高純氣體檢測色譜儀的測量方法主要基于氣相色譜技術(shù),,通過分離和檢測氣體中的各組分,,實現(xiàn)對高純氣體純度和雜質(zhì)含量的精確分析。以下從測量原理,、具體操作步驟,、關(guān)鍵技術(shù)要點及注意事項四個方面進行詳細說明:
一、測量原理
高純氣體檢測色譜儀利用氣相色譜技術(shù),,通過載氣(如氦氣,、氮氣等)將氣體樣品帶入色譜柱。色譜柱中的固定相與樣品中各組分發(fā)生不同的相互作用(如吸附,、溶解等),,導(dǎo)致各組分在色譜柱中的保留時間不同,從而實現(xiàn)分離,。分離后的組分依次進入檢測器,,檢測器將組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)化為電信號,通過記錄儀或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)生成色譜圖,。根據(jù)色譜圖的峰面積,、峰高或保留時間,可以定量分析各組分的含量,。
二,、具體操作步驟
樣品準備
取樣:使用專用的氣體取樣袋或不銹鋼取樣瓶,確保取樣過程中無外界污染,。
預(yù)處理:對于高濕度或含顆粒物的氣體,,需通過干燥器或過濾器進行預(yù)處理,避免對色譜柱和檢測器造成損害,。
儀器準備
開機預(yù)熱:按照儀器說明書的要求,,開啟色譜儀并預(yù)熱至穩(wěn)定狀態(tài)(通常需要30分鐘以上)。
設(shè)置參數(shù):根據(jù)待測氣體的性質(zhì),,設(shè)置合適的載氣流量,、柱溫、檢測器溫度等參數(shù),。例如,,對于高純氮氣中的雜質(zhì)檢測,柱溫通常設(shè)置在40-80°C,,檢測器溫度設(shè)置在150-200°C,。
進樣分析
進樣:使用六通閥或氣體進樣器將樣品注入色譜柱。進樣量需精確控制,,避免過量導(dǎo)致峰形畸變,。
數(shù)據(jù)采集:啟動色譜儀的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),,記錄色譜圖。色譜圖中的每個峰對應(yīng)一個氣體組分,,峰面積或峰高與組分濃度成正比,。
定量分析
標準曲線法:通過分析已知濃度的標準氣體,,建立峰面積(或峰高)與濃度的標準曲線,。然后根據(jù)待測樣品的峰面積,從標準曲線上查得其濃度,。
外標法:直接比較待測樣品與標準氣體的峰面積或峰高,,計算待測組分的濃度。
三,、關(guān)鍵技術(shù)要點
色譜柱的選擇
對于高純氣體中的微量雜質(zhì)檢測,,需選擇高靈敏度、高選擇性的色譜柱,。例如,,分子篩色譜柱常用于分離性氣體(如O?、N?,、Ar等),,PorapakQ色譜柱適用于分離CO?、C?-C?烴類等,。
檢測器的選擇
熱導(dǎo)檢測器(TCD):適用于檢測性氣體,,靈敏度較高,但對某些有機物的響應(yīng)較低,。
氫火焰離子化檢測器(FID):對烴類等有機物具有高靈敏度,,但需配合甲烷化裝置才能檢測CO和CO?。
氦離子化檢測器(HID):具有高的靈敏度(可達ppb級),,適用于高純氣體中痕量雜質(zhì)的檢測,。
系統(tǒng)凈化
高純氣體檢測對系統(tǒng)潔凈度要求高,需使用高純載氣(如99.999%以上的氦氣或氮氣),,并定期更換進樣口隔墊,、色譜柱和檢測器密封墊,避免污染,。
四,、注意事項
避免交叉污染
在分析不同樣品時,需充分沖洗進樣口和色譜柱,,避免殘留氣體干擾后續(xù)分析,。
定期校準
定期使用標準氣體對儀器進行校準,確保測量結(jié)果的準確性,。
環(huán)境控制
實驗室環(huán)境應(yīng)保持潔凈,,避免灰塵,、濕度等對儀器性能的影響。
安全操作
高純氣體(如氫氣)具有易燃易爆性,,操作時需嚴格遵守安全規(guī)程,,避免泄漏和明火。
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