氣相色譜檢測(cè)器這樣選！

氫焰檢測(cè)器（Flame ioization detector,FID ）,又稱氫焰離子化檢測(cè)器，屬于多用型微分檢測(cè)器，由于它對(duì)絕大部分有機(jī)物有很高的靈敏度，因此，氫焰檢測(cè)器在有機(jī)分析中得到廣泛的應(yīng)用。

氫焰離子化檢測(cè)器的最小檢出量可達(dá)10-12g，線性范圍約為107 。

1）檢測(cè)機(jī)理

氫焰離子化檢測(cè)器是根據(jù)氣相色譜流出物中可燃性有機(jī)物在氫-氧火焰中發(fā)生電離的原理而制成的，它主要利用以下的三個(gè)條件來(lái)達(dá)到檢測(cè)之目的。

① 氫和氧燃燒所生成的火焰為有機(jī)物分子提供燃燒和發(fā)生電離作用的條件。

② 有機(jī)物分子在氫氧火焰中燃燒時(shí)其離子化程度比在一般條件下要大得多。

③ 有機(jī)物分子在燃燒過(guò)程中生成的離子在電場(chǎng)中作定向移動(dòng)而形成離子流。

2）基本構(gòu)造

氫焰檢測(cè)器的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，如下圖所示，在離子室內(nèi)僅有噴嘴，極化極（又稱發(fā)射極）和收集極等三個(gè)主要部件。

3）檢測(cè)過(guò)程

氫焰檢測(cè)器的檢測(cè)過(guò)程如下：燃燒用的氫氣與柱出口流出物混合經(jīng)噴嘴一道流出，在噴嘴上燃燒，助燃用的空氣（氧氣）均勻分布于火焰周圍。由于在火焰附近存在著由收集極（正極）和極化極（負(fù)極）間所形成的靜電場(chǎng)，當(dāng)被測(cè)樣品分子進(jìn)入氫-氧火焰時(shí)，燃燒過(guò)程中生成的離子，在電場(chǎng)作 用下作定向移動(dòng)而形成離子流，通過(guò)高電阻取出，經(jīng)微電流 放大器放大，然后把信號(hào)送至記錄設(shè)備（記錄儀、色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)或色譜工作站等），進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、圖象顯示、打印圖譜和打印分析結(jié)果等。

4）相關(guān)事宜

① 載氣種類：實(shí)驗(yàn)表明，用氮?dú)庾鬏d氣比用其他氣體（如H2、He、Ar）作載氣時(shí)的靈敏度要高。

② 氣體比例：一般流速比為氮?dú)?氫氣:空氣 ≈ 1:1:10，增大氫氣和空氣的流速可提高靈敏度。

③ 內(nèi)部供氧：把空氣和氫氣預(yù)混合，從火焰內(nèi)部供氧，這是提高靈敏度的一個(gè)比較有效的方法。

④ 距離恰當(dāng)：收集極與噴嘴之間的距離一般以5～7毫米為宜，此距離可獲較高的檢測(cè)靈敏度。

⑤ 其他措施：維持收集極表面清潔、檢測(cè)高分子量樣品時(shí)適當(dāng)提高檢測(cè)室溫度也可提高靈敏度。

氮磷檢測(cè)器屬于專用型微分檢測(cè)器，由于它對(duì)含電負(fù)性原子特別是含氮、磷、硫、鹵素等有機(jī)化合物有很高的靈敏度，因此，在醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)藥殘留以及環(huán)境保護(hù)等的分析工作中應(yīng)用廣泛。熱離子檢測(cè)器的最小檢出量可達(dá)10-14 g，線性范圍為108。

1）檢測(cè)機(jī)理

熱離子檢測(cè)器是根據(jù)含電負(fù)性原子的有機(jī)物樣品在氫氧火焰里燃燒時(shí)，會(huì)明顯增加堿鹽的蒸發(fā)和化學(xué)離解，從而使收集到較大的離子流和檢測(cè)信號(hào)。它主要利用以下的三個(gè)條件來(lái)達(dá)到檢測(cè)之目的。

① 氫氧火焰：氫氧火焰為有機(jī)物分子燃燒和堿鹽的蒸發(fā)與化學(xué)離解提供了基本條件。

② 堿金屬鹽：在噴嘴上方附加了堿金屬鹽片如氟化鈉、硫 酸鈉、溴化銫、硫酸銣等。

③ 樣品特性：含電負(fù)性原子的有機(jī)物在氫氧焰燃燒時(shí)明顯增加堿鹽蒸發(fā)和化學(xué)離解。

2）基本構(gòu)造

熱離子檢測(cè)器的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，如下圖所示，在一般的火焰離子化檢測(cè)器噴嘴上方加裝一個(gè)堿金屬鹽片或鹽圈即可。

