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ガスクロマトグラフィー FID 検出器のよくある故障

Sep 27, 2021

A ガスクロマトグラフィー FID 検出器(火炎イオン化検出器) は、ガスクロマトグラフ システムで最も広く使用されている検出器の 1 つであり、炭化水素分析における高感度と安定性が評価されています。ただし、他の精密機器と同様に、FID 検出器でも点火不良から信号の中断やベースライン ノイズに至るまで、時間の経過とともに故障が発生する可能性があります -。研究室や産業のお客様をサポ​​ートしてきた当社の経験では、ほとんどのFID 検出器のトラブルシューティングケースはいくつかの繰り返し発生するカテゴリに分類され、これらの根本原因を理解することで、ダウンタイムと分析コストを大幅に節約できます。このガイドでは、最も一般的なものについて説明しますガスクロマトグラフィー FID 検出器の故障、その診断方法、および GC FID 検出器を確実に稼働し続けるための実践的なメンテナンスのヒントについて説明します。

gas chromatography FID detector

 

 

1. 一般的な故障解析および FID 検出器のトラブルシューティング方法

 

 

1.1 サンプリング後のクロマトグラフィーのピーク不合格の分析

1.1.1 炎が出ない / 点火不良

FID 分析を開始する前に、炎を適切に点火する必要があります。- イオン化は水素炎の作用下でのみ発生するため、炎が失敗したり不安定になったりすると、クロマトグラフィーのピークが直接損なわれます。炎が点火しているかどうかを確認するには、探知機の通気口の近くに小さな鏡またはガラス片をかざします。結露(水滴)が形成されていても、炎は正常に燃えています。結露がない場合は、通常、炎が点火していないこと、またはガス漏れがあることを示します。-継手や接続部の周囲の石鹸泡漏れテストを使用してこれを確認してください-。

 

次に、ガスの流れが正常であること、および水素と空気の比率が適切であることを確認します。比率が正しくないことは、点火失敗の最も一般的な原因の 1 つであるためです。炎を再点火した後、-さまざまな流量を微調整して、安定した燃焼と一貫した検出器の応答を実現する最適な設定に到達します。-

 

1.1.2 信号出力の中断

信号線は、検出器からワークステーションまで検出信号を伝送するチャネルです。このラインが損傷しているか短絡している場合、信号はレコーダーに到達できず、ピークは表示されません。-まず、機器とワークステーション間の接続に接触不良や物理的な損傷がないかどうかを検査します。マルチメータを使用して、サンプル注入後の信号出力を測定することもできます - 信号が検出されない場合、障害はクロマトグラフの内部にある可能性が高く、さらなる修理のために信号増幅回路まで問題を追跡する必要があります。

 

1.1.3 コレクタ電極の絶縁不良

コレクタ電極と機器ハウジング間の絶縁抵抗は 1 kΩ 以上である必要があります。測定値がこのしきい値を下回る場合は、絶縁不良を示しているため、適切な機能を回復するには、コレクタ電極を個別に取り外して洗浄する必要があります。

 

1.1.4 その他の一般的な原因

ピーク障害のその他の頻繁な原因には、注入セプタムの損傷、クロマトグラフィー カラムの障害 (特にキャピラリカラムでよくある)、マイクロシリンジの摩耗または損傷などがあります。-これらの消耗コンポーネントを定期的に検査することは、予期せぬダウンタイムを防ぐための実用的な方法です。

 

 

1.2 過度のベースラインノイズ

1.2.1 電気的原因

電気ノイズを分離するには、検出器の信号ラインを切断し、取得モードでベースラインを観察します。ノイズが消えるか大幅に減少する場合、障害の原因は FID 検出器自体にあります -。この場合、検出器または小さなコンポーネントを交換すると、通常は問題が解決します。ノイズが続く場合は、電源の損傷、回路基板やコネクタの緩み、機器の接地不良など、他の回路関連の原因を確認してください。-接地はマルチメーターで確認できます。安定した動作のために、接地抵抗は 5Ω 未満である必要があります。

 

1.2.2 測定システムの汚染

再度、信号線を切断し、取得モードでベースラインの動作を確認します。ラインが切断されていてもシステムが正常に動作する場合、これは電気的障害ではなく汚染を示しています。- クロマトグラフィー カラムが故障していないか、汚染されていないか (グラス ウール、ガラス ライナーの残留物など)、あるいは検出器のイオン コレクター自体が汚染されているかどうかを確認してください。イオン コレクターの汚染は通常、炭素堆積物の蓄積によって引き起こされ、これを修正するには、検出器を慎重に分解し、中性溶剤で洗浄する必要があります。

 

 

