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基线噪音大，无外乎这几个原因

2021.7.03

当气相色谱仪仅有载气经过检测器时，色谱图上记录的曲线叫做基线（或底线）。色谱分析中把基线在短暂时间内的波动叫“噪声”。噪声主要来自于：检测器和数据处理系统的机械或电噪声；检测器加热、通气、火焰点燃、加电流等的操作噪声；以及载气不纯或漏气、柱流失等噪声。基线反映的是检测器噪声随时间的变化。基线单位用毫伏（mV)或毫安（mA)表示，也有仪器生产厂家用赫兹（Hz)表示。

噪声大小与仪器性能，特别是与检测器及其电子电路的稳定性直接有关，也与载气纯度、色谱柱性能及操作条件有关。基线噪声较大会使仪器检测限升高，一部分响应小的组分峰淹没在噪声中检测不出来，就无法进行色谱分析。那么什么原因会引起基线噪声过大？如何减小基线噪声呢？

原因面面观

影响基线噪声的因素很多，如检测器性能、载气纯度、色谱柱污染程度、样品纯度等。不同检测器，如TCD、ECD、FID和FPD，出现基线噪声过大的原因不同，具体见下表：

TCD基线噪声过大的原因

①气体不纯；②载气流速过高或漏气；③色谱柱受污染或柱流失严重；④热导池污染；⑤热导放空处样品冷凝；⑥钨丝松动或接触不良；⑦电源不稳或桥电流过大；⑧电桥有虚焊处或多圈电位器接触不良；⑨电源插头、引线、换挡波段开关接触不良等；⑩仪器接地不良。

FID基线噪声过大的原因

①空气或氢气不纯；②空气或氢气流量过高或波动，氢气流量太大，烧坏极化电压环；③气路中氢气、空气和载气流量配比不适当；④气路系统有漏气；⑤氢火焰离子室受潮，收集极绝缘不良；⑥检测器信号线有故障；⑦检测器温度太低，致使检测器集水；⑧检测器及其绝缘材料受污染；⑨喷嘴过脏；⑩放大器受潮或受污染。

ECD基线噪声过大的原因

①气体不纯；②载气泄漏，载气稳压阀、稳流阀失效；③色谱柱受污染或柱流失严重；④检测器温度低；⑤检测器受污染；⑥仪器在高灵敏度下工作；⑦电极绝缘不良；⑧电极引线或电缆接头接触不良；⑨仪器接地不良。

FPD基线噪声过大的原因

①空气流量大，火焰抖动；②气源不纯，含烃类、硫、磷杂质；③进样口玻璃衬管过脏；④色谱柱受污染或柱流失严重；⑤色谱柱插入检测器太深；⑥样品基质过于复杂；⑦检测器部件接触不良；⑧检测器受污染；⑨喷嘴过脏。

解决方案

基线噪声不正常，若比正常值高10倍以上时，应先从气体、检测器等方面查找原因；若仅比正常值高出不多时，应从色谱柱、衬管、样品纯度等方面查找原因。

　　①检查载气纯度是否达到仪器要求，载气纯度不够，基线噪声会比正常值大几十倍甚至百倍；气相对各种气体的纯度要求较高，比如作载气的氮气、氢气或氦气都要高纯级（99.999%)的。这是因为气体中的杂质会使检测器的噪声增大，还可能对色谱柱性能有影响。气体中的杂质主要是一些永久性气体、低分子有机化合物和水蒸气，故一般采用装有分子筛的过滤器以吸附有机杂质，采用变色硅胶除去水蒸气。

　　②检查检测器温度，检测器温度的设置原则是保证流出色谱柱的组分不会冷凝，同时满足检测器灵敏度的要求。故检测器温度设置比色谱柱实际工作的最高温度稍高些，一为防止检测器被污染，二为防止检测器积水增大噪声。检测器温度升高至设置温度时，应稳定Ih以上。

　　③检查进样口衬管，观察衬管里是否有黄色或黑色异物，或者通过色谱图来判断衬管是否变脏；如果衬管内有污染物，它会吸附极性样品组分而造成峰拖尾，甚至峰分裂，还会出现鬼峰。若出现以上情况，可判断衬管过脏，需更换新衬管。

　　④检查色谱柱插入检测器的深度是否符合安装要求；不同仪器色谱柱插人检测器的深度有不同的规定，应严格按仪器说明书确定。总的原则是进样口一端安装好后，柱端应处于分流点以上，并位于衬管中央。检测器一端则是柱出口尽量接近检测点（如FID的火焰），以避免死体积造成的柱外效应。

　　⑤检査色谱柱是否污染或柱流失，首先注意色谱峰形是否拖尾，如拖尾则应减少进样量或稀释样品浓度，以免色谱柱过载。如减少进样量后保留值重复性提高，则说明原柱固定相有少量流失或充填欠佳；此时原色谱柱还仍能使用。如果上述方法也无效，则说明色谱柱已发生损坏，必须更换新柱子。可进样标准溶液，若色谱峰拖尾严重，应重新老化或更换新色谱柱，观察基线噪声变化。

　　⑥基线噪声是在不进样品（仪器噪声）或走空白样品（方法噪声）时的基线大小，它在数值上是最小检测限的2倍。不同的仪器、不同的操作条件，它们的基线噪声都是不一样的，样品进入后基线噪声较大，可在进样后用溶剂进样清洗系统，常用的溶剂依次为丙酮、甲苯、乙醇、氯仿和二氯甲烷，每次可进样 5?IOμL;观察基线是否下降。

　　⑦如以上方法均不能解决问题，则检测器被污染，可高温烘烤或溶剂清洗检测器除去污染物。高温烘烤检测器时，检测器温度比使用的柱温高30?50°C，长时间（24－120h)通入高纯氮气。

案例分析

①载气原因

查找气相色谱仪配备电子捕获检测器（ECD)，在更换载气氮气后，基线噪声高达30000Hz，正常状态下基线噪声在200Hz左右，经检查，检测器温度正常、衬管干净、色谱柱无污染，可断定是氮气纯度不够99.999% 造成，立即降温，关闭气相色谱仪，更换高纯度氮气，基线噪声降到1000Hz，连续高温烘烤24h后，基线噪声下降到200Hz??恢复正常。

②色谱柱原因

查找使用火焰光度检测器（FPD)，DB-1701(30m X O. 25mmX0. 25^x111)色谱柱用于农药残留检测2年，基线噪声为4mV，在载气、检测器温度和检测方法均不变且未更换衬管等条件下，将色谱柱更换为新的老化后的DB-1701 (30mX0.25mmX0.25/μm)柱，基线噪声降为2mV，可见是色谱柱导致噪声过大。

基线噪音

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