气相色谱分析.ppt

2.检测原理平衡电桥，见图。不同的气体有不同的热导系数。钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值：R参=R测;R1=R2则：R参·R2=R测·R1无电压信号输出；记录仪走直线（基线）。第37页,共67页，星期六，2024年，5月进样后:载气携带试样组分流过测量臂而这时参考臂流过的仍是纯载气，使测量臂的温度改变，引起电阻的变化，测量臂和参考臂的电阻值不等，产生电阻差，即R参≠R测则：R参·R2≠R测·R1这时电桥失去平衡，a、b两端存在着电位差，有电压信号输出。信号与组分浓度相关。记录仪记录下组分浓度随时间变化的峰状图形。故热导检测器属于浓度型检测器。第38页,共67页，星期六，2024年，5月3.影响热导检测器灵敏度的因素①桥路电流I：I?，钨丝的温度?，钨丝与池体之间的温差?，有利于热传导，检测器灵敏度提高。检测器的响应值S∝I3，但稳定性下降，基线不稳。桥路电流太高时，还可能造成钨丝烧坏。一般为100~200mA。②池体温度：池体温度与钨丝温度相差越大，越有利于热传导，检测器的灵敏度也就越高，但池体温度不能低于分离柱温度，以防止试样组分在检测器中冷凝。第39页,共67页，星期六，2024年，5月③载气种类：载气与试样的热导系数相差越大，在检测器两臂中产生的温差和电阻差也就越大，检测灵敏度越高。载气的热导系数大，传热好，通过的桥路电流也可适当加大，则检测灵敏度进一步提高。氦气也具有较大的热导系数，但价格较高。某些气体与蒸气的热导系数，单位：10-5J/cm·℃·s第40页,共67页，星期六，2024年，5月三、氢火焰离子化检测器Flameionizationdetector,FID1.特点(1)典型的质量型检测器。(2)对有机化合物具有很高的灵敏度。(3)无机气体、水、四氯化碳等含氢少或不含氢的物质灵敏度低或不响应。(4)氢火焰离子化检测器具有结构简单，稳定性好，灵敏度高，响应迅速等特点。(5)比热导检测器的灵敏度高出近3个数量级，检出限可达10-12g·s-1。（动画）第41页,共67页，星期六，2024年，5月2.氢焰检测器的结构(1)在发射极和收集极之间加有一定的直流电压（100～300V）构成一个外加电场。(2)氢焰检测器需要用到三种气体：N2：载气携带试样组分；H2：为燃气；空气：助燃气。使用时需要调整三者的比例关系，检测器灵敏度达到最佳。第42页,共67页，星期六，2024年，5月3.氢火焰离子化检测器的原理(1)当含有机物CnHm的载气由喷嘴喷入火焰时，在C层发生裂解反应产生自由基：CnHm→·CH(2)产生的自由基在D层火焰中与外面扩散进来的激发态原子氧或分子氧发生如下反应：·CH+O→CHO++e(3)生成的正离子CHO+与火焰中大量水分子碰撞而发生分子离子反应：CHO++H2O→H3O++COA区：预热区B层：点燃火焰C层：热裂解区：温度最高D层：反应区第43页,共67页，星期六，2024年，5月氢火焰离子化检测器的原理(4)化学电离产生的正离子和电子在外加恒定直流电场的作用下分别向两极定向运动而产生微电流（约10-6～10-14A）。(5)一定范围内，微电流的大小与进入离子室的被测组分质量成正比，质量型检测器。(6)组分在氢焰中的电离效率很低，大约五十万分之一的碳原子被电离。(7)离子电流信号输出到记录仪，得到峰面积与组分质量成正比的色谱流出曲线。A区：预热区B层：点燃火焰C层：热裂解区：温度最高D层：反应区第44页,共67页，星期六，2024年，5月4.影响氢火焰离子化检测器灵敏度的因素①各种气体流速和配比的选择N2流速的选择主要考虑分离效能，N2?H2=1?1～1?1.5氢气?空气=1?10②极化电压正常极化电压选择在100～300V范围内。第45页,共67页，星期六，2024年，5月四、电子捕获检测