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色谱分析范文1
【关键词】火灾现场;气相色谱分析;煤油;燃烧残留物
1绪论
改革开放以来，随着我国经济的快速发展，生产工艺、技术日益复杂，家用产品日益丰富，火灾危险性不断增大，全国各地的火灾起数逐年增加，给国民经济发展和人民生命财产带来了巨大的损失。
随着火灾形势的发展，纵火火灾近年来有不断增加的趋势，已成为我国主要的火灾原因之一。1996年全国因纵火引起火灾3232起，2001年全国因纵火引起火灾7707起，是1996年的1.38倍[1]。2004年全国共发生火灾252804起，其中纵火案起数占到6.1%[2]。在纵火案件中，犯罪分子经常采用易燃液体作为放火物，常见的放火用易燃液体有汽油、煤油、柴油等矿物油[3]。
由于易燃液体具有流动性，燃烧后易在现场形成一种清晰的液体燃烧图痕[4]，当发现火灾现场有液体燃烧图痕或者闻到有可燃液体气味时，应当利用可燃气体检测器或检测管对火灾现场进行检测[5]。但是利用检测器或检测管得出的鉴定结果往往不能够作为证据使用[6]。气相色谱分析法具有分离效能高，选择性高，灵敏度高，分析速度快等特点[7]，能够准确地检测出火灾现场的可燃液体残留物，可为查明火灾原因提供技术支持，该方法已被一些国家推荐为分析火灾现场可燃液体残留物的常用技术，广泛地应用在火灾事故调查中[8,9]。本实验将利用气相色谱分析技术研究煤油在不同情况下的燃烧残留物，找出煤油燃烧残留物最佳提取方法，建立煤油燃烧残留物的最佳气相色谱分析条件及标准谱图。当怀疑是煤油纵火火灾时，可以利用建立的煤油燃烧残留物的最佳气相色谱分析条件及标准谱图对火场可燃液体残留物进行气相色谱分析，为查明火灾原因提供技术支持。
2实验
2.1仪器与试剂
气相色谱仪（STAR3400-CX，美国瓦立安公司），DB-1毛细管色谱柱（30m×0.32mm×1.0μm）；气相色谱-质谱仪（6890N/5973，美国安捷伦公司），HP-5MS毛细管色谱柱（30m×0.25mm×0.25μm），质谱NIST’02检索库。
煤油，皮料、帆布、地板革、纸壳，苯、石油醚、丙酮、乙醚。
2.2样品制备
不同萃取溶剂样品的制备：将皮料、帆布、地板革、纸壳裁成2cm×2cm的碎片；量取5ml苯、石油醚、丙酮、乙醚放入不同烧杯中，每次取5ml煤油和5块碎片放入坩埚内，用火柴点燃，完全燃烧后，用上述四种萃取剂分别萃取残留物，过滤后放入样品瓶中密封；样品信息如表2.1所示。
表2.1不同载体完全燃烧后用不同萃取剂萃取的样品
载体
萃取剂 皮料 帆布 地板革 纸壳
乙醚 YP YF YD YZ
笨 BEP BEF BED BEZ
石油醚 SZ
丙酮 BZ
不同燃烧时间样品的制备：量取5ml丙酮溶剂，分别放入不同的烧杯中。每次取5ml煤油和5块碎片放入坩埚内，用火柴点燃，燃烧不同时间后用喷雾水扑灭，利用丙酮萃取燃烧残留物，过滤后放入样品瓶中密封；样品信息如表2.2所示。
表2.2不同载体在不同燃烧时间用丙酮萃取的样品
载体 样品名称 完全燃烧时间 样品名称 燃烧时间 样品名称 燃烧时间 样品名称 燃烧时间
皮料 BP1 7'40'' BP2 6' BP3 4' BP4 2'
帆布 BF1 7'11'' BF2 6' BF3 4' BF4 2'
地板革 BD1 7'35'' BD2 6' BD3 4' BD4 2'
纸壳 BZ1 7'23'' BZ2 6' BZ3 4' BZ4 2'
空白实验：每次取5块碎片，用火柴点燃，完全燃烧后，分别放入装有5ml丙酮溶液的烧杯，充分搅拌，过滤后放入样品瓶中密封。样品信息如表2.3所示。
表2.3载体完全燃烧后用丙酮萃取的样品
燃烧物名称 皮料 帆布 地板革 纸壳
样品名称 P F D Z
2.3实验条件
色谱条件：以氮气为载气，流速1ml/min，使用氢焰离子化检测器（FID），氢气为燃气，空气为助燃气，检测室温度280℃，气化室温度260℃，进样量为0.02μl；色谱柱初始温度60℃，平衡2min，然后以3℃/min的速率升温至150℃，再平衡2min，以5℃/min速率升温至260℃，平衡10 min。
色谱-质谱联用条件：进样口温度260℃，离子源温度230℃，四极杆温度150℃；柱前压14PSI，载气为氦气，E1离子源，电子能量70Ev；色谱柱初始温度60℃，平衡2min，然后以3℃/min的速率升温至150℃，再平衡2min，以5℃/min速率升温至250℃，平衡10 min。
3结果与讨论
3.1结果
