火焰光度检测器（FPD）及检测方法.pdfVIP

第五章 火焰光度检测器及检测方法 $*’ 火焰光度检测器 第五章 及 检 测 方 法 火焰光度检测器（ ）是利用富氢火焰使含硫、磷杂原子的有机物分解，形成激发态分 !# 子，当它们回到基态时，发射出一定波长的光。此光强度与被测组分量成正比。所以，它是以 物质与光的相互关系为机理的检测方法，属光度法。因它是分子激发后发射光，故它是光度法 中的分子发射检测器。 !# 是一种高灵敏度和高选择性的检测器，其特征是对硫为非线性响应。它是六个最常 用的气相色谱检测器之一，主要用于含硫、磷化合物、特别是硫化物的痕量检测。近年也用于 有机金属化合物或其他杂原子化合物的痕量检测。 第一节 工作原理和响应机理 一、工作原理 图$ % % ’ 为!# 系统示意图。它主要由二部分组成：火焰发光和光、电系统。 火焰发光部分由燃烧器（ ）和发光室（ ）组成，各气体流路和喷嘴等构成燃烧器，又称燃烧 ( ) 头。通用型喷嘴由内孔和环形的外孔组成。气相色谱柱流出物和空气混合后进入中心孔，过 量氢从四周环形孔流出。这就形成了一个较大的扩散富氢火焰。烃类和硫、磷化合物在火焰 中分解，并产生复杂的化学反应，发出特征光。硫、磷在火焰上部扩散富氢焰中发光，烃类主要 在火焰底部的富氧焰中发光，故在火焰底部加一不透明的遮光罩（ ）挡住烃类光，可提高 $ !# 的选择性，为了减小发光室的体积，可在喷嘴上方安一玻璃或石英管（ ），以降低检测器的响应 ’ 时间常数。 右为光、电信号部分，为了避免发光中产生的大量水蒸气、燃烧产物和高温对光、电系统的 影响，用石英窗（ ）和散热片（ ）将发光室和光电系统隔开。因 不是将所有的光变成电信 * !# 号，而是用滤光片（ ）选择硫、磷特征光。图 为硫、磷和碳的相对光谱响应曲线。当硫 + $ % % ) 化物进入火焰，形成激发态的, ! 分子，此分子回到基态发射出波长为$)- . (/-01 的光，其最 ) 大发射波长为$2(01。当磷化物进入火焰，形成激发态的34! 分子，它回到基态发射出波长 为 的光，最大波长为 。烃类进入火焰，产生 、 等基团的发射光，波长为 (/- . /-01 )*01 53 5 ) 。光电倍增管对上述广大范围的光均可接收。为了仅接收 和 的特征光，用了 $2- . )-01 , $2(01 的硫滤光片，它可使$2(01 附近的光透过，而烃类光被滤去。滤光片通带窄，有利于提 高选择性。通常通带约’-01。同样，对磷、可用)*01 滤光片，使磷的最大发射光透过，而滤 ! ., 第三篇 气相色谱检测方法 去其他本底发射，从而达到选择检测之目的。光电倍增管（ ）不仅可使光照射到光电阴极上产 ! 生电子，而且有多个（如 个）倍增电极，使光电子倍增 $ % #! 倍