JJF 1164-2006 台式气相色谱-质谱联用仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF 1164—2006

台式气相色谱质谱联用仪校准规范

Chromatography-MassSpectrometers

2006-12-08发布 2007-03-08实施

国家 质量 监督 检验 检疫 总局 发布

台式气相色谱质谱联用仪

校准 规范

Calibration Specification forBench Top Gas Chromatography-MassSpectrometers

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本规范经国家质量监督检验检疫总局于 2006年 12月 8 日批准 , 并自2007年 3月 8 日起施行。

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

本规范由全国物理化学计量技术委员会负责解释

本规范主要起草人 :

邵明武 (中国计量科学研究院)

陈大舟 (中国计量科学研究院)

参加起草人 :

徐蓓 (中国计量科学研究院)

徐锐锋 (中国计量科学研究院)

目录

1 范围

本规范适 用于 离子 阱和 四极 杆型 台式 气相 色谱 质谱 联用 仪 (以下 简称 台式GC-MS) 的校准 , 其他类型台式 GC-MS的校准可参照此规范进行。

2 引用文献

JJF 1001—1998 《通用计量术语及定义》

JJF 1059—1999 《测量不确定度评定与表示》

GB/T 15481—2000 《检测和校准实验室能力的通用要求》

GB/T 6041—2002 《质谱分析方法通则》

JJG (教委) 003—1996 《有机质谱仪检定规程》

JJG 700—1999 《气相色谱仪检定规程》

OIML/TC16/SC2/R83 Gas chromatograph/mass spectrometer system for analysis of organic pollutants in water

使用本规范时 , 应注意使用上述引用文献的现行有效版本。

3 术语和计量单位

3.1 分辨力 (resolution)

分辨两个相邻质谱峰的能力 , 对于 台式 GC-MS 以某 离子 峰峰 高 50%处的 峰宽 度(简称半峰宽) 表示 , 记为 W1/2 , 单位 u。

3.2 基线噪声 (baseline noise)

基线峰底与峰谷之间的宽度 , 单位计数。

3.3 信噪比 (signal-to-noise ratio)

待测样品信号强度与基线噪声的比值 , 记为 S/N。

3.4 质量色谱图 (mass chromatogram)

质谱仪在一定质量范围内自动重复扫描所获得的质谱数据 , 可以不同形式再现 , 其中以一个或多个离子强度随时间变化的谱图 , 称为质量色谱图。

3.5 质量准确性 (mass accuracy)

仪器测量值对理论值的偏差。

3.6 u (atomic mass unit)

原子质量单位。

4 概述

气相色谱质谱联用仪是将气相色谱仪与质谱仪通过一定接口耦合到一起的分析仪器。样品通过气相色谱分离后的各个组分依次进入质谱检测器 , 组分在离子源被电离 ,

产生带有一定电荷、质量数不同的离子。不同离子在电场和/或磁场中的运动行为不同 ,采用不同质量分析器把带电离子按质荷比 (m/z) 分开 , 得到 依质 量顺 序排 列的 质谱图。通过对质谱图的分析处理 , 可以得到样品的定性、定量结果。气相色谱质谱联用仪主要包括气相色谱系统 (一般不带检测器)、离子源、质量分析器、检测器、真空系统和计算机系统等几部分。

5 计量特性

台式 GC-MS各项技术指标见表 1。

表 1 台式 GC-MS主要技术指标

6 校准条件

6.1 实验室环境

6.1.1 仪器室内不得有强烈的机械振动和电磁干扰 , 不得存放与实验无关的易燃、易爆和强腐蚀性气体或试剂。

6.1.2 实验室温度 : (15~27)℃。

6.1.3 相对湿度 : ≤75%。

6.2 标准物质和试剂

6.2.1 八氟萘异辛烷溶液标准物质 : 100 pg/μL;

6.2.2 苯甲酮异辛烷溶液标准物质 : 10.0 ng/μL;

6.2.3 六氯苯异辛烷溶液标准物质 : 10.0 ng/μL;

6.2.4 硬脂酸甲酯异辛烷测试溶液 : 10.0 ng/μL;

