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气相色谱仪的7种常用检测器

2020.7.20

  气相色谱仪的检测器是指:能检测出色谱柱流出组分及这些组分量的变化的器件,其功能是将经色谱分离的组分的物质信号转化为易于测量的电信号。检测器是气相色谱的核心部件之一,优良的检测器应具有如下性能指标:灵敏度高、检出限低、死体积小、相应迅速、线性范围宽、稳定性好。

  目前,可以用于气相色谱仪的检测器已有二十多种,其中常用的有:氢火焰离子化检测器(FID)、热导检测 器(TCD)、氮磷检测器(NPD)、电子捕获检测 器(ECD)、火焰光度检测器(FPD)、光离子化检测器(PID)等。

  (1)氢火焰离子化检测器(FID)

  FID利用有机物在氢火焰的作用下化学电离而形成离子流,借测定离子流强度进行检测。该检测器灵敏度高、线性范 围宽、操作条件不苛刻、噪声小、死体积小,是有机化合物检测常用的检测器。但是检测时样品被破坏,一般只能检测那些在氢火焰中燃烧产生大量碳正离子的有机化合物。

  (2)热导检测器(TCD)

  TCD属于浓度型检测器,即检测器的响应值与组分在载气中的浓度成正比。它的基本原理是基于不同物质具有不同的热导系数,几乎对所有的物质都有响应,是目前应用最广泛的通用型检测器。由于在检测过程中样品不被破坏,因此可用于制备和其他联用鉴定技术。

  (3)电子捕获检测器(ECD)

  ECD是利用电负性物质捕获电子的能力,通过测定电子流进行检测的。ECD具有灵敏度高、选择性好的特点。它是一种专属型检测器,是目前分析痕量电负性有机化合物最有效的检测器,元素的电负性越强,检测器灵敏度越高,对含卤素、硫、氧、羰 基、氨基等的化合物有很高的响应。电子捕获检测器已广泛应用于有机氯和有机磷农药残留量、金属配合物、金属有机多卤或多硫化合物等的分析测定。它可用氮气 或氩气作载气,最常用的是高纯氮。

  (4)火焰光度检测器(FPD)

  FPD对含硫和含磷的化合物有比较高的灵敏度和选择性。其检测原理是,当含磷和含硫物质在富氢火焰中燃烧时,分别发射具有特征的光谱,透过干涉滤光片,用光电倍增管测量特征光的强度。

  (5)氮磷检测器(NPD)

  NPD是一种质量检测器,适用于分析氮,磷化合物的高灵敏度、高选择性检测器。它具有与FID相似的结构,只是将一种 涂有碱金属盐如Na2SiO3,Rb2SiO3类化合物的陶瓷珠,放置在燃烧的氢火焰和收集极之间,当试样蒸气和氢气流通过碱金属盐表面时,含氮、磷的化 合物便会从被还原的碱金属蒸气上获得电子,失去电子的碱金属形成盐再沉积到陶瓷珠的表面上。氮磷检测器的使用寿命长、灵敏度极高,对氮、磷化合物有较高的 响应,氮磷检测器被广泛应用于农药、石油、食品、药物、香料及临床医学等多个领域。

  (6)质谱检测器(MSD)

  MSD是一种质量 型、通用型检测器,其原理与质谱相同。它不仅能给出一般GC检测器所能获得的色谱图(总离子流色谱图或重建离子流色谱图),而且能够给出每个色谱峰所对应 的质谱图。通过计算机对标准谱库的自动检索,可提供化合物分析结构的信息,故是GC定性分析的有效工具。常被称为色谱 -质谱联用(GC-MS)分析,是 将色谱的高分离能力与MS的结构鉴定能力结合在一起。

  (7)光离子化检测器(PID)

  PID是通用型的非放射性检测器。它使用高能紫外线作为能源将分子电离,检测限为10-12——10-9数量级。它对大多数有机物都有响应信号,美国EPA己将其用于水、废水和土壤中数十种有机污染物的检测。被测物质经色谱柱分离后,进入离子化池,离子化池的上盖为真空紫外无极放电灯的窗口,两侧是电极。电极收集在真空紫外辐射下产生的离子,并产生离子电流,电离电流经放大后,由色谱工作站进行数据处理、记录、显示和存储。本检测器使用一只具有10.6eV 能量的真空紫外无极气体放电灯作为光源。

  文章链接:仪器设备网 https://www.instrumentsinfo.com/technology/show-1851.html


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