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便攜式氣相色譜儀工作原理及特點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間: 2021-11-15  點(diǎn)擊次數(shù): 864次

便攜式氣相色譜儀工作原理及特點(diǎn)

        環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)儀器發(fā)展的動(dòng)力來自于環(huán)境科學(xué)的需要。環(huán)境科學(xué)的特點(diǎn)決定了環(huán)境分析和監(jiān)測(cè)儀器的特點(diǎn)。隨著環(huán)境科學(xué)的發(fā)展,需要對(duì)基質(zhì)中濃度越來越低的大量化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè);相當(dāng)一部分環(huán)境污染物具有強(qiáng)烈的時(shí)空特征;具有相似化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物往往對(duì)環(huán)境有害 污染具有不同的影響。
        因此,開發(fā)靈敏度高、分辨率強(qiáng)、速度快、性價(jià)比好的分析測(cè)試儀器是環(huán)境分析、測(cè)試儀器開發(fā)、開發(fā)人員亟待解決的重要課題。移動(dòng)靈活的便攜式氣相色譜儀就是為了滿足這一要求而誕生和開發(fā)的。
        便攜式氣相色譜儀的主要性能取決于它使用的檢測(cè)器。因此,本文從檢測(cè)器的性質(zhì)出發(fā),對(duì)幾種常用的便攜式氣相色譜儀的主要特點(diǎn)進(jìn)行了描述和分析,以便廣大從事環(huán)保工作的科技工作者能夠跟上實(shí)際。工作要求,選擇儀器時(shí)參考。
         1. 熱導(dǎo)檢測(cè)器氣相色譜儀
        熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD,熱導(dǎo)檢測(cè)器)是一種濃度型檢測(cè)器,它響應(yīng)被測(cè)組分和載氣的熱導(dǎo)率差異。它是一個(gè)整體性能測(cè)試 設(shè)備是一種物理常數(shù)檢測(cè)方法。熱導(dǎo)檢測(cè)器的基本理論、工作原理和響應(yīng)特性早在1960年代就已經(jīng)成熟。
        由于它對(duì)所有物質(zhì)都有響應(yīng),因此具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、定量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉、經(jīng)久耐用、檢測(cè)器無損等特點(diǎn)。因此,TCD始終充滿著旺盛的生命力。近十年來,商用氣相色譜儀產(chǎn)量?jī)H次于FID,應(yīng)用范圍更廣。
        與其他檢測(cè)器相比,TCD的靈敏度較低,這是影響其在環(huán)境分析檢測(cè)中應(yīng)用的主要因素。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,當(dāng)采用氦氣作為載氣時(shí),當(dāng)進(jìn)氣量為2ml時(shí),檢出限可達(dá)到ppm級(jí)(10-6g/g)。因此,使用該檢測(cè)器的便攜式氣相色譜儀不適用于室內(nèi)外一般環(huán)境污染物的分析檢測(cè)。主要用于污染源和突發(fā)環(huán)境污染事故的分析檢測(cè)
        2. 氫火焰氣相色譜儀
        氫火焰檢測(cè)器(FID,flame ionization detection)以氫火焰為電離源,使被測(cè)物質(zhì)電離,產(chǎn)生微電流的檢測(cè)器。它是一種破壞性的、典型的質(zhì)量檢測(cè)器。
        它很出色優(yōu)點(diǎn)是對(duì)幾乎所有的有機(jī)物都有響應(yīng),特別是對(duì)碳?xì)浠衔?,響?yīng)值與碳原子數(shù)成正比;對(duì)H2O、CO2、CS2等無機(jī)物不敏感,對(duì)氣體流量、壓力、溫度等變化不敏感。線性范圍寬,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便。它的死體積幾乎為零。
        因此,作為實(shí)驗(yàn)室儀器,F(xiàn)ID應(yīng)用廣泛,是Zui常用的氣相色譜檢測(cè)器。
         FID的主要缺點(diǎn)是需要可燃?xì)怏w-氫氣、助燃?xì)怏w和載氣三個(gè)氣源氣瓶及其流量控制系統(tǒng)。因此,制作一個(gè)一體化的便攜式儀器是非常困難的,特別是對(duì)突發(fā)環(huán)境污染事件的分析和檢測(cè),因?yàn)樗枰粋€(gè)“火",這增加了著火和爆炸的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
        三.電子捕獲檢測(cè)器 (ECD)
        電子捕獲檢測(cè)器 (ECD) 是一種選擇性檢測(cè)器,用于檢測(cè)具有較高電子親和力的化合物,例如鹵代烴,具有高靈敏度。但它使用的是放射性同位素63Ni,根據(jù)我國(guó)的相關(guān)法律,不適合做成可以隨意移動(dòng)的便攜式氣相色譜儀。
        本文的重點(diǎn)是自1980年代以來發(fā)展迅速,在西方科技發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用的便攜式氣相色譜儀。目前在我國(guó)還沒有得到很好的應(yīng)用。使用的檢測(cè)器是光離子。光電離檢測(cè)器 (PID)、氬電離檢測(cè)器 (AID)、表面聲波 (SAW)。
         4、光電離痕量檢測(cè)分析技術(shù)
        光電離痕量檢測(cè)、分析技術(shù)及其光源的發(fā)展 Lossing和Tanaka于1955年首先解釋了光電離的原理,當(dāng)光子能量高時(shí),被照射的物質(zhì)分子的電離能高時(shí),物質(zhì)就可以被電離。
       

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