氣相色譜分析講義(1)(參考版)
2025-03-25 04:06本頁面
【正文】 （二） 水中揮發(fā)性有機物的痕量分析 （三） 環(huán)境檢測：用 HPWAX毛細(xì)管柱檢測涂料溶劑，氦氣作載氣， FID檢測器，用程序升溫可得譜圖。近年普遍用于快速 GC和全二維 GC的檢測器。FID主要特用于烴類的工業(yè)分析，也用于化學(xué)、化工、藥物、農(nóng)藥、法醫(yī)化學(xué)、食品和環(huán)境科學(xué)等諸多領(lǐng)域。 2．定期清洗噴咀：注意線性范圍與以下條件有關(guān)：一般用 N2作載氣，載氣要凈化，除有機物；氣體流量比等。點火困難時，適當(dāng)增大氫氣流速，減小空氣流速，點著后再調(diào)回原來的比例。 注意以下幾點即可： 在未接色譜柱和柱試漏前，切勿通氫氣；卸色譜柱前，先檢查一下，氫氣 是否關(guān)好；如果是雙柱雙檢測器色譜儀，只有一個 FID檢測器工作時，務(wù)必 要將另一個不用的 FID用悶頭螺絲堵死；防燙傷，因為 FID外殼很燙。 9） 比熱導(dǎo)檢測器的靈敏度高出近 3個數(shù)量級 ， 檢測下限可達(dá) 1012g/g。 7） 對含羰基 、 羥基 、 鹵代基和胺基的有機物靈敏度很低或根本無響應(yīng) 。 在樣品量一定時 ， 峰高與載氣流速成正比 。 1） 靈敏度高 (～ 10 12 g/g)； 2） 線性范圍寬 (～ 10 7 數(shù)量級 )； 3） 噪聲低； 4） 結(jié)構(gòu)簡單 、 穩(wěn)定性好 、 響應(yīng)迅速等特點 。 若有氯代溶劑或氯代樣品時 ， 還易造成腐蝕 。 4） FID為質(zhì)量型檢測器 ， 對溫度變化不敏感 ， 但柱溫變化影響基線漂移 ，檢測器溫度變化影響 FID靈敏度和噪聲 ， 但汽化室溫度變化對 FID無直接影響 。 但在 500V 以上 ， 則靈敏度增加不明顯 。這些氣源用于 FID痕量分析，基線穩(wěn)定性好，使用這些氣源是可靠的。氣源中的雜質(zhì)會產(chǎn)生噪聲、基線漂移、假峰、柱流失和縮短柱壽命。 流速比例調(diào)得好則靈敏度大，各種氣體流速和配比的選擇，一般比較合適的范圍：氫：載：空氣 = 1： 1～ ： 10～ 15 氣體純度 作常量分析時，載氣、氫氣和空氣純度在空氣 %以上即可，但在作痕量分析時，則要求三種氣體純度相就提高 。隨著空氣流量的增加，靈敏度也相對漸趨穩(wěn)定，空氣與氫氣的比約為（ 10～ 20）： 1；一般情況下為 300～ 500ml/min 比較合適。 (3) 空氣的流速 空氣作為助燃?xì)怏w，并為離子化過程提供氧氣，同時起著清掃離子室的作用。當(dāng)?shù)獨?、氫氣流速比相對最佳值時，不但響應(yīng)值大，而且流速有微小變化時對信號的影響最小。氮、氫比影響 FID的靈敏度和線性范圍。 氫氣、空氣的流速 (1)氮、氫比：氫氣是保證氫火焰燃燒的氣體，也為氫解反應(yīng)和非甲烷烴類還原成甲烷提供氫原子。尾吹氣流速視 FID結(jié)構(gòu)而定。盡管 FID的死體積幾乎為零，但在接毛細(xì)柱時通常在柱后要加尾吹氣。從線性范圍考慮，流速低一點好。因此作峰高定量，又希望降低檢測限時，可適當(dāng)加大載氣流速。由于氮氣價廉易得、響應(yīng)值大，故 N2是一種常用的載氣。 N Ar 、 He、 H2等均可作 FID的載氣。若插入太深，會產(chǎn)生很大噪聲，靈敏度要下降。通常是插入至噴嘴口平面下 1～ 3㎜ 處。 影響 FID靈敏度的因素 ： FID檢測器可供色譜工作者選擇的參數(shù)有： 毛細(xì)柱插入 FID噴嘴深度；載氣種類；載氣、氫氣、空氣的流速；溫度等。當(dāng)載氣 +組分進入火焰時 ，在氫火焰作用下電離生成許多正、負(fù)離子和電子，使電路中形成的微電流顯著增大。只要載氣流速、柱溫等條件不變，基流亦不變。在電場作用下，正離子移向收集極，負(fù)離子和電子移向極化極。 H2+O2燃燒能 產(chǎn)生 2100℃ 高溫 ， 使被測有機組分電離 。極化極和收集極通過高阻、基流補償和 50～ 350V的直流電源組成檢測電路，測量氫火焰中所產(chǎn)生的微電流。 氫火焰離子化檢測器的結(jié)構(gòu)與電路圖 工作過程： 來自色譜柱的有機物與H2Air混合并燃燒，產(chǎn)生電子和離子碎片，這些帶電粒子在火焰和收集極間的電場作用下（幾百伏）形成電流，經(jīng)放大后測量電流信號（ 1012 A）。 (2）氫焰檢測器要用到三種氣體： N2 ：載氣攜帶試樣組分； H2 ：為燃?xì)猓? 空氣：助燃?xì)狻? 2. 火焰離子化檢測器 （ FID） (flame ionization detector, FID) 結(jié)構(gòu)： 主體為離子室 ， 內(nèi)有石英噴嘴 、發(fā)射極 (極化極 ， 此圖中為火焰頂端 )和收集極 。 主要用于可在 H2Air火焰中燃燒的有機化合
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