GC závady a jejich odstranění

Prevence

Mnoha problémům s GC lze předejít správnou instalací kolony a preventivní údržbou. Potížím lze předejít zejména pravidelnou výměnou septa a lineru a údržbou injektoru a detektoru. Požadavky na pravidelnou preventivní údržbu se liší dle modelu Vašeho GC, pokyny pro její správné provedení lze najít v operačním a servisním manuálu.

Pro identifikaci možných problémů doporučujeme užití elektronického průtokoměru a detektoru netěsností (Leak detektor).

Problémy se základní linií (baseline)

problem Problémy s baseline mohou být rozděleny do pěti kategorií:drift, šum, offset, spikování a vlnění.

Drift -pomalý posun baseline v jednom směru
Šum-(noise) častá, nahodilá změna výšky baseline
Offset (posun) - náhlá nevysvětlitelná změna výšky baseline
Spikování -výskyt velmi úzkých píků pozitivních i negativních
Vlnění baseline (wander) -šum o nízké frekvenci

Drift - klesající signál

Možná příčina	Návrh řešení
Driftování baseline směrem dolů je několik minut po instalaci nové kolony běžné .	Zvyšte teplotu v peci na teplotu blízkou maximální dlouhodobé pracovní teplotě kolony. Držte teplotu, dokud se signál neustálí. Pokud hodnota signálu nepoklesne do 10 minut, okamžitě zchlaďte kolonu a zkontrolujte případné netěsnosti.
Neustabilizovaný detektor.	Nechte dostatečně dlouho stabilizovat teplotu detektoru.
Driftování baseline směrem dolů je často způsobeno uvolňováním kontaminantů z detektoru či jiných částí GC.	Vyčistěte GC.

Drift - rostoucí signál

Možná příčina	Návrh řešení
Poškození stacionární fáze GC kolony	Určete příčinu poškození. Může být způsobeno například nečistotami v nosném plynu nebo příliš vysokou teplotou. Vyměňte kolonu.
Nestabilita průtoku plynu.	Vyčistěte či vyměňte regulátory tlaku a průtoku. Nastavte správný tlak.

Šum

Možná příčina	Návrh řešení
Kolona je intalována příliš hluboko do detektoru (FID, NPD nebo FPD).	Reinstalujte kolonu.Ujistěte se, že délka kolony v detektoru odpovídá doporučení v manuálu přístroje.
Netěsnosti mohou způsobovat šum v ECD a TCD .	Eliminujte netěsnosti.
Nedostatečná kvalita plynů či nesprávně nastavené průtoky mohou být u FID, NPD nebo FPD příčinou šumu.	Ujistěte se, že Vámi používané plyny jsou dostatečné kvality, čisté a suché. Nastavte správné hodnoty průtoků plynů.
Kontaminace v injektoru	Vyčistěte injektor. Vyměňte septum, liner i těsnění.
Kontaminovaná kolona.	Zkraťte kolonu na injektorové straně o 10-100cm, případně řez opakujte.Vypečte kolonu. Pokud to nepomůže, vyměňte ji.
Vadný detektor	Vyčistěte a /nebo vyměňte potřebné díly.
Vadná elektronická deska detektoru.	Konzultujte s výrobcem/ servisním technikem.

Offset

Možná příčina	Návrh řešení
Změny síťového napětí	Monitorujte síťové napětí. Pokud naleznete korelaci s offsetem, instalujte regulátor napětí nebo zajistěte stabilní napájecí zdroj.
Slabé elektrické změny	Zkontrolujte utažení a správné zasunutí kontaktů. Vyčistěte špinavé a zkorodované kontakty.
Kontaminace v injektoru	Vyčistěte injektor. Vyměňte septum, liner i těsnění.
Kontaminovaná kolona.	Zkraťte kolonu na injektorové straně o 10-100cm, případně řez opakujte. Vypečte kolonu. Pokud to nepomůže, vyměňte ji.
Kolona je intalována příliš hluboko do detektoru (FID, NPD nebo FPD).	Reinstalujte kolonu.Ujistěte se, že délka kolony v detektoru odpovídá doporučení v manuálu přístroje.
Kotaminovaný detektor	Vyčistěte detektor, pokud je to možné.

Spikování

Možná příčina	Návrh řešení
Elektrické rušení může vstupovat do chromatografu skrz napájecí kabel či stínění kabelu.	Prozkoumejte korelaci spiků s děním okolo chromatografu (další přístroje apod.) Dobrá stopa je pravidelnost. Vypínejte okolní zařízení či je odsuňte. V případě nutnosti instalujte regulátor napětí.

