JJG 700-2016 气相色谱仪-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G7 0 02 0 1 6气相色谱仪G a sC h r o m a t o g r a p h s 2 0 1 6-0 6-2 7发布2 0 1 6-1 2-2 7实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布气相色谱仪检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fG a sC h r o m a t o g r a p h sJ J G7 0 02 0 1 6代替J J G7 0 01 9 9 9 归 口 单 位:全国物理化学计量技术委员会 起 草 单 位:中国计量科学研究院 本规程委托全国物理化学计量技术委员会负责解释J J G7 0 02 0 1 6本规程主要起草人:胡树国(中国计量科学研究院)金美兰盖良京(中国计量科学研究院)参加起草人:何海红(中国计量科学研究院)J J G7 0 02 0 1 6目 录引言()1 范围(1)2 概述(1)3 计量性能要求(1)4 通用技术要求(2)4.1 外观(2)4.2 气路系统(2)5 计量器具控制(2)5.1 检定条件(2)5.2 检定用标准物质及设备(2)5.3 检定项目(3)5.4 检定方法(3)5.5 检定结果的处理(8)5.6 检定周期(8)附录A 载气流速的校正(9)附录B 气体标准物质摩尔分数与浓度换算(1 0)附录C 检定记录格式(1 1)附录D 检定证书/检定结果通知书内页格式(1 2)J J G7 0 02 0 1 6引 言 本规程是以J J F1 0 0 22 0 1 0 国家计量检定规程编写规则、J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义、J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示和G B/T3 0 4 3 12 0 1 3 实验室气相色谱仪为基础和依据,对J J G7 0 01 9 9 9 气相色谱仪进行修订的。与J J G7 0 01 9 9 9相比,除编辑性修改外,本规程主要技术内容变化如下:火焰光度检测器(F P D)的基线噪声和漂移由原来的5p A和0.1n A,均改为0.5n A(见第3章表1);增加了定性重复性,删除了衰减器误差(见第3章表1);增加了电子捕获检测器以H z为输出信号的噪声和漂移的检定指标(见第3章表1);载气的纯度修改为应满足仪器使用要求,一般不低于9 9.9 9 5%(见5.1.3);微量注射器增加了最大允许误差(见5.2.2);铂电阻温度计增加了温度范围及最大允许误差(见5.2.3);流量计增加了测量范围和等级(见5.2.4);通用型检测器性能检定条件中,T C D和F I D气体检定柱箱温度设定由原来3 0和5 0改为5 0和8 0(见5.4.4表4);电子捕获检测器(E C D)检测器温度由原来的2 3 0改为2 5 0(见5.4.4表4);检测限检定时进样次数和载气流速测量次数 由 原来 的6次 改 为7次(见5.4.2);热导检测器(T C D)检测限检定时使用的气体标准物质摩尔分数由原来的1%m o l/m o l改为(1 0 01 00 0 0)m o l/m o l(见5.2.1表2);火焰离子化检测器(F I D)检测限检定时使用的气体标准物质摩尔分数由原来的1 0 0m o l/m o l改为(1 01 00 0 0)m o l/m o l(见5.2.1表2);删除了原附录A微量注射器的校准部分,并将原附录B改为附录A;将附录A中载气流速校正公式中的柱温改为检测器温度;增加了气体标准物质摩尔分数与浓度换算公式(见附录B)。本规程的历次版本发布情况为:J J G7 0 01 9 9 0;J J G7 0 01 9 9 9。