农药第四章气相色谱7副本课程.ppt

气相色谱法 三、检测器 气相色谱检测器是一种测量载气中各分离组分及其浓度变化的装置，实际上它是把组分及其浓度变化以不同的方式变换成易于测量的电信号，所以亦称换能器。 检测器性能的好坏直接影响色谱分析的定性定量结果。故正确地评价和科学地比较各种检测器，合理地使用校测器，充分了解检测器的工作机理以及它的各种参数的选择，十分重要。 三、检测器 没有适宜的和合乎要求的检测手段， 有最佳的柱分离，也无济于事。 气相色谱检测器的分类和一般性能，以及常用的四种气相色谱检测器(TCD、FID、ECD、FPD)的工作机理、结构形式和使用方法等。 1.检测器的分类 检测器的分类方法很多，通常分为积分型和微分型两大类。 积分型检测器: 显示某一组分含量随时间的累加，也就是说，该检测器所给的响应信号与流出组分总量成比例。 当纯载气通过检测器时，记录纸上呈现一条直线；当不同组分的物质通过检测器时，记录器相应记录的是一系列地台阶图(如图4—8所示)。 每一阶高就代表某一组分的含量。 1.检测器的分类 微分型检测器显示某一物理量随时间的变化，所得色谱图(如图4—3所示)是由一系列似高斯正态分布形状的峰组成。 每一个峰对应于一个不同的组分，每个峰所包括的面积正比于该组分的含量。 1.检测器的分类 目前气相色谱仪所常用的热导、氢焰离子化、电子捕获，火焰光度等检测器均属于微分型检测器。 (积分型不能给出保留数据)，亦为农药分析中常用的检测器。被采用的范围较为广泛。 微分型检测器又根据其响应值跟流出组分浓度成比例和跟质量流速成比例的不同，分为浓度型微分检测器与质量型微分检测器两类。 1.1浓度型微分检测器 这一类包括热导、电子捕获(非离解型)、气体密度、超声等检测器。 它的含义简单地说；被测组分和载气相混合。检测器的响应值和组分的浓度成比例。 确切地说：浓度型检测器测量的是载气中组分浓度瞬间的变化，即检测器的输出响应信号(R)取决于载气中组分的稀释程度(浓度)。 1.1浓度型微分检测器 这样一来，当进样量一定时(打进已知重量的液体或已知浓度的气体)，检测器的瞬间响应值(峰高)本质上与载气流速无关，而积分响应值(峰面积)则与流速成反比，如图4—9所示。 图上虚线表示，若载气流速超过一定范围后，它对峰高也有影响，流速过大会使峰高降低。 1.2质量型微分检测器 这一类包括氢焰离子化、火焰光度计以及氮磷检测器等。 它的含义，简单地说，载气把被测组分带入检测器，检测器的响应信号和单位时间内进入检测器的组分的量成比例。 确切地说，质量型检测器测量的是载气中组分进入检测器的速度变化，即检测器的响应值(峰高)取决于单位时间组分进入检测器的质量；也就是说当进样量一定时，峰高与流速成正比，而峰面积则与流速无关，如图4—10所示。 2、检测器的性能指标 在评价一个检测器时常用下列一些性能指标 2.1噪声 噪声有短时噪声和长时噪声两类，短时噪声是信号在有限的范围内较迅速的偏移。 长时噪声是较长的时间内信号逐惭地偏移。 短时噪声有时可叠加在长时噪声上，如图4—11所示。 产生噪声的原因很多，检测器和放大器本身可产生噪声，如检测器温度太高会引起噪声增加。 载气波动，如气化室硅橡胶垫小的漏气、气路系统某处漏气都会造成噪声加大。 另外像载气被污染，固定液流失也会造成基线不稳使噪声加大。 2.2灵敏度 可用相当于单位量的被测成分的峰面积表示灵敏度。 浓度型检测器由于其得到的峰面积和与组分同时流出的载气流量成反比，故灵敏度S可用下式表示： 2.2灵敏度 若峰面积以mV×min，载气流量以ml/min，成分量以mg表示，则： 2.2灵敏度 质量型检测器，所得到的峰面积与载气流量无关，所以： 2.2灵敏度 若峰面积以A×S，成分量以mg表示，则： 2.2灵敏度 3．检测限(亦称检测度或敏感度) 噪声水平是噪声连续存在时的平均值，而检测限D则是能区别于这个噪声水平N的最小检测量，通常它相当于噪声水平的2倍。见图4—12即： 2.2灵敏度 4．选择性 各种检测器由于其工作原理不同，因而也就有不同的选择性。 如热导检测器是基于样品和载气有不同的导热率，因而它是通用型检测器。 而电子捕获检测器则是对捕获电子能力强的物质有很高的敏感度； 火焰光度检测器对硫和磷化物比对烃类的灵敏度高几千倍，所以二者均为选择性检测器。 5．线性范围 6．响应时间 检测器的响应时间是指进入检测器的一个组分输出达到其真值的63％所需的时间。 一般讲检测器的响应时间是可以满足要求的，而记录仪的响应时间却是一个限制性的因素。 7．基流(办称“本底电流”或“零电流’’) 基流应理解为没有任何样品加到载气中时，检测器所产生的信号。 这里我们倾向于称为“零电流”，因为这样更适用于所有检测器。 对