不同升温条件下煤油的色谱图如图3.1～3.5所示：其中实验a的进样量为0.04μl，色谱柱初始温度设定为40℃，平衡5min，以10℃/min的速率升温至260℃，再平衡10min。实验b的进样量为0.04μl，色谱柱初始温度设定为40℃，平衡5min，以5℃/min的速率升温至260℃，再平衡10min。实验c的进样量为0.04μl，色谱柱初始温度设定为60℃，平衡2min,以3℃/min的速率升温至210℃，再平衡10min。实验d的进样量为0.02μl，色谱柱初始温度设定为60℃，平衡2min，以3℃/min的速率升温至150℃，再平衡2min，以5℃/min速率升温至260℃，平衡10 min。实验e的进样量为0.02μl, 色谱柱初始温度设定为60℃，平衡2min，以2℃/min的速率升温至150℃，再平衡2min，以4℃/min速率升温至260℃，平衡10 min。
在实验d的升温条件下，对表2.1中的样品进行色谱分析；在实验a的升温条件下，对表2.1中的样品进行色谱分析。在实验d的升温条件下，对表2.2中样品进行色谱分析；煤油的总离子流图如图3.6所示。
图3.1实验a的气相色谱图
图3.2实验b的气相色谱图
图3.3实验c的气相色谱图
图3.4实验d的气相色谱图
图3.5实验e的气相色谱图
图3.6煤油的总离子流图
3.2讨论
3.2.1实验条件的选择
3.2.1.1色谱柱的选择
实验选用的色谱柱为DB-1毛细管气相色谱柱，固定相为聚二甲基硅氧烷。DB-1毛细管气相色谱柱为非极性色谱柱，适合分离非极性和弱极性的化合物，色谱峰的出峰顺序按被分离物质的沸点顺序出峰，低沸点或低分子量的组分先流出；若试样中兼有极性和非极性组分，则同沸点的极性组分先流出[10,11]。煤油中的大部分组分为非极性的，按照相似相溶原理，一般选用非极性的固定液，因此本实验选用DB-1毛细管气相色谱柱。
3.2.1.2检测器的选择
一个理想的检测器应该能够瞬间真实地反映出柱后载气中组分的存在及量的快速变化[12]。氢焰离子化检测器（FID）是分析有机物质最常用的检测器，它的突出优点是灵敏度高，线性范围宽（可达107）；应用范围广，几乎可分析所有有机物；受温度变化影响小，稳定性好；最小检测量小，可进行ng/mL级痕量物质的分析[13,14]，所以选择氢焰离子化检测器。由于煤油的重组分含量较多，在分析时终止温度设定的比较高，所以将检测器的温度设定为280℃。
3.2.1.3气化室温度的选择
气化室的作用是将液体或固体式样瞬间气化为蒸汽。所以气化室的温度必须达到一定的温度，不能过低，否则就无法达到瞬间气化式样的目的，同时温度又不能太高，避免高温时，对样品产生催化分解作用[15]。煤油的沸点范围约为210～300℃[16]，所以将气化室温度设定为260℃。
3.2.1.4升温条件的选择
为了选择分析煤油的最佳升温条件，分别进行了实验a、b、c、d、e五组对比实验。从图3.1～3.3可知, 升温速率为10℃/min的实验a中间的基线太高，组分分离效果太差；将升温速率降到5℃/min，可以看出实验b的基线要比实验a的基线平，分离效果也更好；继续降低升温速率，实验c的基线要比前两组平，但分离的效果还不是非常好；因为煤油的重组分比较多，所以改用程序升温的方式，从图3.4～3.5可知，实验d和实验e的基线平且分离效果好，而且两组的分离效果差不多，由于实验d的分离时间短，所以选择实验d的升温实验条件为最佳升温条件。
3.2.2萃取剂的选择
根据相似相溶原理，决定在苯、石油醚、丙酮、乙醚四种有机溶剂中选择效果最佳的萃取剂。制备以皮料、帆布、地板革、纸壳为载体，煤油为引燃物完全燃烧的残留物，分别用四种有机溶剂萃取，在已选定的最佳色谱分析条件下进行气相色谱分析；然后，在实验a的色谱分析条件下对以纸壳为载体的完全燃烧残留物进行气相色谱分析。从实验可知，以丙酮为萃取剂的色谱图较以其它有机溶剂为萃取剂的色谱图出峰数量多，峰的分离效果最好。石油醚的组分太多，容易对实验结果产生干扰；苯含有致癌物，容易对分析人员的身体造成伤害，应尽量避免使用；用乙醚制备样品的分离效果不如以丙酮制备样品的分离效果好，同时乙醚的挥发性太强，不利于样品的保存，所以选择丙酮为萃取剂。
3.2.3特征峰的选择
首先选择各个色谱图中丙酮的保留时间作为基准值，将色谱图中每个峰的保留时间与相应的基准值相除，得到各个峰的相对保留值；将色谱图中的相对保留值作比较，找出在样品中出现次数较多且特征明显的峰作为特征峰，考虑到误差，所以将特征峰相对保留值的偏差控制在5%以内。
但是，为了避免将载体燃烧残留物的峰选为特征峰，所以还应对使用载体燃烧残留物制备的空白样品进行气相色谱分析。特征峰应该只存在于煤油样品中，对于在空白样品中出现的峰，则应该排除在特征峰之外。在已选定的最佳色谱分析条件下，对表2.3中的空白样品进行色谱分析，色谱图如图3.7～3.10所示。
通过计算，共找出14个特征峰，各色谱图中出现特征峰的保留时间、相对保留值如附表A-1所示，经NIST’02检索库检索，各特征峰所含组分的化学式如附表A-2所示。
3.2.4不同载体相同燃烧时间对实验结果的影响
通过对比不同载体相同燃烧时间下燃烧残留物的色谱分析图，可以看出出峰情况有所不同。从附表A-1可知，以帆布为载体的燃烧残留物在燃烧6min后，色谱图中只出现2个特征峰，而燃烧相同时间以纸壳为载体的样品的色谱图中却出现了14个特征峰，这说明纸壳的吸附性比帆布强，所以火调人员在提取现场物证时因该尽量提取吸附性较强的物质。