3）檢測(cè)過(guò)程

熱離子檢測(cè)器的檢測(cè)過(guò)程如下：燃燒用的氫氣與柱出口流出物混合經(jīng)噴嘴一道流出，在噴嘴上燃燒，助燃用的空氣（氧氣）均勻分布于火焰周圍。由于在火焰附近存在著由收集極（正極）和極化極（負(fù)極）之間所形成的靜電場(chǎng)，當(dāng)含電負(fù)性原子的被測(cè)樣品分子進(jìn)入氫-氧火焰燃燒時(shí)，會(huì)增加堿金屬鹽的蒸發(fā)和化學(xué)離解，從而使收集到的離子流大為增加，通過(guò)高電阻取出，經(jīng)微電流放大器放大，然后把信號(hào)送至記錄設(shè)備（記錄儀、色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)或色譜工作站等），進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、圖象顯示、打印圖譜和打印分析結(jié)果等。

4）相關(guān)事宜

① 熱離子檢測(cè)器對(duì)氣體流速波動(dòng)非常敏感，因此，應(yīng)嚴(yán)格控制操作條件，才能獲得較好的分析結(jié)果。

② 載氣、氫氣和氧氣的流速，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)室構(gòu)造以及收集極-堿鹽-噴嘴三者之間的距離經(jīng)調(diào)試確定。

電子捕獲檢測(cè)器(Electron capture detector,ECD)，屬于專用型微分檢測(cè)器，由于它對(duì)電負(fù)性物質(zhì)（例如：含鹵、硫、磷、氮等物質(zhì)）有很高的靈敏度，因此在石油化工、環(huán)境保護(hù)、食品衛(wèi)生、生物化學(xué)等分析領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。

電子捕獲檢測(cè)器的最小檢出量可達(dá)10-13g，線性范圍約為104 。

1）檢測(cè)機(jī)理

電子捕獲檢測(cè)器是根據(jù)電負(fù)性物質(zhì)分子能捕獲自由電子的原理而制成的,它主要利用以下三個(gè)條件來(lái)達(dá)到檢測(cè)之目的。

① 能夠產(chǎn)生β射線：檢測(cè)器內(nèi)有能放出β射線的放射源，常用63Ni、3H以及3 H-Sc

等作 氫焰檢測(cè)器放射源。

② 載氣分子能電離：載氣分子能被β射線電離，在電極之間形成基流，常用N2或Ar作載氣。

③ 樣品能捕獲電子：樣品分子有能捕獲自由電子的官能團(tuán)，例如：含素、硫、磷、氨等物質(zhì)。

2）基本構(gòu)造

檢測(cè)室內(nèi)僅有放射源和收集極這兩個(gè)主要部件，其構(gòu)造非常簡(jiǎn)單。

3）檢測(cè)過(guò)程

電子捕獲檢測(cè)器的檢測(cè)過(guò)程如下：在β射線的作用下，中性的載氣分子（ 例如N2和Ar ）發(fā)生電離，產(chǎn)生出游離基、低能量的電子，這些電子在電場(chǎng)作用下，向正極移動(dòng)而形成恒定的基流；當(dāng)載氣中帶有電負(fù)性的樣品分子進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)，捕獲這些低能量的自由電子，使基流降低而產(chǎn)生信號(hào)，經(jīng)微電流放 大器放大后送至記錄設(shè)備（記錄儀、色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)或色譜工作站等），進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、圖象顯示、打印圖譜和打印分析結(jié)果等。

4）相關(guān)事宜

① 使用高純氮?dú)猓狠d氣的純度對(duì)靈敏度的影響很大，一般需采用純度為99.99% 以上的高純氮作載氣。

② 盡量避開(kāi)氧氣：為了減少氧氣對(duì)檢測(cè)器的沾污而造成的靈敏度下降，因此載氣需脫氧和氣路應(yīng)避氧。

③ 注意人體安全：放射源對(duì)人體有一定的危害，操作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)安全規(guī)則，以免發(fā)生意外事故。

熱導(dǎo)檢測(cè)器（Thermal conductivity detector,TCD）,屬于多用型微分檢測(cè)器，不論對(duì)有機(jī)物還是無(wú)機(jī)物一般都能響應(yīng)，因此，熱導(dǎo)檢測(cè)器在分析工作中得到廣泛的應(yīng)用。

熱導(dǎo)檢測(cè)器的最小檢出量達(dá)10-8g，線性范圍為105 。

1）檢測(cè)機(jī)理

熱導(dǎo)檢測(cè)器是根據(jù)載氣中混入其他氣態(tài)物質(zhì)時(shí)熱導(dǎo)率發(fā)生變化的原理而制成的，它主要利用以下的三個(gè)條件來(lái)達(dá)到檢測(cè)之目的。

① 欲測(cè)物質(zhì)具有與載氣物質(zhì)不同的熱導(dǎo)率。

② 熱敏元件阻值與溫度之間存在一定關(guān)系。

③ 利用惠斯登電橋原理檢測(cè)流經(jīng)物質(zhì)變化。

2）基本構(gòu)造

熱導(dǎo)檢測(cè)器的熱導(dǎo)池構(gòu)造如上圖所示，敏感元件安裝于金屬（或玻璃）所制的圓筒形的池腔中，池中的敏感元件稱為熱導(dǎo)檢測(cè)器的臂。利用一個(gè)或二個(gè)臂作參考臂，而另一個(gè)或兩個(gè)臂作測(cè)量臂。

