная техника ввода пробы шприцем и качество самого шприца. Если шприц имеет погнутую иглу или шток работа с ним неудобна, при вводе пробы может возникать негерметичность в испарителе, которая приводит к неудовлетворительной точности результатов. Немаловажное значение имеет правильная техника ввода пробы оператором.

Мембрана испарителя. При износе или неправильном подтягивании мембраны испарителя появляется негерметичность, стабильность процессов испарения нарушается.

Качество наполнения лайнера. Модификация лайнера должна соответствовать способу ввода. Наполнение лайнера должно быть равномерным, тампон из стекловолокна не должен входить в узкую шейку лайнера: таким образом, обеспечивается необходимое сопротивление потока и эффективное перемешивание паров пробы в лайнере. Лайнеры проходят специальную подготовку на заводе-изготовителе, самостоятельно изменять его наполнение не рекомендуется.

Чистота лайнера и шприца. Сходимость результатов по отдельным компонентам (уксусный альдегид, метилацетат, этилацетат) существенно зависит от чистоты лайнера и шприца. Внешним признаком загрязненного лайнера (реже шприца) является нормальная сходимость результатов анализа по метанолу и остальным компонентам и неудовлетворительная сходимость по трем легким компонентам (или одному из них). Ухудшение сходимости по сложным эфирам обычно проявляется при загрязнении лайнера крошками мембраны испарителя. Ухудшение сходимости по уксусному альдегиду (или завышение концентрации уксусного альдегида) связано с наличием угольных или иных загрязнений в лайнере, появившихся в результате анализа образцов, содержащих нелетучие продукты, или при нарушении технологии подготовки лайнера на заводеизготовителе.

11.1.6.Дрейф и чистота базовой линии при программировании температуры

Увеличение сигнала детектора и чистота базовой линии оценивается в рабочем режиме хроматографа при программировании температуры. Возможно два варианта проверки чистоты:

В холостом анализе (без ввода пробы) выявляются существенные загрязнения колонки, испарителя и потока газа-носителя, питающего испаритель (при загрязнении фильтров). Оценивается увеличение сигнала детектора.

При проведении анализа с вводом пробы воды из испарителя

76

вымываются трудно летучие примеси и продукты разложения нелетучих веществ, а также при проколе иглой шприца происходит попадание летучих продуктов с мембраны испарителя. Для проверки чистоты следует брать гарантированно очищенную от органических веществ воду (очистку можно провести, например, активированным углем).

11.1.6.1.Допустимые значения

Допустимое увеличение фона детектора при программировании температуры колонки до180 °С: 0,8 – 1,5 мВ.

В идеальном случае хроматограмма не должна содержать пиков. При вводе пробы воды возможно наличие небольшого пика этилового спирта (остаточно содержание этанола в шприце). При наличии пиков, совпадающих по времени выхода с анализируемыми компонентами, необходимо выявить причину загрязнения и устранить ее.

Удовлетворительный уровень увеличения базовой линии при программировании температуры колонки обеспечивается следующими условиями:

Чистота газа-носителя. Особенно важным показателем является минимальное содержание кислорода.

Качество нанесения неподвижной фазы хроматографических колонок. В лаборатории завода-изготовителя подготовка приборов для анализа водки и спирта проводится на колонках 0В РРАР, НР РРАР, 2В РРАР.

Чистота уплотнительных муфт капиллярной колонки.

77

12. Порядок выполнения лабораторной работы

1.Ознакомиться с теоретической частью лабораторной работы.

2.Ознакомиться с оборудованием, используемым при выполнении лабораторной работы.

3.Ознакомиться с требованиями безопасности (п. 2).

4.Включить оборудование, используемое для анализа, и задать режим анализа хроматографа, п. 4.

5.После выхода хроматографа на этап «Готовность», ввести пробу в дальний от лицевой панели хроматографа испаритель (этот канал предназначен для выполнения данной лабораторной работы, см. газовую схему хроматографа в прил. Б) и нажать кнопку СТАРТ на лицевой панели управления хроматографом, п. 5.1. Заполнить паспорт хроматограммы п. 5.2.

6.Настроить таблицы программы «Хроматэк Аналитик», п. 5.3.

7.Настроить операции обработки хроматограммы и произвести обработку хроматограммы, п. 5.4 и 5.5.

8.Произвести проверку градуировочного графика и оценить результаты измерений, п. 6.

9.Настроить отчет хроматограммы в программе «Хроматэк Аналитик» и вывести результаты анализа на печать, п. 7 и 10.5.

10.Присвоить полученной хроматограмме признак Метод.

11.Обработать полученную хроматограмму на миллиметровой бумаге. Сравнить результаты ручной обработки с результатами, полученными с помощью программы «Хроматэк Аналитик».

78

13. Содержание отчета

1.Титульный лист.

2.Цель лабораторной работы.

3.Краткие теоретические сведения по газовому хроматографическому

анализу.

4.Краткое описание используемого в лабораторной работе оборудования.

5.Привести результаты выполнения пунктов 7 – 9, 11.

6.Сделать вывод по проделанной работе.

79

14. Контрольные вопросы

1.Хроматография. Виды хроматографии.

2.Принципиальная схема газового хроматографа.

3.Классификация и сущность методов хроматографии.

4.Хроматограмма.

5.Хроматографические колонки.

6.Стандартные детекторные системы.

7.Назначение, состав, технические характеристики оборудования, используемого при выполнении лабораторной работы.

8.Задание режима анализа хроматографа.

9.Обработка хроматограммы с использованием программного обеспечения «Хроматэк Аналитик 2.5».

10.Ручные способы обработкихроматограмм.

11.Последовательность выполнения лабораторной работы.

80

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]