【正文】 氣相色譜檢測(cè)器 石油化工科學(xué)研究院 ? 檢測(cè)器概述 ? 熱導(dǎo)檢測(cè)器 ? 氫火焰離子化檢測(cè)器 ? 電子俘獲檢測(cè)器 ? 火焰光度檢測(cè)器 ? 其它檢測(cè)器 ? 多種檢測(cè)器的組合 檢測(cè)器概述 ?檢測(cè)器發(fā)展歷史 ?檢測(cè)器分類 ?對(duì)檢測(cè)器要求 ?檢測(cè)器的性能指標(biāo) 檢測(cè)器概述 ?檢測(cè)器發(fā)展歷史 氣相色譜檢測(cè)器是把載氣里被分離的各組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。 1952年， James 和 Martin提出氣液色譜法，同時(shí)也發(fā)明了第一個(gè)氣相色譜檢測(cè)器（為一接在填充柱出口的滴定裝置），隨后又發(fā)明了密度天平。 1954年， Ray 提出熱導(dǎo)檢測(cè)器。 1957年， Mcwillian和 Harley同時(shí)發(fā)明了氫火焰離子化檢測(cè)器 檢測(cè)器概述 1960年， Lovelock 提出了電子俘獲檢測(cè)器 1966年， Brody發(fā)明了 FPD 1974年， Klob 和 Bischoff 提出了電加熱 NPD 1976年，美國(guó)推出光電離檢測(cè)器。 八十年代以后，傳統(tǒng)檢測(cè)器進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)又發(fā)展了其它新的檢測(cè)器。 CLD、 FTIR、 MSD、 AED 檢測(cè)器概述 ? 檢測(cè)器分類 根據(jù)樣品是否被破壞 破壞性檢測(cè)器： FID、 NPD、 FPD、 MSD、AED 非破壞性檢測(cè)器： TCD、 PID、 ECD、 IRD 檢測(cè)器概述 ? 對(duì) 檢測(cè)器的要求 一個(gè)理想的檢測(cè)器能瞬間真實(shí)地反映柱后載氣中組分的存在及量的變化 在無組分流出時(shí)，其響應(yīng)信號(hào)是穩(wěn)定而無波動(dòng)的 極痕量組分進(jìn)入檢測(cè)器有響應(yīng) 檢測(cè)器概述 有時(shí)要求所有進(jìn)入檢測(cè)器的組分有響應(yīng)，而有時(shí)希望僅對(duì)某類化合物響應(yīng) 保持高效毛細(xì)管柱的分離效能 十分窄的譜帶快速通過檢測(cè)器時(shí)，峰形不失真 要求有好的定量關(guān)系 檢測(cè)器概述 ? 檢測(cè)器的性能指標(biāo) 靈敏度高，檢出限低，死體積小，響應(yīng)迅速，線性范圍寬，穩(wěn)定性好 。 通用性檢測(cè)器要求適用范圍廣；選擇性檢測(cè)器要求選擇性好。 噪聲和漂移的概念 噪聲： 有各種原因引起的基線波動(dòng)，稱基線噪聲 漂移：基線隨時(shí)間單方向的緩慢變化，稱基線漂移。 檢測(cè)器概述 靈敏度和檢測(cè)限 從兩個(gè)角度衡量檢測(cè)器的敏感程度 . 靈敏度： 是指通過檢測(cè)器物質(zhì)的量變化時(shí)，該物質(zhì)響應(yīng)值的變化率。 檢測(cè)限：產(chǎn)生兩倍噪音信號(hào)時(shí)，單位體積的載氣在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器的組分量 檢測(cè)器概述 最小檢測(cè)量 在實(shí)際工作中，檢測(cè)器不可能單獨(dú)使用，它總是與柱、氣化室、記錄器及連接管道等組成一個(gè)色譜體系。最小檢測(cè)量指產(chǎn)生二倍噪聲峰高時(shí)，色譜體系（即色譜儀）所需的進(jìn)樣量。