全二维流量计算小程序正式上线

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好消息！好消息！2021刚刚拉开帷幕，雪景科技开发的全二维/多维气相色谱流量计算小程序正式上线了。大家可以免费使用！

由于大部分气相色谱平台都只支持一维GC的设置和流路计算，对于全二维气相色谱或多维色谱分析者来说，一款简单易用的流量计算器是方法开发和优化设置中必不可少的工具。虽然雪景科技在产品软件包中自带了PC端的全二维流量计算器，但很多小伙伴在实际工作中有时可能并不在电脑旁边，临时要计算一个参数就很不方便。现在我们的微信小程序就可以帮大家解决这个问题了。点击雪景科技全二维微信公众号下方的产品，选择流量计算即可。关注雪景科技公众号以后，这款流量计算器就变成你随身携带的工具了。

流量计算小程序采用竖屏设计，更方便手机观看和操作。基本参数和设置方法和常规PC版一致。在选择载气（Carrier）和气压单位（Unit）后，设置好各个色谱柱的规格和长度，设定流量、检测器后，各节点的压力、保留时间、等效柱长等重要参数就会自动显示出来了。上手及其简单。

那么，这款流量计算器在实际的全二维方法设置和优化中，具体能做什么呢？下面我们就举几个简单的例子，帮助大家快速熟悉它的操作和用法。

等效柱长设置

部分气相色谱控制软件在一个方法设置中只支持一根色谱柱的配置，由于全二维气相色谱方法一般由多根色谱柱连接而成（一般还不是同一个内径规格的），这样，对于如何设置色谱柱就成为一大难题。对此，我们有两种不同的解决方法。

等效柱长

我们可以将从进样口到检测器之间的所有色谱柱视为一根有着一致内径和膜厚的柱子（一般定义为一维柱的内径和膜厚），然后计算出一个等效的长度，使得这个全二维系统从进样口到检测器的总气阻和这个等效长度的柱子一致。这样，在色谱软件中，我们只需要输入这个等效柱长，就可以按照正常的恒流模式进行设置（显示的流量为真实值）。

比如，下面这个全二维配置，小程序界面上显示，这个配置所得到的等效一维柱长（Equiv. length）是35.75m。就可以把这个数值设置为色谱方法中的色谱柱长度，替换原来的30m（内径和膜厚同一维柱）。

需要注意的是，如果二维柱长度或规格改变，或者改变二维流量和一维流量的比值（补气模式下），等效柱长也会发生变化。此时应重新设置。

程序升压

在色谱进样口无论设置何种模式（恒流或恒压），实际在都是通过压力进行控制的。所以，一个直接的办法是计算出不同柱温下，进样口所需保持的压力，然后设置一个进样口压力程序。比如，同样是这个柱系统配置，初温是50℃，进样口压力为15.986 psig；经过5℃/min升温速率后，终温如果是300℃（整个升温过程持续50min），那时候进样口压力为31.227 psig （将一维柱箱和二维柱箱都设为300℃）。

所以，我们可以设置一个程序升压为：

初始压力为15.986 psig；最终压力为31.227 psig；

升压速率为 

（50min从升温程序中计算得到）

这样，在色谱软件中设置的色谱柱规格和长度就不会影响进样口控制情况，方便的话，你可以输入一维柱的规格长度。但是，这样一来，色谱软件根据这个规格长度得到的流量就不是真实的一维流量（由于整个系统气阻和一维柱不同）。如果涉及到进样口分流，真实的分流比和设置值也会出现一定的误差。

一般我们推荐根据等效柱长来设置。

根据10℃规则计算最佳升温速率

很多人都听说过全二维方法设置里面有个“10℃规则”，也就是尽量使升温速率和一维死时间的乘积为10℃。为什么会有“10℃规则”这个问题我们下次有时间聊，今天讲一讲如何通过流量计算器快速估算最佳升温速率。

按下面配置设置好后，一维柱流量下方显示的就是一维死时间，所以，你要做的就只是做一个简单的除法（一般根据初温的一维死时间进行计算）。

这个计算得到的最优升温速率允许有一定的误差，而一般大家习惯使用整数的升温速率值。你可以设置为5-6 ℃/min都没有问题（甚至可以放宽到4-7 ℃/min）。

补气设置

如果在调制器之前加入了一路补气，需要在EPC1位置上打钩，表示此处有一个可控压力的EPC模块，可提供额外补气。这时，二维流量可以独立于一维流量进行设置。对于可以进行恒流控制的EPC模块来说，直接在色谱软件上设置一维和二维流量即可（需正确配置一维和二维柱，以及EPC连接情况）。而对于只能进压力控制的EPC来说，就需要借助这个流量计算小程序了。

由于EPC处 的压力也是跟柱箱温度有关，我们需要分别计算出初温和终温情况下，补气EPC的压力值，然后和上述程序升压方式一样，计算一个升压速率（比如升压过程还是50min），最终得到正确的EPC压力程序。

辅助EPC的初始压力为 6.733 psig，最终压力为 14.471 psig，程序升压速率为：

另外，很多情况下，补气模式可以在结束分析前对一维柱进行反吹，从而将重组分吹出系统，防止在色谱系统内聚集，影响色谱柱寿命。这个时候，补气EPC压力程序不变，在需要反吹时，将进样口压力降下来。如果色谱软件支持反吹设置，可以设置一个负的一维流量（注意不能使进样口压力小于0）。如果软件不支持，则可以通过流量计算器，选择一个合适的反吹进样口压力，使得一维有足够的反吹流量。反吹阶段的进样口压力可以通过设置进样口压力程序实现。

检测器分流分配

在分流模式中，二维出口分别连接到两个检测器，一般一个为质谱，一个为FID。由于质谱出口压力为真空，FID出口压力为大气压，随意连接两根色谱柱，可能出现分流不正确的情况，严重时甚至导致FID的空气倒灌进质谱。如何选择两个检测器的传输气阻，是一项很有挑战性的任务。而这个流量计算小程序可以助你一臂之力。

检测器选择“Split”模式后，分别输入两个检测器的传输气阻规格，很快就得到到达两个检测器的流量。这时改变两段传输线的长度和内径（色谱柱内径有特定值，不能随意输入），就可以方便的调节进入两个检测器的流量（以及分流比）了。

设置时需要考虑二维柱到检测器的实际空间距离，特别是质谱包含固定长度的传输线。

不过，由于可以同时设置传输气阻的长度和内径，所以理论上，有多种不同的组合可以得到同一个流量比例（检测器分流比）。但是不是所有的可能组合都可以产生一样的效果（为什么？留给大家思考一下）。那究竟哪个组合得到的最终效果最优呢，这就留到我们下次高级教程里进行讲解吧。

欢迎大家在方法优化和设置的时候使用我们的流量计算器！大家在使用中如果碰到什么问题，请随时联系我们！