2024年4月2日发(作者:闫骏伟)
2012年第23期
NO.23.201 2
(总第230期)
中阎高森f
I c HI H^HI 6 H T
f技术企业
E c H E H T E R P RI s E s
(CumulativetyNO.230)
PL-GPC50的日常使用注意事项及维护
邢江博刘炎霞
(新疆独山子石化公司乙烯厂中心化验室,新疆克拉玛依833600)
摘要:文章系统介绍了PL-GPC50仪器的组成、操作、日常分析注意事项以及故障的分析和排除,希望能给
此类仪器的使用者、维护者起到一定的指导作用。
关键词:凝胶渗透色谱(GPC);PL—GPC50;PUMP;双检测器;autosampler
中图分类号:TH17 文献标识码:A 文章编号:1009—2374(2012)23—0080—04
独山子石化公司乙烯厂新区化验室现有英国PL
1.2基本操作及注意事项
公司产PL—GPC50常温凝胶色谱仪5台,主要用于18 1.2.1 溶剂准备。将过滤、超声脱气后的新
万吨/年SSBR/SBS橡胶装置的胶液分子量及其分布 鲜THF溶剂加入试剂瓶,同时在每4升溶剂瓶中加入
分析,另外亦用于13万吨/年PS装置抗冲级聚苯乙
1克的抗氧剂(常用的抗氧化剂为BHT),以防THF
烯(HIPS)及通用级聚苯乙烯(GPPS)粒料分子量
在使用过程中氧化。
分析。通过凝胶渗透色谱(GPC),能够给出可靠的 1.2.2 仪器开机。开机前检查泵头处的
工艺调整参考数据,因此PL-GPC50常温凝胶色谱仪
“Purge”阀的旋钮是否处于正常流路(旋紧为正
的正常运行直接关系到以上两套装置的平稳生产。 常流路),并检查自动进样器的各条连线是否理
笔者通过安装、调试、维修PL-GPC50常温凝胶色谱 顺;打开主机和Data Stream后面板的电源开关,
仪的工作实践,总结出了一些实践经验,希望能给
仪器各部分进行自检,等待完成后打开计算机运行
此仪器的使用者和维护者起到一定的指导作用。
PL Instrument Control软件,进行仪器和计算机
1 仪器简介及操作和注意事项
之间的通讯,使GPC50进入计算机软件控制状态。
此时溶剂输送泵处于停止状态,状态显示为红色的
1.1仪器结构
叉号,其余为绿色的圆圈。
此仪器由溶剂贮器、在线过滤脱气装置、Data
stream数模转换器、高压输液泵、自动进样装置、
1.2.3泵条件化和排气。若机器初次使用或
色谱柱系统、RI和uV双检测器、自动记录及数据处
长期停用或更换溶剂时需做排气操作,点击软件界
面左 ̄PUMP处,可在右侧见泵操作界面,设定流速
理系统几大部分构成。
为工作流速(常规流速为lmL/min),设定工作压
摊空阀
力范围0 ̄20MPa(Min Pressure和Max Pressure)
和流速改变梯度(Flow Ramp),点击Update,参
数即发送至仪器并开始执行。泵的流量允许范围
为0~10mL/min,正常工作和进样时的流速必须为
lmL/min,闲置时的流速可以是0.1mL/min,只有
暾滤头
当“Purge”旋钮松开时才能使用大于imL/min的
图1原则流程图
流速;流速的改变不能太快,必须逐步地升高或降
低,如从lmL/min降到闲置时的0.1mL/min时应按
照每次0.2mL/min的频率逐步降低;当泵压力异常
Workbook。键入文件名并选择保存路径,同时可
在Exper iment T i l e和Comment中作注释。完成后
点击确定。在Conditions界面下,可填写所用溶
剂、溶剂RI值、流速、温度、色谱柱信息以及检测
器信息。Data Col1ection界面下,可设定自动进
样器、定量环、进样方式、数据采集时间及采样速
率,在Instruments下可添加设备信息。
(2)创建采样方法:选择左侧V i eWS下的
Method Browser,创建新的方法。填写方法名,同
时应及时检查“Purge”阀的状态且用滤纸对柱接
头处检漏。排气操作时,可打开“Purge”阀,观
察气泡从溶剂废液管中的流出情况(此时泵压力为
零)。在确认泵流出溶剂已无气泡的条件下,并闭
泵“Purge”阀。
1.2.4 柱温箱条件化。点击软件界面左
