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節約儀器運行成本 | 安捷倫GC合理使用氦氣好方案
背
景
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氦氣作為不可再生資源，價格上上下下，總有波動，近受供應渠道以及國際環境影響，價格一路飆升。這讓我們使用 GC & GCMS 的實驗室運營成本有一定程度的上升。當前的情形下,我們再來看國內關于氦氣供給的一組數據：
氦氣儲量
中國氦氣儲量約 11.82 億立方米，全球占比僅 2%。
氦氣產量
2020 年，中國氦氣產量約 277 萬立方米，僅占全球 2%的份額。
氦氣需求量
2020 年，中國消費氦氣 2220 萬立方米；
中國氦氣市場價格漲勢明顯。據供應資訊統計，截至 2022 年 3 月，管束高純氦氣市場價格漲至 340-420 元/立方米，部分高價在 430-460 元/立方米。相較于 2022 年 1 月 1 日，主流分銷企業拿貨價上漲 170-230 元/立方米，同比+ 111.1%;
從供應端前景來看，未來氦氣的使用成本仍然維持一定增長趨勢。
這樣從消費端，對于我們使用 GC 或 GCMS 實驗室來看，如何合理使用氦氣就顯得非常有意義。
安捷倫基于 GC 的穩定系統，能夠提供氦氣合理使用的有效方案！
01
當分析方法中載氣不做更改，樣品測試時仍然使用氦氣做載氣；在儀器待機狀態時，載氣由系統自動切換為氮氣。
這種不改變分析方法載氣的氦氣節省模式，安捷倫的 GC/GCMS 系統具有突出的技術優勢，在穩定可靠的硬件支持，為實驗室節約運營成本，提供有效保證。
8890&8860&Intuvo 9000的氦氣節省模塊
安捷倫可編程氦氣節省模塊是采用新一代電子氣動控制模塊（EPC）構建。該模塊連接兩個 EPC 通道，向 GC 提供單個載氣流。這就允許 GC 或 GCMS 系統在運行時使用氦氣，并在系統待機空閑時切換到不同的氣體（通常是氮氣）。
有了硬件保障，結合軟件操作上的自動化和智能化，一鍵設定，操作便捷，省時省力，即使是老一代 GC 7890 也一樣便捷操作，如 OpenLab 具有親和力的界面，僅選擇待機方法中氣源類型即可完成操作。
每天節約一點點，日復一日，年復一年，輕輕松松為實驗室運營節約大量開支。
如下表所示，僅在做待機狀態更改使用 N2，按照每天 30 個常規樣品分析，一年下來，每臺儀器可節約大概 7000 RMB。如果一個實驗室有 10 臺儀器，甚至上 100 臺儀器，費用節省相當可觀…
關鍵的是，在這樣的“省錢"模式下，分析效能不受任何影響，參見下圖，在載氣更換為 N2 過夜后的分析圖譜比較，系統分析測試具有很好的重現性！
02
分析方法根據所分析樣品特性，載氣類型可做更改。如
氣相色譜方法，色譜峰的分離度允許情況下，可選擇由氦氣更換為氮氣，同時也可選擇更換為 H2 氣
GC/MS 方法，則可直接考慮把氦氣更換為 H2 氣
安捷倫應用研究團隊，長年累月，在各種載氣、應用以及各種儀器型號上的分析研究，積累了豐富的經驗，并有大量的文獻記錄。隨著氦氣的價格上漲，這些經典應用都可作為各行各業實際樣品分析中，合理使用載氣的參考示范。
安捷倫分析方案(載氣非氦氣)應用示例
Application notes
1.Optimized PAH Analysis Using Triple Quadrupole GC/MS with Hydrogen Carrier (8890)
2.Determination of Benzene and Toluene in Gasoline by ASTM D3606 on an Agilent 8890 GC with Capillary Columns
3.Analysis of Distilled Spirits Using an Agilent 8890 Gas Chromatograph System
4.Analysis of Organophosphorus and Organochlorine Pesticides in Fruit and Vegetables Using an Agilent 8890 GC with Four Detectors (N2)
5.Analysis of Flavor Compounds in Beer using the Integrated Agilent 8697 Headspace Sampler with the Agilent 8890 GC System (N2)
6.Determination of Benzene and its Derivatives in Water with the Agilent 8697 Headspace Sampler and 8890 GC (N2)
7.Determination of Ethylene Oxide and Ethylene Chlorohydrin in Medical Devices using the Agilent 8890 GC and 7697A Headspace Sampler (N2)
8.Fast Analysis of 18 Polychlorinated Biphenyls (PCBs) Using the Agilent Intuvo 9000 GC Dual ECD
9.Gas Chromatographic Analysis of Fuel Oils in Distilled Alcoholic Beverages (Intuvo)
10.Water VOC Analysis with Agilent 8697 Headspace Sampler, Intuvo 9000 GC, 5977B GC/MSD
11.Quality Control of Fragrance Samples by GC-FID: Method Transfer from the Agilent 7890 GC to the Agilent Intuvo 9000 GC
12.Fast Analysis of FAMEs on the Intuvo 9000 GC
13.Rapid Separation of Fatty Acid Methyl Esters (Intuvo)
14.Rapid Analysis of 37 FAMEs with the Agilent 8860 Gas Chromatograph (8860, N2)
15.Improving the Analysis of 37 Fatty Acid Methyl Esters (PDF) (7890B)
16.Industrial Applications with the Agilent J&W DB-WAX Ultra Inert GC Column (7890A)
17.Determine Impurities in High-Purity Propylene Oxide with Agilent J&W PoraBOND U (7890)
18.Enhanced Sensitivity for Biomarker Characterization in Petroleum Using Triple Quadrupole GC/MS and Backflushing (7890A)
19.Agilent J&W CP-Select 624 Hexane for Best Separation of Solvents and Hexane Isomers (7890A)
20.GC/μECD Analysis of Chlorinated Plaguicides Using Agilent J&W HP-1ms Ultra Inert and Agilent J&W DB-1301 Capillary GC Columns (7890A)
21.A Direct Column-Performance Comparison for Rapid Contract Laboratory Program (CLP) Pesticide Analysis (6890N)
列舉一個常見的示例
GC 8890 在分析 PAHs 時，采用 H2 為載氣，在保證分離效能時，縮短了分析時間，提高分析效率。
如果需要使更改載氣（氮氣或氫氣）后圖譜和氦氣為載氣的圖片一致，安捷倫 GC 或 GCMS 體統操作起來也非常容易。安捷倫軟件 OpenLab 或 Masshunter 均提供“方法轉換器"功能， 在方法設定相應界面，打開“方法轉換"，一鍵完成方法參數轉換，保存使用，非常便捷。需要留意的是，載氣更換后，分析方法學的各項指標需要進行實驗認證。
03
利用安捷倫微板流控技術，實現 N2 進樣口進樣，He 實現組份分離檢測。
基于安捷倫微板流控（Dean Switch），采用CFT技術切換：N2 進樣口進樣完成后，樣品轉移到分析色譜柱，切換到He載氣進行組份分離，實現節省氦氣目的。以1.5ml柱流量計算，一瓶氦氣可以使用五年。
結 語
堅持科技創新，發揚節約精神！氦氣節省方案，僅是安捷倫氣相色譜團隊倡導的綠色智能實驗室眾多環節中的其中之一！從節約氦氣開始，讓安捷倫 GC 在節能增效，減少運營成本，提高實驗室產出中發揮重要作用！