仪器分析教学课件作者魏培海电子教案第七章节气相色谱法课件幻灯片.pptVIP

第三节 气相色谱的检测器 检测器: 将被分离的组分的量转为易于测量的电信号的装置 检测器类型 浓度型检测器：检测器的响应值与组分的浓度成正比，如热导检测器和电子捕获检测器。 质量型检测器：检测器的响应值与单位时间内进入检测器某组分的质量成正比，如氢火焰离子化检测器和火焰光度检测器。 一、热导池检测器 热导池检测器（TCD)：根据不同的物质具有不同的热导率这一原理制成。 通用型检测器: 对任何气体均可产生响应。因而通用性好 特点：线性范围宽、价格便宜、应用范围广，但灵敏度较低。 仅有载气通过时，电桥平衡 R参=R测 ; R1=R2 ， R参·R2=R测·R1 无电压信号输出； 有样品随载气进入样品臂时，热导系数发生变化，测量臂的温度发生变化，其电阻亦发生变化，电桥失去平衡 R参≠R测；R参·R2≠R测·R1，有电压信号输出。 工作原理 规律：载气和样品混合气体与纯载气的热导系数相差越大，则输出信号越强。 二、氢火焰离子化检测器（氢焰离子化检测器） 原理：利用含碳有机物在火焰中燃烧产生离子，在外加电场作用下，使离子形成离子流，根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分离出的组分。 应用范围：主要用于可在H2-Air火焰中燃烧的有机化合物(如烃类物质)的检测。 结构： 主体为离子室，内有石英喷嘴、发射极(极化极）和收集极。 工作过程：来自色谱柱的有机物与H2-Air混合并燃烧，产生电子和离子碎片，这些带电粒子在火焰和收集极间的电场作用下（几百伏）形成电流，经放大后测量电流信号（10-12 A）。 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10-12g·g-1。 三、电子捕获检测器(ECD) 高选择性检测器； 仅对含有卤素、磷、硫、氧等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。 原理及工作过程： 从色谱柱流出的载气(N2或Ar)被ECD内腔中的?放射源电离，在电场作用下，离子和电子发生迁移而形成电流(基流)。 当含较大电负性有机物被载气带入ECD内时，将捕获已形成的低速自由电子，生成负离子并与载气正离子复合成中性分子，基流下降形成“倒峰 四、火焰光度检测器（FPD） FPD对含S、P化合物具有高选择性和高灵敏度的检测器。因此，也称硫磷检测器。主要用于SO2、H2S、石油精馏物的含硫量、有机硫、有机磷的农药残留物分析等。 原理： 待测物在低温H2-Air焰中燃烧产生S、P化合物的分解产物并发射特征分子光谱。测量光谱的强度则可进行定量分析。 S、P化合物的测定波长分别为394nm、526nm。 五、检测器性能指标 1．灵敏度（S） 7-15 检测限R-Q关系 2．检出限 3．响应时间 响应时间是指进入检测器的某一组分的输出信号达到其真值的63%所需的时间。 要求检测器的死体积要小，电路系统的滞后现象尽可能小，一般都小于1秒。 第四节 分离操作条件的选择 一、载气及其线速的选择 二、柱温的选择 三、进样量和进样时间 一、载气及其线速的选择 TCD常用H2、He和N2作载气； FID和FPD常用N2作载气 (H2作燃烧气，空气作助燃气) ； ECD常用N2作载气。 载气的选择--依据检测器的适应性 H-u曲线中曲线最低点对应的速度。 色谱柱(内径3～4 mm)：载气流速为20～100 mL/min； 毛细管柱(内径0.25mm)：流速为1-2mL/min。 载气流速的的选择 二、柱温的选择 柱温控制在固定液的最高使用温度（超过该温度固定液易流失）和最低使用温度（低于此温度固定液以固体形式存在）范围之内 柱温↑，分离度↓，色谱峰变窄变高 柱温↓，分离度↑，分析时间↑ 选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。 组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。 三、进样量和进样时间 液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1μL，5μL，10μL等。 进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范围之内。 气体试样应采气体进样阀进样。 进样速度必须很快，若进样时间太长，试样原始宽度将变大，会导致色谱峰扩展甚至峰变形。一般来说，进样时间应在1s之内。 第五节 气相色谱法应用 一、气相色谱在石油化工中的应用 石油产品包括各种气态烃类物质、汽油、柴油、重油和石蜡等。 二、气相色谱在食品分析中的应用 气相色谱法可