作用
解析各种检测器的原理、用途和
气相色谱仪-检测系统
1. 热导检测器热导检测器
(Thermal coductivity detector ,简称 TCD ),是应用比较多的检测器, 不论对有
机物还是无机气体都有响应。热导检测器由热导池池体和热敏元件组 成。热敏元件是两根电阻值完全相同的金属丝 (钨丝或白金丝),作为两个臂接入 惠斯顿电桥中,由恒定的电流加热。如果
热导池只有载气通过,载气从两个热敏元件带走的热量相同,两个热敏元 件的温度变化是相同的,其电阻值变化也相同,电桥处于平衡状态。如果样品 混在载气中通过测量池,由于样号气和载气协热导系数不同,两边带走的热量 不相等,热敏元件的温度和阻值也就不同,从而使得电桥失去平衡,记录器上 就有信号产生。这种检测器是一种通用型检测器。被测物质与载气的热导系数 相差愈大,灵敏度也就愈高。此外,载气流量和热丝温度对灵敏度也有较大的 影响。热丝工作电流增加 一倍可使灵敏度提高3—7倍,但是热丝电流过高会造 成基线不稳和缩短热丝的寿命。热导检测器结构简单、稳定性好,对有机物和 无机气体都能进行分析,其缺点是灵敏度低。
2. 气相色谱仪氢火焰离子化检测器
氢火焰离子化检测器(Flame lonization Detector , FID)简称氢焰检测器。 它的主要部件是一个用不锈钢制成的离子室。 离子室由收集极、极化极(发射极)、 气体入口
及火焰喷嘴组成。在离子室下部,氢气与载气混合后通过喷嘴,再与
空气
混合点火燃烧,形成氢火焰。无样品时两极间离子很少,当有机物进入火焰时, 发生离子化反应,生成许多离子。在火焰上方收集极和极化极所形成的静电场 作用下,离子流向收集极形成离子流。离子流经放大、记录即得色谱峰。有机 物在氢火焰中离子化反应的过程如下:当氢和空气燃烧时,进入火焰的有机物 发生高温裂解和氧化反应生成自由基,自由基又与氧作用产生离子。在外加电 压作用下,这些离子形成离子流,经放大后被记录下来。所产生的离子数与单 位时间内进入火焰的碳原子质量有关,因此,氢焰检测器是一种质量型检测器。 这种检测器对绝大多数有机物都有响应,其灵敏度比热导检测器要高几个数量
级,易进行痕量有机物分析。其缺点是不能检测惰性气体、空气、水、CO , CO2、
NO、S02 及 H2S 等。
3. 气相色谱仪电子捕获检测器
电子捕获检测器是一种选择性很强的检测器,它只对合有电负性元素的组 分产生响应,因此,这种检测器适于分析合有卤素、硫、磷、氮、氧等元素的 物质。在电子捕获检测器内一端有一个多放射源作为负极,另一端有一正极。
两极间加适当电压。当载气(N2)进入检测器时,受多射线的辐照发生电离,生成 的正离子和电子分别向负极和正极移动,形成恒定的基流。合有电负性元素的 样品AB进入检测器后,就会捕获电子而生成稳定的负离子, 生成的负离子又与 载气正离子复合。结果导致基流下降。因此,样品经过检测器,会产生一系列 的倒峰。电子捕获检测器是常用的检测器之一,其灵敏度高,选 缺点是线性范围较窄。
择性好。主要
解析各种检测器的原理、用途和作用:
FID的全称是火焰离子化检测器,因为一般都用 的是氢气,所以一般叫氢火焰检测器。它的原理 很简单,氢气和空气燃烧生成火焰,当有机化合 物进入火焰时,由于离子化反应,在火焰那里会 生成比基流高几个数量级的离子,在极化电压的 作用下,喷嘴和收集极之间的电流会增大, 这些 带正电荷的离子和电子分别向负极和正极移动, 形成离子流,此离子流经放大器放大后,可被检 测。产生的离子流与进入火焰的有机物含量成正 比,利用此原理可进行有机物的定量分析。 一般 的有机化合物在FID上都有响应,一般分子量越 大,灵敏度越高。
解析各种检测器的原理、用途和作用
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