【正文】 度指示和流速也成正比，即可以用壓力刻度來指示流速。體積流速指單位時間內氣體流過管路某一截面的體積，以毫升／分為單位，質量流速指單位時間內流過管路某一截面的氣體質量，質量流速在化工上多用千克／秒表示。在填充柱中，在毛細管分析中，需用柱前壓的值來重復給定載氣流速，因而要求柱前壓力表的精度比填充柱高。圖34 進樣口構造示意圖２、進樣口對進樣口的要求是：（１） 進樣方便；（２） 密封性好；（３） 流動性能好；（４） 死角小。因此，在操作之前了解其工作原理和注意事項是非常必要的。因色譜柱有一定阻力使穩(wěn)流閥輸出P 2大于大氣壓。這在色譜分析中是不允許的。（4）穩(wěn)壓輸入比輸出≥0．05MPa。 ３、使用注意事項與故障排除 在操作穩(wěn)壓閥前應了解它的基本工作原理，只要遵守操作要求，很少發(fā)生故障。同樣方法。 （2）關閉性能檢查： 調節(jié)閥3，打開閥7，關閉被測穩(wěn)壓閥，將出口端浸入無水乙醇內5分鐘，應無氣泡產生。因此，衡量穩(wěn)壓閥的性能主要指標是它的壓力特性和流量特性。當氣源壓力或輸出流量波動時，閥能輸出恒定壓力。應使氣體首先通過氣阻，從而使閥桿處于低壓端，有利于密封； （2）要嚴防水，灰塵等機械雜質進入工作間隙（氣阻），否則會使氣流不穩(wěn)或失調； （3）閥針不要向關緊方向旋得太多或關死，以防長期不用時，使針與座咬合； （4）發(fā)現錐形針閥的調節(jié)流速忽大忽小可以清洗針與座。在恒溫分析中，直接裝在穩(wěn)壓閥后調節(jié)，在程序升溫分析中把它設計在穩(wěn)流閥中。長度取決于所通過的氣體性質和要求的阻力大小。雖然壓力和流速的穩(wěn)定性對分析定性、保留時間和定量的峰高，峰面積以及儀器的穩(wěn)定性有直接影響，但至今未能給出穩(wěn)定性的具體要求數值。且通過簡單的組合、排列就能適應不同柱或檢測器的需要。３、所用氣路中器材，部件干凈程度，必須滿足色譜分析的要求。通用儀器必備，特別對于TCD，ECD必須使用，尺寸一般在長約300毫米直徑約30毫米，尺寸不宜太大。含氧1％的H2氣，一次通過催化劑后。另外還可以來用活性氧化鋁或硅膠在液氮溫度下進行。 一、氣體不純的不良影響氣體中的雜質，對氣相色譜操作的干擾是多方面的，是一個比較復雜的問題，因此在決定對所有氣體進行凈化之前，要根據具體情況分析后再采取適當凈化措施。 （4）～1MPa就夠了，輸出范圍越大穩(wěn)壓精度越差。 （2）輸出工作壓力范圍（常用）～1MPa。由于取材容易，操作簡單安全等特別適合目前國情，因此，制造廠家多，產量最大，它的不足主要是氫氣純度低，使用壽命受制造工藝的影響較大。 水經電解即可生成氫氣和氧氣，但如何有效地將它們分離開，并確保氫氣具有一定的壓力，是制造氫氣發(fā)生器的技術關鍵。目前國內氫氣出口螺紋的尺寸還沒有統(tǒng)一，在安裝時，要仔細試裝，不能勉強，一般先用手擰入三至四扣后，再用搬手上緊為好。使用單位需要將氣瓶改裝其他氣體時，必須取得充氣單位的同意； （2）氣瓶的漆色必須經常保持它完好，且不得任意涂改。 二、高壓氣體鋼瓶 氣相色譜儀常用的氣體如H２、He、NAr、OCHAir等都可以儲存在高壓氣瓶中運輸、使用。當分析含有氫的樣品時，就得使用氮和氬作載氣，不過應注意，由于含氮的混合氣的熱導率不規(guī)則的變化用氮作載氣常出現“N”或“W”峰。因此，正確地選擇載氣、控制氣體的流速和壓力是氣相色譜儀正常工作的重要條件之一。