被bei測ce組zu分fen經jing色se譜pu柱zhu分fen離li後hou,是shi以yi氣qi態tai分fen子zi與yu載zai氣qi分fen子zi相xiang混hun狀zhuang態tai從cong柱zhu後hou流liu出chu的de,人ren肉rou眼yan不bu可ke能neng識shi別bie。因yin此ci,必bi須xu要yao有you一yi個ge裝zhuang置zhi或huo方fang法fa,將jiang混hun合氣體中組分的真實濃度(mg/mL)或質量流量(g/s)bianchengkeceliangdedianxinhao,qiexinhaodedaxiaoyuzufendeliangchengzhengbi。cizhuangzhichengqixiangsepujianceqi,qifangfachengqixiangsepujiancefa。yinci,qixiangsepujianceqishiyizhongnengjianceqixiangsepuliuchuzufenjiqibianhuadeqijian。
檢測器通常由兩部分組成:傳感器和檢測電路。傳感器是利用被測物質的各種物理性質、化學性質以及物理化學性質與載氣的差異,來感應出被測物質的存在及其量的變化。如熱導檢測器(TCD)就是利用被測物質的熱導係數和載氣熱導係數的差異;火焰電離檢測器(FID)、氮磷檢測器(NPD)等都是利用被測組分在一定條件下可被電離,而載氣不電離;火焰光度檢測器(FPD)就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)被(bei)測(ce)物(wu)質(zhi)在(zai)一(yi)定(ding)條(tiao)件(jian)下(xia),可(ke)發(fa)射(she)不(bu)同(tong)波(bo)長(chang)的(de)光(guang),而(er)載(zai)氣(qi)氮(dan)氣(qi)卻(que)不(bu)發(fa)光(guang)等(deng)等(deng)。所(suo)以(yi),傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)將(jiang)被(bei)測(ce)物(wu)質(zhi)變(bian)換(huan)成(cheng)相(xiang)應(ying)信(xin)號(hao)的(de)裝(zhuang)置(zhi)。它(ta)是(shi)檢(jian)測(ce)器(qi)的(de)核(he)心(xin)。檢測器性能的好壞,主要取決於傳感器。
檢測電路是將傳感器產生的各種信號轉變成電信號的裝置。從傳感器送出的信號是多種多樣的,有電阻、電流、電壓、離子流、頻率、光波等。檢測電路的作用是測定出這些參數的變化,並將其變成可測量的電信號。如,TCD中熱絲阻值的變化,利用惠斯頓電橋變成電信號;各種氣相電離產生的離子流,用電場收集、微電流放大器放大後,才顯示出它的變化;而FPD不同波長光的強度,即是利用光電倍增管進行光電轉換,然後微電流放大得到結果等。
氣相色譜儀的幾種檢測器
1.氫火焰離子化檢測器(FID)用於微量有機物分析; 2.熱導檢測器(TCD)用於常量、半微量分析,有機、無機物均有響應; 3.電子捕獲檢測器(ECD)用於有機氯農藥殘留分析; 4.火焰光度檢測器(FPD)用於有機磷、硫化物的微量分析; 5.氮磷檢測器(NPD)用於有機磷、含氮化合物的微量分析; 6.催化燃燒檢測器(CCD)用於對可燃性氣體及化合物的微量分析; 7.光離子化檢測器(PID)用於對有毒有害物質的痕量分析色譜檢測器分類; (1)按原理可分為光學檢測器(如,紫外、熒光、示差折光、蒸發光散射)、熱學檢測器(如,吸附熱)、電化學檢測器(如,極譜、庫侖、安培)、電學檢測器(電導、介電常數、壓電石英頻率)、放射性檢測器(閃爍計數、電子捕獲、氦離子化)以及氫火焰離子化檢測器。 (2)按測量性質可分為通用型和專屬型(又稱選擇性)。通用型檢測器測量的是一般物質均具有的性質,它對溶劑和溶質組分均有反應,如示差折光、蒸發光散射檢測器。通用型的靈敏度一般比專屬型的低。專屬型檢測器隻能檢測某些組分的某一性質,如紫外、熒光檢測器,它們隻對有紫外吸收或熒光發射的組分有響應。 (3)按an檢jian測ce方fang式shi分fen為wei濃nong度du型xing和he質zhi量liang型xing。濃nong度du型xing檢jian測ce器qi的de響xiang應ying與yu流liu動dong相xiang中zhong組zu分fen的de濃nong度du有you關guan,質zhi量liang型xing檢jian測ce器qi的de響xiang應ying與yu單dan位wei時shi間jian內nei通tong過guo檢jian測ce器qi的de組zu分fen的de量liang有you關guan。 (4)檢測器還可分為破壞樣品和不破壞樣品的兩種;