Vlnění baseline

Možná příčina	Návrh řešení
Vlnění baseline může být způsobeno změnami okolních podmínek například teploty nebo síťového napětí.	Snažte se najít korelaci vlnění se změnami okolních podmínek. Naleznete-li korelaci, máte vyhráno.
Nepřesné řízení teploty GC.	Zkontrolujte, zda změny teploty mohou korelovat s vlněním baseline.
Pokud se vyskytuje vlnění i za isotermických podmínek, může být způsobeno kontaminací nosného plynu.	Vyměňte zdroj nosného plynu, případně molekulová síta/trapy pro čištění plynu.
Kontaminace v injektoru	Vyčistěte injektor. Vyměňte septum, liner i těsnění.
Kontaminovaná kolona.	Zkraťte kolonu na injektorové straně o 10-100cm, případně řez opakujte.Vypečte kolonu. Pokud to nepomůže, vyměňte ji.

Zkreslené tvary píků

Redukovaná plocha všech píků

Možná příčina	Návrh řešení
Správnost vzorku	Zkontrolujte správnou koncentraci a stabilitu vzorku.

Seřízlé vrcholy píků

Možná příčina	Návrh řešení
Přehlcený detektor. Široké píky mohou mít i zakulacený vrchol, či prohlubeň ve špičce.	Snižte množství vzorku, zřeďte vzorek rozpouštědlem nebo použijte vyšší splitovací poměr.
Přehlcená elektronika detektoru. Vrcholy píků jsou seřízlé, ploché.	Zredukujte výstup detektoru, snižte množství vzorku(viz výše).

Frontující pík

Frontující pík je většinou výsledek přehlcení kolony. Nařeďte vzorek, snižte nastřikované množství nebo použijte kolonu s vyšší kapacitou. Vyšší kapacitu mají kolony se širším průměrem a větší vrstvou stacionární fáze, může být ovšem sníženo rozlišení.

Ghost píky (falešné píky)

Možná příčina	Návrh řešení
Zbytky předchozích vzorků v inletu nebo na koloně. Nejčastěji se objevují po zvýšení teploty injektoru a pece.	Pro kompletí eluci každého vzorku prodlužte čas analýzy a zvyšte konečnou teplotu programu. Pokud se falešné píky objevují i nadále, vyčistěte inlet. Zkraťte kolonu na injektorové straně o 10-100cm a/nebo ji obraťte a zkodicionujte kolonu. Použijte vyšší teplotu než je běžně používaná (pozor na maximální dlouhodobou pracovní teplotu kolony) Pokud to nepomůže, vyměňte ji.
Problém s falešými píky se může objevit pokud natřikujete takové množství vzorku, které po zplynění přesáhne objem Vašeho lineru. Zplyněný vzorek se pak může dostávat do kontaktu se studenějšími částmi inletu např. septem nebo vstupem nosného plynu a méně těkavé složky tam mohou kondenzovat. Dále se pak uvolňují během následujících analýz a způsobují falešné píky.	Používejte oplach septa. Snižte nastřikované množství vzorku. Použijte větší liner. Optimalizujte teplotu inletu. Použijte program pulzního tlaku.
Krvácení septa případně jeho fragmentů v lineru nebo inletu.	Vyčistěte inlet. Vyměňte liner, skelnou vatu a těsnění.

Možná příčina

Návrh řešení

Zbytky předchozích vzorků v inletu nebo na koloně. Nejčastěji se objevují po zvýšení teploty injektoru a pece.

Pro kompletí eluci každého vzorku prodlužte čas analýzy a zvyšte konečnou teplotu programu. Pokud se falešné píky objevují i nadále, vyčistěte inlet. Zkraťte kolonu na injektorové straně o 10-100cm a/nebo ji obraťte a zkodicionujte kolonu. Použijte vyšší teplotu než je běžně používaná (pozor na maximální dlouhodobou pracovní teplotu kolony) Pokud to nepomůže, vyměňte ji.

Problém s falešými píky se může objevit pokud natřikujete takové množství vzorku, které po zplynění přesáhne objem Vašeho lineru. Zplyněný vzorek se pak může dostávat do kontaktu se studenějšími částmi inletu např. septem nebo vstupem nosného plynu a méně těkavé složky tam mohou kondenzovat. Dále se pak uvolňují během následujících analýz a způsobují falešné píky.

Používejte oplach septa.
Snižte nastřikované množství vzorku.
Použijte větší liner.
Optimalizujte teplotu inletu.
Použijte program pulzního tlaku.

Krvácení septa případně jeho fragmentů v lineru nebo inletu.

Vyčistěte inlet. Vyměňte liner, skelnou vatu a těsnění.

Nereprodukovatelná plocha nebo výška píku.