對(duì)于 濃度型檢測(cè)器 組成的色譜儀，最小檢測(cè)量（單位：mg）為 檢測(cè)器概述 ccc DCFWw ??? ?12/10 0 6 質(zhì)量型檢測(cè)器 的最小檢測(cè)量（單位： g）為 mm DCWw ??12/10 600 檢測(cè)器概述 柱后譜帶展寬 (?E2) 樣品體積擴(kuò)展 (?s2) 連接管線擴(kuò)展 (?T2) 牛頓流擴(kuò)展 (?CF2) 檢測(cè)池體積擴(kuò)展 (?cm2) ?E2= ?s2+ ?T2+ ?CF2+ ?cm2 檢測(cè)器概述 為減小柱外效應(yīng)的影響 柱內(nèi)徑越小，要求柱外變寬體積越小 柱后至檢測(cè)器的連接管應(yīng)盡量短和內(nèi)徑小 檢測(cè)器池體積盡可能小 檢測(cè)器概述 時(shí)間常數(shù) 組分進(jìn)入檢測(cè)器至響應(yīng)出 63%的電信號(hào)所經(jīng)過的時(shí)間，為該檢測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間（ ?） 即為系統(tǒng)對(duì)輸出信號(hào)的滯后時(shí)間。 一般都小于 。 檢測(cè)器應(yīng)使峰形失真小于 1%。 下圖為不同響應(yīng)時(shí)間的峰形 檢測(cè)器概述 檢測(cè)器概述 相對(duì)響應(yīng)因子、線性、線性范圍 檢測(cè)器的線性范圍定義為在檢測(cè)器呈線性時(shí)最大和最小進(jìn)樣量之比，或叫最大允許進(jìn)樣量（濃度）與最小檢測(cè)量（濃度）之比。下圖為某檢測(cè)器對(duì)兩種組分的 R－ Ci圖。 R為檢測(cè)器響應(yīng)值， Ci為進(jìn)樣濃度。對(duì)于組分 A進(jìn)樣濃度在 CA。至 CA′之間為線性，線性范圍為 CA′／ CA。對(duì)于組分 B則在 CB至CB′之間為線性，線性范圍為 CB′/CB。不同的組分的線性范圍不同。 熱導(dǎo)檢測(cè)器 發(fā)展情況 工作原理 響應(yīng)機(jī)理 熱導(dǎo)池的結(jié)構(gòu)和檢測(cè)電路 介紹一下單絲流路調(diào)制式 TCD 性能特征 檢測(cè)條件的選擇 注意事項(xiàng) 主要應(yīng)用 熱導(dǎo)檢測(cè)器 ? 發(fā)展情況 氣相色譜出現(xiàn)后，熱導(dǎo)檢測(cè)器開創(chuàng)了現(xiàn)代氣相色譜檢測(cè)器的新時(shí)代。 其操作原理、響應(yīng)機(jī)理和特征在 60年代已發(fā)展成熟。 熱導(dǎo)檢測(cè)器的主要特點(diǎn) 近十年，發(fā)展了微型熱導(dǎo)。 熱導(dǎo)檢測(cè)器 ? 工作原理 熱導(dǎo)檢測(cè)器是根據(jù)不同的物質(zhì)具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)原理制成的。 載氣經(jīng)參考熱導(dǎo)池腔、進(jìn)樣器、色譜柱，從色譜池腔排出（如圖所示）。 R R3為固定電阻， R R4為測(cè)量臂和參考臂熱絲 熱導(dǎo)檢測(cè)器 通過調(diào)節(jié)合適的載氣流速、橋電流及 TCD溫度至一定值后， TCD處于工作狀態(tài)。 R R4處于被加熱狀態(tài)。只有載氣流過測(cè)量臂和參考臂時(shí)，由于氣體相同，從熱絲向池臂傳導(dǎo)的熱量，熱絲溫度恒定，阻值不變，電橋處于平衡，無信號(hào)輸出。 當(dāng)進(jìn)樣后，由于這時(shí)的氣體是載氣和組分的混合物，其熱導(dǎo)系數(shù)不同于純載氣，從熱絲向池臂傳導(dǎo)熱量不同 ?兩臂熱絲溫度不同 ?阻值不同 ?電橋平衡破壞 ?產(chǎn)生信號(hào)。 看下圖 熱導(dǎo)檢測(cè)器 熱導(dǎo)檢測(cè)器 ? 響應(yīng)機(jī)理 先介紹一下 熱平衡 的概念 TCD 響應(yīng)是熱平衡被破壞的結(jié)果。 TCD載氣、橋電流、池溫恒定時(shí)， TCD達(dá)平衡，橋電