如何挑选气相色谱仪的气体过滤器？

使用气体过滤器的目的是尽量去除载气或检测器气体中的杂质。在气相色谱（GC）系统中，氧气、水分和烃类过滤器是最常见的气体纯化设备。将多个过滤器组合使用，能够有效去除氧气、水分和有机物。降低杂质含量可以显著延长色谱柱的使用时间，并提高分析的灵敏度。气体质量的提升取决于初始气体的纯度。与较低纯度的气体相比，使用超高纯度气体或类似级别的气体时，效果更为明显。

长时间将色谱柱暴露在含有氧气和水分的环境中，尤其是在较高温度下，会迅速严重地损坏色谱柱。而使用氧气和水分过滤器可以有效延长色谱柱的使用寿命。接近或达到色谱柱的工作温度时，固定相会迅速降解或受到影响。在这种情况下，采用气体过滤器能够延长色谱柱的使用期限。一些色谱柱的固定相对氧气非常敏感，如果气体钢瓶本身或其周围存在泄漏，使用过滤器可以最大程度地保护色谱柱不受损害。通过过滤器，任何因泄漏而进入气流的水分和氧气都会被去除，直到过滤器的饱和点。这种方式不仅能及时发现和解决问题，还能尽可能减少对色谱柱的损害。

水分过滤器

指示型水分过滤器的外壳通常采用塑料或玻璃材料。当污染物可能通过塑料渗透到过滤器内部时，我们会选择使用玻璃过滤器。玻璃过滤器的外部通常还会有一层保护，比如塑料收缩包裹或设置塑料防撞外套。玻璃和塑料过滤器的耐压能力为150 psi，能够满足大多数气相色谱（GC）实验的安全要求。

氧气过滤器

氧气过滤器通常是装有惰性材料（过滤介质）的金属容器。大部分过滤器能够将气体中的氧气浓度降低至15-20 ppb。标准氧气过滤器的过滤能力约为每100 cc过滤介质30mg。氧气过滤器可以去除气流中的小分子有机物和硫化合物。

我们通常推荐使用金属材质（一般为铝）制作的过滤器。采用塑料材料会导致外部空气渗入，从而污染过滤介质，降低载气的质量。此外，金属氧气过滤器能够承受高达2000 psi的压力，增强了实验的安全性。氧气过滤器还可以去除气流中的水分，但这不会影响氧气的过滤体积。

当气体中的氧气浓度达到有害水平时，指示型氧气过滤器会变色以发出警示。需要注意的是，指示型过滤器不能替代初级的通用氧气过滤器。当初级氧气过滤器的过滤能力达到饱和并需要更换时，指示型过滤器会显示出相应的特征。指示型过滤器通常安装在初级氧气过滤器之后。饱和的氧气过滤器必须立即更换，否则会导致气体污染。此外，较大尺寸的指示型过滤器对氧气的处理能力也仅为中等，因此在其前面应安装常规的大容量氧气过滤器作为初级除氧设备。

烃类过滤器

烃类过滤器仅能去除气流中的有机烃类物质。通常采用活性炭或碳基过滤介质作为吸附剂，这些碳材料能够去除气体中几乎所有实验室常用的典型有机溶剂。毛细管级烃类过滤器会先用超高纯度的氦气进行净化，内部填充的是活性炭基质。过滤器的外壳通常由金属材料制成，以避免使用塑料可能引起的碳介质污染。大多数过滤器在失效后可以重新填充。

气体过滤器的安装方法

过滤器的安装位置和数量取决于所使用的气相色谱（GC）系统。通常有两种安装方式。一种是在主气路管线（气源之后）上安装过滤器，之后气路管线再分配到每台GC，这样所有的GC共享同一套过滤器。另一种则是在每台GC之前各自安装一套过滤器，也就是说每台GC都有自己的独立过滤器。

对于多台气体计量器（GC）的系统，如果不打算为每台GC单独安装过滤器，可以选择在主气体管道上安装一个过滤器，以便为所有GC提供服务。在这种情况下，建议使用大容量过滤器，以减少更换的频率。当需要更换过滤器时，所有连接的GC需要关闭并脱机。由于过滤器的主要成本主要取决于其固定部件（如外壳等），因此选择大容量过滤器会比小容量更经济。过滤器必须垂直安装。如果系统中使用多种过滤器，应按以下顺序排列：1）水分过滤器，2）烃类过滤器，3）高容量氧气过滤器，4）指示型氧气过滤器。所选用的过滤器种类和数量应根据实际情况进行调整。

为了每台气相色谱仪（GC）安装过滤器，建议过滤器的安装位置越靠近GC越好。可以使用卡套式的多种过滤小型装置，这种卡套式过滤器能够方便快捷地进行手动安装或更换。面板可以放置在操作台上或安装在墙面上。由于面板上的卡套式过滤器很容易拆卸或更换，用户可以根据不同的实验需求，灵活选择不同的过滤器组合。

如果有条件的话，建议先用气体对过滤器进行吹扫清洗。一般来说，推荐使用超高纯度的氦气进行预处理。有些过滤器需要连续清洗几天，才能彻底去除吸附剂中残留的杂质。检测器对载气成分的变化或载气本身都会有明显的反应。如果使用未清洗的过滤器，基线通常会出现不稳定或漂移的现象。