凛冬已至,“氦”能坚持多久?
神秘能源一氦气
作为一种比空气还要轻的气体,氦气能够为气球提供浮力,使气球飘在空中。但现实生活中,氦气价格一路飞涨,部分地区价格翻了3倍。有专家称世界储备将在大约 25 年内耗尽,2035 年世界上会不会没有足够的氦气。这无论是不是危言耸听,都表示了人们对未来氦气供应的担心。氦气除了用在气球上,还有众多应用,比如深海潜水、医疗技术、火箭燃料,还有我们实验员们熟悉的GC & GCMS应用上。
受国际局势以及新冠疫情影响,氦气荒4.0 已经到来。2020 年中国氦气产量约 277 万立方米,仅占全 球 2%的份额。而我国每年氦气消耗量高达2200万立方米以上,95%依赖于进口。蝴蝶效应下,实验室的小莫同学也感受到了氦气荒带来的寒气。
赛默飞推出的这款新型的模块全名叫做“HeSaver-H2Safer” ,适用于 TRACE 1600 系列 GC 的标准 iConnect SSL 进样口,兼容 H2 作载气,并提供 H2 安全保障。
一般来说,载气、隔垫吹扫、分流流量,都来自同一供气源,总流量中只有大约1/10~1/50 用作载气,而且隔垫吹扫和分流流量为了避免污染色谱柱/检测器,因此不能无限降低隔垫吹扫和分流的流量。使用“HeSaver-H2Safer”模块后,可以接额外的载气气路N2,用于隔垫吹扫和分流,而 He / H2 专用于色谱柱载气。在进样过程中,载气(几乎)关闭,N2 进入色谱柱进行样品转移,He/H2 以Z小流量 0.1 mL/min 供应,仅用于吹扫连接处并避免进样过程中死体积的负面影响。分析过程中,载气流量被限制到几 mL/min,而在 GC 其他状态下,载气关闭。整个过程中极大地减少了He / H2的用量。
左下:不分流时间时质谱背景显示主要是氮气
右下:正常峰分析时间时典型 MS 背景图
从实际谱图来看,分析性能始终如一,无论是保留时间和峰面积都能保持一致(如下图所示),且在分流不分流情况下都能得到高重复性结果。
HeSaver-H2safer SSL He提供柱流速
N2提供分流及隔垫吹扫
我们以常见的GCMS方法为例,若一台仪器一年全天24小时连续做样,使用氦气节省模块后,一瓶氦气可从原先的5个月延长到可使用42个月,而一台机器一年可节省约5000RMB。
本 文 结 语
当然节省氦气除了可以使用氦气节省模块外,我们还可以优化冗长的分析实验流程,尤其是遇到大通量的样品分析时。赛默飞的快速分析方案如LPGC快速测定食品中的农残方案将分析效率提高了3-4倍,气质联用法快速分析环境中半挥发性有机污染物在8分钟之内分析64个化合物,效率为常规方法的6倍,快速方案在显著增加样品通量的同时减少氦气用量。而赛默飞的气质联用仪所具有的NeverVent技术在不卸真空条件下可以更换色谱柱,维护离子源,这也大大提高了仪器的工作时间。
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