工作过程:1)在只有载气通过时,四个臂的温度都保持不变,电阻值也不变。此时,调节电路电阻使电桥平衡,AB两端无电压信号输出;2当有样品随载气进入两个样品臂时,此时热导系数发生变化,或者说,测量臂的温度发生变化,其电阻亦发生变化,电桥失去平衡,AB两端有电压信号输出。当载气和样品的混合气体与纯载气的热导系数相差越大,则输出信号越强特点:而且线对任何气体均可产生响应,因而通用性好,性范围宽、价格便宜、应用范围广。但灵敏度较低
工作过程: 1)在只有载气通过时,四个臂的温度都保持不变, 电阻值也不变。此时,调节电路电阻使电桥平衡, AB两端无电压信号输出; 2)当有样品随载气进入两个样品臂时,此时热导系 数发生变化,或者说,测量臂的温度发生变化,其电 阻亦发生变化,电桥失去平衡,AB两端有电压信号 输出。当载气和样品的混合气体与纯载气的热导系数 相差越大,则输出信号越强。 特点: 对任何气体均可产生响应,因而通用性好,而且线 性范围宽、价格便宜、应用范围广。但灵敏度较低
影响TCD灵敏度的因素:1)桥电流:i增加一热敏元件温度增加一元件与池体间温差增加一气体热传导增加一灵敏度增加。但i过大,热敏元件寿命下降。电流通常选择在100~200mA之间(N作载气,100~150mA;H作载气,150~200mA)。2池体温度:池体温度低,与热敏元件间温差大,灵敏度提高。但温度过低,可使试样凝结于检测器中。通常池体温度应高于柱温3)载气种类:载气与试样的热导系数相差越大,则灵敏度越高。通常选择热导系数大的H和He作载气。用N2作载气,热导系数较大的试样(如甲烷)可出现倒峰。热敏元件阻值:阻值高、电阻温度系数p大(随温度改变,阻值改变大,或者说热敏性好)的热敏元件,其灵敏度高。综述:较大的桥电流、较低的池体温度、低分子量的载气以及具有大的电阻温度系数的热敏元件可获得较高的灵敏度
影响TCD灵敏度的因素: 1)桥电流 i:i增加—热敏元件温度增加—元件与池体间温差增加—气体热传导增 加—灵敏度增加。但 i 过大,热敏元件寿命下降。电流通常选择在100~200 mA 之间(N2作载气,100~150 mA;H2作载气,150~200 mA)。 2)池体温度:池体温度低,与热敏元件间温差大,灵敏度提高。但温度过低,可 使试样凝结于检测器中。通常池体温度应高于柱温。 3)载气种类:载气与试样的热导系数相差越大,则灵敏度越高。通常选择热导系数 大的H2和He作载气。用N2作载气,热导系数较大的试样(如甲烷)可出现倒峰。 4)热敏元件阻值:阻值高、电阻温度系数大(随温度改变,阻值改变大,或者说 热敏性好)的热敏元件,其灵敏度高。 综述:较大的桥电流、较低的池体温度、低分子量的载气以及具有大的电阻温度系 数的热敏元件可获得较高的灵敏度
(FID)2.火焰离子化检测器Removable又称氢焰离子化检测器。主要用于可在H-Aircollector_Collector火焰中燃烧的有机化合物(如烃类物质)的检测。holder原理:含碳有机物在H-Air火焰中燃烧产生碎InsulatorCollector片离子,在电场作用下形成离子流,根据离子流产-assemblynut生的电信号强度,检测被色谱柱分离的组分。AirH2-air结构:主体为离子室,内有石英喷嘴、发射flame极(极化极,此图中为火焰顶端)和收集极GroundedjetH2工作过程:来自色谱柱的有机物与H2-Air混Insideovenwall合并燃烧,产生电子和离子碎片,这些带电粒子在火焰和收集极间的电场作用下(几百伏)形成电流,经放大后测量电流信号(10-12A)。Exitendofcolumn
2. 火焰离子化检测器(FID) 又称氢焰离子化检测器。主要用于可在H2 -Air 火焰中燃烧的有机化合物(如烃类物质)的检测。 原理:含碳有机物在H2 -Air火焰中燃烧产生碎 片离子,在电场作用下形成离子流,根据离子流产 生的电信号强度,检测被色谱柱分离的组分。 结构:主体为离子室,内有石英喷嘴、发射 极(极化极,此图中为火焰顶端)和收集极。 工作过程:来自色谱柱的有机物与H2 -Air混 合并燃烧,产生电子和离子碎片,这些带电粒子 在火焰和收集极间的电场作用下(几百伏)形成 电流,经放大后测量电流信号(10-12 A)
放空收集一火焰阳极放大记录阴极H2试样图19-5氢火焰离子化检测器结构图
火焰离子化机理有关机理并不十分清楚,但通常认为是化学电离过程:有机物燃烧产生自由基,自由基与O,作用产生正离子,再与水作用生成HO+。以苯为例:6H,0C,H, →6.CH-30 >6CHO++6e→6CO+6H,0影响FID灵敏度的因素:载气和氢气流速:通常以N,为载气,其流速主要考虑其柱效能。但也要考虑其流速与H流速相匹配。一般N,:H,=1:1~1:1.5。空气流速:22流速越大。灵敏度越大,到一定值时,空气流速对灵敏度影响不大。一般地,H,:Air=1:10。3)极化电压:在50V以下时,电压越高,灵敏度越高。但在50V以上,则灵敏度增加不明显。通常选择100~300V的极化电压。操作温度:比最高允许温度低约50°C(防止固定液流失及基线漂移)
火焰离子化机理: + + C H → 6•CH ⎯⎯→6CHO + 6e⎯ ⎯→6CO+ 6H3 O 3O 6H O 6 6 2 2 有关机理并不十分清楚,但通常认为是化学电离过程:有机物燃烧产生 自由基,自由基与O2作用产生正离子,再与水作用生成H3O+ 。 以苯为例: 影响FID灵敏度的因素: 1)载气和氢气流速:通常以N2为载气,其流速主要考虑其柱效能。但 也要考虑其流速与H2流速相匹配。一般N2 :H2= 1:1~1:1.5。 2)空气流速:流速越大。灵敏度越大,到一定值时,空气流速对灵敏度影 响不大。一般地,H2 :Air= 1:10。 3)极化电压:在50V以下时,电压越高,灵敏度越高。但在50V以上,则灵 敏度增加不明显。通常选择100~300V的极化电压。 4)操作温度:比最高允许温度低约50oC(防止固定液流失及基线漂移)