图3.7最佳色谱分析条件下P的气相色谱图
图3.8最佳色谱分析条件下F的气相色谱图
图3.9最佳色谱分析条件下D的气相色谱图
图3.10最佳色谱分析条件下Z的气相色谱图
3.2.5同一载体不同燃烧时间对检测结果的影响
从实验可知，随着燃烧时间的增加，在样品的色谱图中出现峰的个数呈减少的趋势，其中未燃烧的煤油的色谱图中的出峰数最多，完全燃烧的样品的色谱图中的出峰数最少。从附表A-1可知，完全燃烧的样品中出现特征峰的比较少，但是在所有燃烧2min的样品中都出现了特征峰。这说明样品燃烧的时间越短，越容易在燃烧残留物中检测出原样的组分。所以，在纵火案现场或怀疑为纵火案的现场，火调人员应当尽量提取燃烧时间较短的，保存较好的物证。
3.2.6误差分析
首先，在实验时，由于进样和仪器开始检测的时间必须一致，而且两项操作都是手动完成的，这就难免出现时间上的误差，给实验的结果带来了误差。
其次，由于实验仪器分离能力和灵敏度的限制，有些样品组分没能完全分开。
最后，在制备样品时，载体上可能附有微量的其他物质，污染了样品，由于色谱仪的灵敏度非常高，给实验结果带来了误差。
4结论
本实验以煤油为引燃物，分别在皮料、帆布、地板革、纸壳4种不同的载体上燃烧不同时间后用喷雾水扑灭，用气相色谱法分析该实验样品，得出煤油燃烧残留物的最佳提取剂为丙酮，最佳气相色谱分析条件为色谱柱初始温度60℃，平衡2min，然后以3℃/min的速率升温至150℃，再平衡2min，以5℃/min速率升温至260℃，平衡10 min；并建立了标准谱图，确定了14个煤油特征峰。通过对绘出的谱图进行比较分析，可以证明利用该气相色谱法能准确地分析出煤油燃烧的残留物。当怀疑是煤油纵火火灾时，可以利用确定的煤油燃烧残留物的最佳萃取剂，最佳气相色谱分析条件，标准谱图和特征峰对火场可燃液体残留物进行气相色谱分析，为查明火灾原因提供技术支持。
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色谱分析范文2
1.色谱分析在药物分析中占据重要地位
药物色谱分析课本的第一章是绪论，主要介绍色谱法的一些基本情况。如果教师照本宣科，按课本顺序依次介绍色谱法的定义、特点、分类和发展历史等，很难让学生觉察到这门课程有什么重要性，也很难使其对这门课程有足够的兴趣。学生已学习了药物分析，对色谱分析有所了解，所以本课程应该首先强调色谱分析技术在药物分析中的地位，让学生对课程内容充分重视。可以从以下3个方面介绍：（1)用流程图的方式讲解从药品研发、生产到临床应用各个环节中色谱分析的用途；（2)介绍色谱分析在不同药物种类中质量控制的应用，包括化学药物、中药、中成药及生物药物等；(3)对比各国药典，介绍药典中应用色谱法的品种数，突出色谱法在药物分析中具有不可或缺的地位及其在药物定量分析、体内分析方面的地位尤其重要。通过这些介绍，学生基本明白色谱分析的重要性，然后再介绍色谱法的定义、特点、分类、发展等。另外，不同色谱分析方法的重要性也不同，柱色谱、纸色谱及薄层色谱的内容可以一带而过。键合型色谱是重点，尤其是反相色谱是重点中的重点。在讲解中要讲清楚每种色谱分析方法在药物分析中是如何使用的，主要可以分析哪些药物，使学生有一个清晰的认识，有利于认识这门课的重要性。
2.多媒体辅助教学
为提高学生的学习兴趣，可较多地采用多媒体计算机辅助教学。相比于传统教学，多媒体辅助教学的优势在于克服传统教学的单一性，将学习内容进行多元整合。运用多媒体技术，将学习内容有关的文本、声音、图形、动画、视频等进行有机的融合，学生学习起来不会感觉枯燥乏味，这种多感官的剌激也可以提高学习效果。例如，在介绍有关色谱仪操作时，先用文字的形式讲述一遍，然后再播放仪器使用的小视频，这样学生对学习内容能更好地理解与掌握。另外，将各种多媒体技术合理安排，充分应用，能让学生愉快地学习，达到寓教于乐的目的。最后，很多多媒体技术对学生而言是新鲜的，如用Flash动画、3D图片去表现学习内容，往往能有效地吸引学生的注意力，从而提高他们的学习兴趣。
目前，互联网上有很多优秀的教学资源，可以通过建立群组与论坛的形式与学生进行问题的讨论。采用这种方法的好处有以下3个方面：（1)通过对课本知识的讨论，有利于学生进一步理解书本上的重点与难点，增加学生的学习兴趣；（2)网络上可以査找一些本学科的前沿知识（一般课本较少提到前沿知识），扩大学生的视野，使学生了解本学科的动态；（3)在网络上与学生互动可增加学生对教师的亲切感，使学生喜欢上这门课；(4)这种课后的互动，让学生感觉到学习不仅仅是课堂听讲，课后的讨论也能受益匪浅。这种网络上的学习，需要教师投入较多的时间与精力，对教师是一个考验，要经常在群组中大家感兴趣的问题，触发学生互动的兴趣。
3.启发引导式教学
