单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,十,章气相色谱分析法,一,、热导池检测器,TCD,thermal conductivity detector,二、氢火焰离子化检测器,flame ionization detector,FID,三、电子捕获检测器,electron capture detector,ECD,四、其他检测器,other detector,第三节 气相色谱检测器,gas,chromatographic analysis,GC,detector of gas chromatograph,2024/11/17,第十章气相色谱分析法一、热导池检测器TCD第三节 气相,1,检测器的,作用,是将经色谱柱分离后的各组分,按其特性及,含量,转换为相应的,电讯号,。,浓度型检测器：,测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间的变化，检测,信号值,与组分的,浓度成正比,。,热导检测器，电子俘获检测器,质量型检测器：,测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测,信号值,与单位时间内进入检测器组分的,质量成正比,。,如氢火焰离子化检测器，火焰光度检测器。,广普型检测器：,对所有物质有响应，热导检测器；,专属型检测器：,对特定物质有高灵敏响应，电子俘获检测器；,2024/11/17,检测器的作用是将经色谱柱分离后的各组分2023/8/5,2,一、热导池检测器,thermal conductivity detector,TCD,1.热导池检测器的结构,池体,（一般用不锈钢制成）,热敏元件,：电阻率高、电阻温度系数大、且价廉易加工的,钨丝,制成。,参考臂,：,仅允许,纯载气,通过，通常连接在进样装置之前。,测量臂,：,需要,携带被分离组分的载气,流过，则连接在,紧靠,近分离柱出口处。,（动画）,2024/11/17,一、热导池检测器 thermal conductivity,3,2.检测原理,惠斯登电桥，右下图。,不同的气体有不同的热导系数。,进样前：,钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值：,R,参,=,R,测,;,R,1,=R,2,则：,R,参,R,2,=,R,测,R,1,无电压信号输出；,记录仪走直线（基线）。,2024/11/17,2.检测原理 惠斯登电桥，右下图。进样前：202,4,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，,R,参,R,测,则：,R,参,R,2,R,测,R,1,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,。,2024/11/17,进样后:载气携带试样组分流过测量臂而这时参考,5,3.影响热导池检测器灵敏度的因素,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,I,3,，,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，,N,2,作载气时为,100,150mA,，,H,2,作载气时为,150,200mA,。,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。,2024/11/17,3.影响热导池检测器灵敏度的因素 桥路电流I,6,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。,表 某些气体与蒸气的热导系数（,），,单位：,J/cms,2024/11/17,载气种类：载气与试样的热导系数相差越大，在检测器两,7,二、,氢火焰离子化检测器,flame ionization detector,FID,1.特点,简称氢焰检测器,（,FID：,hydrogen,f,lame,i,onization,d,etector,）,(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)氢焰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，检测下限可达10,-12,gg,-1,。,（动画）,2024/11/17,二、氢火焰离子化检测器 flame ionization,8,2.氢焰检测器的结构,N,2,：载气携带试样组分；,H,2,：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。,主要部分是一,离子室,。包括气体入口，火焰喷嘴，一对电极和外罩。,(1)在发射极和收集极之间加有一定的直流电压（100300,V）,构成一个外加电场,(2),氢焰检测器需要用到三种气体：,2024/11/17,2.氢焰检测器的结构 N2：载气携带试样组,9,3.氢焰检测器的原理,被测组分被载气携带，从色谱柱流出，与氢气混合一起进入离子室，由毛细管喷嘴喷出。氢气在空气的助燃下经引燃后进行燃烧，以燃烧所产生的高温（约,2100,）,火焰为能源，,使被测有机物质电离成正负离子,。产生的离子在收集极和发射极的外电场作用下,定向运动形成电流,。产生的,微电流大小与进入离子室的被测组分含量有关,，含量愈大，产生的微电流就愈大，这二者之间存在定量关系。,2024/11/17,3.氢焰检测器的原理 被测组分被载气携带，从色谱柱流出，与,10,三、电子捕获检测器,electron capture detector,ECD,高选择性检测器，,仅对含有卤素、磷、硫、氧等电负性元素的化合物有很高的灵敏度，,检测下限10,-14,g/mL，,对大多数烃类没有响应。,较多应用于农副产品、食品及环境中农药残留量的测定。,2024/11/17,三、电子捕获检测器 electron capture de,11,检测原理,在检测池体内有一圆筒状放射源,作为负极，一个不锈钢棒作为正,极，在此两极间施加一电压。,当载气（如氮气）进入检测器时，在放射源的射线作用下发生电离：,N,2,N,2,+,+e,-,生成的正离子和电子，在电场的作用下向极性相反的电极运动，形成恒定的基始电流即,基流,。,当,具有电负性的组分进入检测器,时，它,俘获,了检测器中的,电子,而使,基流降低,，其,降低值,与进入检测器的电负性组分的,含量成正比,。,2024/11/17,检测原理在检测池体内有一圆筒状放射源 当载气（如氮气）进,12,四、其他检测器,other detector,1.火焰光度检测器,(,flame photometric detector,FPD,),化合物中,硫、磷,在富氢火焰中被还原，激发后，辐射出,394nm,、5,26 nm,左右的特征光谱，可被检测；,该检测器是对含硫、磷化合物的高选择性检测器；,2.,定性检测器(联用仪器),将两种仪器结合；色-质联用仪,(通过分子分离器连接),2024/11/17,四、其他检测器 other detector1.火焰光度检,13,内容选择,结束,第一节 气相色谱仪,gas chromatographic instrument,s,第二节 气相色谱固定相及其选择,stationary phases in gas chromatograph,第三节,气相色谱检测器,detector of Gas chromatograph,第四节 分离与操作条件选择,choice of chromatographic operating condition,第五节 色谱定性、定量方法,qualitative and quantitative analysis,in chromatograph,第六节 毛细管色谱法,capillary Gas chromatograph,2024/11/17,内容选择结束第一节 气相色谱仪2023/8/5,14,