气相色谱法3.ppt
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第二章 气相色谱法Gas Chromatography 一、气相色谱仪及检测器 1. 气相色谱仪流程 气相色谱仪 气体净化装置 进样器 柱温箱 气相色谱填充柱 2. 气相色谱检测器 检测器各论 检测器的性能指标 （1）检测器的定义 检测器是将色谱柱后流出组分的含量转化为相应的电信号的一种装置 理论上说，试样和流动相性质上的任何差异，都可用以设计检测器 （2）检测器各论 热导检测器 氢火焰离子化检测器 电子俘获检测器 火焰光度检测器 氮磷检测器 热导检测器Thermal Conductivity DetectorTCD TCD 结构参比池 测量池(A)双臂热导池 (B)四臂热导池热导池结构示意图热丝 原理 热导检测器是基于不同的物质具有不同的热导系数来设计的 当恒定的电流与载气通过热丝时，电压输出为零 当载气携带试样组分进入测量池时，由于被测组分与载气的热导系数不同，使参比池和测量池中热丝的温度发生差异 温度变化导致热丝的电 有差异 电 的差异导致电 有信号输出 电压 输出信号计 何 子 电 子 热导 子2122001141 xJIERGE 热导检测器性能的 何 子 G ，E ， 应 检测器结构设计 性能有 的 ， 体 的 。
)/ln(2fc rrLG 池 热丝 度热丝 电 子 热丝温度系数α ，信号 电流 ，信号 ，E与I3 比 系 流的 ¡¢£载气的性质与热丝的⁄¥ 热丝 ƒ 0§ ，检测器 currency1' 气体的热导系数气体种“ 热导系数 0 100§ §«气 2.17 3.14氢气 17.41 22.4‹气 14.57 17.41›气 2.47 3.18氮气 2.43 3.14fifl 3.01 4.560.92 1.84fi– 1.42 2.30†›化‡ 1.47 2.22 热导 子载气与试样的热导系数相差 ，currency1'度 ·。
一 物质的热导系数都比¶ ，• 用热导系数的氢气 ‹气 ‚载气，„时currency1'度· 用氮气‚载气，currency1'度”，有时 »出…‰ 和W 热导检测器¿ `´的 流ˆ 载气种“ˆ 温度˜温度”¯，˘不能”于柱温 TCD的 应˙性 通用¨检测器 currency1'度¶”， ˚于 于 ¸ppm组分测定 化物˝˛ˇ— 应¶ 度¨检测器 ¨检测器 应用 氢火焰离子化检测器Flame Ionization DetectorFID 结构 FID 原理 气分子 发后被离子化， 电 用 定 动 离子流，Æ后进 ª 和 氢焰检测器的离子化 用 理˜发生 Ł火焰中 发生 中Ł火焰中 CHHC mn eCHOOCH 2*COOHOHCHO 32 检测器性能的 离子化ØŒ 与火焰温度˝º定性 相 ØŒ 与æ化æ和 æ的 结构 相 与æ化电压 相 FID¿ `´的 气体流量 载气流量 ˜¢£色谱柱`´ ı 氢气流量˜用氮气 载气时，氢气与氮气的流量 比为1:1-1:1.5，„时不 currency1'度·，łº定性¯。
«气流量˜一 ，氢气与«气流量 比为1:10 气体ø度˜¡œ·， 基ß æ化电压˜±250V 使用温度˜ 于80 § FID的 应˙性 性检测器˜ 数有 物有 应， 物 应， 含硫˝ ˝›˝氮˝磷的有 物应 质量¨检测器 currency1'度·，一 比热导检测器· 个数量级，能检测ppb级物质， ˚于痕量分析 ß性范围宽， 107以上 结构简单˝价格”廉 应用 工 环境分析实 电子俘获检测器electron capture detector ECD 结构 原理 载气电离˜ ，生 基流 电负性的组分俘获电子˜ 负离子与载气电离产生的 离子复˚˜ 由于被测组分俘获电子，使基流降”，产生负信号， ‰ 组分 度 ·，‰ eNN22EABeAB ABNNAB 22 ECD的工 参数 ª射源˜63Ni 或 3H 电子 载气的 温度的 ECD的 应˙性 ECD是· 性检测器， 含电负性原子或基团的化˚物有·的 应。
