(1) 提出問題:
靈敏度可以反映一臺儀器對待測組分響應(yīng)值的大小,,與信噪比或檢測限結(jié)合可評價一臺儀器的綜合性能指標。在相同檢測限下,,儀器的靈敏度越高,,儀器性能越好。那么如何提高FID的靈敏度呢?
(2) 分析原因:
靈敏度:
單位物質(zhì)量通過檢測器時,,產(chǎn)生的電信號大小稱為檢測器對該物質(zhì)的靈敏度,。以響應(yīng)信號(R)為縱坐標,進樣量(Q)為橫坐標作圖,,可得到通過原點的直線,,該直線的斜率就是檢測器的靈敏度,以S表示:S=△R/△Q
影響FID靈敏度的因素:
可以分為FID內(nèi)因(硬件方面)與外因(操作方面),;
FID硬件方面的因素包括噴嘴孔徑的大小、收集極與極化極間的位置,、極化極與噴嘴的相互位置等,;操作方面的影響因素包括氮氣/氫氣(N2/H2)流量比、放大器輸入電阻的大小及輸出電路衰減值,、進樣口,、色譜柱、氣路和FID噴嘴的清潔度等,;
(3) 解決方案:
因為FID硬件方面對靈敏度的影響,,在色譜儀出廠時已經(jīng)基本確定,對于操作者而言,,已經(jīng)不能改變,。下面主要從操作方面介紹如何提高FID的靈敏度。
①氮氣/氫氣(N2/H2)流量比N2/H2流量比會明顯影響靈敏度:
各生產(chǎn)廠家的結(jié)構(gòu)設(shè)計不同,,N2/H2比佳值也不同,,可用實驗來確定,一般情況下,N2流量比H2流量大些,,一般N2:H2是(1:1.5)~(1:1)范圍為宜,。若噴嘴孔徑為φ0.4mm,載氣流量可在20~30mL/min,;若噴嘴孔徑為φ6mm以上,,流量可在40~50mL/min左右為佳。其中,,毛細管色譜的尾吹氣,,除了減少組分的柱后擴散效應(yīng)外,另一個主要作用是佳N2/H2比,,用來佳靈敏度,。
②空氣流量:
空氣流量小于200mL/min時,流量大小對靈敏度有一定影響,,一般大于250mL/min條件下,,空氣流量對檢測器靈敏度有很大的影響。
③放大器輸入電阻與輸出電路衰減值放大器輸入電阻與輸出電路衰減:
放大器輸入電阻的大小決定放大器的電流放大倍數(shù),,影響FID靈敏度,,輸入電阻大,靈敏度高,,但噪聲會增大,,在調(diào)節(jié)放大器輸入電阻大小時,要兼顧儀器的信噪比,。放大器的輸出電路衰減值,,有1/10、1/25,、l/S0,,各生產(chǎn)廠家不同,內(nèi)衰減比例也不同,,改變或調(diào)節(jié)內(nèi)衰減,,也可改變FID靈敏度。如瓦里安公司的FID的靈敏度,,可設(shè)定為9,、10、11,、12,。數(shù)字愈大代表靈敏度愈佳,數(shù)值差1代表信號以10倍增減,。當然,,前提是要放大器基線穩(wěn)定,。
④進樣口、色譜柱,、氣路和F1D噴嘴的清潔度:
進樣口,、氣路或FID噴嘴污染,都會導(dǎo)致FID的靈敏度下降,,因此在使用過程中需要保持進樣口,、色譜柱、FID噴嘴和氣路的清潔,,定期更換進樣墊,、襯管和石英棉,同時對FID進行清洗,。
(4)案例分析:
在采用HP-PONA色譜柱和FID對C1~C8烴類進行定性定量分析時,,發(fā)現(xiàn)在相同組分同樣進樣量下,同種物質(zhì)的峰面積僅為原來的80%,,通過對色譜線路進行試漏,,排除了管路漏氣的因素,說明物質(zhì)峰面積的下降應(yīng)該是儀器的靈敏度減低了80%,。
※對色譜所用載氣氮氣,、氫氣、空氣和尾吹氣氮氣進行了檢測后,,發(fā)現(xiàn)尾吹氮氣被關(guān)閉,。采用毛細管柱時所用載氣(氮氣)的流量僅為5mL/min,而氫氣的流量為40mL/min,,氮氣與氫氣比例嚴重失調(diào)所致,。把尾吹氣氮氣流量調(diào)節(jié)閥設(shè)定到原來位置后,再進行測定,,該物質(zhì)的色譜峰面積恢復(fù)了正常,。