对于GC和GCMS来说，氦气因其化学惰性好和传质阻力小，是非常理想的载气，目前在GC高灵敏度分析、介质阻挡放电等离子体检测器（BID）、硫化学发光检测器（SCD）等技术中应用广泛。然而，氦气这种“黄金气体”，近年来经常出现短缺现象，价格压力和供应不确定性已成为全球GC/GCMS实验室面临的两个重要问题。由于全球供应链等多方面因素影响，当前时期也被业界戏称为“氦气短缺4.0”，很多分析人员开始关心——实验室的这瓶氦气到底能用多久？

我们总结了岛津GC应对氦气短缺问题的实操方案：氦气节省策略和气体替换策略，本篇将继续为您分享气体替换策略。（GCMS的应对策略请参考：气质百川之三丨优化氦气使用or替代氦气，哪种你最中意？）

根据气相色谱的分析目的，有些分析任务必须使用氦气作载气，而有些分析任务则替换为其他气体后依然可以得到满意的分析结果，因此可以灵活考虑气体替代策略（详细信息请参考：Nexis视角 | 使用气体智选阀比较不同载气的分析效果）。

表1. 常见3种气体的特点对比表

可切换为N₂的情况

N₂是气相色谱中应用非常普遍的载气，相对分子质量较大，扩散系数小，其优点是价格便宜，安全性高。

图1. LabSolutions GC工作站载气切换界面

气体智选阀选件可以实现气体类型的自动调整，可实现一个批处理中，当一个分析完成后，根据后续方法的设置，自动将载气切换为其他气体类型。以FID的载气切换为例，10-15min即可自动完成切换。

如下图所示，Nexis GC-2030通常使用He作载气，本例中，以N₂作载气分析苯中噻吩的色谱图，低浓度下依然可以得到很好的分析结果。

图2. 以N₂作载气分析苯中噻吩的色谱图

可切换为H₂的情况

H₂是热导检测器的常用载气和氢火焰离子化检测器的常用燃烧气，相对分析质量小，其优点是价格便宜，适合高速分析，局限性是易燃易爆，使用时必须注意安全。岛津针对此问题专门推出了方案：

（1）可实时监测柱温箱中H2浓度的氢气传感器附件（S221-78910-41），通过对潜在泄漏的及早发现来保证使用安全，可以在氢气泄漏时主动关闭主机电源避免发生事故，同时GC主机也具备载气自动检漏功能，双重保障，保证安心使用。

（2）进样口端AFC氢气安全组件（S221-83785-41）和检测器端APC氢气安全组件（S221-83780-41）。分别用于监控进样口端和检测器端的H₂流量，将其限制在安全水平内。即使在特殊情况下（比如AFC或APC发生损坏等），也能确保氢气的安全使用。

如下图所示，使用H₂作载气分析37种脂肪酸甲酯（FAMEs），35分钟即可完成分析，其具有高线速度和分析速度快的优点。

图3. 使用H₂作载气分析37种脂肪酸甲酯（FAMEs）色谱图

结论

在“节流增效”和“精益管理”已成为各行各业实验室重要考量方向的前提下，如何在氦气短缺的情况下，依然能够安心的大跨步向前发展是很多实验室管理者思考的问题。

“氦气短缺4.0”时代，一瓶氦气到底能用多久？一年？五年？十年？……不同的气相色谱实验室，分析目的、方法、操作习惯、样品数量和分析频率等因素皆不同，很难给出统一的和经过实际效果验证的答案，但是通过本文分享的这一系列岛津创新气相色谱技术，分析人员可以围绕这个主题进行气相色谱方法的积极应对和方法改善。我们相信通过一系列实操方案可以帮助您将氦气短缺应对的理念真正落到实处。

轻松应对氦气短缺，尽享GC分析乐趣！

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