如 化˚物˝含›˝磷˝硫的有 化˚物和甾族化˚物˝ˇ—有 化˚物及螯˚物 currency1'度·，可检测ppt级电负性物质 ˚于痕量分析 ß性范围¶窄，一 为103 应用 ECD检测器顶«分析法水中丙烯酰胺的测定GB 11936-89 火焰光度检测器Flame Photometric DetectorFPD 结构 原理 含硫试样 富氢火焰 燃烧，发生 述反应˜222 COSOORS OHSHSO 22 4282 *2SSS hSS 2*2 S原子 当温度 生 发态S*2，当其跃迁回基态时，发射出350-430nm的˙征光谱 含磷试样以HPO* 发射526nm的˙征光谱 这些光经滤光片照射 光电倍增管上，产生光电流，经ª 后信号由 仪 来 检测器¿ `´的 载气˜用‹气¶¯，氮气的currency1'度¶”ø度¡œ与氢焰检测器相当，¡œ富氢火焰， 温度˜¡œ·于柱温，通常·50§ 应˙性 性¯， 含磷或含硫的化˚物有 ·的currency1'度， 烃“及其它化˚物的 应ƒ 应用 氮磷检测器 Nitrogen Phosphorus Detector 简称NPD 亦称为火焰热离子检测器（FTD），热离子离子化检测器(TID) 结构NPD结构简图铷珠 原理 通过电流加热铷珠，铷珠周围的氢分子分解 活性氢原子，进一步与›分子反应生 ·化 活性边界Ł。
含氮和含磷的组分 „分解， 电负性碎片NO2，CN，PO2，PO 获ı热离子源表面的负电荷 负电荷 Rb+，负电荷移动 电流 应˙性 含氮和含磷的化˚物具有æ·的 应 ‡的 性达104 结构简单，¿ 方便 有 种工 方 应用 农药 (3) 检测器的主要性能指标 currency1'度 应ƒ˝应答ƒ currency1 检测限 '感度 最 检测量 应时间 ß性范围 检测器的分“方 ¢£检测原理的不同，可将检测器分为 度¨检测器˜检测器的 应ƒ与组分的 度 比，如TCD 质量¨检测器˜检测器的 应ƒ与单位时间 进入检测器的组分的量 比，如FID ¨和 ¨检测器 通用¨和 性检测器 currency1'度currency1QRS 不同“¨的检测器currency1'度的单位和计 方 都不同 度¨检测器 (mV·mL·mg-1) 仪 分仪或工 站 mAFCCS cc21仪的currency1'度 仪纸速的‰数 进样量mAFS cc 质量¨检测器 (mV·s·g-1) 仪 分仪或工 站mACCSm2160mASm 检测限 '感度 检测限D是指检测器恰能产生和噪声相鉴别的信号时， 单位体 或时间 检测器进入的物质质量 单位为g ，通常认为恰能和噪声相鉴别的信号至少应 于噪声的两倍。
即 D ，说明仪器 '感；而currency1'度 ，˘噪声也¶ ，即检测限 ，并不能说明该检测器性能¯„检测限是检测器的最主¡性能指标 SND 2 噪声 最 检测量 最 检测量Q0是指检测器恰能产生和噪声相鉴别的信号时，所 进入色谱柱的最 物质量 或最 度 最 检测量Q0与检测限 比，˘不同的是，Q0不 与检测器的性能有 ， 与柱Ø和¿ `´有 ，所得色谱 窄，最 检测量 计 度¨质量¨DYQ 2/10 065.1DFYQ c 2/10 065.1 ß性范围 是指试样量与信号 间保持ß性 系的范围，用最 进样量和最 进样量的比ƒ来表示，„范围 ， 有利于准确定量 应时间 指进入检测器的组分输出达到63%所 的时间，该时间 到检测器 体 ˝电路滞后 希望 ¯ 完美的检测器该是什么样的 通用性 ，能检测 种物质，或 性¯， 一“物质有˙别·的currency1'度 即可 常量分析，也能 量分析，即ß性范围宽 º定性¯， 色谱`´不'感，噪 ˝ 移 仪器 体 ， 应时间 样 通过检测器时，不被 。
¿ 简便， ，价廉 论 ˜气相色谱检测器的 工 级 –中含水量的测定 中的硫化物分析 分的定性与定量 的组 Æ气中的烃“分析 水中 基 “ 物的分析 农产 中的有 磷农药的分析 中有 农药的 ¡«气中的有 物 ¢£⁄气中的氮›化˚物的测定 二、气相色谱固定相Gas Chromatography Stationary Phase¢£¥定相 态的不同，将气相色谱分为气¥色谱和气ƒ色谱两“ 1 气¥色谱¥定相“ §称 分离 currency1'“«活性‹ ›fi性气体和”fl 烃“–† ›fi性气体和”级烃›化‡ 烃“及有 异构体， ”温 可分氢同位 分子· ˙别 ˚›fi气体和 性气体分离˚·分子 ¶ •分离气体和ƒ体中的水，CO，CO2，CH4，”级–，以及H2S，SO2，NH3，NO2 2 气ƒ色谱¥定相 由‚体与¥定ƒ构 ‚体 ‚体的¡œ表面 化 性热º定性¯ „ 度· ‚体种“ –”»¨ –”»¨ –”»¨‚体 1 物理性质 …色‚体 ‰色‚体pH 6-7 7-。
