20
當前位置：上海華愛色譜分析技術有限公司>>技術文章>>氣相色譜各類檢測器原理
氣相色譜各類檢測器原理
檢測器是氣相色譜儀的重要部件,，其作用是將色譜柱分離后各組分在在載氣中濃度或量的變化轉(zhuǎn)換成易于測量的電信號，然后記錄并顯示出來,。讓我們再詳細的回顧一下各類（熱門+冷門）檢測器吧！
一、離子化檢測器
基于離子化原理的氣相色譜檢測器靈敏度非常高,。因為一般所用載氣在通常溫度下是的絕緣體，自己不導電,，非常少的帶電離子造成的電導的增加就能被觀察得到,。用各種方法使待測組分離子化是這類檢測器行使功能的基礎，由這些離子形成離子流產(chǎn)生電信號,，再經(jīng)放大器放大,，然后由記錄器記錄電壓隨時間的變化，從而得譜流出曲線,。
1,、氫火焰離子檢測器（FID）
此種檢測器的離子是通過有機化合物在氫氣-空氣的擴散火焰中燃燒產(chǎn)生的。其特點是只對含碳有機物有明顯的響應,，而對非烴類,、惰性氣體或在火焰中難電離或不電離的物質(zhì)，則訊號較低或無信號,，如一些氮的氧化物（NO,、N2O等）、一些無機氣體（SO2,、NH3等）,、CO2、CS2和H2O等,，甲酸因氧化態(tài)較高不易在火焰中形成離子也不產(chǎn)生顯著的信號,。
在FID中產(chǎn)生具體離子的機理是復雜的，一般認為有兩個步驟是重要的：首先是缺氧條件下的自由基的形成,；然后是激發(fā)的原子或分子態(tài)的氧所導致的有機物自由基的離子化,。
2、熱離子化檢測器（TID）
又稱氮磷檢測器（NPD）。它具有與FID相似的結(jié)構,，只是將一種涂有堿金屬鹽（如硅酸鈉或硅酸銣）的陶瓷珠放置在燃燒的氫火焰和收集氣之間,，當試樣蒸汽和氫氣流經(jīng)堿金屬鹽表面時，含N,、P的化合物便會從被氫氣還原的堿金屬蒸汽上獲得電子而離子化,；失去電子的堿金屬則形成鹽再沉積到陶瓷珠表面上。
這個堿金屬陶珠是作為電子轉(zhuǎn)移反應的催化劑來起作用的,。由于其對N,、P的化合物有較高的響應，已廣泛應用于農(nóng)藥,、食品,、香料及臨床醫(yī)學等多個領域。
3,、光離子化檢測器（PID）
這是一種非破壞性的檢測器,，通過光子的激發(fā)使載氣中的樣品分子電離而產(chǎn)生信號。10.2eV的光源使用得廣,，它能使大多數(shù)分子電離,。例外的情況有*氣體、低于5個碳數(shù)的烴類,、甲醇,、乙腈和各種氯代甲烷。
4,、電子捕獲檢測器（ECD）
它是利用放射性同位素作為放射源轟擊載氣生成正離子和自由電子,，在所施電場的影響下，電子向正極移動,，形成了一定的離子流,，稱為基流。
當載氣帶著微量的電負性組分（含鹵素,、硫,、磷、氰基等的化合物）進入時,，這些親電子的組分將捕獲電子形成負離子而使基流下降,，從而產(chǎn)生檢測信號；生成的負離子與載氣正離子復合成中性化合物,。
此種檢測器被廣泛應用于測定殺蟲劑、除草劑,、環(huán)境中的工業(yè)化學品,、生物液體中的藥品和其他具有生物活性的化合物及上層大氣中揮發(fā)性有機物的變化。
二、整體性質(zhì)檢測器
重要的整體性檢測器(bulk physical property detectors),，也是早為氣相色譜發(fā)展起來的常規(guī)檢測器,，是熱導檢測器（TCD），又叫熱絲檢測器（HWD）,，是一種非破壞性的濃度型檢測器,。
其原理是利用被檢組分與載氣的熱導率不同來檢測組分的濃度變化。由于它結(jié)構簡單,，性能穩(wěn)定,，對無機和有機物都有響應，通用性好,，而且線性范圍寬,，因此應用廣。
三,、光學檢測器
光學檢測器（optical detectors）是利用火焰作為原子發(fā)射源,，以進行元素的分光光度測定的技術。
1火焰光度檢測器（FPD）
火焰光度檢測器利用氫擴散火焰,，首先通過燃燒分解從色譜柱中流出的含P和S的化合物分子,，使之稱為碎片，然后把這些碎片激發(fā)到高能級,，這些激發(fā)態(tài)的分子隨后回到基態(tài),，發(fā)射出特征的帶狀光譜。這些發(fā)射光通過通帶中心在392nm(對于硫)或526nm(對于磷)處的濾光片,，用光電倍增管測定其強度,。
2熱能分析器(Thermal Energy Analyser, TEA)
TEA是測定亞硝胺用的選擇性檢測器。其測定原理是利用275～300℃下催化裂解反應把亞硝?；鶖嗔严聛?，再通過一個冷阱以冷凝干擾的有機揮發(fā)物，然后進入一個真空室,，臭氧同時也不斷流入其中,。
亞硝酰自由基與臭氧反應，生成激發(fā)電子能態(tài)的二氧化氮,，后者在回到基態(tài)時發(fā)射出近紅外線（600nm）,。
四、電化學檢測器
電化學檢測器（electrochemical detectors）的一般方法是通過把氣體樣品分解為低分子量的電化學活性碎片,，再把它們?nèi)苡谙鄳闹С秩芤簻y定其電導變化而工作的,。這樣的檢測器包括豪爾電導檢測器和微庫倫檢測器。