ICS17.180.99 N52 中华人民共和国国家标准 GB/T32193—2015 气相色谱/超临界流体色谱用火焰离子化 检测器测试方法 Standardpracticefortestingflameionizationdetectorsusedingasor supercriticalfluidchromatography 2015-12-10发布 2016-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。 本标准起草单位:上海仪电分析仪器有限公司、中国仪器仪表行业协会、山东鲁南瑞红化工有限公 司、上海仪盟电子科技有限公司、北京东西分析仪器有限公司、重庆川仪分析仪器有限公司、上海天美科 学仪器有限公司、辽宁科瑞色谱技术有限公司、北京分析仪器研究所。 本标准主要起草人:李征、马雅娟、程晋祥、杨任、赵庆军、孟庆祥、丁素君、关文顺、娄兴军。 ⅠGB/T32193—2015 气相色谱/超临界流体色谱用火焰离子化 检测器测试方法 1 范围 本标准规定了火焰离子化检测器(FID)的性能测试方法。 本标准适用于氢气-空气或氢气-氧气火焰燃烧器以及直流偏压电极系统的火焰离子化检测器 (FID)。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 ASTME260 填充柱气相色谱法操作规范(Practiceforpackedcolumngaschromatography) ASTME355 气相色谱术语及其相互关系的规范(Practiceforgaschromatographytermsandre- lationships) CGAP-1 压缩气体容器的安全操作规范(Safehandlingofcompressedgasesincontainers) CGAG-5.4 工作现场氢气管道系统使用标准(Standardforhydrogenpipingsystemsatconsumer locations) CGAP-9 惰性气体:氩气、氮气和氦气(Theinertgases:argon,nitrogenandhelium) CGAV-7 确定工业混合气体阀出口连接的标准方法(Standardmethordofdeterminingcylinder valveoutletconnectionsforindustrialgasmixtures) CGAP-12 低温液体的安全操作(Safehandlingofcryogenicliquids) HB-3 压缩气体手册(Handbookofcompressedgases) 3 符号及缩略语 下列符号及缩略语适用于本文件。 Ai———总峰面积,A·s; Cf———加入稀释瓶后t时刻,载气中被测物质的浓度,g/mL; C0———被测物质在稀释瓶中的初始浓度,g/mL; D———最小检测限,g/s; E———检测信号强度,A; Ff———载气流量,以稀释瓶温度校正(见A.1),mL/min; F0———室温下,在柱子或者检测器出口处测得的载气流速,mL/min; FID———火焰离子化检测器(FlameIonizationDetector); LR———线性范围(LinearityRange); M———质量流量,g/s; Mmax———在线性范围上限时的质量流量,g/s; m———被测物质质量,g; 1GB/T32193—2015 N———噪声值,A; Pa———环境压力,Pa; Pf———稀释瓶中的载气压力,Pa; Pw———环境温度下水的蒸汽分压,Pa; RT———渗透管中被测物质的渗透速率,g/min; S———检测器灵敏度,A·s/g; Ta———室温,K; Td———检测器温度,K; t———样品进入稀释瓶后的时间,min; Vf———稀释瓶的容积,mL。 4 一般说明 4.1 本标准作为测试火焰离子化检测器(FID)性能的指南,该检测器当作气相或超临界流体色谱系统 的检测部件使用。 4.2 本标准描述了检测器本身的性能,不涉及色谱柱和柱与检测器间接口部分(如果系统中存在接口 部分)以及其他系统。当检测器属于整个色谱系统中的一部分时,可用检测器的性能来评估整个系统的 性能。 4.3 对于常规的气相色谱检测,除非在火焰离子化检测器(FID)的推荐使用方法中有特殊要求,其他情 况下都应按照ASTME260规定。关于气相色谱及其相关术语的定义按照ASTME355规定。 4.4 关于火焰离子化检测器(FID)的原理,结构以及操作说明参照参考文献[1-4]。 