氣相色譜檢測器操作注意事項
1、氣相色譜檢測器尾吹氣的使用 尾wei吹chui氣qi是shi從cong色se譜pu柱zhu出chu口kou處chu直zhi接jie進jin入ru檢jian測ce器qi的de一yi路lu氣qi體ti,又you叫jiao補bu充chong氣qi或huo輔fu助zhu氣qi。填tian充chong柱zhu不bu用yong尾wei吹chui氣qi,而er毛mao細xi管guan柱zhu則ze大da都dou采cai用yong尾wei吹chui氣qi。這zhe是shi因yin為wei毛mao細xi管guan柱zhu的de柱zhu內nei載zai氣qi流liu量liang太tai低di(常規柱為1~3mL/min),不能滿足檢測器的最佳操作條件(一般檢測器要求20mL/min的載氣流量)。在zai色se譜pu柱zhu後hou增zeng加jia一yi路lu載zai氣qi直zhi接jie進jin入ru檢jian測ce器qi,就jiu可ke保bao證zheng檢jian測ce器qi在zai高gao靈ling敏min度du狀zhuang態tai下xia工gong作zuo。尾wei吹chui氣qi的de另ling一yi個ge重zhong要yao作zuo用yong是shi消xiao除chu檢jian測ce器qi死si體ti積ji的de柱zhu外wai效xiao應ying。經jing分fen離li的de化hua合he物wu流liu出chu色se譜pu柱zhu後hou,可ke能neng由you於yu管guan道dao體ti積ji增zeng大da而er出chu現xian體ti積ji膨peng脹zhang,導dao致zhi流liu速su減jian緩huan,從cong而er引yin起qi譜pu帶dai展zhan寬kuan。加jia入ru尾wei吹chui氣qi後hou就jiu消xiao除chu了le這zhe一yi問wen題ti。
那麼,尾吹氣流量多少合適呢?這要看所用檢測器和色譜柱的尺寸而定。比如,用0.53mm大口徑柱時,柱內流量可達15mL/min,這對微型TCD和單絲TCD 來說已經夠大了,就沒必要再加尾吹氣了。而對於FID、NPD、FPD則需要至少10mL/min的尾吹氣流量,對於ECD就需要20mL/min的尾吹氣(ECD一般需要載氣總流量大於25mL/min)。使用常規或微徑柱時,尾吹氣流量應相應增大。
經驗參考值為:FID、NPD、FPD需要柱內載氣和尾吹氣的流量之和為30mL/min左右。ECD則需要40~60mL/min。當dang需xu要yao在zai最zui高gao靈ling敏min度du狀zhuang態tai下xia工gong作zuo時shi,應ying針zhen對dui具ju體ti樣yang品pin優you化hua尾wei吹chui氣qi流liu量liang以yi及ji其qi他ta氣qi體ti流liu量liang。一yi般ban情qing況kuang下xia,尾wei吹chui氣qi所suo用yong氣qi體ti類lei型xing應ying與yu載zai氣qi相xiang同tong。
尾吹氣流量是在安裝好色譜柱後,在檢測器出口處用皂膜流量計測定的。注意,測定尾吹氣流量時要關閉其他氣體(如,使用FID時要關閉空氣和氫氣),用0.32mm以下內徑的色譜柱時,可不關閉柱內載氣,這時測得的流量為柱內載氣和尾吹氣流量之和。
2、FID 使用注意事項 (1)FID雖然是準通用型檢測器,但有些物質在此檢測器上的響應值很小或無響應。這些物質包括水久氣體、鹵代矽烷、H20、NH3、CO、CO2、CS、CCl4等,所以,檢測這些物質時不應使用FID。