传统的教学方式以教师和教材为中心，向学生灌输知识，学生依靠死记硬背的方式，能够应付考试，拿到学分，但是不利于学生思维能力的提高，在以后的学习和工作中，遇到有关专业问题，仍然束手无策。启发引导式教学方式已在药物分析教学上取得较好效果，因此，可以将这种教学方式引入药物色谱分析的教学中，通过巧设问题，让学生边想边学，集中注意力，同时用适当的提问鼓励学生进行思考，真正地让学生主动学习、主动思考，使教与学紧密结合。例如，在讲解高效液相色谱时，要问学生在前面的章节，讲气相色谱时，为什么不说高效气相色谱？高效液相色谱的分离效果有多高？有没有分离效果更好的色谱？通过这些问题的思考，使学生基本掌握各种色谱方法分离效果的不同。
4.案例教学
教师通过对典型案例的分析，组织学生有针对性地进行讨论，引导学生从个别到一般，从具体到抽象，通过实际案例进一步理解和掌握课程的基本理论与方法，这种教学方法称为案例分析。这种教学法能体现学生的主体性，有很强的针对性。在药物色谱分析中应用案例教学法，能激发学生的学习兴趣，帮助学生提高对实际问题的分析和解决能力。例如，讲解气相色谱相关基本理论知识后，给学生展示一个用气相色谱法测定复方丁香吸入剂中有效成分含量的实例，可以帮助学生理解如何选择固定相成分，如何进行程序升温，加入内标有什么作用等内容。案例教学法也可以帮助学生理解一些难点。例如，讲解如何判定一种药物是否能用气相色谱法分析时，学生往往难以做出判断。课堂上通过对能用气相法分析的药物进行结构分析，并给出代表性药物，学生就容易理解这些内容。学生往往对具体实例有较深刻的印象，以后碰到类似问题能很快回忆起所学知识，因此，案例教学法较好地解决了理论与实践相结合的问题。
5.实践教学
药物色谱分析是一门技术性很强的学科，实验教学是药物色谱分析课程必不可少的环节。通常要开设填充柱气相色谱实验、毛细管柱气相色谱实验、反相高效液相色谱实验及薄层色谱实验。在有条件的情况下，可以开设毛细管柱气相色谱-质谱联用实验、高效液相色谱-质谱联用实验及毛细管电泳实验。这些实验大多都要用到大型精密仪器，所以要严格要求学生实验课前书写预习报告，实验课上认真听从教师讲解仪器操作规范及注意事项，规范操作仪器，认真做好实验记录和结果分析，以写出完整的实验报告。
在理论课上已经讲解了仪器的构成，但学生没有直接印象，可以利用实验课程，通过拆解仪器的方式，让学生进一步直观感受仪器的内部结构，并对每一个部件的详细结构，如何保养及使用注意事项进行讲述。实验课中所用仪器一般都有对应的软件程序，这个内容在理论课上是没有的，所以，应对每一种仪器对应的软件程序内容作详细介绍，让学生熟练应用这些软件。
通过一些实验操作，也可以让学生加深对一些知识点的理解。例如，通过改变流动相的组分、比例、流速、柱温等方式来改善色谱的分离能力。在实验课上就可以演示，如通过改变这些参数，让2个原本未分离的组分达到完全分离。待学生熟悉基本操作后，可以通过设计性实验，提高学生的创新能力?。如果有学生对色谱分析特别感兴趣，可以让他们组成一个兴趣小组，在教师的指导下完成一些科研课题，训练他们的科研能力。
色谱分析范文3
关键词：变压器；潜伏性；故障；色谱分析；工程实例
中图分类号： TM411 文献标识码： A 文章编号：
油浸变压器大多采用油纸组合绝缘，变压器内部的潜伏性发生故障，油纸会因受热分解产生烃类气体，由于碳氢化合物有着不同的热稳定性，绝缘油分解生成烷烃、烯烃。绝缘油在不相同的故障性质下产生不同成分和不同含量的烃类气体。在色谱分析法中，能早期发现设备内部存在的潜伏性故障，是监督与保障设备安全运行的一个重要手段。
变压器出现故障时，绝缘油裂解产生气体，当油中气体饱和后，从瓦斯继电器反映出来。瓦斯气点燃检查法往往因不能确定故障原因而造成误判断。色谱分析法则可直接从绝缘油中分析各特征气体浓度的大小，以确定变压器内部是否有故障。我国对变压器内部故障气体浓度的标准值有明确的规定，超过这个标准值要用三比值法进行分析和判断故障原因，由于其他的扩散，绝缘油在变压器内部的气体浓度也不同，在故障变压器的关键部位抽取油样，分析各取样点气体浓度。在运行中的变压器，通过色谱分析检查出早期故障时，特征气体在一定范围微有增长或稳定，可采用气体追踪分析的方法。在特征气体增长很快或者含量达到一定值时，说明故障发展迅速，则必须停止运行。特征气体在液体中的扩散是在整台变压器油中，从密度大的区域向密度小的区域转移；其扩散速度愈快，说明该组特征气体浓度愈高。因此，故障点的特征气体含量越高，扩散的速度越快；距离故障点越远，特征气体含量越低，扩散速度则越慢[1]。
一、色谱法判断故障的常用方法
1.比较油中溶解的特征气体含量分析数据与注意值进行判断
特征气体主要包括总烃C1—C2）、C2H2、H2、CO、CO2等。变压器内部在不同故障下产生的气体有不同的特征，根据绝缘油的气相色谱测定结果和产气的特征及特征气体的注意值，对变压器等设备有无故障作出初步判断。
2.根据故障点的产气速率判断