Možná příčina	Návrh řešení
Nekonzistentní nástřik vzorku	Vypracujte reprodukovatelnou injekční techniku. Použijte autosampler.
Kvantitativní stanovení mohou ovlivňovat zkreslené tvary píků.	Vyřeště problémy vedoucí ke zkreslenému tvaru píků.
Nepravidelnosti baseline.	Viz problémy s baseline.
Modifikace v operačních parametrech GC.	Standardizujte operační parametry.

Negativní píky

Možná příčina	Návrh řešení
Nesprávná polarita záznamového zařízení.	Obraťte polaritu záznamového zařízení.
Nesprávné nastavení software.	Natavte správně parametry Vašeho GC software.
Složky vzorku mají vyšší tepelnou vodivost než nosný plyn (při použití TCD a µTCD).	Jediným řešením je, pokud je možná, změna nosného plynu.
Přehlcení prvkově-selektivích detektorů (ECD, NPD, FPD, apod.) může způsobovat produkci pozitivních i negativních píků.	Upravte metodu tak, aby se retenční čas Vámi sledovaných látek lišil od retenčního času rozpouštědla a dalších látek vyskytujících se ve vysoké koncentraci. Negativní píky generuje také TCD při použití H₂ a He jako nosného plynu.
Špinavý ECD detektor může generovat po pozitivním negativní pík.	Vyčistěte nebo vyměňte ECD detektor.

Žádné píky

Možná příčina	Návrh řešení
Poškozená stříkačka.	Vyzkoušejte novou nebo ověřenou stříkačku.
Děravé septum nebo veká netěsnost v inletu.	Eliminujte netěsnosti.
Problémy s průtokem nosného plynu.	Seřiďte průtok plynu. Zkontrolujte zda plyn protéká kolonou (ponořte detektorový konec do metanolu).
Ulomená nebo špatně instalovaná kolona	Vyměňte nebo reinstalujte kolonu.
Detektor je nefunční nebo je špatně zapojen do zařízení na sběr dat.	Ujistěte se, že detektor funguje správně(např. hoří plamen FIDu?). Zkontrolujte zapojení do záznamového zařízení.

Selektivní ztráta citlivosti

Možná příčina	Návrh řešení
Kontaminace kolony a/nebo lineru může vést ke ztrátě citlivosti aktivních látek	Vyčistěte liner. Vypečte kolonu nebo ji vyměňte.
Netěsnosti v injektoru snižují výšku píků těkavých látek více než těch méně těkavých	Eliminujte netěsnosti.
Pokud je iniciační teplota kolony při splitless nástřiku příliš vysoká, zabraňuje opětovné fokusaci vzorku. Tento fakt ovlivňuje zejména více těkavé látky.	Iniciační teplota kolony by měla být nižší než je bod varu rozpouštědla. Použijte nižší teplotu nebo méně těkavé rozpouštědlo.
Teplota injektoru je příliš nízká. Hmotnostní diskrimanace v inletu se projevuje ztrátou citlivosti u méně těkavých a později eluujících látek.	Zvyšte teplotu inletu.

Rozštěpené píky

help

Možná příčina	Návrh řešení
Kolísání teploty kolony.	Zkontrolujte a opravte systém kontroly teploty.
Při splitless a on-column nástřiku může docházet k rozštěpení píků při použití směsi rozpouštědel.	Použijte pouze jedno rozpouštědlo.
Pokud používáte techniku nástřiku vzorku, která vyžaduje fokusaci rozpouštědla na koloně, jako je splitless nástřik, rozpouštědlo musí vytvořit kompaktní zónu na začátku kolony. Pokud rozpouštědlo dostatečně nesmáčí stacionární fázi (např. metanol při použití nepolární stacionární fáze), nedojde k vytvoření úzké zóny na začátku kolony, ale vrstva smáčená rozpouštědlem může být nestejně silná a i několik metrů dlouhá. To pak vede k širokým a rozštěpeným píkům.	Redukovat případně i eliminovat tento problém může instalace retenčního gapu. Před kolonu umístěte 5 metrů deaktivované kolony bez fáze.