該氣路流程的設計與以往電力系統(tǒng)常用的雙柱并聯雙氣路二針進樣流程、一次進樣分流雙檢測器（TCD十單FID）相比，具有以下優(yōu)點： 使用一個高靈敏度FID檢測器，專門檢測四個低濃度烴類（CHC2HC2HC2H2）并在一個信號通道出信號，而TCD和另一個FID檢測器（加轉化爐）通過信號切換第二個信號通道上出信號，負責檢測H02和大濃度C0和C02。但這類儀器：結構較復雜，操作水平要求較高，價格也偏高。為此，使氣相色譜儀應用更加速了向廣度與深度兩方面迅速擴展。色譜柱將決定被分析的組分能否分離，檢測器將決定被分析的有關組分能否檢測得出，因此，這二部分是氣相色譜技術中的核心部分，氣相色譜儀中其它復雜部分，如氣源、氣路控制、檢測電路等部分都是為色譜和檢測器這二個核心部分服務的。所以，一般氣相色譜儀中，至少有三路溫度控制，其中柱箱溫控還往往需要實現室溫以上 8℃一400℃的程序升溫控制，先進的機型中，對進樣系統(tǒng)也可進行程序升溫控制。是色譜分析工作的關鍵部分，主要有填充柱和毛細柱兩大類，色譜柱選用的正確與否，將直接影響分離效率、穩(wěn)定性和檢測靈敏度。第二章　氣 相 色 譜 儀一、氣相色譜儀的基本組成和核心部分 氣相色譜儀品種繁多，從應用性質類型分就有 ：實驗室分析用、野外便攜使用、工業(yè)流程在線檢測用、制備純物質用和物化常數測定用，另外在實驗分析型中還有許多專用型。盡管這個概念并不完全符合色譜柱內的分離過程，但這個比喻形象簡明，說明問題。 在一定實驗條件下，保留體積或保留時間為某一組分的特性。每一個組分在流出曲線上都有一個相對應的色譜峰。這樣，當流經一定的柱長后，樣品中各組分得到了分離?？捎昧鞒谭娇驁D表示，如圖11。 （二）氣相色譜法及其分類氣相色譜法是色譜法的一種,它是以氣體為流動相（載氣），采用沖洗法的柱色譜分離技術。因此在同一推動力作用下不同組分在固定相中的滯留時間有長有短，從而按先后不同的次序從固定相中流出。由于各組分在性質與結構上的不同，相互作用的大小強弱也有差異。還可以按色譜譜帶展開方式分為沖洗（色譜）法、頂替法和迎頭法三種，其中沖洗法是色譜中最常用的一種。 （三）氣相色譜流程與分離原理 氣相色譜法的一般流程主要包括三部分：載氣系統(tǒng)、色譜柱和檢測器。分配系數小的組分會較快地流出色譜柱；分配系數愈大的組分就愈易滯留在固定相內，流過色譜柱的速度較慢。圖13 氣相色譜流出曲線由圖可見，從進樣開始（以此作為零點），隨著時間的推移，組分的濃度不斷地發(fā)生變化，當組分濃度達到極大值時，曲線上出現最高點，通常把這種曲線稱為該組分的色譜峰。tM式中，Fc為色譜柱內載氣的平均流速（mL／min）。 塔板理論 塔板理論中把色譜柱比擬為分餾塔，在每個塔片高度間隔內，樣品混合物在氣液兩相達到平衡，最后揮發(fā)度大的組分與揮發(fā)度小的組分彼此分離，揮發(fā)度大的最先由塔頂（即柱后）流出。可運用這一理論來選擇氣相色譜分析條件。 色譜柱和柱箱：色譜柱的作用就是分離混合物樣品中的有關組分。 溫度控制系統(tǒng)：溫度是氣相色譜技術中十分重要的參數，進樣系統(tǒng)需要溫度控制，色譜柱和檢測器也必須溫控，有些特殊使用中，氣路系統(tǒng)、裂解器、催化轉化爐、氣體凈化器等也需要溫控。