产气速率为单位时间内某种气体组分的增长量，它包括绝对产气速率和相对产气速率两种，有的设备因某些原因使气体含量基值较高，超过标准值，但增长速率低，不能断定为故障；有的设备虽低于注意值，而含量增长迅速，也应引起注意。因此，考查产气速率对反映故障的存在、严重程度及其发展趋势有更加直接和明显的作用，可以进一步确定故障的有无及性质。在考查产气速率时，还应调查设备的有关情况，如是否为新设备，设备近期是否经过大、小修等，以便可靠地判断实际的产气速率。
3.三比值法判断
当气体含量的标准值或产气速率标准值存在故障时，才能用三比值法判断故障类型。特征气体比值的三比值法作为判断变压器等充油电气设备故障类型的主要方法，对油中各种气体含量正常的变压器，其比值是没有意义的。只有油中气体含量足够高，综合分析确定变压器内部的故障后，才能进一步用三比值法分析其故障性质。如果不论变压器是否存在故障，一律使用三比值法，就有可能将正常的变压器判断为故障变压器[2] 。
4.故障严重程度与发展趋势的判断
为了防止设备发生损害事故，确定设备故障和故障类型，同时了解故障严重程度与发展趋势，这样才能及时制定处理措施。对于判断故障的严重程度与发展趋势，在用IEC三比值法的基础上还有一些其他方法，如瓦斯分析、平衡判据和回归分析等。
5.目前国内常用的测定仪器及其特点
在国内应用较广泛的色谱仪有国产的GC—900—SD型、国外生产的岛津GC—14B型与惠普HP—6890型气相色谱仪，后两种色谱仪性能优良、灵敏度高，但价格昂贵，且需通过改装才能满足测试要求。采用BSZ系列变压器油色谱在线装置进行监测，及时发现变压器油的异常情况，不能测定H2、CO、CO2的含量。此外，便携式油中气体测试仪在不断开发应用中，这些仪器操作简单、携带方便，在现场就可测定，但不能对油中气体的七个组分全部测定，测定精度稍差。
二、工程应用
1.变压器遭雷击故障前后的各项试验分析某变电所110kV、20000kVA变压器遭雷击故障前后的各项试验分析结果如表1所示。
从绝缘试验结果来看，绝缘试验一切正常，故障前后基本相同，色谱试验分析如下。
(1)各种故障气体的产气累计有明显的反映，导致主变压器重瓦斯动作，防爆筒喷油。
(2)氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等特征气体有明显的大幅度增长，而乙炔和总烃已远远超出部颁《导则》的注意值标准。
(3)根据三比值法可知是高能量的放电性故障，在吊芯中发现，相线圈在第九盘到第十盘之间有放电烧伤痕迹，导线也有局部烧伤的痕迹，经检修处理，消除了故障。
(4)在遭雷击前已存在微小的潜伏性故障，此时，盘间局部电压升高而产
生间隙性放电，色谱试验应力求准确、适当地缩短试验周期，加强监督。色谱分析是指在同一个充油设备中任何部位，只要有故障，均可明显地反映出来，该变压器的乙炔和总烃数值，可根据色谱分析的气体含量决定变压器中的检查，反映出有大量的放电性故障存在。若没有色谱的分析依据，单凭高压试验数据决定投入运行是不妥的，很可能由于合闸的瞬间产生操作过电压，使受到损坏的绝缘部分重新建弧，导致在工频状态下事故扩大，烧损变压器[3]。
2.变压器内部放电故障
从某变电站2号主变的色谱测定结果可看出，故障后主变油样中的气体以H2和C2H2
为主，其次是CH4和C2H4，与高能量放电即电弧放电故障产生的特征气体相符。油中气体与瓦斯中的CO含量不高，则故障不涉及固体绝缘。
利用三比值法对故障进行判断。C2H2/C2H4=2.4,，CH4/H2=0.2，C2H4/C2H6=12.9， 编码为102，故障性质为高能量放电。CO2/CO=46.5，比值大于10，说明故障涉及纤维素劣化。
IEC提出，（计算值/实测值）比值为0.5—2.0可视为平衡状态，H2与大部分烃类气体的理论值与实测值相差较大，且气相气体浓度高于油中气体浓度，说明故障产气量大，设备存在严重放电故障。
三、色谱法判断故障的不足之处
从以上分析可知，油中溶解气体色谱分析法对变压器内部早期故障的诊断是灵敏的，能尽早发现充油电气设备内部存在的潜伏性故障。但由于这一方法的技术特点，使它在故障的诊断上也有不足之处，例如对故障的准确部位无法确定，对涉及具有同一气体特征的不同故障类型(如局部放电与进水受潮)的故障易于误判。因此，在判断故障时，必须结合电气试验、油质分析以及设备运行、检修等情况进行综合分析，对故障的部位原因、绝缘或部件的损坏程度等作出准确的判断，从而制定出适当的处理方法[4] 。
四 .结语
总而言之，变压器油中气体含量色谱分析方法能有效诊断变压器内部潜伏性故障的早期存在，具体应用中要根据故障的不同发展阶段，而采用色谱分析方法，正确评判设备状况或制定针对性的检修策略，提高变压器的运行可靠性。
参考文献:
[1]谭志龙.变压器故障与监测[J].机械工业，2009(11).
[2]董其国. 色谱法判断故障的不足之处[J].中国色谱法判断，2010(7).