Chvostující píky

Možná příčina	Návrh řešení
Kontaminovaný nebo aktivovaný liner, těsnění či kolona.	Vyčistěte nebo vyměňte liner. Nepoužívejte v lineru skelnou vatu. Pokud je to nutné, vyměňte kolonu.
Mrtvý objem - špatně instalovaný liner nebo kolona.	Zkontrolujte nastříknutím inerní látky (metan). Pokud pík chvostuje, kolona není správně nainstalována. Reinstalujte liner a kolonu.
Nerovný konec kolony.	Před dolomením nařízněte kolonu keramickým nebo safírovým řezákem. Konec kolony pak zkontrolujte za pomoci lupy. Pokud řez není čistý, opakujte. Během řezání držte kolonu směrem dolů, ab nedošlo ke vstupu fragmentů do kolony. Reinstalujte kolonu.
Nesprávně zvolená polarita stacionární fáze vzhledem k rozpouštědlu.	Změňte stacionární fázi. U polárních analytů obvykle dochází ke chvostování při použití nepolární či kontaminované kolony.
Studené místo v dráze vzorku.	Odsraňte studené místo.
Nečistoty v lineru/kolloně	Vyčistěte nebo vyměňte liner. Zkraťte injektorovou část kolony o 10cm a reinstalujte ji.
Nástřik vzorku trvá příliš dlouho.	Vylepšete techniku nástřiku vzorku.
Splitovací poměr je příliš nízký.	Zvyšte splitovací poměr na minimálně 20:1
Přehlcení inletu.	Snižte množství nastřikovaného vzorku nebo ho zřeďte.
Některé typy látek napříkladprimární a sekundární aminy a karboxylové kyseliny mají sklon chvostovat.	Vyzkoušejte polárnější kolonu. Derivatizujte vzorek.

Posun retenčních časů

Možná příčina	Návrh řešení
Změny teploty v peci	Zkontrolujte teplotu peci.
Změny průtoku nosného plynu (lineární rychlost)	Nastříkněte vzorek, který nebude zadržován na koloně (metan). Určete lineární rychlost nosného plynu. Upravte tlak na hlavě kolony / průtok plynu.
Netěsnost v injektoru.	Zkontrolujte septum, případně ho vyměňte. Zkontrolujte další netěsnosti.
Změna rozpouštědla.	Používejte stejné rozpouštědlo jak pro vzorky tak i pro standardy.
Kontaminovaná kolona	Uřízněte 10-100cm z injetorové strany kolony. Vypečte kolonu. Pokud je to nutné, vyměňte ji.

Ztráta rozlišení

thermo

Možná příčina	Návrh řešení
Poškozená stacionární fáze kolony.	Vyměňte kolonu. Poškozená stacionární fáze se obvykle projevuje výrazným krvácením kolony a chvostováním píků.
Problémy v injektoru	Zkontrolujte případné netěsnosti, správnou teplotu v injektoru, splitovací poměr, čas proplachu injektoru, čistotu lineru, skelnou vatu v lineru.
Výrazné zvýšení koncentrace látek ve vzorku.	Zřeďte vzorek Nastřikujte méně Použijte vyšší splitovací poměr

Široký rozpouštědlový pík

Možná příčina	Návrh řešení
Špatně nainstalovaná kolona	Reinstalujte kolonu
Netěstost v inletu	Najděte netěsnost
Příliš velké nastřikované množství vzorku	Snižte množství nastřikovaného vzorku nebo ho zřeďte.
Teplota injektoru je příliš nízká.	Zvyšte teplotu injektoru tak, aby docházelo k rychlému zplynění vzorku. Teplota injektoru vyšší než nejvyšší povolená teplota kolony, kolonu nezničí.
Splitovací poměr je příliš nízký.	Zvyšte splitovací poměr.
Teplota kolony je příliš nízká.	Zvyště teplotu kolony (pozor na maximální přípustnou teplotu kolony). Použijte nízkovroucí rozpouštědlo.
Příliš vysoká počáteční teplota kolony při splitless nástřiku.	Snižte počáteční teplotu kolony. Použijte méně těkavé rozpouštědlo, tak aby počáteční teplota kolony byla nižší než bod varu rozpouštědla.
Čas proplachu nástřiku je příliš dlouhý. (splitless nástřik)	Urychlete otevření splitovacího ventilu.

Rychlá degradace kolony

Možná příčina	Návrh řešení
Zlomená kolona	Vyměňte kolonu. Zabraňte poškození a poškrábání polyimidové vrstvy na koloně a překročení maximálního teplotního limitu kolony. Pokud je poškozeno polyimidové opláštění kolony, kolona nemusí prasknout hned, později však může dojít ke spontánnímu zlomení .
Byl přeročen maximální teplotní limit kolonny.	Vyměňte kolonu. Dodržujte tepltoní limity kolony.
Kolona byla vystavena kyslíku (zejména za zvýšené teploty).	Nalezněte a opravte netěsnosti. Ujistěte se, že používáte dostatečně čistý nosný plyn.
Chemické poškození kolony anorganickými kyselinami nebo zásadami	Zabraňte kontaktu anroganických kyselin a zásad s kolonou. Neutralizujte vzorky.
Kontaminace kolony netěkovými látkami.	Zabraňte vstupu netěkavých látek do kolony. Zvažte například použití předkolony.

Chromatografie