气相色谱检测器的分类

2020.6.16

了解检测器的分类，可从整体把握其性能特征和工作原理。按检测器的性能特征和工作原理分成两种分类法。

一、按性能特征分类

从不同的角度去观察检测器性能，有如下分类：

1、对样品破坏与否

组分在检测过程中，如果其分子形式被破坏，即为破坏性检测器，如FID、NPD、FPD、MSD等。

组分在检测过程中，如仍保持其分子形式，即为非破坏性检测器。如TCD、PID、IRD等。

2、按响应值与时间的关系

检测器的响应值为组分在该时间的累积量，为积分型检测器，如体积检测器等。现气相色谱分析中，此类检测器一般已不用。

检测器的响应值为组分在该时间的瞬时量，为微分型检测器。本书介绍的所有检测器，均属此类。

3、按响应值与浓度还是质量有关

检测器的响应值取决于载气中组分的浓度，为浓度敏感型检测器，或简称浓度型检测器。它的响应值与载气流速的关系是：峰面积随流速增加而减小，峰高基本不变。因当组分量一定、改变载气流速时，只是改变了组分通过检测器的速度，即改变了半峰宽，其浓度不变。如TCD、PID等。凡非破坏性检测器，均是浓度型检测器。

当检测器的响应值取决于单位时间内进入检测器的组分量时，为质量（流量）敏感型检测器或简称质量型检测器。它的响应值与载气流速的关系是：峰高随流速的增加而增大，而峰面积基本不变。因当组分量一定，改变载气流速时，即改变了单位时间内进入检测器的组分量，但组分总量未变，如FID、NPD、FPD、MSD等。

4、按不同类型化合物响应值的大小

检测器对不同类型化合物的响应值基本相当，或各类化合物的RRF值之比小于10 时，称通用型检测器，如TCD、PID等。

当检测器对某类化合物的RRF值比另一类大十倍以上时，为选择性检测器。如NPD、ECD、FPD等。

二、按工作原理（检测方法）分类

按检测器的性能特征分类对把握检测器的某项性能十分有益，但众多的检测器，各有多种性能。某检测器归哪类，似乎没有一个内在的规律可循。如按工作原理或检测方法分类，因一种检测器只有一份工作原理，比较明确，有一定的规律可循，比较容易掌握。

从工作原理考虑，检测器是利用组分和载气在物理或（和）化学性能上的差异，来检测组分的存在及其量的变化的。这些差异有多方面：利用组分与载气物理常数，如热导系数、密度等的差异来检测，称为物理常数检测法；利用组分与载气的光发射、吸收等性能的差异来检测，称光度学检测法等。上述方法中，不少都是分析化学中比较成熟的检测方法，如光度法、电化学法和质谱法，经过近二十余年的发展，现已为气相色谱法所用。这些装置已成了气相色谱仪中的一个检测器。因此，现气相色谱检测器已成阵容。表1-1为按检测方法分类的常见气相色谱检测器。

表1-1常见气相色谱检测器分类表

检测方法	工作原理	检测器	应用范围
中文名称	符号
物理常数法	热导系数差异密度差异	热导检测器气体密度天平	TCD GDB	所有化合物所有化合物
气相电离法	火焰电离热表面电离化学电离光电离氦电离氩电离离子迁移率	火焰电离检测器氮磷检测器电子俘获检测器光电离检测器氦电离检测器氩电离检测器离子迁移率检测器	FID	有机物氮、磷化合物电负性化合物所有化合物电离能低于19.8eV 的化合物电离能低于11.8eV 的化合物所有有机物
光度法	原子发射原子吸收原子荧光分子发射化学发光分子荧光火焰红外发射分子吸收分子吸收	原子发射检测器原子吸收检测器原子荧光检测器火焰光度检测器化学发光检测器分子荧光检测器火焰红外发射检测器傅里叶变换红外光谱紫外检测器		多元素（也具选择性）多元素（也具选择性）某些有机金属化合物硫、磷化合物氮、硫、多氯烃和其他化合物具荧光特性化合物环境和工业污染物红外吸收化合物（结构鉴定）紫外吸收化合物
电化学法	电导变化电流变化原电池电动势	电导检测器库仑检测器氧化锆检测器		卤、硫、氮化合物无机物和烃类氧化、还原性化合物或单质
质谱法	电离和质量色散相结合	质量选择检测器		所有化合物（结构鉴定）

有的文献还将检测器分成总体性能检测器（bulk property detector）和溶质性能检测器（solute property detectlor）两大类。前者是测量组分进入检测器前、后流动相某些总体物理性能的变化，如表1-1中之1法。后者是测量流动相不具备的（或十分小）、而溶质（即组分）具有的某些性质，如俘获电子（ECD）、发射光谱（AED、FPD）等，即表1-1中2~5法。所以，表1-1-1分类法与此分类基本是一致的。

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周锦帆