1.3 エアピーク付近のゴーストピーク

全炭化水素分析 - などの微量化合物 - を分析する場合、空気 (酸素) ピークの保持時間は短く、エタンやエチレンなどの軽質炭化水素のピークの近くに現れることがあります。この領域のピーク分解能が低いと、「ゴースト」または無関係なピークとして誤解される可能性があります。ベースラインのドリフトまたはピークの広がりがエア ピーク付近で観察される場合は、干渉が解決され、ピークの形状が安定するまで、流量パラメーターを徐々に調整します。

 

 

2. FID 検出器の汚染を防ぐ方法

 

検出器の日常的な動作中に、堆積物 -、特に微細な白い粉末の残留物 - がコレクタと検出器本体の内部に蓄積する可能性があります。この蓄積は通常、固定相ブリードと燃焼副生成物に由来しており、対処しないままにしておくと、ベースライン ノイズが増加し、スプリアス スパイクが発生し、検出器の感度が徐々に低下する可能性があります。一般的なラボの実践に基づいて、FID 汚染を最小限に抑えるために次の予防措置を推奨します。

1

検出器に接続する前に、ガード カラムまたはプレカラムを取り付けます。{0}

2

使用中により多くの汚染物質が放出される低純度の代替品ではなく、高純度の固定相(クロマトグラフィー-グレード OV-101 など)を使用してください。{0}

3

FID 感度の分析要件が許す場合は、より高い空気流量を選択してください。これにより、燃焼生成物が検出器内に堆積するのではなく、検出器から完全に運び去られるようになります。

 

 

3. FID 検出器の洗浄および除去方法

 

⒈数マイクロリットルのフロンを使用すると、加熱下でフッ化水素を生成できます。フッ化水素は検出器内の鉱物タイプの堆積物と反応して溶解します。-

 

⒉関連する検出器コンポーネント -(コレクタ電極、サンプル注入口、ハウジング、絶縁体 - を含む)を個別に洗浄するために分解します。

 

 

知っておくべきことすべて

 

FID 検出器が点火しないのはなぜですか?

一般的な原因としては、水素と空気の流量比が正しくないこと、継手でのガス漏れ、点火ジェットの詰まり/損傷などが挙げられます。通気口で水が結露していないかチェックして炎の状態を確認し、すべての接続部でシャボン玉漏れテストを実行します。-

ガスクロマトグラフィー FID 検出器での信号損失の原因は何ですか?

信号の中断は通常、信号線の損傷または緩み、ワークステーションへの接続不良、または信号増幅回路の内部故障によって発生します。注入後にマルチメーターを使用してテストすると、発生源を特定するのに役立ちます。

FID 検出器が汚染されているかどうかを確認するにはどうすればよいですか?

兆候には、ベースライン ノイズの増加、予期しないスパイク、または感度の低下が含まれます。汚染は通常、イオンコレクタ内の炭素の蓄積または固定相残留物によって引き起こされ、分解して中性溶剤で洗浄する必要があります。

FID 検出器の汚染を防ぐにはどうすればよいですか?

検出器の前でガード / プレカラムを使用し、高純度の固定相を選択し、燃焼副生成物を検出器から運び去るのに役立つ適切な空気流量を設定します。{0}{1}

FID コレクタ電極の許容絶縁抵抗はどれくらいですか?

コレクタ電極と機器ハウジング間の絶縁抵抗は 1 kΩ より大きくなければなりません。測定値が低い場合は絶縁が不十分であることを示しており、コレクタの清掃が必要です。

 

 

結論

 

 

FID 検出器はガスクロマトグラフ システムの高精度コンポーネントであり、その状態は分析全体の精度と信頼性に直接影響します。{0}異常信号の発生源を正確に特定するには、FID 検出器の構造と動作原理をしっかりと理解する必要があります。トラブルシューティングを行う場合、個々のコンポーネントとシステム全体の両方を調べると役立ちます。- すべての異常な「結果」には追跡可能な「原因」があります。潜在的な原因を体系的に排除することで、ラボ技術者と調達チームは障害を迅速に絞り込み、機器のダウンタイムを削減し、GC FID 検出器の耐用年数を延ばすことができます。

 

交換用の検出器、コンポーネント、またはメンテナンス サポートを評価している研究機関や分析機器の購入者にとって、FID 検出器の製造と販売後の技術サポートで実績のあるサプライヤーを選択することで、機器の長期稼働率に大きな違いが生まれます。{0}{1}現在の FID 検出器で定期的なメンテナンスでは解決できない点火障害、信号損失、または汚染の問題が繰り返し発生する場合は、単独でトラブルシューティングを続けるのではなく、専門家に相談する時期が来ている可能性があります。

 

FID 検出器の故障の診断や交換部品の調達についてサポートが必要ですか?お問い合わせ専門家のアドバイスが必要な場合は、ラボの用途に合わせてカスタマイズされた GC FID 検出器ソリューションの見積もりをリクエストしてください。

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