气体过滤器维护

 Mark Badger

大量的仪器和色谱柱投诉都与载气相关，这可能是由于未及时更换过滤器的突破造成的。

过滤器突破的可能后果是：

·      过滤器后面的气体分配系统将被污染（无法快速清洁，流失会持续几个月）

·      仪器受到污染，需要昂贵的维护

·      色谱柱寿命缩短，分析结果差，持有成本高，不必要的色谱柱品牌更换

·      MS源受到污染，需要昂贵的维护，长时间停机。

本文解释了为什么每年更换气体过滤器而不是等待指示器改变颜色的重要性。

 过滤介质类型

典型的GC-MS实验室气体过滤系统包含三种类型的过滤介质：

  ·      氧气催化剂，用于吸收痕量氧气

  ·      活性炭用于吸附烃 

  ·      分子筛用于吸附水分

这些过滤介质类型可分为两类：

   ·     化学吸收介质

象捕蝇器一样，当它与污染物接触时，它会吸收它而不让它离开。吸收不同于吸附，吸附物可去除，而吸收是介质膨胀。介质尺寸的增加量等于去除的物质量

  ·     表面吸附介质

像地板拖把一样，污染物被捕获在介质表面上并被保留。进行吸附的材料尺寸不会改变。

过滤介质突破指示剂

可视指示剂主要用于紧急情况，例如泄漏或大量杂质突破。

指示剂通常放置在过滤介质床的后面。当它们在过滤器安装不久后就改变颜色时，通常意味着存在泄漏或包括过滤器所连接的歧管的气体分配系统在安装过滤器之前或期间没有正确冲洗。

当指示剂在过滤器的正常操作期间改变颜色时，表明过滤介质已达到其容量上限，应该立即更换过滤器以避免污染物突破。

水分指示剂不显示其它组分，如也会被分子筛捕获的支链烃。

另请注意，大多数过滤器没有碳氢化合物的指示，因此您永远不会知道活性炭是否已吸附饱和。

过滤介质突破

吸附介质和吸收介质都具有固定的容量，这意味着它们会饱和，因为它们存储从气体中去除的材料，而不是破坏它。

正常情况

烃突破

随着时间的推移，活性炭的孔隙填满。被更高能量（更大质量）吸附的分子可以取代不太紧密的低能量分子。这种称为位移的现象可能会将较小的颗粒从介质上解吸附，直至色谱柱并进入仪器。

水分突破

分子筛吸收水分直至其不能再吸附。如果气体的湿度低于分子筛的湿度，它将解吸附其水分，直到它与气体的较低湿度水平“平衡”，这意味着过滤器会增加你载气的水分量。

氧气突破

介质尺寸增加等于去除的材料量。当介质达到其吸收能力时，它不会释放已经被捕获的污染物，但它也不会吸收任何新的污染物。

在指示剂变色之前更换过滤器，以防止突破，避免仪器的高维护和维修成本

如前所述，没有定期维护的过滤器可能导致输出的气体比最初的源气体污染物更多。

气体过滤器中使用的颜色指示剂也被称为“最后时刻”指示剂，需要立即更换。

您可以将其与汽车中的发动机油指示器相类比。当发动机机油指示灯在仪表板上闪烁时，不应驱动汽车并且应关闭点火装置。如果冒险驾驶- 发动机被卡住的可能性很高，导致高的维修费用乃至更换引擎。

这同样适用于气体过滤器。当其中一个指示剂开始变色时，不应继续使用此过滤器，立即更换新的过滤器，否则应关闭仪器——如果继续冒险操作，则污染物突破的可能性很高，与仪器和气体过滤器的计划年度预防性维护相比，突破导致仪器维护费用高得多。

因此，作为最终用户，您可以做的是始终购买一套额外的过滤器，以便在指示剂开始变色时及时更换。或使用一个好的预防性维护计划，每年至少更换过滤器一次。