氦气节省方法综述

安捷伦致力于绿色、高效的色谱产品、应用的创新与迭代，尤其是国际、国内氦气价格高企造成的实验室成本攀升背景下，助力客户选择合适氦气节省之“道”，恰逢其时。

氦气节省路径图

总体来说，氦气节省有两个方向---氦气不能被替代和氦气可被替代

方向一

氦气不能被替代，

那就要部署氦气节省方案

当氦气原则上不能用其它载气替换时，或氦气法转换为备选载气（如氢气或氮气）有时可能繁琐甚至无法实现，因此节省氦气便是一个可行且有吸引力的解决方案。

即使受限于分析原理、检测器原理，而只能使用氦气场景，也可以“软硬兼施”，节约氦气。

1、使用氦气节省模块-He Conservation

可编程氦气节省模块以安捷伦最 新一代电子气路控制（EPC）为核心进行构建。该模块连接两个 EPC 通道，这样您可以在气相色谱分析运行时使用氦气，而在气相色谱处于空闲状态时切换为氮气。

特点和优势

• 在您的 Agilent 8890、8860 或 7890 气相色谱仪上使用自动化、用户可编程的可选氦气节省模块可显著降低氦气消耗量，与安捷伦载气节省模式合并使用时效果更为显著。

• 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。

• 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。

2、载气节省模式-Gas Saver 

在毛细柱+分流进样口色谱系统中，样品注入进样口分流后，剩余分析时间和待机时段，分流已经完成了“历史使命”，但还在白白消耗大量氦气。

在现代气相色谱基本普及 EPC、具备进样口时间程序的条件下，完全可以利用时间程序程序，将进样后及仪器待机期间的分流调整到低分流比的状态，可以大量节约氦气。

下例：在进样三分钟后，将分流流露氦气流量从 40mml/min 降低到 20ml/min。

3、质谱进样口氮气替代氦气技术

基于安捷伦微板流控技术（Dean Switch）采用 CFT 切换，载气消耗较大的质谱流路进样口前端，使用氮气用于进样和分流保持；而少量的氦气实现色谱柱组份分离和质谱检测器检测状态保持。

上图：进样状态，氮气和待分析组分通过预柱。

上图：样品转移到分析色谱柱，切换到 He 载气进行组份分离；此状态也是系统的待机状态。

方向二

分析方法中氦载气可以被替换

4、用氮气替换氦气的气相色谱方法

一些标准方法传统推荐使用氦气，或由于分离效率的考虑优先使用氦气，而被行业习惯。

在如今氦气价格高昂的背景下，氦气方法转换为更具性价比的方案更具现实意义。

以制药行业常用的 USP <467> 顶空色谱法在药物中溶剂残留的分析为例：

上图：分别使用氦气载气和氮气为载气，19 种组分都有良好的分离。（左氦，右氮）

上图：即使最难分离的乙腈和甲基异丁基酮（Acetonitrile，MIBK），进行分离优化后，也有良好的分离和定量依据。（左氦，右氮）

辅助工具-方法转换器（Method Translator）

• 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。

5、氢气取代氦气作为载气的气相色谱方法

在气相色谱热导检测器（TCD）分析体系中，氢气、氦气作为热导系数优异的常用载气。在没有其它条件限制下，氢气是替代氦气的绝 佳选择。

而在毛细柱+ FID 氢火焰色谱系统中，氢气也有取代氦气作为系统载气的很多机会。在具体的应用，尤其是组分复杂或分离要求高的具体分析中，在最 新色谱技术加持下，氢气甚至可以取得更佳的分析效果。

以食品领域“脂肪酸分析”为例：（脂肪酸甲酯（FAME）的分析可用于鉴定食品中的脂类组分，是食品分析中最重要的应用之一）

上图：以氦气作为载气时在 20 m × 0.18 mm, 0.20 µm DB-FastFAME Intuvo 气相色谱柱得到的 37 组分 FAME 混标的 GC/FID 色谱图

• 采用氢气作为载气时，这种高效的 DB-FastFAME Intuvo 气相色谱柱将运行时间缩短至 4 分钟以 内，同时实现了所有化合物的基线分离。

• 配备 DB-FastFAME 气相色谱柱的 Intuvo 9000 气相色谱仪可实现低成本高效率的 FAME 分析。

6、GC/MS 的氢气载气方法使用

Hydro 惰性离子源系统

氢气对许多 GC/MS 应用而言是一种可再生的低成本替代气体。但氢气并非惰性气体，有时会与离子源中的某些分析物发生反应，例如将硝基苯转化为苯胺。

Agilent Hydro 惰性离子源可解决这一问题，非常适合考虑使用氢气但又担心分析存在局限性的实验室。

• Agilent Hydro 惰性离子源是一种 GC/MS 离子源，在使用氢气作为 GC/MS 载气时可提高色谱分析性能。它有助于避免灵敏度损失和谱图异常，同时提供高沸点峰形。

• Agilent Hydro 惰性离子源减少了 GC/MS 离子源的清洁需求、系统停机和维护以及数据生成中断。

• 以氢气为载气，分离速度更快、时间更短，并且分离质量与使用氦气时相同减少灵敏度损失与谱图异常。

Tips：

氦气节省计算器-Cost Savings Calculator

使用氦气节省模块-He Conservation 时，安捷伦贴心的小软件，可以帮助您计算方法中氦气使用的总量、氦气流量节省率和开始时间、气瓶使用数量、氦气和氮气费用等。便于您对氦气总费用做出科学的统计和安排。

泄露检测-GC On-board Leak Diagnostics

无论哪种载气节省模式，安捷伦新一代色谱强大智能化功能、自诊断，可以帮助您智能化维护和泄露测试，避免无谓的载气消耗和安全隐患。

二代氢气检测监测模块（HSM）

实时在线监测柱温箱中的 H2 含量，一旦超标直接关闭 H2 流路，而新一代传感器每次校准后，后续只需每 6 个月校准一次。智能内部诊断在连续运行期间监控传感器的状态，保证模块本身的长期、可靠。无需抽气泵即可将柱温箱中的气体传送至氢气检测模块，减少中介环节、增强系统可靠性。