
環huan境jing分fen析xi監jian測ce儀yi器qi發fa展zhan的de動dong力li來lai自zi環huan境jing科ke學xue的de需xu要yao。環huan境jing科ke學xue的de特te征zheng決jue定ding了le環huan境jing分fen析xi監jian測ce儀yi器qi的de特te點dian。隨sui著zhe環huan境jing科ke學xue的de發fa展zhan,要yao求qiu分fen析xi監jian測ce的de是shi大da量liang基ji體ti中zhong濃nong度du越yue來lai越yue低di的de化hua學xue物wu質zhi;環境汙染物中相當大的一部分具有很強的時間性和空間性;化學結構類似的化合物往往對環境汙染會有不同的影響。因此,研製靈敏度高、分辨力強、速度快,性能價格比好的分析檢測儀器,是環境分析、檢測儀器研製、開發工作者致力解決的重要課題。具有機動、靈活性的便攜式氣相色譜儀就是適應這種要求而誕生和發展的。便攜式氣相色譜儀的主要性能取決於它使用的檢測器,因此,本文從檢測器的性質闡述、分析幾種常用便攜式氣相色譜儀的主要特征,以便廣大從事環保事業的科技工作者根據實際工作需求,選擇儀器時參考。
一、熱導檢測器氣相色譜儀
熱導檢測器(TCD,thermal conductivity detector)shiliyongbeicezufenhezaiqiredaoxishubutongerxiangyingdenongduxingjianceqi,tashizhengtixingnengjianceqi,shuwulichangshujiancefangfa。redaojianceqijibenlilun,gongzuoyuanlihexiangyingtezheng,zaozaishanggeshijiliushiniandaijiuyichengshu。youyutaduisuoyoudewuzhidouyouxiangying,jiegoujiandan,xingnengkekao,dingliangzhunque,jiagedilian,jingjiunaiyong,youshifeipohuaixingjianceqi。yinci,TCD始終充滿著旺盛的生命力。近十幾年來,應用於商品化氣相色譜儀的產量僅次於FID,應用範圍較廣泛。與其它檢測器相比,TCD的靈敏度低,這是影響它應用於環境分析與檢測的主要因素。據文獻報道,以氦作載氣,進氣量為2ml時,檢出限可達ppm級(10-6g/g)。因yin此ci,使shi用yong這zhe種zhong檢jian測ce器qi的de便bian攜xie式shi氣qi相xiang色se譜pu儀yi,不bu適shi於yu室shi內nei外wai一yi般ban環huan境jing汙wu染ran物wu分fen析xi與yu檢jian測ce。大da多duo用yong於yu汙wu染ran源yuan和he突tu發fa性xing環huan境jing汙wu染ran事shi故gu的de分fen析xi與yu檢jian測ce
二、氫火焰氣相色譜儀
氫火焰檢測器(FID,flame ionization detector)是利用氫火焰作電離源,使被測物質電離,產生微電流的檢測器。它是破壞性的、典型的質量型檢測器。它的突出優點是對幾乎所有的有機物均有響應,特別是對烴類化合物靈敏度高,而且響應值與碳原子數成正比;它對H2O、CO2和CS2等無機物不敏感,對氣體流速、壓力和溫度變化不敏感。它的線性範圍廣,結構簡單、操作方便。它的死體積幾乎為零。因此,作為實驗室儀器,FID得到普遍的應用,是最常用的氣相色譜檢測器。FID的主要缺點是需要可燃氣體-氫氣、zhuranqitihezaiqisanzhongqiyuangangpingjiqiliusukongzhixitong。yinci,zhizuochengyitihuadebianxieshiyiqifeichangkunnan,tebieshiyingduitufaxinghuanjingwuranshijiandefenxiyujiancejiugengjiakunnan,yinweitaxuyaodian“一把火”,增加了引燃、引爆的潛在危險性。上海精密科學儀器有限公司推出的GC190微型便攜式氣相色譜儀,主要特點是,柱上加熱;溫度範圍為,環境溫度至250℃;微型FID檢測器,靈敏度達5×10-11g/s;線性範圍105,氫氣作載氣。以氫氣作載氣主要問題是,調節載氣流量時,無法控製氫火焰穩定性。
三、電子俘獲檢測器(ECD)
電子俘獲檢測器(ECD)是鹵代烴等電子親和勢較高化合物的選摘性檢測器,靈敏度高。但它使用放射性同位素63Ni,根據我國相關法律,不宜製成隨意移動的便攜式氣相色譜儀。
本文介紹的重點是自上個世紀八十年代迅速發展起來, 在西方科學技術發達國家得到廣泛應用,目前在我國尚未得到很好應用的便攜式氣相色譜儀,它們使用的檢測器是光離子化檢測器(PID,Photo ionization detector )、氬離子化檢測器(AID,Argon ionization detector)、表麵聲波檢測器(SAW,Surface Acoustic Wave)。
四、光離子化痕量檢測、分析技術
光離子化痕量檢測、分析技術及其光源的發展Lossing和Tanaka等人在1955年首先闡述了光離子化的原理,當光子能量高於受輻照物質分子的電離能時,該物質可以被電離。1957年Robinson首先將此原理用於實際氣相色譜檢測器,1961年,Lovelock在對色譜分析技術的各種離子化技術的評論中,把光離子化檢測器(PID)與氫火焰離子化檢測器(FID)相比較,顯示出PID是相當有前途的檢測方法。Sawyer 對氣體放電的研究表明,使用惰性氣體放電可以有效地限製放電的輻射波長,使輸出光輻射主要為惰性氣體的共振譜線,因此當時的PID光源大多使用Ar或He氣放電。早期的PID光源與離子化池並不分開,而是在同一空間進行。雖然Lovelock發(fa)現(xian)放(fang)電(dian)光(guang)源(yuan)中(zhong),置(zhi)入(ru)空(kong)心(xin)陰(yin)極(ji)時(shi)放(fang)電(dian)效(xiao)率(lv)和(he)穩(wen)定(ding)性(xing)都(dou)有(you)顯(xian)著(zhu)的(de)提(ti)高(gao),但(dan)由(you)於(yu)高(gao)效(xiao)共(gong)振(zhen)輻(fu)射(she)出(chu)現(xian)在(zai)低(di)氣(qi)壓(ya)下(xia),而(er)被(bei)分(fen)析(xi)物(wu)質(zhi)離(li)子(zi)化(hua)檢(jian)測(ce)的(de)最(zui)大(da)靈(ling)敏(min)度(du)則(ze)在(zai)一(yi)個(ge)大(da)氣(qi)壓(ya)左(zuo)右(you),這(zhe)使(shi)紫(zi)外(wai)光(guang)源(yuan)和(he)光(guang)離(li)子(zi)化(hua)池(chi)都(dou)不(bu)能(neng)工(gong)作(zuo)在(zai)最(zui)佳(jia)狀(zhuang)態(tai),因(yin)此(ci)在(zai)六(liu)十(shi)年(nian)代(dai)PID的研究與應用發展緩慢。
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