檢測器的主要功能是實現被分析組分的非電量轉換，凡是近代物理、化學、電子、光學中能實現非電量轉換的裝置都能成為氣相色譜技術中的檢測器，雖然自從色譜法問世以來，人們己創(chuàng)造發(fā)明了三十多種氣相色譜檢測器，但用得最多的還是熱導檢測器和氫焰離子化檢測器，應用量將占總數的80％左右。進八十年代后，雖然各類典型儀器的主要性能指標基本雷同，但卻相爭采用微電子技術，特別是微處理機的應用，更進一步使儀器結構和布局上從分析應用的角度改進了儀器，增加了性能，提高了靈活性，加強了自動化程度。其中實驗室通用型多功能氣相色譜儀最有代表性，這種儀器的特性是：檢測器多，附件全，自動化程度高，性能優(yōu)良，靈活性大，在國民經濟各部門廣泛使用，因此是本書討論的主要內容。 由于考慮到對變壓器油中各組分的檢測靈敏度要求不完全一樣，因此，兩個FID檢測器靈敏度設置不完全一樣，檢測四個烴類的FID，靈敏度設置較高，而對檢測C0、C02靈敏度要求不高的FID2檢測器靈敏度設置相對低一些。圖２－２雙柱并聯雙氣路二針進樣流程 圖２－３　一次進樣二次分流雙檢測器流程圖２－４　一針進樣三檢測器流程　　　　　　　　　　　　圖２－５　一次進樣三檢測氣路標樣譜圖第三章　　氣　路　系　統(tǒng)氣體種類、性質、凈化情況、壓力、流速等因素，對色譜柱的分離效率、檢測器的性能、分析時間和儀器的穩(wěn)定性等，都有一定的關系。從安全上講氦氣比氫氣好，但我國氦氣資源較少，價格較貴，因此不得不用氫氣。輔助氣除上面提到的之外，在ECD操作時為了保證一定的性能在柱出口和進檢測器之前也要加一股氣（尾吹氣），同理在毛細管分析中由于柱流量僅有l(wèi)毫升／分左右，為檢測器的需要也需加尾吹氣。 氣瓶使用注意事項 （1）氣瓶應盡量作到專用。安裝螺紋要旋過2／3處。 對安裝和放置地點以及環(huán)境沒有苛刻要求； 操作簡單、安全、可靠； 消耗電能和水，且用量很少；用超純氫發(fā)生器，氣的純度可達99．999％，輸出壓力與流量都較穩(wěn)定；可以取代繁瑣笨重高壓鋼瓶及凈化系統(tǒng)，特別適用于邊遠地區(qū)。 采用特制多孔石棉膜為氧，氫分離的電解池；這是一種我國科技人員研制開發(fā)利用多孔膜技術，以特制多孔石棉膜為氫氧分離元件，以鎳為電極，并確保氫氣具有一定工作壓力電解池。 主要技術性能 （1）進氣最高工作壓力15MPa，最低工作壓力應大于低壓輸出工作壓力的2倍。 （3）一般氣體和可燃氣體（H２）的減壓閥結構完全相同，僅螺紋連接旋向不同。當然這也不是絕對的，某些高選擇性檢測器，就允許那些非敏感的干擾物質的濃度大些。如凈化溫度低于－70℃還能有效地除去ONCHCO、CO2等，但要注意所用載氣在分子篩上的吸附性要遠比放除去的小。冷卻至室溫后，可將欲純化的氫氣通過催化劑，還原活化一小時。 過濾器一般安裝在氣源和儀器之間，內裝硅膠活性炭和分子篩，使儀器免受氣源中的水汽和碳氫化合物的污染。２、有良好長久的密封效能。 ８、為適應多功能的需要，氣路中應備有開關閥，穩(wěn)壓閥，穩(wěn)流閥，針形閥，單向閥，電磁閥，液體或氣體的進樣閥等。在氣路中，流速，壓力和氣阻的關系只能寫成： 式中：F——流過氣阻的氣體的平均流速 Pl，P2——分別為氣阻兩端的壓力 R ——氣阻 其中若氣阻是一個常數，上式便可改寫成等式，實際上氣阻除和本身的結構有關外，還隨氣體的性質及氣體的流動形式而變化因此在實際使用時很難利用公式計算出流速，而必須實測確定。毛細管尺寸：，長200mm　輸入壓力Mpa0．