氣相色譜分析講義(1)-在線瀏覽
2025-05-09 04:06本頁(yè)面
【正文】 化，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)電信號(hào)，經(jīng)放大后記錄和顯示，給出色譜圖； 常用的檢測(cè)器：熱導(dǎo)檢測(cè)器 (TCD)、氫火焰離子化檢測(cè)器 (FID)、電子捕獲檢測(cè)器 (ECD)、火焰光度檢測(cè)器(FPD)、氮磷檢測(cè)器 (NPD)。 濃度型：檢測(cè)的是載氣中組分濃度的瞬間變化 ， 即響應(yīng)值與濃度成正比 。 質(zhì)量型：檢測(cè)的是載氣中組分進(jìn)入檢測(cè)器中速度變化，即響應(yīng)值與單位時(shí)間 進(jìn)入檢測(cè)器的質(zhì)量成正比。 根據(jù)應(yīng)用范圍，分為 通用型 檢測(cè)器和 選擇型 檢測(cè)器 通用型：對(duì)所有物質(zhì)有響應(yīng)，如 TCD、 FID。 根據(jù)工作過程，分為 破壞型 檢測(cè)器和 非破壞型 檢測(cè)器 破壞型：檢測(cè)過程中樣品遭到破壞，不能回收。 非破壞型：檢測(cè)過程中樣品不遭到破壞，可以回收。 檢測(cè)器類型 (TCD) thermal conductivity detector,TCD TCD是一種應(yīng)用較早的通用型檢測(cè)器，又稱導(dǎo)熱析氣計(jì) 。 原理：由于不同氣態(tài)物質(zhì)所具有的 熱傳導(dǎo)系數(shù) 不同，當(dāng)它們到達(dá)處于恒溫下的熱敏元件（如 Pt, Au, W, 半導(dǎo)體）時(shí)，其電阻將發(fā)生變化，將引起的 電阻變化通過某種方式轉(zhuǎn)化為可以記錄的電壓信號(hào) ，從而實(shí)現(xiàn)其檢測(cè)功能。通常將參比臂和樣品臂組成 惠斯通電橋 。 參考臂：僅允許純載氣通過。 測(cè)量臂 —— 接在色譜柱后 通樣品氣體 +載氣 ， 電阻為 S1 惠斯通電橋 參比臂 —— 接在色譜柱前 只通載氣 ， 電阻 R1 兩個(gè)等阻值電阻 R2 = R3 a b 工作過程 （ 四臂 ） ： 1） 在只有載氣通過時(shí) ， 四個(gè)臂的溫度都保持不變 ， 電阻值也不變 。 TCD檢測(cè)原理 依據(jù)組分與載氣的熱導(dǎo)系數(shù)的差別進(jìn)行檢測(cè) 2）當(dāng)有樣品隨載氣進(jìn)入樣品臂時(shí)， 使測(cè)量臂的溫度改變，引起電阻的變化，參考臂流過的仍是純載氣，測(cè)量臂和參考臂的電阻值不等，產(chǎn)生電阻差， R參 ≠ R測(cè) ， 則： R參 R2。信號(hào)與組分濃度相關(guān)。 載氣 +樣品的混合氣體與純載氣的熱導(dǎo)系數(shù)相差越大，則輸出信號(hào)越強(qiáng)。檢測(cè)器的響應(yīng)值 S ∝ i 3，但穩(wěn)定性下降，基線不穩(wěn)。溫度高時(shí)橋電流不能太高，因?yàn)榭赡軣龎逆u絲。顯然，熱絲與池體溫度相差越大，越有利于熱傳導(dǎo)，檢測(cè)器的靈敏度也就越高。二是降低池體溫度，但是池體溫度不能低于樣品的沸點(diǎn)。因此對(duì)沸點(diǎn)不是很低的樣品，采用此法提高靈敏度是有限的。 影響 TCD靈敏度的因素： 3）載氣種類： 載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)相差越大 ，在檢測(cè)器兩臂中產(chǎn)生的溫差和電阻差也就越大， 檢測(cè)靈敏度越高 。 通常選擇熱導(dǎo)系數(shù)大的 H2 和 He 作載氣。靈敏度高，峰形正常、線性范圍寬、易于定量。氦氣也具有較大的熱導(dǎo)系數(shù)，安全，但價(jià)格較高。用 N2作載氣時(shí)，熱導(dǎo)系數(shù)較大的試樣 (如甲烷 )可出現(xiàn)倒峰。純度低將產(chǎn)生較大噪聲，降低檢測(cè)限。 載氣純度對(duì)峰形也有影響 ，用 TCD作高純氣體中的雜質(zhì)檢測(cè)時(shí)，載氣純度應(yīng)比被測(cè)氣體高十倍以上，否則將出倒峰。因此，在檢測(cè)過程中，載氣流速必須保持恒定，在柱分離條件許可時(shí)，以低載氣流速為妥。 注意：通過 TCD兩臂的氣體流量必須保持一致，一般為 30mL/min 毛細(xì)管柱接 TCD時(shí)，最好加尾吹氣，加尾吹氣的種類同載氣。℃ 綜述：較大的橋電流、較低的池體溫度、低分子量的載氣以及具有大的電阻溫度系數(shù)的熱敏元件可獲得較高的靈敏度。 任何熱絲都有一最高承受溫度，高于此溫度則燒斷。商品色譜儀出廠時(shí)均附有這三者的關(guān)系曲線，見下圖所示，按此圖調(diào)節(jié)橋電流，就能保證熱絲溫度不會(huì)太高。 圖： TCD的最高橋電流曲線 ，務(wù)必要先通載氣 為確保熱絲不被燒斷，在 TCD通橋電流前，務(wù)必要先通載氣，檢查整個(gè)氣路的氣密性是否完好，調(diào)節(jié) TCD出口處的流速，穩(wěn)定 10～ 15分鐘后，才能加橋電流。關(guān)機(jī)時(shí)也一定要先關(guān)橋電流，后關(guān)載氣 (否則檢測(cè)器熱絲會(huì)燒斷 )，最后關(guān)主機(jī)電源。載氣凈化系統(tǒng)使用一定時(shí)間后，因吸附飽和而失效，應(yīng)立即更換，以確保載氣正常凈化。當(dāng)室溫下降時(shí)，凈化器不再飽和，又開始吸附雜質(zhì)，于是基線向
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