(2)FID是(shi)用(yong)氫(qing)氣(qi)和(he)空(kong)氣(qi)中(zhong)燃(ran)燒(shao)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)火(huo)焰(yan)使(shi)被(bei)測(ce)物(wu)質(zhi)離(li)子(zi)化(hua)的(de),故(gu)應(ying)注(zhu)意(yi)安(an)全(quan)問(wen)題(ti)。在(zai)未(wei)接(jie)上(shang)色(se)譜(pu)柱(zhu)時(shi),不(bu)要(yao)打(da)開(kai)氫(qing)氣(qi)閥(fa)門(men),以(yi)免(mian)氫(qing)氣(qi)進(jin)入(ru)柱(zhu)箱(xiang)。測(ce)定(ding)流(liu)量(liang)時(shi),一(yi)定(ding)不(bu)能(neng)讓(rang)氫(qing)氣(qi)和(he)空(kong)氣(qi)混(hun)合(he),即(ji),測(ce)氫(qing)氣(qi)時(shi),要(yao)關(guan)閉(bi)空(kong)氣(qi),反(fan)之(zhi)亦(yi)然(ran)。無(wu)論(lun)什(shen)麼(me)原(yuan)因(yin)導(dao)致(zhi)火(huo)焰(yan)熄(xi)滅(mie)時(shi),應(ying)盡(jin)快(kuai)關(guan)閉(bi)氫(qing)氣(qi)閥(fa)門(men),直(zhi)到(dao)排(pai)除(chu)了(le)故(gu)障(zhang),重(zhong)新(xin)點(dian)火(huo)時(shi),再(zai)打(da)開(kai)氫(qing)氣(qi)閥(fa)門(men)。高(gao)檔(dang)儀(yi)器(qi)有(you)自(zi)動(dong)檢(jian)測(ce)和(he)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng),火(huo)焰(yan)熄(xi)滅(mie)時(shi)可(ke)自(zi)動(dong)關(guan)閉(bi)氫(qing)氣(qi)。
(3)FID的靈敏度與氫氣、空氣和氮氣的比例有直接關係,因此,要注意優化。一般三者的比例應接近或等於l:10:l,如,氫氣30~40 mL/min,空氣300~400 ml/min,氮氣30~40 ml/min。另外,有些儀器設計有不同的噴嘴分別用於填充柱和毛細管柱,使用時應查看說明書。
(4)為wei防fang止zhi檢jian測ce器qi被bei汙wu染ran,檢jian測ce器qi溫wen度du設she置zhi不bu應ying低di於yu色se譜pu柱zhu實shi際ji工gong作zuo的de最zui高gao溫wen度du。一yi旦dan檢jian測ce器qi被bei汙wu染ran,輕qing則ze靈ling敏min度du明ming顯xian下xia降jiang或huo噪zao聲sheng增zeng大da,重zhong則ze點dian不bu著zhe火huo。消xiao除chu汙wu染ran的de辦ban法fa是shi清qing洗xi,主zhu要yao是shi清qing洗xi噴pen嘴zui表biao麵mian和he氣qi路lu管guan道dao。具ju體ti方fang法fa是shi拆chaiF噴嘴,依次用不同極性的溶劑(如丙酮、氯仿和乙醇)浸泡,並在超聲波水浴中超聲10min以(yi)上(shang)。還(hai)可(ke)用(yong)細(xi)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)理(li)穿(chuan)過(guo)噴(pen)嘴(zui)中(zhong)間(jian)的(de)孔(kong),或(huo)用(yong)酒(jiu)精(jing)燈(deng)燒(shao)掉(diao)噴(pen)嘴(zui)內(nei)的(de)油(you)狀(zhuang)物(wu),以(yi)達(da)到(dao)徹(che)底(di)清(qing)洗(xi)的(de)目(mu)的(de)。有(you)時(shi)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)長(chang)了(le),噴(pen)嘴(zui)表(biao)麵(mian)會(hui)積(ji)碳(tan)(一層黑色沉積物),這也會影響靈敏度。可用細砂紙輕輕打磨表麵而除去。清洗之後將噴嘴烘幹,再裝在檢測器上進行測定。
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