3）檢測(cè)過(guò)程

熱導(dǎo)檢測(cè)器的檢測(cè)過(guò)程如下：在恒溫的檢測(cè)室中，通恒定的工作電流和通恒定的載氣流速時(shí)，熱敏元件的發(fā)熱量和載氣所帶走的熱量也均恒定，故使熱敏元件的溫度恒定，也即其電阻值保持不變，電橋保持平衡，此時(shí)無(wú)變化信號(hào)產(chǎn)生；當(dāng)被測(cè)物質(zhì)與載氣一道進(jìn)入熱導(dǎo)池測(cè)量臂時(shí)，由于混合氣體的熱導(dǎo)率與純載氣不同（往往低于純載氣的熱導(dǎo)率），因而帶走的熱量也就不同，使得熱敏元件的溫度發(fā)生改變，其電阻值也就隨之改變，故使電橋產(chǎn)生不平衡電位，輸出信號(hào)至記錄設(shè)備（記錄儀、色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)或色譜工作站等），進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、圖象顯示、打印圖譜和打印分析結(jié)果等。

4）相關(guān)事宜

① 在允許的工作電流范圍內(nèi)，工作電流越大靈敏度越高。

② 用氫氣或氦氣作載氣，一般比用氮?dú)鈺r(shí)的靈敏度要高。

③ 當(dāng)工作電流固定時(shí)，降低熱導(dǎo)池體match溫度可提高靈敏度。

火焰光度檢測(cè)器（Flame photometric detector,FPD），屬于專用型微分檢測(cè)器，由于它對(duì)含硫、磷的化合物有很高的靈敏度，因此，在石油化工、環(huán)境保護(hù)、食品衛(wèi)生、生物化學(xué)等分析領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。

火焰光度檢測(cè)器的最小檢出量達(dá)10-11g，線性范圍：有機(jī)磷可達(dá)104 ；硫化物則不是線性 關(guān)系，用雙對(duì)數(shù)作圖其線性范圍為102 。

1）檢測(cè)機(jī)理

火焰光度檢測(cè)器是根據(jù)硫、磷化物在富氫火焰中燃燒時(shí)，發(fā)射出波長(zhǎng)分別為394nm和526nm特征光的原理而制成的，它主要利用以下三個(gè)條件來(lái)達(dá)到檢測(cè)之目的。

① 富氫火焰：檢測(cè)器中有富氫火焰存在，為含硫、磷的有機(jī)化合物提供了燃燒和激發(fā)的基本條件。

② 特征波長(zhǎng)：樣品在富氫火焰中燃燒時(shí)，含硫有機(jī)物和含磷有機(jī)物能發(fā)射出其特有波長(zhǎng)的特征光。

③ 光電轉(zhuǎn)換：檢測(cè)器設(shè)有濾光片和光電倍增管，通過(guò)濾光片選擇后光電倍增管把光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

2）基本構(gòu)造

火焰光度檢測(cè)器主要由火焰噴嘴、濾光片和光電倍增管等三部分所組成。其燃燒室與氫焰檢測(cè)器燃燒室的構(gòu)造很相似，若經(jīng)適當(dāng)改進(jìn)并在噴嘴上方加裝收集極，也許又可作氫焰檢測(cè)器使用。

3）檢測(cè)過(guò)程

火焰光度檢測(cè)器的檢測(cè)過(guò)程如下：柱后流出的載氣與空氣和氫氣混合后經(jīng)噴嘴流出，在噴嘴上燃燒。當(dāng)柱后流出的樣品組分與載氣一道進(jìn)入此富氫火焰燃燒時(shí)，硫、磷化合物發(fā)出其特征光。含磷有機(jī)物以HPO碎片的形式發(fā)射其特征光，含硫有機(jī)物以激發(fā)態(tài)S2分子的形式發(fā)射其特征光。磷化物用526nm的濾光片進(jìn)行選擇；硫化物可用394nm或384nm的濾光片進(jìn)行選擇。光電倍增管把所濾過(guò)的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，此電信號(hào)送至微電流放大器放大后輸至記錄設(shè)備（記錄儀、色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)或色譜工作站等），進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、圖象顯示、打印圖譜和打印分析結(jié)果等。

4）相關(guān)事宜

① 富氫火焰：火焰光度檢測(cè)器必須是富氫火焰，氧氣與氫氣流速之比在0.2～0.5范圍可獲得高靈敏度。

② 測(cè)磷流速：火焰光度檢測(cè)器測(cè)磷氫氣160～180mL/min，空氣150～200 mL/min，氮?dú)?0～80mL/min。

③ 測(cè)硫流速：氮?dú)饬魉贋?0～100 mL/min時(shí)其靈敏度較高；檢測(cè)室溫度過(guò)高使測(cè)硫時(shí)檢測(cè)靈敏度下降。