侧0 v e n处,在右侧界面设定柱箱温度(0 v e n
temperature),并点击Update发送至仪器。在仪器
到达设定参数前,oven处绿色圆圈处于闪动状态;
当仪器达到设定参数并稳定后,则绿色圆圈会稳定
点亮。柱箱的温度在分析过程中必须恒温40 ̄C。
1.2.5 RI和uv检测器条件化。在仪器升温和
平衡过程中,可以随时对RI和UV检测器操作。如检
测器基线不稳,可点击左 ̄Purge处显示操作界面
对检测器进行操作。点击Start Purge可对参比池
进行冲洗;点击Auto Zero进行自动调零。(RI参
比池Purge后应该给予充分的稳定时间,通常2d,时
以上,基线平稳后方可,基线可通过Data stream
monitor查看)。允许通过RI检测器池体的最大允
许流量为5mL/m'in,因此即使“Purge”阀处于打开
态时,冲洗RI检测器参比池的流速亦不应超过5mL/
min,因为RI检测器的池体仅8微升,所以每次大流
量冲洗时间均无需太长,一般设定60秒即可。进样
前最好将UV和RI检测器全部调零。
1.2.6样品制备。根据MMPP1方法要求将大
约50mL的聚合溶液加入大约200mL乙醇中,在一个
500mL的玻璃烧杯内搅拌,用力挤压凝聚物使部分
干燥,然后在烘箱中烘干凝结物,直到完全脱除溶
剂。在一个50mL容量瓶内,称出0.075±0.O01g的
聚合物,加入约30mL含内标溶液的THF溶解直至样
品完全溶解。将样品经0.45mm的PTFE过滤器过滤后
准备进样分析(过滤步骤绝不可省略,否则形成的
凝胶会造成系统堵塞)。
1.2.7数据分析。
(1)创建工作簿:运行GPC Online,选择
Create a NeW Workb00k。以后可多次调用此
时不要选择Do Data Processing,其他选择可保持
默认设置。完成后点击确认。
(3)在Col1ection Runlist界面下可编辑样
品序列。编辑样品名、样品类型及采样方法。待所
有设备准备完毕,可进标样进行数据采集。在此步
骤中,最重要的是设定数据采集时间,按照经验一
般一根色谱柱12mins即可,PL-GPC50有预保护柱则
要延长3 ̄5min。对于在用PL-GPC50的6根柱系统而
言,我们设置的时间为80mins,主要为了保证所有
进入柱系统的物质能全部流出。
(4)根据所要生产的聚合样品的分子量范围,
选取8个已知分子量的聚苯乙烯标准样品,分作3
组,先后注入色谱柱中,相应输入己知的标准样品
分子量和相应的K和aN,记录每个标样的保留时
间,在Peak Summary下,在Peak Mw列输入各峰的
峰尖分子量,点击Add to Calibration,将这8个
点依次加入,可得校正曲线。校准的目的是将聚合
物部分的保留时间与分子量联系起来,本操作要求
很高,校准的精确度决定了分析的准确度,一般要
求校正曲线的相关系数在0.9995以上。
图2做好的校正曲线
(5)此时可在Analysis界面下对未知样品进
行分析。样品类型设定为Unknown,在准确识别样
品峰之后,点击Calculate Results,计算结果在
81
Peak Summary下显示。
硝酸超声波清洗5mins,而后复位即可。
注:泵在进行维修之前,为了防止溶剂从泵流
出,通常将溶剂入口管子从溶剂储瓶上拆除,或将
溶剂储瓶放在低于泵压头的位置。
2.2检测器日常维护
2.2.1 紫外检测器:常见故障为样品池受污
染,具体表现为样品池和参比池能量相差较大,如
设定250nm波长,通甲醇或水,查看SMPL EN和REF
图3未知样品的分析结果
1.2.8关机程序。长时间不用时可将设备关
EN,如两者相差较大,则说明样品池已受污。此时
机,关机前应将泵流量逐步降低至0.1mL/min后再
停泵,然后关闭仪器的控制软件,最后关闭各个单
元(主机、在线脱气机、Data stream、自动进样器
可用针筒注入异丙醇(甲醇),清洗样品池;如污
染严重,拆开样品池,将透镜等放入异丙醇中超声
波清洗,而后复位。紫外检测器另一种日常重要维
护是更换氘灯。PL—GPC50凝胶色谱仪,其氘灯寿命
一
共4个单元)的电源。关机后应将废液瓶中废液及
时处理,以防挥发污染环境。另外在关机一段时间