010．040．080．100．160．18流速 ml /min11407894147150～。三、針形閥 在氣路中使用針形閥的目的是為了細微均勻的調節(jié)流速。 ２、針形閥在使用中應注意的事項（１）分清進出氣口。它無需外界供給能源，而靠工作介質本身的能量工作。 使用穩(wěn)壓閥的主要目的是希望當氣源壓力或輸出流量波動時閥的輸出壓力保持恒定。1．過濾器 　 2．開關閥 　 3．穩(wěn)壓閥 　 4．壓力表（0－ ）5．被測穩(wěn)壓閥 6．標準壓力表 7．針形閥 8．轉子流量計9．皂膜流量計圖3—２ 穩(wěn)壓閥測試氣路流程圖 （1）氣密性檢查：將被測穩(wěn)壓閥接入試驗臺氣路，旋下上蓋，夾于專用夾具上，打開閥2關閉閥7，調節(jié)閥3，將被測穩(wěn)壓閥侵入無水乙醇內，觀察5分鐘，應無氣泡產生。10％毫升／分在對應的每個流量下，將輸入壓力增加到0．6MPa，此時。10％毫升，輸出壓力的變化也應符合上述要求。氣阻的大小視要求決定。但在程序升溫分析中，柱溫按一定程序溫度不斷增加，氣體的粘度也不斷變大，柱的阻力也隨之增加，若這時柱前壓不變化，根據壓力，氣阻和流速的關系，柱的流速將隨之減少。即R值保持不變。 （6）響應時間：，15分鐘后至30分鐘內波動＜1%； （7）溫度影響：應＜0．3m1／min／℃； 穩(wěn)流閥使用注意事項： 穩(wěn)流閥的故障，常常是使用不當造成的。要使注射器進樣得到較好的進樣重復性（一般偏差在2％以內），必須注意： （1）檢查注射器是否嚴密，芯塞活動無卡澀，清潔、干燥； （2）要用同一個注射器進樣，最好裝有定量卡，使每次抽取氣樣體積一致；（3）在正式進樣前，先用氣樣多次沖洗注射器；（4）進樣操作方式與進樣時間盡可能保持一致。通常使用應把使用壓力限制在測量范圍的四分之三以內。在氣相色譜儀中，氣體流速常以兩種方法表示；體積流速和質量流速。它的缺點是：工作時必須垂直放置，氣路連接接頭大多易漏，污染后，浮子易卡死，維修清洗比較麻煩。同理，在程序升溫操作時，接在柱前的轉子流量計的浮子高度，也會隨柱溫升高而相應的降低。而溫度壓力的影響，可根據氣態(tài)方程，通過計算加以修正。測量時皂膜不宜過多，最好一個。電子質量流量計是利用流量傳感器將氣體流量轉變成與流量成正比的電訊號，送入放大器并輸入到微機控制系統(tǒng)，可通過面板功能鍵；數字鍵操作即可顯示氣體流量。而且，塑料本身還會釋放出有害氣體，造成對載氣等的污染。采用小直徑的管，對儀器安裝，密封，小型化都有好處。 （3）鋁主要做成墊片使用，主要用熱導檢測器元件與池體的密封。 ③潤滑性：柔性石墨兼?zhèn)涫淖詽櫥?，其摩擦系類甚低，可與聚四氟乙烯塑料比美。而污染后再清洗干凈就非常困難了。然后用專用堵頭把兩端堵死，存放塑料袋中待用。但是由于液化樣品的氣化，色譜柱的分離，檢測器等受溫度波動的影響又各不相同，為此在儀器中，汽化、柱箱和檢測室往往分別根據各自的要求設置單獨恒溫箱和控制電路。濃度型比質量型檢測器，微量分析比常量分析要求高些等等。所以為了保證保留時間的重復性和減小由溫度波動引起的噪聲在允許的范圍之內，～℃之內。 工作溫度低于環(huán)境溫度時，使用致冷劑并有一套專用的控制系統(tǒng)。０．2％或更小。 柱箱的有效容量應足夠大 柱箱的有效體積大，能容納較多的色譜柱的柱箱可同時安裝毛細管柱和填充柱兩套色譜柱系統(tǒng)。但要防止保溫材料的外