6.2.5 异辛烷或正己烷 : 液相色谱级或同等级别。

6.3 校准设备

6.3.1 微量注射器 : 10μL;

6.3.2 气相色谱仪检定专用测量仪。

7 校准项目和校准方法

7.1 外观检查

仪器不能有影响校准的外观缺陷 , 按键开关、调节旋钮等各部件工作正常。

7.2 分辨力

仪器稳定后 , 执行 Autotune命令进行自动 调谐 , 直到 调谐 通过 , 打印 调谐 报告 ,得到半峰宽 W1/2。

注 :

1 调谐通常使用的样品为全氟三丁胺 (FC-43) ;

2 也可采用手动调谐 ;

3 对于不能打印调谐报告的仪器 , 可以根据调谐结果测量并计算半峰宽 W1/2。

7.3 质量范围

以全氟三丁胺为调谐样品进行调谐 , 质量数设定达到 600以上 , 观察是否出现质量数 600以上 (含 600) 的质谱峰。

7.4 信噪比

7.4.1 EI源

仪器调谐通过后 , 参照附录 C条件 , 注入 100 pg/μL的八氟萘异辛烷溶液 1.0 μL,提取 m/z=272离子 , 再现质量色谱图 , 根据公式 (1) 计算 S/N。

式中 : H272— 提取离子 (m/z) 的峰高 ;

H噪声 — 基线噪声。

7.4.2 正 CI源

离子参, ..图,注, 公.g)L。异辛烷溶液 1.0 μL, 提取 m/z= 183

7.4.3 负 CI源

离子参, ..图, 注, /L)。异辛烷溶液 1.0 μL, 提取 m/z= 272

7.5 质量准确性

参照 7.4.1条件 , 注入 10.0 ng/μL的硬脂酸甲酯 异辛 烷溶 液 1.0 μL, 记录 74, 143, 199, 255和 298等硬脂酸甲酯主要离子的实测质量数 , 有效数值保留到小数点后

两位 , 理论值见附录 E, 根据 公式 (2) 计算 实测 值与 理论 值之 差 , 以此 评价 质量 准确性。

ΔM=Mi测 -Mi理 (2)

式中 : Mi测 — 第i个离子三次测量平均值 , u;

Mi理 — 第i个离子理论值 , u。

1 以最高点及其左右两点的三次扫描所得到的质量数平均值作为实测结果 ;

2 以实测值与理论值之差绝对值最大的一个作为评价质量准确性数据。

7.6 测量重复性

参照 7.4.1条件 , 前面例如 7.2注入 1.0 μL质量浓度为 10.0 ng/μL的六氯苯异辛

烷溶液 , 连续六次 , 提取六氯苯特征离子 m/z= 284, 再现质量色谱图 , 按质量色谱峰

式中 : RSD— 相对标准偏差 , % ;

xi— 六氯苯第 i次测量峰面积 ;

x— 六氯苯 6次测量峰面积算术平均值 ;

i— 测量序号。

注 : 对于 CI源 , 可采用相应的测试灵敏度的标准物质进行重复性测量。

7.7 气相色谱柱箱温度控制

7.7.1 柱箱温度稳定性

把铂电阻温度计的连线连接到数字多用表 (或色谱仪检定专用测量仪) 上 , 然后把温度计的探头固定在柱箱中部 , 设定柱箱温度为 70 ℃。加热升温 , 待温度稳定后 , 观察 10 min, 每变化一个数记录一次 , 求出数字多用表最大值与最小值所对应的温度差值 , 其差值与 10 min内温度测量的算术平均值的比值 , 即为柱箱温度稳定性。

7.7.2 程序升温重复性

按 7.7.1 的校 准条 件和 方法 进行 程序 升温 重复 性校 准。 选定 初温 50 ℃ , 终温200 ℃。升温速率 10 ℃/min左右。 待初温稳定后 , 开始程序升温 , 每分钟记录数据一次 , 直至终温稳定。此实验重复 2~ 3 次 , 求出相应点的最大相对偏差 (Rd) , 其值应≤2% , 结果按下式计算。