后应定时开机用流动相THF冲洗下柱子,以防柱子
干燥失活。
般为2000d ̄时,如果灯不能点亮或灯能下降则需
进行更换。判断灯能下降的方法为:设定220nm波
长,检查参比池能量,若能量低于800,需更换氘
灯。需要注意的是:更换时切不可用手直接接触氘
2简单维护
PL-GPC50的日常维护主要涉及泵系统、双检测
器系统、进样系统三大方面。
2.1 泵的维护
灯表面,氘灯不宜多各,以防时间过长而白白损失
能量。
2.2.2差示折光检测器:通常操作中差示折
光检测器的运行不会遇到问题,因为溶剂一直不停
袁1各个组件维护操作和时间间隔 地清洗连接管和池体。若参比池发生污染则导致
基线漂移,首先的选择是点击显示操作界面左侧
的Purge键对RI检测器参比池进行冲洗,而后点击
Auto Zero进行自动调零。为了防止在系统不运行
时测量池受到污染,可以丙酮或甲醇清洗和保存系
统,如果参比池被污染,将表现出性能降低以及典
型的杂峰出现,可用干净的注射器吸取丙酮清洗溶
剂清洗该池,清洗完成后用THF大流量冲洗即可。
2.3进样系统日常维护
2.3.1 进样系统常见故障为自动进样器的损
坏或死机,若自动进样器死机,可通过用尖锐物点
表中检查并清洗或更换过滤器属于最常见的操
作,现即以此为例简单说明泵的维护:过滤器最常
见的故障是堵塞,会导致系统压力波动或泵压偏
高,判断的依据是:关闭排液阀,断开出口管路,
设定流速为lmL/min,若压力仍大于3MPa,则说明
堵塞;解决的办法是:断开泵的出口管子,用lOmm
扳手拆除过滤器组件,然后将拆下的组件用5%的稀
击自动进样其侧面的RESET键重置,若损坏则可将
设备改造为手动进样模式完成分析,步骤如下:
第一步:在PL Instrument Control中将PuMP
和oven等模块停止,然后关闭主机、在线脱气机和
自动进样器等单元。
第二步:将柱子由柱架上小心拿下,而后将自
动进样器与六通阀相连的红色进样管线和黄色排样
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(总第230期)
中阎高森f
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f技术企业
E c H E H T E R P RI s E s
(CumulativetyNO.230)
PL-GPC50的日常使用注意事项及维护
邢江博刘炎霞
(新疆独山子石化公司乙烯厂中心化验室,新疆克拉玛依833600)
摘要:文章系统介绍了PL-GPC50仪器的组成、操作、日常分析注意事项以及故障的分析和排除,希望能给
此类仪器的使用者、维护者起到一定的指导作用。
关键词:凝胶渗透色谱(GPC);PL—GPC50;PUMP;双检测器;autosampler
中图分类号:TH17 文献标识码:A 文章编号:1009—2374(2012)23—0080—04
独山子石化公司乙烯厂新区化验室现有英国PL
1.2基本操作及注意事项
公司产PL—GPC50常温凝胶色谱仪5台,主要用于18 1.2.1 溶剂准备。将过滤、超声脱气后的新
万吨/年SSBR/SBS橡胶装置的胶液分子量及其分布 鲜THF溶剂加入试剂瓶,同时在每4升溶剂瓶中加入
分析,另外亦用于13万吨/年PS装置抗冲级聚苯乙
1克的抗氧剂(常用的抗氧化剂为BHT),以防THF
烯(HIPS)及通用级聚苯乙烯(GPPS)粒料分子量
在使用过程中氧化。
分析。通过凝胶渗透色谱(GPC),能够给出可靠的 1.2.2 仪器开机。开机前检查泵头处的
工艺调整参考数据,因此PL-GPC50常温凝胶色谱仪
“Purge”阀的旋钮是否处于正常流路(旋紧为正
的正常运行直接关系到以上两套装置的平稳生产。 常流路),并检查自动进样器的各条连线是否理
笔者通过安装、调试、维修PL-GPC50常温凝胶色谱 顺;打开主机和Data Stream后面板的电源开关,
仪的工作实践,总结出了一些实践经验,希望能给
仪器各部分进行自检,等待完成后打开计算机运行
此仪器的使用者和维护者起到一定的指导作用。
PL Instrument Control软件,进行仪器和计算机
1 仪器简介及操作和注意事项