J J G7 0 02 0 1 6气相色谱仪检定规程1 范围本规程适用于配有热导检测器(T C D)、火焰离子化检测器(F I D)、火焰光度检测器(F P D)、电子捕获检测器(E C D)、氮磷检测器(N P D)的气相色谱仪的首次检定、后续检定和使用中检查。2 概述气相色谱仪(以下简称仪器)是由载气把样品带入色谱柱,利用样品中各组分在色谱柱中气相和固定相间的分配及吸附系数不同进行分离,并通过检测器进行检测的仪器。根据各组分的保留时间和响应值进行定性和定量分析。仪器由气路系统、进样系统、分离系统、温控系统、检测系统和数据处理系统组成。3 计量性能要求仪器的计量性能应符合表1中的要求。表1 气相色谱仪的计量性能要求检定项目计量性能要求T C DE C D*F I DF P DN P D载气流速稳定性(1 0m i n)1%1%柱箱温度稳定性(1 0m i n)0.5%程序升温重复性2%基线噪声0.1mV0.2mV1p A0.5n A1p A基线漂移(3 0m i n)0.2mV0.5mV1 0p A0.5n A5p A灵敏度8 0 0mVm L/m g检测限5p g/m L0.5n g/s0.5n g/s(硫)5p g/s(氮)0.1n g/s(磷)1 0p g/s(磷)定性重复性1%定量重复性3%*仪器输出信号使用赫兹(H z)为单位时,基线噪声5H z,基线漂移(3 0m i n)2 0H z。1J J G7 0 02 0 1 64 通用技术要求4.1 外观仪器应无影响其正常工作的损伤,各开关、旋钮或按键应能正常操作和控制,指示灯显示清晰正确。仪器上应标明制造单位名称、型号、编号和制造日期,国产仪器应有制造计量器具许可证标志及编号。4.2 气路系统在正常操作条件下,用试漏液检查气源至仪器所有气体通过的接头,应无泄漏。5 计量器具控制仪器的计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查。5.1 检定条件5.1.1 检定环境条件环境温度:(53 5),环境相对湿度:(2 08 5)%,室内不得存放与实验无关的易燃、易爆和强腐蚀性的物质,应无机械振动和电磁干扰。5.1.2 仪器安装要求仪器应平稳而牢固地安置在工作台上,电缆线的接插件应紧密配合,接地良好。气体管路(载气和助燃气)建议使用不锈钢管或铜管。5.1.3 载气、燃气及助燃气载气纯度应满足仪器使用要求,一般不低于9 9.9 9 5%,燃气及助燃气不得含有影响仪器正常工作的物质。5.2 检定用标准物质及设备检定使用的标准物质应为国家计量行政部门批准颁布的有证标准物质,检定用设备须经计量技术机构检定合格。5.2.1 标准物质检定用标准物质见表2。表2 检定用标准物质标准物质名称含量相对扩展不确定度(k=2)用途备注苯-甲苯溶液正十六烷-异辛烷溶液甲基对硫磷-无水乙醇溶液偶氮苯-马拉硫磷-异辛烷溶液偶氮苯马拉硫磷丙体六六六-异辛烷溶液氮(氦、氢和氩)中甲烷5m g/m L,5 0m g/m L(1 010 0 0)n g/L1 0n g/L1 0n g/L0.1n g/L(1 0 01 00 0 0)m o l/m o l(1 01 00 0 0)m o l/m o l3%T C DF I DF P DN P DE C DT C DF I D液体气体2J J G7 0 02 0 1 65.2.2 微量注射器量程:1 0L,最大允许误差1 2%。5.2.3 铂电阻温度计温度测量范围:不小于3 0 0,最大允许误差0.3。5.2.4 流量计皂膜流量计测量范围(01 0 0)m L/m i n,准确度不低于1.5级。5.2.5 气压表测量范围(8 0 010 6 0)h P a,最大允许误差2.0h P a。5.2.6 秒表最小分度值不大于0.0 1s。5.3 检定项目检定项目见表3。表3 检定项目一览表检定项目首次检定后续检定使用中检查通用技术要求+-载气流速稳定性+-柱箱温度稳定性+-程序升温重复性+-基线噪声+基线漂移+灵敏度+检测限+定性重复性*+定量重复性+注:1“+”为需要检定项目;“-”为不需要检定项目。