單元二氣相色譜檢測(cè)器詳解演示文稿

單元二氣相色譜檢測(cè)器詳解演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)優(yōu)選單元二氣相色譜檢測(cè)器當(dāng)前第2頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)2.檢測(cè)器的分類及性能指標(biāo)靈敏度氣相色譜儀器檢測(cè)器

敏感度線性范圍、通用性、穩(wěn)定性……當(dāng)前第3頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)

氣相色譜檢測(cè)器熱導(dǎo)檢測(cè)器氫火焰離子化檢測(cè)器電子俘獲檢測(cè)器火焰光度檢測(cè)器氮磷檢測(cè)器當(dāng)前第4頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)熱導(dǎo)檢測(cè)器ThermalConductivityDetectorTCD當(dāng)前第5頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)TCD當(dāng)前第6頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)結(jié)構(gòu)熱絲當(dāng)前第7頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)當(dāng)前第8頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)原理熱導(dǎo)檢測(cè)器是基于不同的物質(zhì)具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)來設(shè)計(jì)的。當(dāng)恒定的電流與載氣通過熱絲時(shí)，電壓輸出為零。當(dāng)載氣攜帶試樣組分進(jìn)入測(cè)量池時(shí)，由于被測(cè)組分與載氣的熱導(dǎo)系數(shù)不同，使參比池和測(cè)量池中熱絲的溫度發(fā)生差異。溫度變化導(dǎo)致熱絲的電阻有差異。電阻的差異導(dǎo)致電橋有信號(hào)輸出（電壓）。當(dāng)前第9頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)輸出信號(hào)計(jì)算公式幾何因子電學(xué)因子熱導(dǎo)因子當(dāng)前第10頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)影響熱導(dǎo)檢測(cè)器性能的因素幾何因子G越小，E越大，響應(yīng)越大檢測(cè)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)性能有很大的影響，還需考慮死體積的影響。池腔半徑熱絲長(zhǎng)度熱絲半徑當(dāng)前第11頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)電學(xué)因子熱絲溫度系數(shù)α越大，信號(hào)越大。橋電流越大，信號(hào)越大，E與I3成正比關(guān)系。橋流的選擇要根據(jù)載氣的性質(zhì)與熱絲的材料熱絲阻值越大（0℃），檢測(cè)器越靈敏。當(dāng)前第12頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)氣體的熱導(dǎo)系數(shù)氣體種類熱導(dǎo)系數(shù)

0℃100℃空氣2.173.14氫氣17.4122.4氦氣14.5717.41氧氣2.473.18氮?dú)?.433.14甲烷3.014.56苯0.921.84甲醇1.422.30二氧化碳1.472.22當(dāng)前第13頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)熱導(dǎo)因子

載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)相差越大，靈敏度越高。一般物質(zhì)的熱導(dǎo)系數(shù)都比較小，故選用熱導(dǎo)系數(shù)大的氫氣（氦氣）做載氣，此時(shí)靈敏度高。選用氮?dú)庾鲚d氣，靈敏度低，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)倒峰和W峰。

當(dāng)前第14頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)應(yīng)用舉例當(dāng)前第15頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)氫火焰離子化檢測(cè)器FlameIonizationDetectorFID當(dāng)前第16頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)結(jié)構(gòu)當(dāng)前第17頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)FID當(dāng)前第18頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)原理當(dāng)前第19頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)蒸氣分子受激發(fā)后被離子化，在電場(chǎng)作用下定向運(yùn)動(dòng)形成離子流，然后進(jìn)行放大和記錄。氫焰檢測(cè)器的離子化作用機(jī)理：（發(fā)生在內(nèi)層火焰中）

（發(fā)生在中層火焰中）當(dāng)前第20頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)影響檢測(cè)器性能的因素離子化效率與火焰溫度、穩(wěn)定性等直接相關(guān)收集效率與極化極和收集極的形狀結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)與極化電壓密切相關(guān)當(dāng)前第21頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)FID操作條件的選擇氣體流量載氣流量：根據(jù)色譜柱條件選取氫氣流量：用氮?dú)庾鬏d氣時(shí)，氫氣與氮?dú)獾牧髁恐葹?:1-1:1.5，此時(shí)不僅靈敏度高，且穩(wěn)定性好?？諝饬髁浚阂话?，氫氣與空氣流量之比為1:10。氣體純度：要求高，對(duì)基線影響很大極化電壓：±250V左右使用溫度：大于80℃當(dāng)前第22頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)FID的響應(yīng)特性選擇性檢測(cè)器：對(duì)大多數(shù)有機(jī)物有響應(yīng)，對(duì)無機(jī)物無響應(yīng)，對(duì)含硫、鹵素、氧、氮、磷的有機(jī)物響應(yīng)很小。質(zhì)量型檢測(cè)器靈敏度高，一般比熱導(dǎo)檢測(cè)器高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，能檢測(cè)ppb級(jí)物質(zhì)，適合于痕量分析。線性范圍寬，在107以上。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。當(dāng)前第23頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)應(yīng)用舉例工作環(huán)境分析實(shí)例當(dāng)前第24頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)電子俘獲檢測(cè)器electroncapturedetectorECD當(dāng)前第25頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)結(jié)構(gòu)當(dāng)前第26頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)原理載氣電離：，生成基流。電負(fù)性的組分俘獲電子：負(fù)離子與載氣電離產(chǎn)生的正離子復(fù)合：由于被測(cè)組分俘獲電子，使基流降低，產(chǎn)生負(fù)信號(hào)，形成倒峰。組分濃度越高，倒峰越大。