色谱分析范文4
【关键词】气相色谱分析仪 故障 故障排除 维护对策
气相色谱分析是对物质进行定性或定量分析的方法，在化工、石油、食品工业、环保、生物化学、医药卫生、司法检验等领域都有广泛的应用，尤其在化工分析中更是必不可少的手段。气相色谱分析仪是进行气相色谱分析的仪器，在使用过程中，常会由于仪器的本身结构、测定的样品特性及使用人员的素质等各方面原因而出现诸多故障，对正常的分析工作造成困扰。故而总结出使用过程中经常出现的有关故障，掌握相应的排除故障方法及日常维护的对策至关重要。
1 气相色谱分析法及气相色谱分析仪
气相色谱分析法是一种新型的分析分离方法，其实质是物理化学分析方法[1]，在近40年得到了迅速发展，它的操作非常简便，需要样品的量较少，具有高灵敏度、高效率、高准确度等优点，可以对包括同分异构体、同系物在内的复杂混合物进行快速分离，并且可以定性、定量分析。这一分析方法的关键部分是色谱柱[2]的采用，所测样品的不同组分流经色谱柱时，对于流动相和固定相具有不同的吸附系数，可在相对运动的两相中多次反复进行分配，导致不同组分的滞留时间不同，按照先后顺序流出色谱柱，从而将不同的物质分离开来。
气相色谱分析仪正是利用气相色谱分析的相关原理制造而成的，并且在不同组分流出色谱柱进入检测器检测后，可以转换成电信号送至数据据处理中心，使测定结果以数据形式表达出来。虽然气相色谱仪有不同的种类和产品，但其基本结构都一致，主要包括气源、进样系统、分离系统、温控系统、检测系统和数据处理系统六部分。一旦某个部分出现故障，就会影响整个仪器的正常运转，从而影响分析工作的正常开展。
2 气相色谱分析中常见的故障及排除方法
在利用气相色谱分析仪进行物质的分析、分离工作中，常见的故障主要有气路部分故障和电路部分故障两大类。气路部分故障主要包括定量管、进样阀（进样口）污染和色谱柱失效及污染、检测器受到污染几种情况，电路部分故障主要包括处理机或电路故障等。
2.1 气路污染
在气相色谱分析中，气路污染是经常遇到的故障之一 ，表现为有未知峰出现或者噪音增大，造成这种故障的原因一般是用的载气纯度达不到要求，或者进入了未知的样品。排除故障的方法是根据表现症状确定污染后，将可能被污染的部位进行逐一清洗。
2.1.1定量管、进样阀（进样口）的污染
一旦定量管、进样阀（进样口）被污染，会表现出较明显的症状，如每次进样后，在图谱上的固定位置会出现固定杂峰。轻度污染可以用空气或氮气吹扫半小时至1小时，污染过重则需用乙醇为溶剂，用氮气作为载气进行彻底清洗[3]。
2.1.2柱失效或柱污染
柱失效、柱污染或不当选择柱温都会使图谱中出现具有周期性的杂乱峰或未知峰。色谱柱的污染可通过升温老化进行排除，一般48小时即可达到目的，但是切记要把链接检测器那段放空以免污染检测器。若有些组分难以分离，则是柱失效所致，可通过活化或更换色谱柱排除故障。
2.1.3检测器受到污染
当固定液发生流失或者有不明杂质进到检测器中，一般会造成检测器的污染，表现出噪音较大的症状。轻度污染时用载气带动乙醇从进样口进入，流动清洗。如污染严重，需将检测器拆下，用超声波彻底清洗。
2.2 载气流速或柱温设置不当
如果色谱柱效能良好且未受污染的情况下，出现了组分分离效果不理想的状况，发生的故障可能是载气流速或者是柱温没有设置好。一般情况下，当柱温一定时，载气流速要适当放慢，而载气流速一定时，柱温越低越能达到理想的分离效果。
2.3 电路系统故障
电路系统故障是比较容易判定的，如未启动电源，恒温箱不能维持恒温条件等，当色谱图中的基线有周期性的正弦波出现，则是放大电路系统出现故障，排除的方法一般是要将损坏的元件更换。
3 气相色谱分析仪的日常维护对策
3.1 对气路系统的维护
气相色谱仪中的气路是密闭管路体系，主要是进行连续的载气运行，必须保持良好的封闭性和管路内的清洁，所以需要定期的清洗。在清洗时，要注意将气路连接的金属管的接头拆下，将各管线小心取出，擦拭外壁灰尘后再用无水乙醇清洗内壁。同时还应考虑在进行样品分析过程中是否有其他不溶于乙醇的污染物，如有，可针对其溶解特性按照高沸点溶液优先的原则选用合适的溶液进行清洁。另外，还要注意对阀进行维护，气相色谱仪不使用时，应对稳压阀的手柄进行放松调节，将针形阀拨到“开”的状态。气路通气的时候，先将稳流阀阀针打开，从大流量开始调向所需流量。使用转子流量计时要保持气源清洁，皂膜流量计使用时要保持湿润、清洁状态。
3.2 对进样系统进行维护
对进样口要用丙酮和蒸馏水定时清理，避免硅橡胶等微粒堵塞进样口。另外还需定时更换玻璃衬管和进样垫，未用注射器进样时，不要推动柱塞，使用注射器前要用丙酮进行清洗，每次使用后也需要立即清洗。
3.3 对分离系统进行维护
色谱柱是分离系统的核心部分，需要日常的维护和清理。新买的色谱柱在使用前要检测其性能，装上后要进行老化。使用完毕后要等柱温下降到50度以下再关机。如果色谱柱暂不使用，要将其从色谱仪上卸下，填充柱两端用不锈钢螺帽套上，毛细柱两端用硅胶垫扎一个小孔后套上，妥善封存于柱包装盒内避免污染。