之间的通讯,使GPC50进入计算机软件控制状态。
此时溶剂输送泵处于停止状态,状态显示为红色的
1.1仪器结构
叉号,其余为绿色的圆圈。
此仪器由溶剂贮器、在线过滤脱气装置、Data
stream数模转换器、高压输液泵、自动进样装置、
1.2.3泵条件化和排气。若机器初次使用或
色谱柱系统、RI和uV双检测器、自动记录及数据处
长期停用或更换溶剂时需做排气操作,点击软件界
面左 ̄PUMP处,可在右侧见泵操作界面,设定流速
理系统几大部分构成。
为工作流速(常规流速为lmL/min),设定工作压
摊空阀
力范围0 ̄20MPa(Min Pressure和Max Pressure)
和流速改变梯度(Flow Ramp),点击Update,参
数即发送至仪器并开始执行。泵的流量允许范围
为0~10mL/min,正常工作和进样时的流速必须为
lmL/min,闲置时的流速可以是0.1mL/min,只有
暾滤头
当“Purge”旋钮松开时才能使用大于imL/min的
图1原则流程图
流速;流速的改变不能太快,必须逐步地升高或降
低,如从lmL/min降到闲置时的0.1mL/min时应按
照每次0.2mL/min的频率逐步降低;当泵压力异常
Workbook。键入文件名并选择保存路径,同时可
在Exper iment T i l e和Comment中作注释。完成后
点击确定。在Conditions界面下,可填写所用溶
剂、溶剂RI值、流速、温度、色谱柱信息以及检测
器信息。Data Col1ection界面下,可设定自动进
样器、定量环、进样方式、数据采集时间及采样速
率,在Instruments下可添加设备信息。
(2)创建采样方法:选择左侧V i eWS下的
Method Browser,创建新的方法。填写方法名,同
时应及时检查“Purge”阀的状态且用滤纸对柱接
头处检漏。排气操作时,可打开“Purge”阀,观
察气泡从溶剂废液管中的流出情况(此时泵压力为
零)。在确认泵流出溶剂已无气泡的条件下,并闭
泵“Purge”阀。
1.2.4 柱温箱条件化。点击软件界面左
侧0 v e n处,在右侧界面设定柱箱温度(0 v e n
temperature),并点击Update发送至仪器。在仪器
到达设定参数前,oven处绿色圆圈处于闪动状态;
当仪器达到设定参数并稳定后,则绿色圆圈会稳定
点亮。柱箱的温度在分析过程中必须恒温40 ̄C。
1.2.5 RI和uv检测器条件化。在仪器升温和
平衡过程中,可以随时对RI和UV检测器操作。如检
测器基线不稳,可点击左 ̄Purge处显示操作界面
对检测器进行操作。点击Start Purge可对参比池
进行冲洗;点击Auto Zero进行自动调零。(RI参
比池Purge后应该给予充分的稳定时间,通常2d,时
以上,基线平稳后方可,基线可通过Data stream
monitor查看)。允许通过RI检测器池体的最大允
许流量为5mL/m'in,因此即使“Purge”阀处于打开
态时,冲洗RI检测器参比池的流速亦不应超过5mL/
min,因为RI检测器的池体仅8微升,所以每次大流
量冲洗时间均无需太长,一般设定60秒即可。进样
前最好将UV和RI检测器全部调零。
1.2.6样品制备。根据MMPP1方法要求将大
约50mL的聚合溶液加入大约200mL乙醇中,在一个
500mL的玻璃烧杯内搅拌,用力挤压凝聚物使部分
干燥,然后在烘箱中烘干凝结物,直到完全脱除溶
剂。在一个50mL容量瓶内,称出0.075±0.O01g的
聚合物,加入约30mL含内标溶液的THF溶解直至样
品完全溶解。将样品经0.45mm的PTFE过滤器过滤后
准备进样分析(过滤步骤绝不可省略,否则形成的
凝胶会造成系统堵塞)。
1.2.7数据分析。
(1)创建工作簿:运行GPC Online,选择
Create a NeW Workb00k。以后可多次调用此
时不要选择Do Data Processing,其他选择可保持
默认设置。完成后点击确认。
(3)在Col1ection Runlist界面下可编辑样
品序列。编辑样品名、样品类型及采样方法。待所
有设备准备完毕,可进标样进行数据采集。在此步
骤中,最重要的是设定数据采集时间,按照经验一