當(dāng)前第27頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)ECD的工作參數(shù)放射源：63Ni或3H電子收集載氣的影響溫度的影響當(dāng)前第28頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)ECD的響應(yīng)特性

ECD是高選擇性檢測(cè)器，對(duì)含電負(fù)性原子或基團(tuán)的化合物有高的響應(yīng)。如鹵素化合物、含氧、磷、硫的有機(jī)化合物和甾族化合物、金屬有機(jī)化合物及螯合物等。靈敏度高，可檢測(cè)ppt級(jí)電負(fù)性物質(zhì)。適合于痕量分析。線性范圍較窄，一般為103。當(dāng)前第29頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)應(yīng)用舉例ECD檢測(cè)器頂空分析法水中丙烯酰胺的測(cè)定GB11936-89當(dāng)前第30頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)火焰光度檢測(cè)器FlamePhotometricDetectorFPD當(dāng)前第31頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)結(jié)構(gòu)當(dāng)前第32頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)原理含硫試樣在富氫火焰下燃燒，發(fā)生下述反應(yīng)：當(dāng)前第33頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)S原子在適當(dāng)溫度下生成激發(fā)態(tài)S*2，當(dāng)其躍遷回基態(tài)時(shí)，發(fā)射出350-430nm的特征光譜。含磷試樣以HPO*形式發(fā)射526nm的特征光譜。這些光經(jīng)濾光片照射在光電倍增管上，產(chǎn)生光電流，經(jīng)放大后信號(hào)由記錄儀記錄下來。當(dāng)前第34頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)檢測(cè)器操作條件的選擇載氣：用氦氣較好，氮?dú)獾撵`敏度較低。對(duì)純度要求與氫焰檢測(cè)器相當(dāng)，要求富氫火焰，溫度：要求高于柱溫，通常高50℃。當(dāng)前第35頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)響應(yīng)特性選擇性好，對(duì)含磷或含硫的化合物有很高的靈敏度，對(duì)烴類及其它化合物的響應(yīng)值很小。

當(dāng)前第36頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)應(yīng)用舉例當(dāng)前第37頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)氮磷檢測(cè)器NitrogenPhosphorusDetector簡(jiǎn)稱NPD亦稱為火焰熱離子檢測(cè)器（FTD），熱離子離子化檢測(cè)器(TID)當(dāng)前第38頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)結(jié)構(gòu)銣珠當(dāng)前第39頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)原理通過電流加熱銣珠，銣珠周圍的氫分子分解成活性氫原子，進(jìn)一步與氧分子反應(yīng)生成高化學(xué)活性邊界層。含氮和含磷的組分在此分解，形成電負(fù)性碎片NO2，CN，PO2，PO等。獲取熱離子源表面的負(fù)電荷形成負(fù)電荷。Rb+，負(fù)電荷移動(dòng)形成電流。當(dāng)前第40頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)響應(yīng)特性對(duì)含氮和含磷的化合物具有極高的響應(yīng)對(duì)碳的選擇性達(dá)104結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便有多種工作方式當(dāng)前第41頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)應(yīng)用舉例農(nóng)藥當(dāng)前第42頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)一、檢測(cè)器的主要性能指標(biāo)常用靈敏度、敏感度、線性范圍等性能指標(biāo)來描述一個(gè)優(yōu)良的檢測(cè)器應(yīng)具以下幾個(gè)性能指標(biāo)：靈敏度高，檢出限低，死體積小，響應(yīng)迅速，線性范圍寬，穩(wěn)定性好。通用性檢測(cè)器要求適用范圍廣；選擇性檢測(cè)器要求選擇性好。當(dāng)前第43頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)1．靈敏度對(duì)于濃度型檢測(cè)器，ΔR取mV，ΔQ取mg·mL-1，靈敏度S的單位是mV·mL·mg-1;對(duì)于質(zhì)量型檢測(cè)器，ΔQ取g·s-1,則靈敏度S的單位為mV·s·g-1。單位濃度或質(zhì)量的組分通過檢測(cè)器時(shí)所產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)R的大小叫靈敏度。響應(yīng)信號(hào)的變化量通過檢測(cè)器待測(cè)物濃度或質(zhì)量的變化量S越大，檢測(cè)器越靈敏當(dāng)前第44頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)式中：S一靈敏度（mV·mL·mg-1或

mV·mL·mL-1）C1一記錄儀靈敏度（mV·cm-1）A一色譜峰面積（cm2）Fco一載氣流速（mL·min-1）m一進(jìn)入檢測(cè)器的樣品量（mg）C2一記錄紙移動(dòng)速度（cm·min-1）。對(duì)于濃度型的檢測(cè)器，靈敏度的定義為：1mL載氣中含有1mg或1mL樣品時(shí)，檢測(cè)器輸出的毫伏數(shù)。即：當(dāng)前第45頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)式中：S一靈敏度（mV·s·g-1）m一進(jìn)入檢測(cè)器的樣品量（g）。質(zhì)量型檢測(cè)器的定義為：1s內(nèi)有1g樣品進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)產(chǎn)生的毫伏數(shù)，即：當(dāng)前第46頁(yè)\共有48頁(yè)\編于星期二\19點(diǎn)2．敏感度當(dāng)檢測(cè)器輸出信號(hào)放大時(shí)，電子線路中固有的噪聲同時(shí)也被放大，使基線波動(dòng)，如圖所示。取基線起伏的平均值為噪聲的平均值，用符號(hào)RN表示。由于噪聲會(huì)影響測(cè)量試樣色譜峰的辨認(rèn)，所以在評(píng)價(jià)檢測(cè)器的質(zhì)量時(shí)提出了敏