节约仪器运行成本 | 安捷伦GC合理使用氦气好方案

背 景

氦气作为不可再生资源，价格上上下下，总有波动，最近受供应渠道以及国际环境影响，价格一路飙升。这让我们使用 GC & GCMS 的实验室运营成本有一定程度的上升。当前的情形下,我们再来看国内关于氦气供给的一组数据：

氦气储量

中国氦气储量约 11.82 亿立方米，全 球占比仅 2%。

氦气产量

2020 年，中国氦气产量约 277 万立方米，仅占全 球 2%的份额。

氦气需求量

2020 年，中国消费氦气 2220 万立方米；

中国氦气市场价格涨势明显。据供应资讯统计，截至 2022 年 3 月，管束高纯氦气市场价格涨至 340-420 元/立方米，部分高价在 430-460 元/立方米。相较于 2022 年 1 月 1 日，主流分销企业拿货价上涨 170-230 元/立方米，同比+ 111.1%;

从供应端前景来看，未来氦气的使用成本仍然维持一定增长趋势。

这样从消费端，对于我们使用 GC 或 GCMS 实验室来看，如何合理使用氦气就显得非常有意义。

安捷伦基于 GC 的稳定系统，能够提供氦气合理使用的有效方案！

安捷伦氦气节省三大方案

其一：分析方法载气不做更改，仍然使用氦气，在待机状态使用氮气，使用氦气节省模式。

其二：通过验证分析效能不受任何影响下,把分析方法载气氦气更改换为氮气或氢气。

其三：利用安捷伦微板流控技术，实现N2进样口进样，He实现组份分离检测。

如图所示：

首先我们来看第 一种方案

当分析方法中载气不做更改，样品测试时仍然使用氦气做载气；在仪器待机状态时，载气由系统自动切换为氮气。

这种不改变分析方法载气的氦气节省模式，安捷伦的 GC/GCMS 系统具有突出的技术优势，在稳定可靠的硬件支持，为实验室节约运营成本，提供有效保证。

8890&8860&Intuvo 9000的氦气节省模块

安捷伦可编程氦气节省模块是采用最 新一代电子气动控制模块（EPC）构建。该模块连接两个 EPC 通道，向 GC 提供单个载气流。这就允许 GC 或 GCMS 系统在运行时使用氦气，并在系统待机空闲时切换到不同的气体（通常是氮气）。

有了硬件保障，结合软件操作上的自动化和智能化，一键设定，操作便捷，省时省力，即使是老一代 GC 7890 也一样便捷操作，如 OpenLab 具有亲和力的界面，仅选择待机方法中气源类型即可完成操作。

每天节约一点点，日复一日，年复一年，轻轻松松为实验室运营节约大量开支。

如下表所示，仅在做待机状态更改使用 N2，按照每天 30 个常规样品分析，一年下来，每台仪器可节约大概 7000 RMB。如果一个实验室有 10 台仪器，甚至上 100 台仪器，费用节省相当可观… 

最关键的是，在这样的“省钱”模式下，分析效能不受任何影响，参见下图，在载气更换为 N2 过夜后的分析图谱比较，系统分析测试具有很好的重现性！

我们再看第二种方案

分析方法根据所分析样品特性，载气类型可做更改。如

• 气相色谱方法，色谱峰的分离度允许情况下，可选择由氦气更换为氮气，同时也可选择更换为 H2 气

• GC/MS 方法，则可直接考虑把氦气更换为 H2 气

安捷伦应用研究团队，长年累月，在各种载气、应用以及各种仪器型号上的分析研究，积累了丰富的经验，并有大量的文献记录。随着氦气的价格上涨，这些经典应用都可作为各行各业实际样品分析中，合理使用载气的参考示范。

安捷伦分析方案(载气非氦气)应用示例

Application notes（上下滑动查看更多）

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)

列举一个常见的示例

GC 8890 在分析 PAHs 时，采用 H2 为载气，在保证分离效能时，缩短了分析时间，提高分析效率。

如果需要使更改载气（氮气或氢气）后图谱和氦气为载气的图片一致，安捷伦 GC 或 GCMS 体统操作起来也非常容易。安捷伦软件 OpenLab 或 Masshunter 均提供“方法转换器”功能， 在方法设定相应界面，打开“方法转换”，一键完成方法参数转换，保存使用，非常便捷。需要留意的是，载气更换后，分析方法学的各项指标需要进行实验认证。 

第三种方案

利用安捷伦微板流控技术，实现 N2 进样口进样，He 实现组份分离检测。

基于安捷伦微板流控（Dean Switch），采用CFT技术切换：N2 进样口进样完成后，样品转移到分析色谱柱，切换到He载气进行组份分离，实现节省氦气目的。以1.5ml柱流量计算，一瓶氦气可以使用五年。

结 语！

坚持科技创新，发扬节约精神！氦气节省方案，仅是安捷伦气相色谱团队倡导的绿色智能实验室众多环节中的其中之一！从节约氦气开始，让安捷伦 GC 在节能增效，减少运营成本，提高实验室产出中发挥重要作用！