3.4 对检测系统的维护
噪声和鬼峰一般都是检测器上有污垢附着引起，故而对检测器的维护主要是清洗[4]，但要根据说明书或在专业人员的指导下进行适当的清洗维护。
参考文献
[1] 魏鑫.气相色谱仪的日常维护和保养[J].科教文汇.2011，21：97-98
[2] 王军.在线气相色谱分析仪的故障分析与处理[J].科技与企业.2012，8：346
色谱分析范文5
关键词：中药龙葵；茄胺；超声波；色谱；职称论文
1 材料与方法
1.1 实验仪器与材料
PHS-3C精密pH计(北京精密仪器有限公司)；DZF-6050型真空干燥箱(北京三博科技有限公司)；SENCO R型旋转蒸发器(北京生物创新技术有限公司)；AY120电子天平(日本岛津有限公司)；高效液相色谱仪(日本岛津有限公司)；甲醇、乙醇、氯仿均为分析纯。
1.2 超声波辅助提取
称取龙葵样品，用v[Hcl]：v(乙醇)1：4溶液润湿24h后，龙葵与乙醇按1g：lOmL加入乙醇，在常温下采用超声波提取两次。过滤后合并滤液。滤液经减压蒸馏后得到黄绿色固体。用0.5mol/L的HCl溶解甾体类生物碱粗提物后，用氯仿萃取三次，去氯仿层，水相用NaOH溶液调节至pH为1O.5，用氯仿萃取三次，合并氯仿萃取液，蒸干后用甲醇溶解并定容至50mL，得到龙葵生物总碱的甲醇溶液。
1.3 茄胺的制备
将含生物总碱的甲醇溶液定量取出并减压蒸干后，残留物用40mLv[Hcl]：v(乙醇)1：1溶解，在100度下水解，水解后将溶液中乙醇蒸馏去除，余液用氯仿萃取三次，取酸水层。经NaOH溶液调节至pH为1O.5后，用氯仿萃取三次，合并氯仿萃取液，蒸干并用甲醇溶解，定容至50mL，得到茄胺的甲醇溶液。
1.4 色谱分析
经在紫外区全波段扫描确认标样茄胺在210hm处有最大吸收峰，因此，选定210hm作为茄胺的检测波长。色谱条件乙腈：水为55：45(水相pH用磷酸调节至2.7)，流速为1.2mL/min。茄胺进样量20ug/mL-200 ug /mL时。进样量2(ug/mL)与峰面积之间呈良好的线性关系。
2 结果
2.1 提取效果
超声波辅助提取中草药有效成份具有快速、简易、提取效率高的特点。依据这个原则，本文选择实验条件温度为：25度，乙醇浓度为95%。在最佳的实验条件下，茎叶内的茄胺的平均得率为0.42%，果实内的茄胺平均得率3.22%。称取3份龙葵果实样品，进行平行提取实验，计算茄胺产物的质量百分数以及同批样品的RSD值，结果表明，3个龙葵样品提出的茄胺平均质量分数为：2.53%，RSD值为：4.18%，证实提取工艺稳定、可靠。
2.2色谱效果
本文选择水解1h的甾体类生物碱样品作为考查对象，在未添加磷酸的条件下，色谱峰峰形严重拖尾，随着酸度的加强，峰形开始锐化，至pH2.7时，甾体类生物碱和茄胺已完全离子化．峰形尖锐，两类色谱峰分离度高。
3 讨论
结合现代医学的观点和手段，在中草药资源宝库中、特别是从确有疗效的中草药中，寻找和开始具有我国自主知识产权的抗癌新药不仅对促进人类的健康，而且对推进我国民族医药工业的发展和中药现代化具有十分重要的意义。龙葵是一年生草本，全草含澳洲茄碱、澳洲茄明碱、澳洲茄边碱等多种甾体类生物碱，它们的苷元主要为茄胺，生物碱含量以果实为最多，在未成熟的果实中含量最高，果实成熟后则消失。
龙葵含有丰富的药用和保健价值成分，具有消炎、抗菌、降压、抗癌等多种药用功能，但到目前为止，龙葵的资源利用率仍然比较低，有关其活性成分研究的报导更是一片空白。上个世纪，有人采用国外提取茄属植物的工艺，用薄层扫描色谱法测定了龙葵中茄碱的甙元茄胺的含量，发现龙葵果实中茄胺含量明显高于全草含量，并在未成熟的青果实中发现茄胺含量甚至高达4.2%，但有关龙葵中总生物碱提取工艺及总含量的快速测定方法尚未见报道。在本文结果显示中，超声波辅助醇提法提取龙葵甾体类生物碱具有操作简单、提取时间短的优点。同时其重复性好、稳定性与回收率高。
高效液相色谱近年来以其绝对优势广泛用于生物碱的分离和鉴定，尤其是由非极性固定想和极性流动相组成的反液相色谱系统(RP-HPLc)的应用约占90%，非极性固定相主要是以硅胶为基质的硅烷化反相键和相。本文研究并确定了高效液相色谱测定甾体类生物碱及其苷元茄胺的分析条件：紫外检测波长210hm。流动相选择乙腈：水为55：45(水相pH用磷酸调节至2.7)，进行紫外、红外、质谱分析，证实其为龙葵甾体类生物碱的苷元茄胺。
参考文献
[1] 季宇彬，王宏亮，高世勇．龙葵碱对肿瘤细胞膜ATP酶活性的影响[J]．哈尔滨商业大学学报．2009，21(2)：127-129．
色谱分析范文6
关键词 油色谱 故障诊断
中图分类号：TM406 文献标识码：A
1油色谱分析检测变压器故障的原理
1.1油色谱分析方法的应用
