总碳烃分析仪(主要用于测定气体中总碳氢化合物浓度,常见类型为火焰离子化检测器(FID)型)的校准是保证检测结果准确性的核心环节,校准方法需遵循国家标准(如HJ38-2017《固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定气相色谱法》),主要分为校准曲线法、单点校准法、动态稀释校准法三类,以下是详细操作流程及要点:
一、校准前准备
仪器预热与稳定
开启总碳烃分析仪,设置检测器温度(FID一般为150~250℃)、柱温(若带分离柱)、载气(氮气或氦气)流量等参数,预热30~60分钟,直至基线稳定(基线漂移≤0.05mV/h)。
检查燃气(氢气)、助燃气(空气)纯度,需使用高纯氢气(纯度≥99.99%)和无烃空气,避免杂质干扰。
标准物质准备
核心标准物质:甲烷标准气体(浓度梯度覆盖待测样品范围,如10、50、100、500mg/m³)、丙烷标准气体(用于非甲烷总烃校准)、零气(高纯氮气或无烃空气,用于空白校准)。
标准气体需在有效期内,且配套减压阀、管路需清洁无烃污染(建议使用聚四氟乙烯管路)。
二、核心校准方法
1.校准曲线法(很常用,适用于常规检测)
该方法适用于样品浓度范围较宽的场景,通过多浓度标准气建立响应值与浓度的线性关系,步骤如下:
空白校准:将零气通入仪器,连续进样3次,记录检测器响应值(峰面积或峰高),取平均值作为空白值,若空白值过高,需排查管路污染或载气纯度问题。
标准气进样:按浓度从低到高的顺序,依次将不同浓度的甲烷(或总烃)标准气通入仪器,每个浓度重复进样3次,记录每次的响应值。
曲线绘制:以标准气浓度(x轴)为自变量,以响应值平均值-空白值(y轴)为因变量,绘制校准曲线,计算线性回归方程y=ax+b。
线性验证:校准曲线的相关系数r需≥0.999,否则需重新进样或排查仪器故障(如检测器污染、流量不稳定)。
2.单点校准法(适用于样品浓度稳定的场景)
当待测样品浓度波动小,且接近某一固定浓度时,可采用单点校准,步骤如下:
完成空白校准后,选择与样品浓度相近的标准气(浓度偏差≤±20%),重复进样3次,计算响应值平均值。
验证要求:单点校准需每日进行,且标准气响应值的相对标准偏差(RSD)≤5%。
3.动态稀释校准法(适用于高浓度样品或痕量分析)
针对高浓度标准气(如1000mg/m³以上)或痕量样品(如低于1mg/m³),需通过动态稀释仪将高浓度标准气与零气按比例稀释,获得所需浓度的标准气,步骤如下:
校准动态稀释仪:设置稀释比例(如1:100),通过质量流量计校准稀释后的气体流量,确保稀释精度。
稀释标准气:将高浓度标准气与零气通入动态稀释仪,混合均匀后通入总碳烃分析仪,记录响应值。
后续步骤同校准曲线法或单点校准法。
三、特殊校准(非甲烷总烃专用)
若仪器用于非甲烷总烃检测,需额外进行甲烷柱与总烃柱的同步校准:
分别用甲烷标准气校准甲烷柱,用丙烷标准气校准总烃柱;
计算响应因子校正系数:确保总烃的响应值可通过甲烷标准气换算;
非甲烷总烃浓度=总烃浓度-甲烷浓度。
四、校准后验证与维护
质控样验证:校准完成后,使用中间浓度的质控标准气进样,测定值与标准值的相对误差需≤±10%,否则需重新校准。
定期校准周期:
日常校准:每日检测前进行单点校准或空白校准;
全面校准:每季度或仪器维修后,进行校准曲线法全面校准。
管路与检测器维护:校准后用无烃空气吹扫管路10~15分钟,定期清洗FID喷嘴,避免积碳影响响应值。