2 经维修或更换检测器后对仪器计量性能有较大影响的,其后续检定按首次检定要求进行。*只适用自动进样。5.4 检定方法5.4.1 通用技术要求的检查按4.1和4.2要求,用目测及手动法进行检查。5.4.2 载气流速稳定性检定选择适当的载气流速,待稳定后,用流量计连续测量7次。以7次测量平均值的相对标准偏差为稳定性。5.4.3 温度检定5.4.3.1 柱箱温度稳定性检定把温度计的探头固定在柱箱中部,设定柱箱温度为7 0。待仪器温度稳定后,连续3J J G7 0 02 0 1 6测量1 0m i n,每分钟记录一个数据。按公式(1)计算柱箱温度稳定性t1。t1=tm a x-tm i nt1 0 0%(1)式中:tm a x 温度测量的最高值,;tm i n 温度测量的最低值,;t 温度测量的平均值,。注:对于采用密封式柱箱的仪器不做此项。5.4.3.2 程序升温重复性检定按5.4.3.1的连接方法,选定初温6 0,终温2 0 0,升温速率1 0/m i n。待初温稳定后,开始程序升温,每分钟记录数据一次,直至达到终温。此实验重复3次,按公式(2)计算出相应点的相对偏差,取其最大值为程序升温重复性t2。t2=t m a x-t m i nt 1 0 0%(2)式中:tm a x 相应点的最高温度,;tm i n 相应点的最低温度,;t 相应点的平均温度,。注:对于没有程序升温功能的气相色谱仪不做此项。5.4.4 检测器性能检定检测器性能检定条件见表4。表4 检测器性能检定条件一览表设备及项目检测器及检定条件T C DE C DF I DF P DN P D色谱柱液体检定:5%OV-1 0 1,(8 01 0 0)目白色硅烷化载体(或其他能分离的固定液和载体)填充柱或毛细柱。气体检定:(6 08 0)目分子筛或高分子小球的填充柱或毛细柱。载气种类H2、N2、H eN2N2N2N2燃气H2,流 速 选 适当值H2,流 速 选 适当值H2,流 速 按 仪器说 明 书 要 求选择助燃气A i r,流 速 选 适当值A i r,流 速 选 适当值A i r,流 速 按 仪器说 明 书 要 求选择4J J G7 0 02 0 1 6表4(续)设备及项目检测器及检定条件T C DE C DF I DF P DN P D柱箱温度7 0 左 右,液体检定5 0 左 右,气体检定2 1 0左右1 6 0左右,液体检定8 0 左 右,气体检定2 1 0左右,液体检定8 0 左 右,气体检定1 8 0左右气化室温度1 2 0左右,液体检定1 2 0左右,气体检定2 1 0左右2 3 0左右,液体检定1 2 0左右,气体检定2 3 0左右2 3 0左右检测室温度1 0 0左右2 5 0左右2 3 0左右,液体检定1 2 0左右,气体检定2 5 0左右2 3 0左右 注:1 毛细柱检定应采用仪器说明书推荐的载气流速和补充气流速。2 在N P D检定前先老化铷珠,老化方法参考仪器说明书。5.4.4.1 热导(T C D)检测器1)噪声和漂移按表4的检定条件,记录基线3 0m i n,选取基线中噪声最大峰-峰高对应的信号值为仪器的基线噪声;基线偏离起始点最大的响应信号值为仪器的基线漂移。2)灵敏度根据仪器进样系统选择使用液体或气体标准物质中的一种进行检定。使用液体标准物质检定:按表4的检定条件,待基线稳定后,用微量注射器注入(12)L,浓度为5m g/m L或5 0m g/m L的苯-甲苯溶液,连续测量7次,记录苯峰面积。使用气体标准物质检定:按表4的检定条件,通入摩尔分数为(1 0 01 00 0 0)m o l/m o l的甲烷气体标准物质,连续测量7次,记录甲烷峰面积。灵敏度按公式(3)计算。ST C D=A FcW(3)式中:ST C D T C D灵敏度,mVm L/m g;A 苯峰或甲烷峰面积算术平均值,mVm i n;W 苯或甲烷的进样量,m g;5J J G7 0 02 0 1 6Fc 校正后的载气流速,m L/m i n。