变压器的绝缘测试（包括绝缘电阻、吸收比、介损、泄漏电流和交流耐压试验等），都需要变压器退出运行，设备停电才能进行。因受停电机会的限制，变压器内部故障往往不能被及时发现。而且这些常规的绝缘试验也难于发现设备内部的潜伏性故障。色谱分析的最大优点是预测故障和检测故障均不要求变压器停电，只需从带电运行的变压器中提取少量油样，即可进行分析和检测变压器内部是否存在故障及故障的严重程度。实践证明，色谱分析检测潜伏性故障的灵敏度和有效性非常高，检查缺陷的准确率几乎是100%。
1.2变压器故障时产气的种类
正常变压器油中气体含量与空气溶解形成平衡状态后，油中的含气量的主要成份是：O2（氧气）为28%左右，N2（氮气）为71%左右，CO2（二氧化碳）为0.3%左右，另外还有较微量的烃类气体。当变压器内部发生故障时，由于油和绝缘纤维质的固体绝缘材料在电和热的作用下，将分解出故障性气体，通常这些故障性气体（称为特征气体）种类包括：H2（氢气）、CH4（甲烷）、C2H6（乙烷）、C2H4（乙烯）、C2H2（乙炔）、CO（一氧化碳）和CO2（二氧化碳）七种气体，其中CH4、C2H6、C2H4和C2H2四种烃类气体称为总烃。根据绝缘油热分解的原理，随着电或热故障点处的温度（释放能量）的升高，这些特征气体的产生是有一定顺序的，它们是依次产生的，即产气的顺序是CH4、C2H6、C2H4和C2H2。另外，在各种故障的热分解中，总是首先有H2伴随产生，低能故障时产气是以H2和CH4为主。
1.3变压器内部故障类型及发生部位
变压器内部故障的类型分热故障和电故障两大类。
（1）热故障分低温过热（300℃以下）、中温过热（300℃-700℃）和高温过热（700℃以上）故障。低温过热又分150℃以下的低温过热和300℃以下的低温过热。150℃以下的低温过热通常是由于急救性负载造成的过负荷，致使绝缘导线的过热。
（2）电故障主要指放电现象，放电包括电弧放电、火花放电两类。
①电弧放电故障多发生在匝间、层间和段间的绝缘击穿、引线断裂、对地闪络、分接开关等部位。电弧放电属较严重的放电现象，这种放电现象大都是突然发生，表现剧烈，多引起气体继电器的跳闸动作。
②火花放电故障多发生在引线及导线连接处、引线接触（包括分接开关触头）不良处、悬浮导体对地间、铁心接地不良处等裸金属部位。火花放电属中度放电现象，这种放电主要表现形式是间歇性放电，在较长的时间内不断发生，会频繁引起气体继电器的产气报警。
2油色谱分析用试验数据
按《导则》规定，油色谱分析的数据主要有：变压器投运前及运行中的油中溶解气体含量要求和注意值、三比值编码规则及故障类型判断方法。特征气体的含量要求和注意值规定如表1所示，三比值编码规定如表2所示。
表1：特征气体在投运前含量要求及运行中的注意值（eL/L）
3 变压器故障的分析与判断
3.1故障性质的判断
根据所产生的特征气体组分来判断故障的性质。
①产气以H2为主：主要是受潮；
②产气总烃以CH4为主，并伴有H2产生：属低能量、低密度的局部放电；
③产气有C2H2发生：为电弧放电和火花放电所致；
④产气总烃以C2H4为主：为过热性故障所致。
3.2故障严重程度的判断
根据油色谱分析用试验数据，可以判断故障严重程度。如根据产生的特征气体各组分含量的多少，可判断故障的严重程度。当特征气体超过5倍注意值时，可判断为严重故障。
3.3故障类型的分析判断
对以上故障类型的判断方法通常采用三比值法。具体方法如下：
三比值法是选用五种特征气体，即H2和四种烃类气休分别构成比值，将这些比值以不同的编码表示构成编码组，如表2所示。再将故障类型和性质与编码组形成对应关系，用此编码组来分析判定故障类型。（这些数据均由计算机内部分析并自动显示结果）。
表2：三比值编码规则表
3.4造成误判断的非故障原因
在故障分析判断时，需要注意气体是故障性来源，还是非故障性来源，往往非故障性气体的来源会带来误判，为此需要十分注意变压器的安装及运行情况条件，正确区分气体的来源，以免造成误判，经常造成误判的原因具体如下。
（1）属于变压器结构上的原因有：
①有载分接开关油室与变压器主体间连通发生内渗，造成C2H2单纯性增长的误判，此时其它烃类气体较少。
②使用不稳定的绝缘材料，早期分解使CO或H2含量发生单纯性增长。
③全密封箱沿焊死结构变压器.在制造加工时箱沿焊装造成的箱沿槽内变压器油裂解，渗入油箱内致使油中C2H2、H2超标。
（2）属于安装、运行、维护等的原因有：
①充N2运输时，N2不合格，含H2、CO等其它气体。
②安装时脱气不净，未进行真空注油或者运行中系统不严而进了空气，引起气泡性放电，造成H2单纯性增长。
③抢修中带油补焊，使箱内油裂解，造成油中C2H2单纯性增长。
4油色谱分析在港炼、东二变电所主变故障中的应用实例
2002年7月13日，港炼1#主变在恢复送电后，发现35kV侧电压指示降低、绝缘监测表指示A相降低，B、C相正常，1#主变连续两次轻瓦斯动作。我班在接到工区领导的指令后立即感到现场，提取变压器油样，并利用高压数字监测仪对35kV侧进行带电监测。发现相电压A0：18.7 kV 、B0：20.2 kV、 C0：20.2 kV。初步判断问题出现在35kV侧分接开关处。经停电检查，确认A相分接开关旋转不到位，造成接触不良且有烧损现象。