般一根色谱柱12mins即可,PL-GPC50有预保护柱则
要延长3 ̄5min。对于在用PL-GPC50的6根柱系统而
言,我们设置的时间为80mins,主要为了保证所有
进入柱系统的物质能全部流出。
(4)根据所要生产的聚合样品的分子量范围,
选取8个已知分子量的聚苯乙烯标准样品,分作3
组,先后注入色谱柱中,相应输入己知的标准样品
分子量和相应的K和aN,记录每个标样的保留时
间,在Peak Summary下,在Peak Mw列输入各峰的
峰尖分子量,点击Add to Calibration,将这8个
点依次加入,可得校正曲线。校准的目的是将聚合
物部分的保留时间与分子量联系起来,本操作要求
很高,校准的精确度决定了分析的准确度,一般要
求校正曲线的相关系数在0.9995以上。
图2做好的校正曲线
(5)此时可在Analysis界面下对未知样品进
行分析。样品类型设定为Unknown,在准确识别样
品峰之后,点击Calculate Results,计算结果在
81
Peak Summary下显示。
硝酸超声波清洗5mins,而后复位即可。
注:泵在进行维修之前,为了防止溶剂从泵流
出,通常将溶剂入口管子从溶剂储瓶上拆除,或将
溶剂储瓶放在低于泵压头的位置。
2.2检测器日常维护
2.2.1 紫外检测器:常见故障为样品池受污
染,具体表现为样品池和参比池能量相差较大,如
设定250nm波长,通甲醇或水,查看SMPL EN和REF
图3未知样品的分析结果
1.2.8关机程序。长时间不用时可将设备关
EN,如两者相差较大,则说明样品池已受污。此时
机,关机前应将泵流量逐步降低至0.1mL/min后再
停泵,然后关闭仪器的控制软件,最后关闭各个单
元(主机、在线脱气机、Data stream、自动进样器
可用针筒注入异丙醇(甲醇),清洗样品池;如污
染严重,拆开样品池,将透镜等放入异丙醇中超声
波清洗,而后复位。紫外检测器另一种日常重要维
护是更换氘灯。PL—GPC50凝胶色谱仪,其氘灯寿命
一
共4个单元)的电源。关机后应将废液瓶中废液及
时处理,以防挥发污染环境。另外在关机一段时间
后应定时开机用流动相THF冲洗下柱子,以防柱子
干燥失活。
般为2000d ̄时,如果灯不能点亮或灯能下降则需
进行更换。判断灯能下降的方法为:设定220nm波
长,检查参比池能量,若能量低于800,需更换氘
灯。需要注意的是:更换时切不可用手直接接触氘
2简单维护
PL-GPC50的日常维护主要涉及泵系统、双检测
器系统、进样系统三大方面。
2.1 泵的维护
灯表面,氘灯不宜多各,以防时间过长而白白损失
能量。
2.2.2差示折光检测器:通常操作中差示折
光检测器的运行不会遇到问题,因为溶剂一直不停
袁1各个组件维护操作和时间间隔 地清洗连接管和池体。若参比池发生污染则导致
基线漂移,首先的选择是点击显示操作界面左侧
的Purge键对RI检测器参比池进行冲洗,而后点击
Auto Zero进行自动调零。为了防止在系统不运行
时测量池受到污染,可以丙酮或甲醇清洗和保存系
统,如果参比池被污染,将表现出性能降低以及典
型的杂峰出现,可用干净的注射器吸取丙酮清洗溶
剂清洗该池,清洗完成后用THF大流量冲洗即可。
2.3进样系统日常维护
2.3.1 进样系统常见故障为自动进样器的损
坏或死机,若自动进样器死机,可通过用尖锐物点
表中检查并清洗或更换过滤器属于最常见的操
作,现即以此为例简单说明泵的维护:过滤器最常
见的故障是堵塞,会导致系统压力波动或泵压偏
高,判断的依据是:关闭排液阀,断开出口管路,
设定流速为lmL/min,若压力仍大于3MPa,则说明
堵塞;解决的办法是:断开泵的出口管子,用lOmm
扳手拆除过滤器组件,然后将拆下的组件用5%的稀
击自动进样其侧面的RESET键重置,若损坏则可将
设备改造为手动进样模式完成分析,步骤如下:
第一步:在PL Instrument Control中将PuMP
和oven等模块停止,然后关闭主机、在线脱气机和
自动进样器等单元。
第二步:将柱子由柱架上小心拿下,而后将自
动进样器与六通阀相连的红色进样管线和黄色排样
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