4.5 虽然可在不同的条件下观测检测器的多种特性,但是本标准是在相同的操作条件下获得的整个检 测器的性能指标。在此,相同的操作条件包括检测器结构、流量、温度。值得注意的是,要全面说明检测 器的性能,应在检测器适用范围内多种条件下测量其性能。本标准中的术语和试验方法普遍适用,无论 任何情况下都可选用。 4.6 火焰离子化检测器(FID)通常只在非离子化超临界流体作为流动相的情况下使用。因此,本标准 不包括在超临界流体中使用改性剂的情况。 4.7 数据处理系统的线性和响应速度不应失真或干扰检测器的性能。如果在检测器和终端输出装置 之间使用了额外的放大器,也应首先确定放大器的特性。 5 危险性 本标准并不涉及实际使用过程中有关的安全问题。用户在使用前,确定本标准应用的局限性,并有 责任制定适宜的安全及健康规范。 气体安全操作:在色谱实验中使用压缩气体和低温液体时确保安全是每个实验室的责任。压缩气 体协会(CGA)作为专业和大宗气体供应商的会员组织,已颁布了一系列规范帮助化学工作者建立一个 安全的工作环境。CGA颁布的规范包括:CGAP-1,CGAG-5.4,CGAP-9,CGAV-7,CGAP-12和 HB-3。 6 噪声和漂移 6.1 定义 6.1.1 漂移 drift 测量0.5h以上的基线包络线的平均斜率,单位:A/h。 2GB/T32193—2015 6.1.2 噪声(短期) noise(short-term) 基线振幅,单位为安培(A),包括了任一频率的检测信号,频率为每分钟一个周期或多个周期(见 图1)。 短期噪声仅指测量到的噪声。测量到的噪声是频率、响应速度、测量检测器信号的电子电路的带宽 的函数。系统的实际噪声可能大于或小于测量值,测量值与实际值之间的差别取决于检测器采集数据 或监测信号的方法。 6.1.3 其他噪声 othernoise 在色谱系统中,当频率小于每分钟一个周期时产生的基线包络线的波动。 这些波动振幅可能会超过短期噪声的振幅。这样的波动难以描述也无法预测。波动振幅通常由色 谱柱、系统污染、以及流量变化等色谱过程引起。这种噪声并非源于检测器本身,并且难以用一般的方 式加以定量,应了解这类噪声产生的原因。 6.2 测量方法 6.2.1 衰减器设定为最大灵敏度(衰减最小),用零点调节检测器的输出至谱图量程的中部。要求记录 至少0.5h的基线长度。绘制两条平行线形成一个封闭区域,包络线包围近每分钟一个周期以上频率。 在任意规定时刻测量平行线间的距离,噪声值用A表示。 6.2.2 测量超过0.5h包络线下限的净变化值,单位:A,将该值乘以2。漂移以A/h为单位表示。 注:此方法包括了基线漂移的大部分情况。有时在较低频率时会发生基线正弦振荡,此时测量需要更长时间。必 须规定测量时间,漂移值规定为1h。 6.2.3 在性能指标中给出火焰离子化检测器(FID)噪声和漂移值,按7.2.4规定列出测试条件。 图1 FID噪声水平和漂移测量示例 3GB/T32193—2015 7 灵敏度(响应) 7.1 定义 FID的灵敏度是载气中单位质量被测物的输出信号,可由式(1)计算: S=Ai m…………………………(1) 式中: S———检测器灵敏度,单位为安培秒每克(A·s/g); Ai———总峰面积,单位为安培秒(A·s); m———被测物质质量,单位为克(g)。 7.2 测量条件 7.2.1 推荐使用正丁烷作为测试标准物质。 7.2.2 测量应在检测器的线性范围之内。 7.2.3 测量的信号应至少比噪声大200倍。 7.2.4 应指明被测物以及测量检测器灵敏度的条件,包括以下几点,但并不局限于此: ———检测器类型; ———检测器结构(例如,所提供的电极偏向); ———载气类型; ———载气流量(用检测器温度/流体压力校正); ———辅助气体类型; ———辅助气体流量; ———检测器温度; ———检测器极化电压; ———氢气流量; ———空气或氧气流量; ———检测方法; ———电位计范围设定。 7.3 测量方法 7.3.1 测量灵敏度可用以下三种方法中的任意一种: a) 用指数稀释瓶的指数衰减法(见参考文献[7])(见7.4)。 b) 在稳态条件下,用渗透管法(见参考文献[8])(见7.5)。 c) 在动态条件下,采用Young氏装置法(见参考文献[9])(见7.6)。 7.3.2 由于检测器中被测物质的量与注入色谱仪中的量可能不同,最好不使用实际色谱层析图计算火 焰离子化检测器的灵敏度。 7.4 指数衰减法 7.4.1 已知载气流量,在磁力搅拌器搅拌的条件下清洗已知容积的混合器。样品从稀释瓶直接进入检 测器。在稀释瓶