载气流速的校正见附录A。5.4.4.2 电子捕获(E C D)检测器1)噪声和漂移按表4的检定条件,记录基线3 0m i n,选取基线中噪声最大峰-峰高对应的信号值为仪器的基线噪声;基线偏离起始点最大的响应信号值为仪器的基线漂移。2)检测限按表4的检定条件,待基线稳定后,用微量注射器注入(12)L,浓度为0.1n g/L的丙体六六六-异辛烷溶液,连续测量7次,记录丙体六六六峰面积。检测限按公式(4)计算。DE C D=2NWA Fc(4)式中:DE C D E C D检测限,g/m L;N 基线噪声,mV(H z);W 丙体六六六的进样量,g;A 丙体六六六峰面积的算术平均值,mVm i n(H zm i n);Fc 校正后的载气流速,m L/m i n。5.4.4.3 火焰离子化(F I D)检测器1)噪声和漂移按表4的检定条件,记录基线3 0m i n,选取基线中噪声最大峰-峰高对应的信号值为仪器的基线噪声;基线偏离起始点最大的响应信号值为仪器的基线漂移。2)检测限根据仪器进样系统选择使用液体或气体标准物质中的一种进行检定。使用液体标准物质检定:按表4的检定条件,待基线稳定后,用微量注射器注入(12)L,浓度范围为(1 010 0 0)n g/L的正十六烷-异辛烷溶液,连续测量7次,记录正十六烷峰面积。使用气体标准物质检定:按表4的检定条件,通入摩尔分数为(1 01 00 0 0)m o l/m o l的甲烷气体标准物质,连续测量7次,记录甲烷峰面积。检测限按公式(5)计算。DF I D=2NWA(5)式中:DF I D F I D检测限,g/s;N 基线噪声,A(mV);6J J G7 0 02 0 1 6W 正十六烷或甲烷的进样量,g;A 正十六烷或甲烷峰面积的算术平均值,As(mVs)。5.4.4.4 火焰光度(F P D)检测器1)噪声和漂移按表4的检定条件,记录基线3 0m i n,选取基线中噪声最大峰-峰高对应的信号值为仪器的基线噪声;基线偏离起始点最大的响应信号值为仪器的基线漂移。2)检测限按表4的检定条件,待基线稳定后,用微量注射器注入(12)L,浓度为1 0n g/L的甲基对硫磷-无水乙醇溶液,连续测量7次,记录硫或磷的峰面积。检测限按公式(6)和公式(7)计算。硫:DF P D=2N(W nS)2h(W1/4)2(6)磷:DF P D=2NW nPA(7)式中:DF P D F P D对硫或磷的检测限,g/s;N 基线噪声,mV;A 磷峰面积的算术平均值,mVs;W 甲基对硫磷的进样量,g;h 硫的峰高,mV;W1/4 硫的峰高1/4处的峰宽,s;nS=甲基对硫磷分子中的硫原子个数硫的相对原子质量甲基对硫磷的摩尔质量=3 2.0 72 6 3.2=0.1 2 18nP=甲基对硫磷分子中磷原子的个数磷的相对原子质量甲基对硫磷的摩尔质量=3 0.9 72 6 3.2=0.1 1 775.4.4.5 氮磷(N P D)检测器1)噪声和漂移按表4的检定条件,记录基线3 0m i n,选取基线中噪声最大峰-峰高对应的信号值为仪器的基线噪声;基线偏离起始点最大的响应信号值为仪器的基线漂移。2)检测限按表4的检定条件,待基线稳定后,用微量注射器注入(12)L,浓度为1 0n g/L的偶氮苯-1 0n g/L马拉硫磷-异辛烷混合溶液,连续测量7次,记录偶氮苯(或马拉硫磷)峰面积。检测限按公式(8)和公式(9)计算。氮:DN P D=2NW nNA(8)7J J G7 0 02 0 1 6 式中:DN P D N P D对氮的检测限,g/s;N 基线噪声,mV;W 注入的样品中所含偶氮苯的含量,g;A 偶氮苯峰面积的算术平均值,mVs;nN=偶氮苯分子中氮原子的个数氮的相对原子质量偶氮苯的摩尔质量=21 4.0 11 8 2.2=0.1 5 38磷:D N P D=2NW nPA(9)式中:D N P D N P D对磷的检测限,g/s;N 基线噪声,mV;W 注入的样品中所含马拉硫磷的含量,g;A 马拉硫磷峰面积的算术平均值,mVs;nP=马拉硫磷分子中磷原子的个数磷的相对原子质量马拉硫磷的摩尔质量=3 0.9 73 3 0.4=0.0 9 37 35.4.5 定性和定量重复性检定仪器的定性和定量重复性以连续测量7次溶质的保留时间和峰面积测量的相对标准偏差R S D表示,相对标准偏差R S D按公式(1 0)计算:R S D=ni=1(xi-x)2(n-1)1x1 0 0%(1 0)式中:R S D 定性(定量)测量重复性相对标准偏差;n 测量次数;xi 第i次测量的保留时间或峰面积;x 7次进样的保留时间或峰面积算术平均值;i 进样序号。