式中 : tmax— 相应点的最大温度 , ℃ ;

tmin— 相应点的最小温度 , ℃ ; t— 相应点的平均温度 , ℃。

7.8 谱库检索

根据 7.5质量准确性测试总离子流色谱图 , 得到硬脂酸甲酯质谱图 , 扣除本底后 ,

在系统提供的谱库内对硬脂酸甲酯进行检索。

8 校准结果处理

根据校准结果 , 发校准证书 , 所有校准项目及其结果均应在证书中反映。校准结果的表达按照 JJF 1071—2000技术规范的要求 , 包含标题、实验室名称和地址、送校单位的名称和地址、校准日期、校准所用测量标准的溯源性及有效性说明、校准环境等方面内容。

9 复校时间间隔

台式气相色谱质谱联用仪的复校时间间隔由用户自定 , 建议不超过 2 年 , 更换重要部件、维修或对仪器性能有怀疑时 , 应随时校准。

附录 A

校准记录格式 (供参考)

委托单位单位地址联系人联系电话校准日期仪器型号制 造厂 出厂编号设备编号大 气压 环境温度环境湿度 1 外观检查

2 气相色谱柱箱温度控制

柱箱温控稳定性 :

程序升温重复性 :

3 质量范围

4 分辨率

样品质谱类型电离方式调节方式结果

5 信噪比

标准物质质量浓度进样量进样方式扫描范围电离方式提取离子 m/z: S/N:

6 质量准确性

样品质量浓度进样量进样方式

m/z m/z m/z m/z m/z

理论值

实测值

7 测量重复性

标准物质质量浓度进样量进样方式面积1 2 3 4

8 谱库检索

样品进样量谱库名谱库检索命中次序谱图相似度

9 主要试验条件

校准员核验员

附录 B

校准证书格式 (供参考)

校准证书封面格式

校准 证书

证书编号 ( ) 校字第 号

Certificate No.

委托单位

委托单位地址

计量器具名称

型号规格

Model/Type

制造 厂

编号

结论

Conclusion/Opinion

校准证书内页格式

校准 说明

* : 校准单位名称。

* * : AQSIQ: General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic ofChina.

校准单位地址 :

电话、传真 :

Add:

Teland Fax:

E-mail:

校准 结果

附录 C

气相色谱和质谱参数

C.1 质谱参数

EI源 :

离子化能量 : 70 eV;

复性, ::zi,)30; 质量 准确 性测 试 , m/z= 20~ 350; 重

离子源和四极杆温度根据厂家推荐值设定 ;

其他参数 , 如电子倍增器或光电倍增器工作电压 , 均以自动或手动调谐时确定的值作为校准参数。

CI源 :

反应气 : 根据厂家推荐方法选择载气种类和流量 ;

100范; 复: 源, 象, =; 200~ 300; 正化学源信噪比测试 , m/z=

溶剂延迟 : 3 min (或视具体情况而定) ;

C.2 色谱参数 (参考条件)

色谱柱 : DB-5MS30 m×0.25 mm×0.25μm, 或其他类似色谱柱 ;

进样口温度 : 250 ℃ ;

传输线温度 : 250 ℃ ;

程序升温 : 八氟萘和苯甲酮 , 70 ℃ (2min) 10 ℃/mi 220 ℃ (5min) ;

六氯苯和硬脂酸甲酯 , 1 ;

进样方式 : 不分流进样 ;

进样量 : 1.0 μL;

载气 : 高纯氦 ;

流速 : 1.0 mL/min, 恒流或恒压 (无恒流控制部件)。

注 : 当色谱柱不同时 , 柱箱温度可作相应改变。

附录 D

不确定度评定

台式 GC-MS校准 , 在考察的各项指标中 , 主要对信噪比进行不确定度评价 , 不确定度主要来自 :

1) n次测量相对标准偏差 , A类 , 记为 : u1 ;

2) 所采用标准物质的不确定度 , B类 , 记为 : u2。

因此 , 得到合成标准不确定度 uc :

将合成标准不确定度乘以包含因子 k (k=2) 得到扩展不确定度 U扩展 :

附录 E

硬脂酸甲酯主要离子峰理论值

附录 F

全氟三丁胺主要离子峰值