5.5 检定结果的处理按表1技术要求检定全部合格的仪器,发给检定证书;任何一项不合格,则判定仪器为不合格;检定不合格的仪器发给检定结果通知书,并注明不合格项。5.6 检定周期气相色谱仪的检定周期一般不超过2年。8J J G7 0 02 0 1 6附录A载气流速的校正 检测器出口测得的载气流速需按公式(A.1)校正。Fc=j F0TcTr1-pwp0 (A.1)式中:Fc 校正后的载气流速,m L/m i n;F0 室温下用皂膜流量计测得的检测器出口的载气流速,m L/m i n;Tc 检测器温度,K;Tr 室温,K;pw 室温下水的饱和蒸汽压,MP a;p0 大气压强,MP a;j 压力梯度校正因子。j=32(pip0)2-1(pip0)3-1(A.2)式中:pi 注入口压强,MP a。9J J G7 0 02 0 1 6附录B气体标准物质摩尔分数与浓度换算 根据理想气体状态方程,可将气体标准物质摩尔分数按公式(B.1)进行转换。Cm g/mL=10 0 0pMR Txm o l/m o l(B.1)式中:Cm g/mL 气体标准物质换算后的浓度,m g/m L;p 室温下的大气压,P a;M 标准物质中目标物的相对分子质量,g/m o l;R 气体常数,8.3 1 4Jm o l-1K-1;T 室温,K;xm o l/m o l 气体标准物质的摩尔分数,m o l/m o l。01J J G7 0 02 0 1 6附录C检定记录格式送检单位送检单位地址联系人联系电话仪器型号制造厂出厂编号大气压检定时室温相对湿度检定员核验员检定日期证书编号 1 外观:2 检测器名称:3 载气流速:(m L/m i n)平均值R S D(%)4 检定条件:色谱柱柱箱温度/检测器温度/气化室温度/积分仪/色谱工作站型号标准物质名称标准物质编号标准物质浓度进样量 5 柱箱温度稳定性:6 程序升温重复性:7 基线噪声:8 基线漂移:9 保留时间(s):1234567平均值R S D(%)1 0 色谱峰面积():1234567平均值R S D(%)1 1 对应色谱图编号:1 2 备注:11J J G7 0 02 0 1 6附录D检定证书/检定结果通知书内页格式检定证书/检定结果通知书第2页证书编号检定机构授权说明检定环境条件及地点温度地点相对湿度%其他检定使用的计量(基)标准装置名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量(基)标准证书编号有效期至检定使用的标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量(基)标准证书编号有效期至第页 共页21J J G7 0 02 0 1 6检定证书第3页证书编号:检 定 结 果检定项目技术要求检定结果结果判定1.外观检查2.气路系统检查3.载气流速稳定性4.柱箱温度稳定性5.程序升温重复性6.基线噪声7.基线漂移8.检测限(灵敏度)9.定性重复性1 0.定量重复性以下空白第页 共页31J J G7 0 02 0 1 6检定结果通知书第3页证书编号:检 定 结 果检定项目技术要求检定结果结果判定1.外观检查2.气路系统检查3.载气流速稳定性4.柱箱温度稳定性5.程序升温重复性(选做)6.基线噪声7.基线漂移8.检测限(灵敏度)9.定性重复性1 0.定量重复性检定结果不合格项为:以下空白第页 共页41J J G7 0 02 0 1 6